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研究改进了对创建多金属纳米颗粒的方法的理解

北卡罗来纳州立大学研究人员的新研究揭示了如何延伸用于制备单金属纳米颗粒的技术,以产生由两种金属组成的纳米颗粒 - 并且具有可调谐性质。该研究还提供了对这些纳米颗粒中的一些光学性质的洞察力。

调整纳米颗粒的光学性质对诸如安全技术的应用具有感兴趣的,并且用于更有效地制造化学反应 - 具有多种工业和环境应用。

研究人员用金芯和银壳,以及混合金和银的合金纳米颗粒产生核心/壳纳米粒子。研究人员还表征了这些纳米颗粒的光学性质。“银色和黄金具有独特的光学性质,从他们的特定互动与电气光领域产生了独特的光学性质”,“NC州科学与工程助理教授Joe Tracy博士说,该研究的一篇论文的合作伙伴。“通过操纵金属的比例,以及纳米颗粒是否具有核/壳或合金结构,我们可以通过控制改变它们的光学性质。”

该图显示了研究人员如何从金和银中创造芯/壳纳米颗粒和合金纳米粒子。

研究人员使用称为“消化成熟”的技术合成纳米颗粒。该技术已用于制造大约十年的单金属颗粒,但是研究了使用消化熟化产生的芯/壳和合金纳米粒子的研究。然而,这项研究的综合性质可能使其更加常见。

“本研究以及其他人的相关工作表明,消化熟化是用于产生多组分金属纳米颗粒的可行方法。我们使用黄金和银,但相同的原则可能适用于其他金属,“特雷西说。“我们对这种合成方法的详细评估应帮助其他研究人员探索其他类型的二元金属纳米颗粒。”

消化成熟依赖于配体的使用,这些配体是小型有机分子,其中含有直接与金属键合的零件。配体通常锚固到纳米颗粒的金属核心并防止纳米颗粒夹在一起,这使得它们悬浮在溶液中。当配体能够将金属原子从一个纳米颗粒的核传输到另一种纳米颗粒的核心时,发生消化熟化。纳米颗粒之间的更均匀尺寸分布。

研究人员使用消化器成熟以产生类似尺寸的金纳米粒子的溶液。当它们将醋酸盐引入溶液中时,配体将银原子转移到金纳米颗粒的表面上,导致纳米颗粒和银壳。

然后研究人员将纳米颗粒转移到含有不同配体的第二溶液中。将该第二溶液加热至250摄氏度导致金属彼此漫射 - 形成由金银合金制成的纳米颗粒。

研究人员还通过跳过壳体制作步骤,将醋酸盐引入第二种溶液,将温度提高到250摄氏度的温度下,使金银合金纳米颗粒。这种“捷径”方法具有简化对合金的金与银率的控制。

本文在线公布了“Au(核心)/ Ag(Shell)纳米颗粒和转化对AuAg合金纳米粒子的转化”小的。该研究由国家科学基金会和国家统计统联国国家资助。本文的牵头作者是马修岸,当研究完成后,他是NC州的本科生。共同作者包括特雷西,NC国家博士。学生Aaron Johnston-Peck,前NC州Postdoc Junwei Wang博士和北卡罗来纳大学在教堂山助理教授Amy Oldenburg博士。

NC州材料科学与工程系是大学工程学院的一部分。

- 船员 -

编辑注:研究摘要跟随。

“合成Au(核心)/ Ag(壳)纳米粒子及其转化对Auag合金纳米颗粒”

作者:Matthew S. Shore,Junwei Wang,Aaron C. Johnston-Peck,Joseph B.
北卡罗来纳州立大学特雷西;Amy L. Oldenburg,北卡罗来纳大学教堂山

发表:12月13日,在小的

抽象的:通过消化熟化合成Au(核心)/ Ag(壳)和AuAg合金纳米颗粒,其通过消化熟练来合成,用于合成核/壳和合金纳米粒子的可能一般方法。通过退火Au(核)/ Ag(壳)纳米颗粒获得Auag合金纳米颗粒。这些双金属纳米颗粒具有可调谐表面等离子体共振吸光度和催化作用的感兴趣,并且作为安全应用的标签。

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