Sentezi, Karakterizasyonu ve Hibrid Au / CdS ve Au / ZnS Çekirdek / Shell Nanopartiküller işlevselleştirilmesi

Altın ve gümüş nanopartiküller fotonik, ¹ Fotovoltaik, ² kataliz, ³ kimyasal / biyolojik algılama, ⁴ biyolojik görüntüleme, ⁵ ve fotodinamik tedavi de dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar gelecek teknolojik gelişmeler için potansiyel. ⁶ görünür uyarma altında olması, yüzey elektronlar için salınım olabilir görülebilir spektrumda gelen ışımayı konsantre kullanılabilecek bir kısmi yüzey plazmon rezonansı (SPR) olarak bilinen bir rezonans oluşturur. Son zamanlarda, değerli metal nanopartiküller gelişmiş ve ayarlanabilir işlevselliği ile melez nanopartiküller üretmek için yarı iletken ya da manyetik nanopartiküller ile kombine edilmiştir. Böyle Ouyang ve ark., ⁹ veya Chen ve ark., ¹⁰ çalışmasında olarak ^7,8 Yeni edebiyat, göstermiştir hibrid türlerin homojenliği bu parçacıklar sentezi, ancak sınırlı bir kontrol olasılığı nedeniyle mümkündürBir altın nanoparçacık boyutları dağılımı ve büyüme her aşamasında fiziksel karakterizasyonu ile birleştiğinde optik karakterizasyonu eksikliği bileşik. Zamkov ve ark. Kabuk oluşumunda benzer tekdüzelik gösterdi ama sadece bir kabuk kalınlığı tam olarak nanopartiküller etrafında oluşan bazı kabukları ile farklı çekirdek boyutları ile kullanılmıştır. etkin bir şekilde bu nano-tanecikleri yararlanmak için, hassas optik cevap bilinmelidir ve kabuk kalınlıkları çeşitli karakterize edilir. Kabuk kalınlığı yüksek hassasiyet son hibrid türleri üzerinde daha yüksek kontrol sonuçlanan şablon olarak tek dağılımlı sulu altın parçacıkları kullanılarak gerçekleştirilebilir. Çekirdek ve kabuk arasındaki etkileşim nedeniyle yarı iletken malzemenin az miktarda ve altın çekirdek yakınlığı emilim veya emisyon oranlarında sınırlı kontrastlanma gösterebilir. Bunun yerine kabuk ve altın parçacık bulunan yarıiletken arasındaki etkileşimin, kabuk kullanımı olabilirbir ara parçası olarak d harici kromofor arasındaki mesafeyi sınırlamak için. Bu ¹¹ plazmon süre arasındaki mekansal ayrılık üzerinde yüksek kontrol için izin verecek, metal yüzey ile doğrudan temas sonuçlarını inkâr.

Yüzey plazmon rezonansı ve kromofor üretilen eksiton arasındaki elektronik etkileşimin derecesi, doğrudan etkileşim metal ve yarı iletken türleri arasındaki mesafe, yüzey çevre ve gücüne orantılıdır. ¹² tür daha büyük mesafeler ile ayrılmış olduğunda 25 nm, iki elektronik durumlar soğukkanlı kalır ve optik cevap değişmeden kalır. parçacıklar daha yakın temas ve (ışınımsız oran geliştirme veya Forester Rezonans Enerji Transferi üzerinden herhangi bir uyarım enerjisi söndürme neden olabilir zaman ¹³ güçlü kavrama rejimi hakim olduğu FRET). kavrama gücü ^14,15 Manipülasyon, tuning th tarafındankromofor ve metal nanoparçacık arasında e aralık, hem de olumlu etkilere neden olabilir. nanoparçacık söndürme katsayısı nanopartiküller çok daha etkili bir olay ışık konsantre sağlayan, çoğu kromoforlar daha büyük büyüklük emir olabilir. Nanopartikülün artan uyarma etkinliğini kullanarak kromofor yüksek uyarma oranlarının neden olabilir. Uyarma dipol ¹² Kuplajını da ışınımsız oranları etkilenmez ise, kuantum verimi artışa yol açabilir kromofor emisyon oranını artırabilir. ¹² Bunlar etkileri nedeniyle lokalize yüzey durumlarının mevcudiyetine altın ve yarı iletken tabakadan yük ekstre kolaylığı emilmesi kesiti ile kolaylaştırılmış güneş hücreleri veya artan absorbans filmler ve fotovoltaik verimliliği, neden olabilir. ^12,16 Bu çalışmada ayrıca af olarak plazmon birleştirme gücü hakkında yararlı bilgiler verecektirmesafe unction.

Lokalize yüzey plazmon yaygın nedeni yerel ortama plazmon rezonansı hassasiyetine ¹⁷ ve algılama ¹⁸ uygulamaları algılama kullanılmıştır. Cronin ve arkadaşları., Altın nano partiküller eklenerek geliştirilebilir _TiO2 filmler katalitik etkinliği göstermiştir. Simülasyon aktivitesi bu artış daha sonra exciton üretim fiyatlarını arttırır _TiO2, oluşturulan eksitonlar ile plazmon elektrik alanının bağlanması bağlı olduğunu göstermiştir. Schmuttenmaer ve diğ., Gösterdi ¹⁹ boya hassas (DSSC) etkinliği güneş pilleri Au / _SiO2 / _TiO2 agrega eklenmesi ile geliştirilebilir. Agrega frekansların daha geniş bir aralığı üzerinde optik emilimini artırmak geniş lokalize yüzey plazmon modları oluşturulması yoluyla emilimini artırır. ^20, Li ve arkadaşları başka Literatürde. Gözlemlemekkararlı durum floresan floresan ömür boyu d anlamlı bir azalma yanı sıra mesafe bağımlı geliştirme, tek bir CdSe / ZnS kuantum nokta doğrudan bağlanması ve tek altın nano ile gözlenmiştir. ^21, bu plasmonik donanımın tam olarak yararlanmak için, bir var iki tür arasındaki bir dizi mesafelerde fiziksel bağlantı için gereklidir.

Hibrid Nanopartiküller Sentezi

Jiatiao ve ark., Düzgün ve ayarlanabilir kabuk kalınlıkları elde etmek için, bir katyonik değişim ile altın nano partiküller üzerine kaplama yarı iletken malzemeye bir yöntem açıklamıştır. kabukları eşit kalınlıkta, ama altın şablonları çok dağılımlı değildi. Bu parçacığa parçacık ve bu nedenle kavrama gücü altın oranı yarıiletken değiştirecektir. Bu çekirdek kabuğu nanopartiküller optik özellikleri hakkında ⁹ derinlemesine bir çalışma Reprod geliştirmek amacıyla, yapılmıştırucible sentetik metot. Önceki yöntemler nedeniyle altın nanoparçacık boyutunda homojen geniş plazmon tınısına örnekleri üretebilir organik bazlı nanoparçacık sentezi, güveniyor. Altın nano partiküller bir tadil edilmiş sulu sentez zaman uzun süreler için stabilitesi olan bir tekrar üretilebilir ve tek dağılımlı altın nano partıkuler şablonu sağlar. Sulu yüzey aktif madde, setil trimetil amonyum klorür nedeniyle yakın setil trimetil amonyum klorür moleküllerinin uzun karbon zincirleri arasındaki etkileşime nanopartikül yüzey üzerinde bir çift tabaka meydana getirir. ²² Bu kalın yüzey tabakası nanopartikül yüzeyine erişim fazla yüzey kaldırıp izin vermek için dikkatli bir yıkama gerektirir ama nanoparçacık boyutu ve şekli üzerinde daha yüksek kontrol sağlayabilir. ²³ gümüş kabuk sulu eklenmesi kabuk kalınlığı ve optik özellikleri arasında daha samimi bir korelasyon giden yüksek hassasiyet ile kontrol edilebilir. ²³ askorbik ac yoluyla daha yavaş bir azalmaID çözelti içinde gümüş nanopartikülleri oluşumunu önlemek için, çok hassas olması gümüş tuzu ilave edilmesini gerektiren, altın yüzey, gümüş biriktirilmesi için kullanılır. Üçüncü adım, sülfür, büyük miktarda bir organik faza ilave edilecek ve sulu nanopartiküllerin bir faz transfer gerçekleşmelidir gerektirir. Bir kapatma maddesi ve nanopartiküller, muntazam bir faz transfer maksadı hem de hareket edebilir bir organik sınırı madde ve oleik asit gibi oleilamin eklenmesiyle, şekilsiz bir gümüş sülfür kabuğu nanopartiküller yaklaşık oluşturulabilmektedir. ^9,24 konsantrasyonu bu moleküller, bu adımda nanopartiküllerin toplanmasını önlemek için yeterince yüksek olmalıdır, fakat çok fazla aşırı saflaştırma zorlaştırabilir. tri bütil fosfin ve bir metal nitrat (CD, Zn veya Pb) varlığında, şekilsiz bir sülfid kabuk içinde bir katyonik değişim yapılabilir. Reaksiyon sıcaklıkları metal ⁹ farklı reaksiyona modifiye edilmelidirve herhangi bir aşırı kükürt bireysel kuantum noktaların oluşumunu azaltmak için ortadan kaldırılmalıdır. her bir sentez aşamasındaki nanopartikül yüzey ortamında bir değişiklik, bu yüzden, plazmon bir değişiklik, bir dielektrik alanı çevreleyen plazmon frekansı bağımlılığı dikkate alınmalıdır karşılık gelir. Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM) karakterizasyonu bir fonksiyonu olarak optik emme benzer bir çalışmanın nano-tanecikleri karakterize etmek için kullanıldı. Bu sentetik prosedür mikroskopi ve spektroskopi verilerinden daha iyi bir korelasyon sağlayan iyi kontrollü ve düzgün örnekleri ile bize sağlayacaktır.

Fluorophores Kavrama

Bir plasmonik metal yüzey ve bir floroforla arasındaki dielektrik mesafe tabakasının uygulanması metal içine oluşturulmuş eksitonlar arasında radyatif olmayan enerji transferi bağlı kayıpları azaltmak için yardımcı olabilir. Bu boşluk tabaka ayrıca florofor arasındaki mesafe bağımlılığı çalışma yardımcı olabilirmetal bir yüzeyin üzerine plazmon rezonans. Bizim dielektrik aralık katmanı olarak hibrid nanopartiküllerin yarı iletken kabuk kullanıyorsanız öneriyoruz. Kabuk kalınlığı 2 nm kesin mesafe korelasyon deneyleri yapılacak sağlayan 20 nm arasında değişen kalınlıklarda nanometre hassasiyetle ayarlanabilir. Kabuk ayrıca mesafe değil, aynı zamanda dielektrik sabiti, elektronik bant düzenlemesi ve hatta kristal kafes parametreleri sadece üzerinde kontrol sağlayan, Cd, Pb veya Zn katyon ve S, Se ve Te anyonlar ile ayarlanabilir.