Modèle Réalisé Synthèse de nanotubes d'or plasmoniques avec IR Absorbance accordable

Lorsque leurs dimensions approcher la profondeur de pénétration de la lumière (~ 50 nm; l'échelle nanométrique), les métaux nobles, et surtout l'or, présentent exquis taille, la forme et l'environnement dépendent des propriétés optiques ^{24, 25.} Sur cette échelle, un éclairage direct provoque une oscillation cohérente des électrons de conduction connu sous le nom de résonance plasmonique de surface (SPR). SPR dépend fortement de la taille des nanostructures, la forme et les propriétés diélectriques du milieu environnant. Il ya un grand intérêt dans la caractérisation des propriétés SPR dans de nouveaux matériaux, comme SPR à base de dispositifs se dessinent pour l'utilisation en Afrique sub-longueur d'onde optique, la SERS substrats et ultra-sensibles des capteurs optiques ^{11-16, 26-29.} En tant que tel, le développement de méthodes de calcul pour prédire plus précisément comment la taille et la structure peuvent varier en réponse plasmonique reste un objectif majeur. L'utilisation de membranes AAO offre un moyen pratique de faire varier le diamètre des particules ou de la longueur, et plusieurs études importantes l'utiliser pour me mettre en corrélationasured et calculé la réponse plasmonique avec plus ou moins de diamètre des particules, la longueur, et ³⁰ aspect ^{ratio, 31.} Peut-être l'utilisation la plus étudiée et réussie de matériaux plasmoniques est comme biocapteurs basés sur l'indice de réfraction. Pour ce faire, des résonances dans le rouge au proche infrarouge (NIR) Plage (~ 800 – 1300 nm) sont souhaitables car ils sont plus sensibles à la variation de l'indice de réfraction, et se situent dans la «fenêtre de l'eau" telles qu'elles sont transmises par l'eau et les tissus humains. Solution à suspension nanostructures avec des pics SPR dans cette gamme de possibilités intéressantes pour ouvertes in vivo plasmonique biodétection.

AAO poreux a été utilisé pour préparer des nanotubes ou de nanofils de polymères par synthèse électrochimique ou mouillant modèle, et éprouvé pour être applicable à une grande variété de matériaux. Membranes AAO sont maintenant utilisés pour synthétiser les solutions mises en suspension haute nanotiges rapport d'aspect et les tableaux nanostructurés qui fonctionnent en tant que biocapteurs à haute performance plasmoniques ou SERS substrats. Alors que les membranes AAO ont surtout été utilisés comme modèles pour la synthèse des tiges solides, dans certains cas, il peut être souhaitable que la structure soit creux. Applications de détection plasmoniques et de la SERS, par exemple, sont de surface à base et des structures creuses avec de grandes surface de la zone-volume ratios peuvent conduire à la production d'un signal plus fort et une plus grande sensibilité ^{14, 15, 32.} En ce qui concerne la présente, les nanotubes d'or ont été synthétisés à partir de diverses méthodes, y compris des réactions galvaniques sur argent remplacement nanotiges ^33, dépôt autocatalytique ^{34, 35,} modification de surface des ³⁶ pores ^{modèles, 37,} procédés sol-gel ^38, et l'électrodéposition ^39-41. Ces synthèses quittent généralement mal formés, les nanotubes poreux ou permettent peu de contrôle sur la taille et la morphologie. Synthèses ont également été signalés dans laquelle une enveloppe métallique est déposée sur un noyau polymère dans une membrane AAO ^{42, 43.} Ces synthèses quitter le Nanot orubes lié au substrat et s'appuient sur la gravure de modèle pour permettre la croissance de l'or autour du polymère, donc ils ne peuvent pas être étudiés en solution. En outre, la gravure modèle présente certains inconvénients potentiels. Tout d'abord, gravure pores non uniforme le long de la paroi modèle peut conduire à une épaisseur non uniforme or shell. Deuxièmement, gravure importante (c.-faire très épais tubes de paroi) peuvent dissoudre complètement parois des pores.

Très récemment, des ponts et al. Rapporté un agent de gravure Procédé libre pour synthétiser des nanotubes d'or dans les membranes AAO qui utilise un poly sacrificielle (3-hexyl) noyau thiophène et les rendements des nanotubes d'or en solution à suspension avec une sensibilité extrêmement élevée indice de réfraction ^15. De travail et de suivi, on a découvert que, afin de déposer coquilles d'or autour du noyau polymère sans gravure chimique, le polymère doit être tubulaire, tels que l'espace intérieur pour qu'elle s'effondre, et le polymère hydrophobe doit être telle qu'elle sera colexpirer sur lui-même plutôt que d'adhérer aux parois des pores modèle ^16. Lorsque les polymères hydrophiles sont utilisés, un or "gaine" recouvrant partiellement le noyau polymère est observée, indiquant les principaux polymères conforme à l'une des parois de la matrice pendant ⁴⁴ dépôt d'or. Ici, le protocole détaillé pour la synthèse de nanotubes d'or creux qui permet de contrôler la longueur et le diamètre est décrit (figure 1). Ces nanotubes d'or solution à suspension sont des matériaux prometteurs pour une large gamme d'applications, notamment les biocapteurs plasmonique ou des substrats SERS.