Спасибо!
Информация о работе
Подробнее о работе
Кинетика самосборки тонких пленок золотых наночастиц на границе раздела фаз жидкость-жидкость в присутствии Тетратиафульвалена
- 19 страниц
- 2023 год
- 0 просмотров
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
В настоящее время нанотехнологии активно развиваются, и одной из самых перспективных областей в этой сфере является использование наночастиц (НЧ) золота. Эти маленькие частицы обладают уникальными свойствами, которые позволяют использовать их в различных областях, таких как медицина, электроника, косметология и другие. В данной курсовой работе мы рассмотрим основные аспекты получения как самих НЧ, так и их самосборок, а также уделим особое внимание их оптическим свойствам.
Одним из главных применений НЧ золота является усиление Raman-спектроскопии. Это метод анализа, который позволяет определять химический состав и структуру материалов на основе их спектров рассеянного света. Однако, слабость этого метода заключается в том, что он требует большой мощности лазера для возбуждения рассеянного света и получения достаточно сильного сигнала.
НЧ золота могут решить эту проблему, так как они обладают свойством поверхностного плазмонного резонанса, который усиливает электромагнитное поле в так называемой «горячей точке» между двумя НЧ. Это позволяет усилить рассеянный сигнал и повысить чувствительность метода. Однако сложность заключается в том, что для достаточного усиления электронного поля наночастицы золота должны находиться на расстоянии в несколько нм друг от друга. Такую плотную упаковку золотых НЧ сложно получить, избежав их полного слияния в более крупные кристаллы (в таком случае наночастицы потеряют свои свойства).
Существует большое количество методов решения данной задачи, один из которых – самосборка золотых НЧ на границе раздела фаз жидкость-жидкость. Такой метод позволяет добиться плотной упаковки НЧ и позволяет в последствии перенести готовую пленку золотых НЧ на разные подложки.
Таким образом, целью данной работы является изучение кинетики процесса агрегации золотых НЧ на границе раздела фаз.
Задачи:
1. Синтез коллоидных золотых НЧ различного размера.
2. Определение порядка реакции и константы скорости агрегации золотых НЧ на границе раздела фаз.
Оглавление
1. Введение 2
2. Литературный обзор 3
1. Наночастицы золота 3
1.1. Синтез золотых наночастиц 4
1.2. Оптические свойства золотых наночастиц 5
1.3. Характеристики наночастиц золота 8
2. Самосборки золотых наночастиц 9
2.1. Электрохимические методы 9
2.2. Самосборки на границе раздела фаз 10
2.2.1. Металл-усиленная флуоресценция 10
3. Экспериментальная часть 10
3.1. Исходные вещества, посуда, аппаратура, методики эксперимента, обработка результатов измерений 10
3.1.1 Исходные вещества 10
3.1.2. Посуда и аппаратура 10
3.3.3. Методика эксперимента 11
4. Результаты и их обсуждение 12
Выводы 18
Список литературы 19
В настоящее время нанотехнологии активно развиваются, и одной из самых перспективных областей в этой сфере является использование наночастиц (НЧ) золота. Эти маленькие частицы обладают уникальными свойствами, которые позволяют использовать их в различных областях, таких как медицина, электроника, косметология и другие. В данной курсовой работе мы рассмотрим основные аспекты получения как самих НЧ, так и их самосборок, а также уделим особое внимание их оптическим свойствам.
Scarabelli L. et al. Monodisperse gold nanotriangles: Size control, large-scale self-assembly, and performance in surface-enhanced raman scattering // ACS Nano. American Chemical Society, 2014. Vol. 8, № 6. P. 5833–5842.
2. Kedia A., Singhal R., Senthil Kumar P. Shape trimming and LSPR tuning of colloidal gold nanostars // Chem Phys Lett. North-Holland, 2022. Vol. 807. P. 140101.
3. Chow T.H. et al. Gold Nanobipyramids: An Emerging and Versatile Type of Plasmonic Nanoparticles // Acc Chem Res. American Chemical Society, 2019. Vol. 52, № 8. P. 2136–2146.
4. Pérez-Juste J. et al. Gold nanorods: Synthesis, characterization and applications // Coordination Chemistry Reviews. 2005. Vol. 249, № 17-18 SPEC. ISS. P. 1870–1901.
5. Kang H. et al. Stabilization of Silver and Gold Nanoparticles: Preservation and Improvement of Plasmonic Functionalities // Chemical Reviews. American Chemical Society, 2019. Vol. 119, № 1. P. 664–699.
6. Carone A. et al. Gold nanoparticle shape dependence of colloidal stability domains // Nanoscale Adv. Royal Society of Chemistry, 2023.
7. Yao L., Bojic D., Liu M. Applications and safety of gold nanoparticles as therapeutic devices in clinical trials // J Pharm Anal. Elsevier, 2023.
8. X. The Bakerian Lecture. —Experimental relations of gold (and other metals) to light // Philos Trans R Soc Lond. The Royal Society, 1857. Vol. 147. P. 145–181.
9. Kumar S., Gandhi K.S., Kumar R. Modeling of formation of gold nanoparticles by citrate method // Ind Eng Chem Res. 2007. Vol. 46, № 10. P. 3128–3136.
10. Ji X. et al. Size control of gold nanocrystals in citrate reduction: The third role of citrate // J Am Chem Soc. 2007. Vol. 129, № 45. P. 13939–13948.
11. Reetz M.T. et al. Metal Clusters in Catalysis // 754. Halperin, W. P. Rev. Mod. Phys. Chapter, 1994. Vol. 116, № 2. 341 p.
12. Peiris S., McMurtrie J., Zhu H.Y. Metal nanoparticle photocatalysts: Emerging processes for green organic synthesis // Catal Sci Technol. Royal Society of Chemistry, 2016. Vol. 6, № 2. P. 320–338.
13. Kelly K.L. et al. The optical properties of metal nanoparticles: The influence of size, shape, and dielectric environment // Journal of Physical Chemistry B. 2003. Vol. 107, № 3. P. 668–677.
14. Notarianni M. et al. Plasmonic effect of gold nanoparticles in organic solar cells // Solar Energy. Elsevier Ltd, 2014. Vol. 106. P. 23–37.
15. Link S., El-Sayed M.A. Size and temperature dependence of the plasmon absorption of colloidal gold nanoparticles // Journal of Physical Chemistry B. American Chemical Society, 1999. Vol. 103, № 21. P. 4212–4217.
16. Link S., Mohamed M.B., El-Sayed M.A. Simulation of the optical absorption spectra of gold nanorods as a function of their aspect ratio and the effect of the medium dielectric constant // Journal of Physical Chemistry B. American Chemical Society, 1999. Vol. 103, № 16. P. 3073–3077.
17. Liu Y. et al. Thermoresponsive assembly of charged gold nanoparticles and their reversible tuning of plasmon coupling // Angewandte Chemie - International Edition. 2012. Vol. 51, № 26. P. 6373–6377.
18. Haiss W. et al. Determination of size and concentration of gold nanoparticles from UV-Vis spectra // Anal Chem. 2007. Vol. 79, № 11. P. 4215–4221.
19. Research D., Smirnov E. Springer Theses Recognizing Outstanding Ph Assemblies of Gold Nanoparticles at Liquid-Liquid Interfaces From Liquid Optics to Electrocatalysis.
20. Huda S. et al. Antibacterial nanoparticle monolayers prepared on chemically inert surfaces by cooperative electrostatic adsorption (CELA) // ACS Appl Mater Interfaces. 2010. Vol. 2, № 4. P. 1206–1210.
21. Borra E.F. et al. Deposition of metal films on an ionic liquid as a basis for a lunar telescope // Nature. Nature Publishing Group, 2007. Vol. 447, № 7147. P. 979–981.
22. Flesch J. et al. Self-assembly of robust gold nanoparticle monolayer architectures for quantitative protein interaction analysis by LSPR spectroscopy // Anal Bioanal Chem. Springer, 2020. Vol. 412, № 14. P. 3413–3422.
23. He H. et al. Light-induced reversible self-assembly of gold nanoparticles surface-immobilized with coumarin ligands // Angewandte Chemie - International Edition. Wiley-VCH Verlag, 2016. Vol. 55, № 3. P. 936–940.
24. Reincke F. et al. Spontaneous Assembly of a Monolayer of Charged Gold Nanocrystals at the Water/Oil Interface // Angewandte Chemie - International Edition. 2004. Vol. 43, № 4. P. 458–462.
25. Turek V.A. et al. Plasmonic ruler at the liquid-liquid interface // ACS Nano. 2012. Vol. 6, № 9. P. 7789–7799.
26. Smirnov E. et al. Gold metal liquid-like droplets // ACS Nano. American Chemical Society, 2014. Vol. 8, № 9. P. 9471–9481.
27. Sandroff C.J. et al. Charge Transfer from Tetrathiafulvalene to Silver and Gold Surfaces Studied by Surface-Enhanced Raman Scattering // J. Phys. Chem. 1983. Vol. 87. 2127–2133 p.
28. Siedle A.R. et al. Copper and Gold Metallotetrathiaethylenes // Inorg. Chem. 1981. Vol. 20. 2635–2640 p.
29. Spruell J.M. et al. Highly stable tetrathiafulvalene radical dimers in [3]catenanes // Nat Chem. 2010. Vol. 2, № 10. P. 870–879.
30. Wang D. et al. Bridging interactions and selective nanoparticle aggregation mediated by monovalent cations // ACS Nano. 2011. Vol. 5, № 1. P. 530–536.
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
