Наночастицы Au Структура наночастицы золота, состоящей из 102

Наночастицы Au Структура наночастицы золота, состоящей из 102 атомов (ядро-79 атомов;«оболочка»-23 атома) Ядро- усеченный десятигранник, образованный двумя пирамидами, в основании которых лежат пятигранники. Свойства наночастиц сильно отличаются от свойств объемных образцов металла. Например, обычное золото является диамагнетиком, т. е. совсем не проявляет магнитных свойств, а наночастицы золота ведут себя как ферромагнетики; Зависимость температуры плавления золота от размера частиц. *Температура плавления обычного золота~1064ºС*

M + восстановитель → М → НЧ Восстановление ионов металлов как метод синтеза НЧ 0 n+ Au3+ : AuCl3 чаще HAuCl4* nH2O. В этом случае, содержание Au ~ 50% в 1г. Прекурсоры: Восстановители: Цитрат - анион C3H5O(COO)3 3− ; боргидрид - анион BH4- Среда: Растворим в Н2О и НЕ растворим в органике. Чтобы перевести в органическую среду, используют ПАВ. Часто используют меркаптаны: R-S-H R-S- , где R = CH2 - (CH2)n - CH3

Изображение ПЭМ НЧ Au в высоком разрешении 2nm

НЧ золота, стабилизированные меркамптаном

Методы исследования ПЭМ- просвечивающая электронная микроскопия (оценка формы, распределения по размерам, количественная оценка) Подготовка образца: капля раствора (дисперсия определенной концентрации) на медной (или берилловой) сетке. Требования к образцу: Max внешний размер <3 мм; Толщина пленки <2 мкм; Толщина для просвечивания 50-70 нм; 20nm B) Distribution of nanoparticles on size, dm= 9.7 nm

Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения 200 кВ 300 кВ На рис. внизу (а, б) представлены изображения решетки золота, полученные при ускоряющих напряжениях 200 и 300 кВ соответственно. Методы приготовления образцов для электронной микроскопии 1.Приготовление углеродной пленки подложки 2.Диспергирование 3.Химическое травление 4.Приготовление ультратонких срезов 5.Шлифовка 6. Ионное травление

200 220 222 311 111 EDX- spectrum SEM- image XRD spectra dm = 8 nm. Au Nanoparticles EDX-spectrum, EDA, XRD, SEM EDA НЧ Au

Спектральный анализ - оценка элементного состава по спектрам поглощения, оценка размеров. Максимумы на полосе поглощения возникают за счет явления плазмонного резонанса. С увеличением размера, происходит сдвиг максимума с «красную» область.

Schematic presentation of the creation of surface plasmon in metallic nanoparticles due to the interaction of electromagnetic radiation with the metal sphere. A dipole is induced, which oscillates in phase with the electric field of the incoming light. Schematic illustration of surface plasmon resonance of a nanoparticle in an electrical field (e.g., light) with wavelength much longer than the dimension of the particle

Применение НЧ Au Катализ: Н2 + О2 (2оС, нано- Au) → Н2О2 СО + Н2 + О2 → СО2 + Н2

Биотехнология с НЧ Au