Synteza nanocząstek złota na powierzchni koloidów krzemionkowych

Choma, J.; Dziura, A.; Jamioła, D.; Nyga, P.; Jaroniec, M.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Synteza nanocząstek złota na powierzchni koloidów krzemionkowych

Autorzy

Choma J. , Dziura A. , Jamioła D. , Nyga P. , Jaroniec M.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Synthesis of gold nanoparticles on the surface of colloidal silica

Języki publikacji

Abstrakty

Nanomateriały, w tym nanostruktury krzemionkowo-złote, składające się z krzemionkowego rdzenia pokrytego nanocząstkami złota cieszą się w ostatnich latach dużym zainteresowaniem, z uwagi na ich wyjątkowe właściwości, które można wykorzystać w spektroskopii, katalizie, adsorpcji, analityce i inżynierii środowiska. W pracy omówiono najnowsze doniesienia związane z wykorzystaniem tych nanomateriałów w inżynierii środowiska, głównie w procesach oczyszczania wody. Przedstawiono wyniki syntezy nanostruktur krzemionkowo-złotych, która polegała na powierzchniowej modyfikacji koloidalnych cząstek krzemionki (600 nm) grupami aminopropylowymi, na których osadza się metaliczne złoto w wyniku reakcji redukcji kwasu tetrachlorozłotowego formaldehydem. Różnicując ilość zredukowanego kwasu tetrachlorozłotowego, uzyskano różne pokrycie cząstek krzemionki złotem, od małych ilości aż do kompletnego pokrycia powierzchni krzemionki. Zasadniczą techniką badawczą, którą posłużono się do wizualizacji stopnia pokrycia cząstek krzemionki złotem była skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM). Stwierdzono, że otrzymane przy jej pomocy zdjęcia dobrze ilustrują właściwości i morfologię otrzymanych nanostruktur krzemionkowo-złotych.

The past few years have witnessed a growing interest in nanomaterials, and these include silica-gold nanostructures, consisting of siliceous cores covered with gold nanoparticles. Such interest is attributable to the unique properties of these nanostructures when used in spectroscopy, catalysis, adsorption, analysis and environmental pollution control. This work gives an account of recent reports on the application of the nanostructures in environment engineering, especially in water treatment. The main objective was to present an effective strategy for the synthesis of silica-gold nanostructures. The synthesis involves the surface modification of colloidal silica (600 nm) with aminopropyl groups, where deposition occurs of the gold being formed during the reduction of tetrachloroauric acid with formaldehyde. The degree of coverage of the colloidal silica surface with gold (which ranged from small-sized to complete) depended on the quantity of the tetrachloroauric acid used. The morphology of silica particles and the degree of surface coverage with gold nanoparticles were vizualized by scanning electron microscopy.

Słowa kluczowe

nanomateriały nanocząstki krzemionka koloidalna nanostruktury krzemionkowo-złote synteza

nanomaterials colloidal silica silica-gold nanostructures synthesis

Wydawca

Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski

Czasopismo

Ochrona Środowiska

Rocznik

2010

Tom

Vol. 32, nr 3

Strony

3--6

Opis fizyczny

Bibliogr. 19 poz., il., rys., tab.

Twórcy

autor

Choma J.

autor

Dziura A.

autor

Jamioła D.

autor

Nyga P.

autor

Jaroniec M.

Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Nowych Technologii i Chemii, Zakład Chemii, ul. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa, jchoma@wat.edu.pl

Bibliografia

1. S. KALELE, S.W. GOSAWI, J. URBAN, S.K. KULKARNI: Nanoshell particles: Synthesis, properties and applications. Current Science 2006, Vol. 91, No. 8, pp. 1038–1052.
2. S. OLDENBURG, R.D. AVERITT, S. WESCOTT, N.J. HALAS: Nanoengineering of optical resonances. Chemical Physics Letters 1998, Vol. 288, pp. 243–247.
3. Z.M. CHEN, T. GANG, X. YAN, X. LI, J.H. ZHANG, Y.F. WANG, X. CHEN, Z.Q. SUN, K. ZHANG, B. ZHAO, B. YANG: Ordered silica microspheres unsymmetrically coated with Ag nanoparticles, and Ag-nanoparticle-doped polymer voids fabricated by microcontact printing and chemical reduction. Advanced Materials 2006, Vol. 18, No. 7, pp. 924–929.
4. Z.-J. JIANG, C.-Y. LIU: Seed-mediated growth technique for the preparation of a silver nanoshell on a silica sphere. Journal of Physical Chemistry B 2003, Vol. 107, No. 45, pp. 12411–12415.
5. W. WANG, S.A. ASHER: Photochemical incorporation of silver quantum dots in monodisperse silica colloids for photonic crystal applications. Journal of the American Chemical Society 2001, Vol. 123, No. 50, pp. 12528–12535.
6. C. GRAF, A. VAN BLAADEREN: Metallodielectric colloidal core-shell particles for photonic applications. Langmuir 2002, Vol. 18, No. 2, pp. 524–534.
7. O. SIIMAN, A. BURSHTEYN: Preparation, microscopy, and flow cytometry with excitation into surface plasmon resonance bonds of gold and silver nanoparticles on aminodextran-coated polystyrene beads. Journal of Physical Chemistry B 2000, Vol. 104, No. 42, pp. 9795–9810.
8. N. SAVAGE, M.S. DIALLO: Nanomaterials and water purification: Oppurtunities and challenges. Journal of Nanoparticle Research 2005, Vol. 7, No. 4–5, pp. 331–342.
9. J. CHOMA, M. JARONIEC, M. KLOSKE: Zastosowanie uporządkowanych nanomateriałów krzemionkowych i węglowych w inżynierii środowiska. Ochrona Środowiska 2007, Vol. 29, nr 3, ss. 3–12.
10. J. ANTONY, Z. QIANG, D.R. BAER, C.M. WANG: Synthesis and characterization of stable iron-iron oxide core-shell nanoclusters for environmental applications. Journal of Nanoscience and Nanotechnology 2006, Vol. 6, No. 2, pp. 568–572.
11. J.W. LEE, M.R. OTHMAN, Y. EOM, T.G. LEE, W.S. KIM, J. KIM: The effects of sonification and TiO2 deposition on the microcharacteristics of the thermally treated SiO2/TiO2 spherical core-shell particles for photocatalysis of methyl orange. Microporous and Mesoporous Materials 2008, Vol. 116, pp. 561–568.
12. X. ZHAO, Y. SHI, T. WANG, Y. CAI, G. JIANG: Preparation of silica-magnetite nanoparticle mixed hemimicelle sorbents for extraction of several typical phenolic compounds from environmental water samples. Journal of Chromatography A 2008, Vol. 1188, pp. 140–147.
13. Y. JI, X. LIU, M. GUAN, C. ZHAO, H. HUANG, H. ZHANG, C. WANG: Preparation of functionalized magnetic nanoparticulate sorbents for rapid extraction of biphenolic pollutants from environmental samples. Journal of Separation Science 2009, Vol. 32, pp. 2139–2145.
14. X.-Q. LI, W.-X. ZHANG: Iron nanoparticles: The core-shell structure and unique properties for NI(II) sequestration. Langmuir 2006, Vol. 22, pp. 4638–4642.
15. J. XU, D. BHATTACHARYYA: Membrane-based bimetallic nanoparticles for environmental remediation: Synthesis and reactive properties. Environmental Progress 2005, Vol. 24, No. 4, pp. 358–366.
16. J. CHEN, F. ZENG, S. WU, J. SU, J. ZHAO, Z. TONG: A facile approach for cupric ion detection in aqueous media using polyethyleneimine/PMMA core-shell fluorescent nanoparticles. Nanotechnology 2009, Vol. 20, pp. 365502–365509.
17. L. LI, M. FAN, R.C. BROWN, J.H. VAN LEEUWEN, J. WANG, W. WANG, Y. SONG, P. ZHANG: Synthesis, properties and environmental applications of nanoscale iron-based materials: A review. Critical Reviews in Environment Science and Technology 2006, Vol. 36, pp. 405–431.
18. V. ANTOCHSHUK, M. JARONIEC: Adsorption, thermogravimetric, and NMR studies of FSM-16 material functionalized with alkylmonochlorosilanes. Journal of Physical Chemistry B 1999, Vol. 103, pp. 6252–6261.
19. W. STÖBER, A. FINK, E. BOHN: Controlled growth of monodisperse silica spheres in the micron size range. Journal of Colloid and Interface Science 1968, Vol. 26, pp. 62–69.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPOB-0031-0001