Otrzymywanie nanostruktur krzemionkowo-złotych metodą redukcji kwasu tetrachlorozłotowego na modyfikowanych cząstkach krzemionkowych

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

Warianty tytułu

EN

Preparation of silica-gold core-shell nanostructures by reduction of tetrachloroauric acid on modified silica particles

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Nanostruktury typu "core-sell", w szczególności nanostruktury krzemionkowo-złote, składające się z krzemionkowego rdzenia pokrytego nanocząstkami złota cieszą się w ostatnich latach dużym zainteresowaniem z uwagi na ich wyjątkowe właściwości oraz potencjalne zastosowania w adsorpcji, katalizie, spektroskopii, ochronie środowiska, biotechnologii, nanotechnologii i innych dziedzinach. W tej pracy przedstawiono powtarzalność syntezy nanostruktur krzemionkowo-złotych. Wspomniane nanostruktury otrzymano poprzez depozycję nanocząstek złota powstałych w wyniku redukcji kwasu tetrachlorozłotowego za pomocą formaldehydu na modyfikowanych cząstkach krzemionki (600 nm) grupami aminopropylowymi. Tak otrzymane cząstki złota miały wymiary ok. 50 nm. Syntezę nanostruktur krzemionkowo-złotych powtarzano czterokrotnie w ciągu dłuższego czasu, aby sprawdzić powtarzalność tej procedury. Morfologię tak otrzymanych nanostruktur charakteryzowano za pomocą skaningowej elektronowej mikroskopii (SEM). Analiza SEM wykazała, że prawie całkowita powierzchnia modyfikowanych cząstek krzemionki została pokryta jednorodnie nanocząstkami złota i że powtarzalność tego procesu jest zadowalająca.

EN

Core-shell nanostructures, including silica-gold core-shell particles, attracted a lot of attention due to their unique properties and potential applications in adsorption, catalysis, spectroscopy, environmental protection, biotechnology, nanotechnology and other areas. In this work, the reproducibility of the synthesis of core-shell silica-gold nanostructures is presented. These nanostructures were prepared by depositing gold nanoparticles via reduction of tetrachloroauric acid with formaldehyde on 600 nm silica particles modified with aminopropyl groups. The resulting gold particles have diameters of about 50 nm. Four preparations of silica-gold core-shell particles were performed at different times to check the reproducibility of this synthesis route. The morphology of the resulting nanostructures has been studied by scanning electron microscopy (SEM). The SEM analysis showed that the almost entire surface of modified silica particles have been covered uniformly with gold nanoparticles and the reproducibility of this process is satisfactory.

Słowa kluczowe

PL

nanostruktury krzemionkowo-złote; kwas tetrachlorozłotowy; analiza SEM; powtarzalność syntezy

EN

core-shell nanostructures; tetrachloroauric acid; SEM analysis; synthesis reproducibility

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 61, nr 1
• Strony: 183--198
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Choma J.

autor

Jaroniec M.

autor

Dziura A.

autor

Nyga P.

autor

Jamioła D.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Chemii, 00-908 Warszawa, ul. Kaliskiego 2,

Bibliografia

• [1] S. A. Kalele, S. W. Gosawi, J. Urban, S. K. Kulkarni, Nanosell particles: synthesis, properties and applications, Current Sci., 91, 2006, 1038-1052.
• [2] B. J. Jankiewicz, J. Choma, D. Jamioła, M. Jaroniec, Nanostruktury krzemionkowo-metaliczne, cz. I. Otrzymywanie i modyfikacja nanocząstek krzemionkowych; cz. II. Otrzymywanie, właściwości i zastosowanie, Wiadomości Chemiczne, 64, 11-12, 2010, 943-981.
• [3] S. A. Kalele, S. S. Ashtaputre, N. Y. Hebalkar, S. W. Gosavi, D. N. Deobagkar, D. D. Deobagkar, S. K. Kulkarni, Optical detection of antibody using silica-silver core-shell particles, Chem. Phys. Lett., 44, 2005, 136-141.
• [4] J. L. West, N. J. Halas, Engineered nanomaterials for biophotonics applications: Improving sensing, imaging, and therapeutic, Annu. Rev. Biomed. Eng., 5, 2003, 285-292.
• [5] A. Kumar, V. L. Pushparaj, S. Murugesan, G. Viswanathan, R. Nalamasu, R. J. Linhardt, O. N. Nalamasu, P. M. Ajavan, Synthesis of silica-gold nanocomposites and their porous nanoparticles by an in-situ approach, Langmuir, 22, 2006, 8631-8634.
• [6] Y.-L. Shi, T. Asefa, Tailored core-shell-shell nanostructures: Sandwiching gold nanoparticles between silica cores and tunable silica shells, Langmuir, 23, 2007, 9455-9462.
• [7] J. Xue, Ch. Wang, Z. Ma, A facile method to prepare a series of SiO2@Au core/shell structured nanoparticles, Mater. Chem. Phys., 105, 2007, 419-425.
• [8] N. Phonthammachai, C. Y. J. Kah, G. Jun, C. J. R. Sheppard, M. C. Olivo, S. G. Mhaisalkar, T. J. White, Synthesis of contiguous silica-gold core-shell structures: Critical parameters and processes, Langmuir, 24, 2008, 5109-5112.
• [9] H. Li, X. Ma, J. Dong, W. Qian, Development of methodology based on the formation process of gold nanoshells for detecting hydrogen peroxide scovenging activity, Anal. Chem., 81, 2009, 8916-8922.
• [10] J. Choma, A. Dziura, D. Jamioła, P. Nyga, M. Jaroniec, Synteza nanocząstek złota na powierzchni koloidów krzemionkowych, Ochrona Środowiska, 32, 3, 2010, 3-6.
• [11] S. J. Oldenburg, R. D. Averitt, S. L. Westcott, N. J. Halas, Nanoengineering of optical resonances, Chem. Phys. Lett., 288, 1998, 243-247.
• [12] W. Stöber, A. Fink, E. Bohn, Controlled growth of monodisperse silica spheres in the micron size range, J. Colloid Interface Sci., 26, 1968, 62-69.
• [13] S. L. Westcott, S. J. Oldenburg, T. R. Lee, N. J. Halas, Formation and adsorption of clusters of gold nanoparticles onto functionalized silica nanoparticles surfaces, Langmuir, 14, 1998, 5396-5401.
• [14] L. R. Hirsch, J. B. Jackson, A. Lee, N. J. Halas, J. L. West, A whole blood immunoassay using gold nanoshells, Anal. Chem., 75, 2003, 2377-2381.
• [15] C. Graf, A. von Blaaderen, Metallodielectric colloidal core-shell particles for photonic applications, Langmuir, 18, 2002, 524-534.
• [16] O. Siiman, A. Brshteyn, Preparation, microscopy, and flow cytometry with excitation into surface plasmon resonance bonds of gold and silver nanoparticles on aminodextran-coated polystyrene bonds, J. Phys. Chem. B, 104, 2000, 9795-9810.
• [17] N. Savage, M. S. Diallo, Nomaterials and water purification: Opportunities and challanges, J. Nanoparticle Res., 7, 2005, 331-342.
• [18] V. Antochshuk, M. Jaroniec, Adsorption, thermogravimetric, and NMR studies of FSM-16 material functionalized with alkylomonochlrosilanes, J. Phys. Chem. B, 103, 1999, 6252-6261.
• [19] S. Brunauer, P. H. Emmett, E. Teller, Adsorption of gases in multimolecular layers, J. Am. Chem. Soc., 60, 1938, 309-319.
• [20] J. Choma, A. Dziura, D. Jamioła, P. Nyga, M. Jaroniec, Preparation and properties of silica-gold core-shell particles, Colloids and Surfaces, 373, 2010, 167-171.
• [21] M. Jaroniec, K. Kaneko, Physicochemical foundations for characterization of adsorbents by using high-resolution comparative plots, Langmuir 13, 1997, 6589-6596.
• [22] M. Jaroniec, M. Kruk, J. P. Olivier, Standard nitrogen adsorption data for characterization of nanoporous silicas, Langmuir 15, 1999, 5410-5413.
• [23] J. Choma, M. Kloske, M. Jaroniec, An improved methodology for adsorption characterization of unmodified and modified silica gels, J. Colloid Interface Sci., 266, 2003, 168-174.