Riportiamo protocolli per "polimerizzare" vari tipi di nanoparticelle metalliche incapsulate in polimeri in lunghe catene di "omo-" e "co-polimeri".
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In questo articolo
Sommario
Abstract
Presentiamo un metodo senza template per "polimerizzare" le nanoparticelle in lunghe catene senza rami laterali. Una varietà di nanoparticelle viene incapsulata in gusci di polistirene-blocco-poli(acido acrilico) (PSPAA) e quindi utilizzata come monomeri per il loro autoassemblaggio. È noto che le micelle sferiche di PSPAA dopo il trattamento acido si assemblano in micelle cilindriche. Sfruttando questa tendenza, le nanoparticelle nucleo-guscio sono indotte ad aggregarsi, fondersi e quindi trasformarsi in lunghe catene. Quando si utilizza più di un tipo di nanoparticelle, è possibile ottenere "copolimeri" casuali e a blocchi di nanoparticelle. Vengono riportate procedure dettagliate per l'incapsulamento PSPAA di nanoparticelle, l'omo- e co-polimerizzazione delle nanoparticelle core-shell, la separazione e la purificazione delle catene di nanoparticelle risultanti. Vengono inoltre presentate le trasformazioni di catene a linea singola in catene a doppia e tripla linea. La sinergia tra il guscio polimerico e le nanoparticelle incorporate porta a un'insolita modalità di polimerizzazione a catena, dando lunghe catene di nanoparticelle che si distinguono dai prodotti del tradizionale processo di aggregazione a gradini.
Introduzione
Nonostante i grandi progressi nella sintesi delle nanoparticelle negli ultimi due decenni, il loro assemblaggio ordinato rimane una grande sfida. Le nostre capacità sintetiche nel mettere insieme gli elementi costitutivi di base sono di fondamentale importanza per l'esplorazione e lo sfruttamento dei loro effetti sinergici e delle proprietà collettive. Pertanto, lo sviluppo di nuovi percorsi di reazione e l'esplorazione dei meccanismi sottostanti sono i trampolini di lancio verso la sintesi razionale di nanodispositivi complessi.
Tra la ricca varietà strutturale di possibili assemblaggi di nanoparticelle, le catene unidimensionali (1D) han....
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Protocollo
Attenzione: Si prega di consultare tutte le schede di sicurezza pertinenti (MSDS). Alcune sostanze chimiche utilizzate in queste sintesi sono corrosivi, tossici e possibilmente cancerogeni. I nanomateriali possono avere rischi non riconosciuti rispetto ai loro omologhi di massa. Si prega di utilizzare adeguate pratiche di sicurezza durante l'esecuzione di reazione, compreso l'uso di cappa e dispositivi di protezione individuale (occhiali, guanti, camice da laboratorio, pantaloni lunghe, scarpe chiuse, ecc.);
1. Sintesi di nanoparticelle metalliche
Nota: Tutta la vetreria usata nelle sintesi vengono lavati con ac....
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Risultati
I monomeri nanoparticelle e le catene sono caratterizzati da TEM. La Figura 1 mostra le immagini rappresentative TEM del PSPAA incapsulato monomeri, confermando le morfologie e dimensioni (Figura 1). Come alcuni monomeri tipicamente rimangono nel campione dopo la "polimerizzazione", il campione è di solito purificato e concentrato prima di essere utilizzate per la caratterizzazione TEM. Una macchia è stata introdotta durante la preparazione dei campioni TEM miscelando la soluz.......
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Discussione
I dettagli meccanicistici le sintesi vengono riportati e discussi nelle precedenti pubblicazioni. 20,21 Qui ci concentriamo sulle motivazioni delle condizioni di sintesi. Per la polimerizzazione delle nanoparticelle, si preferisce che vengono utilizzate nanoparticelle di dimensioni uniformi. Seguiamo procedure di letteratura per ottenere le nanoparticelle uniformi Au, 23 Au nanorods, 24 e nanofili Te. 25 In generale, una migliore uniformità formato può essere ottenuta quando l.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Gli autori ringraziano la NRF (CRP-4-2008-06), A*Star (SERC 112-120-2011) e il MOE (RG14/13) Singapore per il sostegno finanziario.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Cloruro d'oro (III) triidrato, reagente ACS, ≥ 49,0% Au basis | Sigma-Aldrich | G4022 | HAuCl4 |
| Sodium citrate dihydrate, 99% | Alfa Aesar | A12274 | |
| Sodium borohydride, ≥ 99% | Sigma-Aldrich | 71321, Fluka | |
| Hexadecyltrimethylammonium bromuro, ≥ 98% | Sigma-Aldrich | H5882 | CTAB |
| , 99,9999% di metalli in tracce | Sigma-Aldrich | 204390 | |
| Acido L-ascorbico, BioXtra, ≥ 99,0%, cristallino | Sigma-Aldrich | A5960 | |
| biossido di tellurio, ≥ 99% | Sigma-Aldrich | 243450 | |
| Idrazina monoidrato, 64-65%, grado reagente, 98% | Sigma-Aldrich | 207942 | |
| Acido poli(stirene-b-acrilico) (PS154-PAA49) | Fonte polimerica | P4673A-SAA | PS16000-PAA3500 |
| Acido poli(stirene-b-acrilico) (PS144-PAA 28) | Fonte polimerica | P4002-SAA | PS15000-PAA1600 |
| 2-Naftalenetiolo, ≥ 99,0% (GC) | Sigma-Aldrich | 88910, Fluka | |
| Sodio dodecil solfato, 99% | Alfa Aesar | A11183 | |
| nanotubi di carbonio a parete singola, 99% ultrapuro | NanoIntegris | PC10344a | |
| Idrossido di sodio | Sinopharm | S1900136 | |
| 1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfotioetanolo (sale sodico) | Avanti lipidi polari | 870160P | PSH |
| N,N-dimetilformammide | Merck | SA4s640012 | |
| Etanolo, assoluto | Fischer | E/0650DF/17 | |
| Acido cloridrico, 37% | Miele ben | 10189005 | Diluire a 1 M prima dell'uso |
Riferimenti
- Anker, J. N. Biosensing with plasmonic nanosensors. Nat Mater. 7, 442-453 (2008).
- Maier, S. A. Plasmonics—A Route to Nanoscale Optical Devices. Adv. Mater. 13, 1501-1505 (2001).
- Zhu, Z.
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Ristampe e permessi
