영가 코어 금속 나노 입자의 생성은 사용 N- (2- 아미노 에틸) -3- aminosilanetriol
Summary
A novel method for metal core nanoparticle synthesis using a water stable silanol is described.
Abstract
In this work, a facile one-pot reaction for the formation of metal nanoparticles in a water solution through the use of n-(2-aminoethyl)-3-aminosilanetriol is presented. This compound can be used to effectively reduce and complex metal salts into metal core nanoparticles coated with the compound. By controlling the concentrations of salt and silane one is able to control reaction rates, particle size, and nanoparticle coating. The effects of these changes were characterized through transmission electron microscopy (TEM), UV-Vis spectrometry (UV-Vis), Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy (NMR) and Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR). A unique aspect to this reaction is that usually silanes hydrolyze and cross-link in water; however, in this system the silane is water-soluble and stable. It is known that silicon and amino moieties can form complexes with metal salts. The silicon is known to extend its coordination sphere to form penta- or hexa-coordinated species. Furthermore, the silanol group can undergo hydrolysis to form a Si-O-Si silica network, thereby transforming the metal nanoparticles into a functionalized nanocomposites.
Introduction
수요 디자이너 나노 증가 애플리케이션도록 합성의 다양한 방법을 수행. 레이저 어블 레이션 법 또는 화학적 에칭과 같은 '하향식 "방법은, 우수한 제어 성 및 신뢰성 서브 마이크론 수준까지 물질을 분석하는 기능을 위해 사용되어왔다. 이들 방법은 목적하는 나노 크기가 감소함에 따라 일반적으로 제조 비용을 증가 미세한 성분으로 처리 될 벌크 물질에 의존한다. 이에 합성의 다른 방법은 분자 수준에서의 합성을 제어하고 원하는 나노 구조물에 축적 "상향식"접근 방식이다. 이는 이러한 나노 구조 물질 (1)의 생성에 바람직한 자기 조립, 기능 수동성 및 안정성 제어의 심각한 정도를 부여한다. 분자 수준에서 작업함으로써, 하이브리드 나노 구조물의 동일한 내에 두 물질의 장점을 제공하고 생성 할 수있다레.
나노 물질은 상향식 전략을 통해 합성 같이, 방법은 입자 크기, 형태, 질감, 소수성 다공성 전하 및 기능이 제어하기 위해 이용 될 필요가있다. 금속 코어 나노 합성 초기 금속염 차례로 다른 입자의 핵을 지시 제로 가의 입자를 생성하는 촉매 공정에서 감소된다. 이는 클러스터링에 이르게 그리고 마지막으로 나노 입자 생산 3. 생성 된 나노 입자의 크기를 조절하고 용액으로부터 침전시키는 것을 방지하기 위해, 이러한 리간드, 계면 활성제, 이온 전하, 큰 중합체 안정 화제는 또한 응집 4-10에서 나노 입자를 차단하는 능력을 위해 이용된다. 이들 재료 인해 부피 기의 존재 또는 쿨롱 반발 1-3 입체 장해를 통해 하나, 나노 입자의 반 데르 발스 인력을 억제한다.
t에서그의 일, 실란을 사용하여 다양한 금속 코어 나노 입자의 생성을위한 용이 한 번 포트 합성 전략, N- (2- 아미노 에틸) -3- aminosilanetriol (2- AST)는 (도 1)에 제공된다. 이 화합물에 대한 리간드는 비교적 높은 효율로 금속 나노 입자를 금속 전구체를 환원 및 안정화 할 수있다. 본 세 실라 부분은 가교 할 수있는이 그 매트릭스 (도 2) 내에서 나노 입자를 함침 실란 중합체의 상호 연결된 네트워크를 형성한다. 용이 물의 존재하에 가수 분해를 거쳐 가장 실란 달리,이 소수성 화합물은 목적, 안정성 및 제어를위한 유용 물에 안정화된다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 논문에보고 된 염은 금속으로 시험 하였다 유일한 염이다. 그 결과,이 반응 전략은 모든 금속 염, 특히 금 작동 것이 불확실하다. 물에서 이러한 염의 용해도는 반응 시간, 형태, 및 수율의 관점에서, 반응의 결과에 영향을 미칠 수있다. 모든 반응에서 실란 이미 용해 된 금속 염 용액에 첨가 하였다.
이들 반응은 흡습성 또는 조해성 (18) 일 수있다 금속염의 작은 농?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dr. B.P.S. Chauhan would like to gratefully acknowledge William Paterson University for assigned release time (ART) award for part of the research described here and also for the research program in general.
Materials
| n-(2-aminoethyl)-3-aminosilanetriol (2-AST) | Gelest | SIA0590.0 | 25% in H2O |
| Silver nitrate | Sigma Aldrich | S6506 | |
| Gold(III) chloride trihydrate | Sigma Aldrich | 520918 | |
| Palladium(II) Nitrate | Alfa Aesar | 11035 | |
| Deuterium Dioxide | Cambridge Isotope Laboratories | DLM-4-100 |
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