A novel method for metal core nanoparticle synthesis using a water stable silanol is described.
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.
talep ve tasarımcı nano artar uygulamaları, böylece sentez çeşitli yöntemler yapmak. Böyle lazer ablasyon veya kimyasal aşındırma olarak "yukarıdan aşağıya" yöntemleri, onların mükemmel kontrol edilebilirlik ve güvenilir alt mikron seviyesine kadar malzeme çözme yeteneği için kullanılmıştır. Bu yöntemler, istenen nano boyutu azaldıkça, tipik olarak üretim maliyetini arttıracaktır ince parçaların işlendikten dökme malzeme kullanır. Buna sentez alternatif bir yöntem moleküler düzeyde sentezini kontrol eder ve istenen nano kurar "aşağıdan yukarıya" yaklaşımıdır. Bu durum, bu nano yapılı malzemelerin 1 nesil istenen öz-montaj, fonksiyonellik, pasiflik ve istikrarına bir kontrol önemli derecede kazandırır. Moleküler seviyede çalışarak, hibrid nanokompozitler aynı birleşik yapılarda olan her iki malzemenin fayda sağlayan oluşturulabiliryeniden.
Nano aşağıdan yukarıya strateji ile sentezlenir gibi yöntemler partikül büyüklüğü, şekli, doku, hidrofobiklik, porozite, ücret ve işlevsellik 2 kontrol istihdam edilmesi gerekir. Metal temel nanopartikül sentezi, başlangıç metal tuzu daha sonra diğer parçacık çekirdeklenmesinin doğrudan sıfır değerlikli parçacıkları üretmek için bir otokatalitik işlemde azalır. Bu kümeleme yol açar ve nihayet nanoparçacık üretimi 3. Oluşturulan nanopartiküllerin büyüklüğü kontrol çözeltiden çökmesini önlemek amacıyla, bu tür ligandlar, yüzey aktif maddeler, iyonik şarj ve büyük polimerler stabilize fazla yığılma 4-10 den nano-tanecikleri bloke etme yetenekleri açısından yararlanılmaktadır. Bu malzemeler nedeniyle büyük grupların varlığı veya sterik iğrenmeyle 3 boyunca, sterik engelleme yoluyla, ya da nanopartiküllerin van der Waals çekimi inhibe eder.
tçalışmaları, silan kullanılarak, çeşitli metal çekirdek nanopartiküllerin üretimi için, basit bir, tek kaplı bir sentetik strateji, N- (2-aminoetil) -3-aminosilanetriol (2-AST) (Şekil 1) sunulmuştur. Bu bileşik üzerinde ligandlar, nispeten yüksek bir etki ile, metal nano-tanecikleri, metal öncülleri azaltılması ve stabilize edebilmektedir. Bu üç silanol yarımları da çapraz bağlama yeteneğine sahip olan ve matris (Şekil 2) olan nanopartiküller ile emprenye organosilan polimerin birbirine ağı oluşturur. Suda mevcudiyetinde hidrolize çok silanlar, farklı olarak, bu bileşik, hidrofobisite amacıyla, stabilite, ve kontrol için yararlı olan su içinde stabilize edilir.
Bu yazıda bildirilen tuzlar o metalden test edildi ancak tuzlardır. Bunun bir sonucu olarak, bu reaksiyon, bir strateji metallerin tüm tuzlar, özellikle de altın çalışmak olduğu belirsizdir. bu tuzların su içinde çözünürlüğü, bu reaksiyon süresi, morfoloji ve verimi açısından reaksiyon sonuçlarını etkileyebilir. Tüm reaksiyonlar, silan önceden eritilmiş metal tuzu solüsyonuna ilave edildi.
Bu reaksiyonlar higroskopik veya 18 eriyip olabilir metal tuzla…
The authors have nothing to disclose.
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.
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 |