חומר זה מבוסס על העבודה הנתמכת על ידי הקרן הלאומית למדע תחת CHE - 1,352,507.

1. סינתזה של ננו-חלקיקים מזהב <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול את מלח זהב בתא הכפפות ולהוסיף בקבוקון ניקה בעבר עם Regia אקווה לפני דילול עם מים בבקבוק נפח. כן הידראט כלוריד 1 מ&quot;מ זהב (III) (393.83 g / mol) ב 100 מ&quot;ל מים עבור פתרון מניות זהב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תשקלי 3.2 גרם מוצק CTAC (320 ג &#39;/ mol) וחום, ב 25 מ&quot;ל מים, כ 60 מעלות צלזיוס במשך פירוק. מצננים לטמפרטורת החדר לדלל את התערובת עם 50 מ&quot;ל מים בבקבוק נפח להכין אמוניום כלוריד trimethyl 0.2 M Cetyl (CTAC). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים 20 מ&quot;ל של תמיסת זהב 1 מ&quot;מ ו 20 מ&quot;ל של 0.2 פתרון M CTAC בתוך תחתית עגולה רותחים הבקבוק ומניחים באמבט שמן להגדיר עד 60 ° C. אפשר לערבב למשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 1.7 מ&quot;ג (יחס של 1: שומה 1) אמין מוצק Borane טרט-בוטיל (86.97 g / mol) לפתרון זהב / CTAC ולתת ומערבבים במשך 30 דקות. הערה: הפתרון צריך להפוך אדום עמוק. הפתרון שהתקבל יש concentrati חלקיק זהבעל של כ -5 מיקרומטר והוא יכול להיות מאוחסן במשך חודשים בכל פעם או להשתמש מייד את השלב הבא של תגובה. </li></ol> ציפוי 2. עם כסף <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשתמש בכמויות מגיבות מדויקות כדי לצפות את החלקיקים עם פגז כסף. הפגז יספק את התבנית עבור גודל וצורה של פגז המוליכים למחצה. כמויות מגיבות מדויקות גם תעזורנה למנוע התגרענות של חלקיקי כסף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ראשית לחשב את עוצמת הקול של הליבה, בס&quot;מ 3, ו להמיר מסה לכל חלקיק באמצעות צפיפות של זהב. לדוגמא, כדי לחשב את נפח הליבה, מניח ננו-חלקיק כדורי בקוטר של 15 ננומטר לתת נפח 1767.15 ננומטר 3 ולאחר מכן להמיר סנטימטר 3 (1.77 x 10 -18 סנטימטרים 3). הכפילו את עוצמת השמע על ידי צפיפות של זהב (19.3 ס&quot;מ 3) כדי לחשב את המסה לכל חלקיק (3.41 x 10 17). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות 10 מ&quot;ל של פתרון ננו-חלקיקים מזהב 5.3 מיקרומטר, 5.30 x 10 -8 שומות של pמאמרים נוכחים. כפל על ידי המסה הטוחנת נותן לחשב את המסה של הווה זהב בתמיסה (1.04 x 10 -5 גרם). מחלקים את המסה של זהב הפתרון על ידי המסה לכל חלקיק כדי למצוא את מספר חלקיקי זהב הנוכחי (3.06 x 10 11). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את הנפח של חלקיקים עם עובי קליפת 5 ננומטר, בסנטימטר 3 (8.18 x 10 18 סנטימטר 3) ולחסר זה מההיקף של ננו-חלקיקי הליבה (1.77 x 10 -18 סנטימטרים 3) כדי לקבוע את עוצמת קול הפגז (6.41 x 10 -18). המרת נפח זה למסה של כסף על ידי ההכפלה במספר חלקיקי זהב ואת הצפיפות של כסף (2.33 x 10 -4). עוביים מעטפת בטווח של 1-10 ננומטר ישמשו במחקר זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המרת המסה של כסף כדי שומות של כסף הדרושים רדיוס הקליפה 5 ננומטר (2.33 x 10 -4). מתוך ערך זה, לחשב את הנפח של 4.0 מ&quot;מ כסף חנק 540 μl) נדרש פתרון fאו את כמות הזהב מנוצל הפתרון המוצא (10 מ&quot;ל). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן 3 4.0 מ&quot;מ אגנו (169.87 g / mol) פתרון 5 מיליליטר מים. באמבט שמן 70 מעלות צלזיוס, לערבב 10 מ&quot;ל של חלקיקי זהב המניות עם חומצה אסקורבית לעשות פתרון 20 מ&quot;מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיף את הפתרון הכסוף חכם ירידה לפתרון זהב חומצה אסקורבית ולאפשר התגובה ומערבבת במשך 2 שעות. הערה: התגובה תהפוך כתומה בהיר (פגז רזה) לכתום כהה (פגז עבה) במהלך התגובה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה חלקיקים ב 21,130 XG במשך 10 דקות ו redisperse לתוך מים נקיים. למזוג supernatant מן החלקיקים pelleted כדי לסייע הסרת חלקיקי זהב חשופים או חלקיקי כסף אשר עשויים נוצרו. </li></ol> מרת 3. של מעטפת הכסף סולפיד <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשקול גופרית יסודות בתוך 200: 1 יחס טוחן אל הכסף המשמש בשלב הקודם של הניסוי. במשך 10 מ&quot;ל של פגז הליבה Au / Agחלקיקים פגז 5 ננומטר, לפזר 3 מ&quot;ל של oleylamine ו -1.5 מ&quot;ל של חומצה אולאית לתוך 10 מ&quot;ל טולואן. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרכז את קולואידים כסף, באמצעות צנטריפוגה ב 21,130 XG במשך 10 דקות ולפזר ב 1 מ&quot;ל מים. הערה: פעולה זו מסייעת להגביר את היעילות של המיצוי מן השכבה המימית אל השכבה האורגנית על היווצרות של פגז הכסף. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיפים את קולואידים, ירידה מבחינת לפתרון גופרית תחת ערבוב במשך שעה 1. הערה: הפתרון יהפוך כחול כהה (פגזים רזים) לסגול (קונכיות עבות) כמו הגופרית הולכת השלמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה פתרון colloidal ב 4000 XG במשך 10 דקות אחרי התגובה עוררה 2 hr כדי להסיר את המים וגופרית unreacted מהפתרון. Re-לפזר חלקיקים לתוך טולואן נקי עם sonication, במידת הצורך. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Sonicate חלקיקים באמבט sonicator למשך 30 שניות עד 1 דקות כדי לפזר לתוך טולואן. הערה: oleylamine עודף או אולאיתחומצה עלולה לנפול מתוך פתרון וניתן להסירו לאחר שלב זה באמצעות אחסון הפתרון מן המוצק הלבן. </li></ol></li></ol> 4. חילוף קטיונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפוך את מבשר מתכת ידי המסת חנקתי מתכת לתוך 1 מ&quot;ל של מתנול, לבצע פתרון 0.2 M של Cd (NO 3) או Zn (NO 3). הערה: 0.8 M פתרון עשוי לשמש קונכיות עבות כדי להקטין את כמות מתנול בתמיסה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבב את פתרון המתכת עם חלקיקי הכסף הפגיז גופרי ב יחס של 1: 1 טוחן עם הכסף. מחמם עד 50 מעלות צלזיוס במשך פגז קדמיום ו -65 מעלות צלזיוס במשך פגזי אבץ תחת חנקן אווירה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף phosphine תלת-בוטיל בבית 500: 1 יחס טוחן אל מבשר המתכת. בפעמים התגובה הם 2 שעות עבור קדמיום ו -20 שעות עבור אבץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטהר באמצעות צנטריפוגה ב 21,130 XG במשך 10 דקות על מנת להסיר כל תקליטורים מבודדים או חלקיקי ZnS אשר עשויים נוצרו. לפזר את nanopart pelletedicles לתוך ממס פולרי נקי כגון hexanes, טולואן, או כלורופורם. </li></ol> 5. ליגנד Exchange מבית Oleylamine <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים את הפתרון ננו-חלקיקים עם אתנול יחס נפח 1.5 פעמים כדי פתרון קולואידים טולואן ב צינור צנטריפוגות. צנטריפוגה ב 4000 XG במשך 10 דקות עד גלולת החלקיקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשטוף חלקיקים עם אתנול ו צנטריפוגות שוב לאסוף את החלקיקים המוצקים. הערה: החלקיקים יכולים להיות מאוחסן בשלב זה, אך הסרת אתנול נחוצה כדי למנוע צבירה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאגד הליגנדים עם קבוצת nucleophilic מחייבת אל פני השטח באמצעות אתרי קטיוני מאוגדים על הקליפה. 11-mercaptoundecanoic חומצה וחומצת 3,4-diaminobenzoic הן מולקולות מתאימות מותירות החלקיקים מסיסים במים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפזר חלקיקים לתוך הפתרון ליגנד עודף גדול, כ ריכוז גבוה פי 10 מאשר מולקולות oleate הילידים. מערבב את החלקיקים ב o בטמפרטורת חדרvernight לאפשר תזוזה של כל מולקולות oleate שיורית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה הפתרון ב 4000 XG במשך 10 דקות. שטפו את חלקיקי pelleted עם מתנול ו צנטריפוגות ב 4000 XG במשך 10 דקות פעם נוספת כדי לאסוף את חלקיקים מוצקים. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Pyayt, A. L., Wiley, B., Xia, Y., Chen, A., Dalton, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integration+of+photonic+and+silver+nanowire+plasmonic+waveguides.">Integration of photonic and silver nanowire plasmonic waveguides.</a> Nature nanotechology. 3, 660-665 (2008).</li><li>Chuang, M. -. K., Lin, S. -. W., Chen, F. -. C., Chu, C. -. W., Hsu, C. -. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gold+nanoparticle-decorated+graphene+oxides+for+plasmonic-enhanced+polymer+photovoltaic+devices.">Gold nanoparticle-decorated graphene oxides for plasmonic-enhanced polymer photovoltaic devices.</a> Nanoscale. 6, 1573-1579 (2014).</li><li>Ide, M. S., Davis, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Important+Role+of+Hydroxyl+on+Oxidation+Catalysis+by+Gold+Nanoparticles.">The Important Role of Hydroxyl on Oxidation Catalysis by Gold Nanoparticles.</a> Accounts of chemical research. , (2013).</li><li>Saha, K., Agasti, S. S., Kim, C., Li, X., Rotello, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gold+Nanoparticles+in+Chemical+and+Biological+Sensing.">Gold Nanoparticles in Chemical and Biological Sensing.</a> Chemical Reviews. 112, 2739-2779 (2012).</li><li>Wang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computed+tomography+imaging+of+cancer+cells+using+acetylated+dendrimer-entrapped+gold+nanoparticles.">Computed tomography imaging of cancer cells using acetylated dendrimer-entrapped gold nanoparticles.</a> Biomaterials. 32, 2979-2988 (2011).</li><li>Huang, X., Jain, P. K., El-Sayed, I. H., El-Sayed, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmonic+photothermal+therapy+(PPTT)+using+gold+nanoparticles.">Plasmonic photothermal therapy (PPTT) using gold nanoparticles.</a> Lasers in medical science. 23, 217-228 (2008).</li><li>Costi, R., Saunders, A. E., Banin, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colloidal+hybrid+nanostructures:+a+new+type+of+functional+materials.">Colloidal hybrid nanostructures: a new type of functional materials.</a> Angewandte Chemie International Edition. 49, 4878-4897 (2010).</li><li>Xu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Near-Field+Enhanced+Plasmonic-Magnetic+Bifunctional+Nanotubes+for+Single+Cell+Bioanalysis.">Near-Field Enhanced Plasmonic-Magnetic Bifunctional Nanotubes for Single Cell Bioanalysis.</a> Advanced Functional Materials. 23, 4332-4338 (2013).</li><li>Zhang, J., Tang, Y., Lee, K., Ouyang, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonepitaxial+growth+of+hybrid+core-shell+nanostructures+with+large+lattice+mismatches.">Nonepitaxial growth of hybrid core-shell nanostructures with large lattice mismatches.</a> Science. 327, 1634-1638 (2010).</li><li>Sun, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigating+the+Multiple+Roles+of+Polyvinylpyrrolidone+for+a+General+Methodology+of+Oxide+Encapsulation.">Investigating the Multiple Roles of Polyvinylpyrrolidone for a General Methodology of Oxide Encapsulation.</a> Journal of the American Chemical Society. 135, 9099-9110 (2013).</li><li>Khatua, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resonant+Plasmonic+Enhancement+of+Single-Molecule+Fluorescence+by+Individual+Gold+Nanorods.">Resonant Plasmonic Enhancement of Single-Molecule Fluorescence by Individual Gold Nanorods.</a> ACS Nano. 8, 4440-4449 (2014).</li><li>Lakowicz, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmon-controlled+fluorescence:+a+new+paradigm+in+fluorescence+spectroscopy.">Plasmon-controlled fluorescence: a new paradigm in fluorescence spectroscopy.</a> Analyst. 133, 1308-1346 (2008).</li><li>Tam, F., Goodrich, G. P., Johnson, B. R., Halas, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmonic+enhancement+of+molecular+fluorescence.">Plasmonic enhancement of molecular fluorescence.</a> Nano Letters. 7, 496-501 (2007).</li><li>Achermann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exciton-Plasmon+Interactions+in+Metal-Semiconductor+Nanostructures.">Exciton-Plasmon Interactions in Metal-Semiconductor Nanostructures.</a> The Journal of Physical Chemistry Letters. 1, 2837-2843 (2010).</li><li>Zhang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+and+Theoretical+Investigation+of+the+Distance+Dependence+of+Localized+Surface+Plasmon+Coupled+F&#246;rster+Resonance+Energy+Transfer.">Experimental and Theoretical Investigation of the Distance Dependence of Localized Surface Plasmon Coupled F&#246;rster Resonance Energy Transfer.</a> ACS Nano. 8, 1273-1283 (2014).</li><li>Kamat, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantum+Dot+Solar+Cells.+Semiconductor+Nanocrystals+as+Light+Harvesters.">Quantum Dot Solar Cells. Semiconductor Nanocrystals as Light Harvesters.</a> The Journal of Physical Chemistry C. 112, 18737-18753 (2008).</li><li>Nagraj, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+sensing+of+vapors+of+similar+dielectric+constants+using+peptide-capped+gold+nanoparticles+on+individual+multivariable+transducers.">Selective sensing of vapors of similar dielectric constants using peptide-capped gold nanoparticles on individual multivariable transducers.</a> Analyst. 138, 4334-4339 (2013).</li><li>Nossier, A. I., Eissa, S., Ismail, M. F., Hamdy, M. A., Azzazy, H. M. E. -. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+detection+of+hyaluronidase+in+urine+using+cationic+gold+nanoparticles:+A+potential+diagnostic+test+for+bladder+cancer.">Direct detection of hyaluronidase in urine using cationic gold nanoparticles: A potential diagnostic test for bladder cancer.</a> Biosensors and Bioelectronics. 54, 7-14 (2014).</li><li>Hou, W., Liu, Z., Pavaskar, P., Hung, W. H., Cronin, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmonic+enhancement+of+photocatalytic+decomposition+of+methyl+orange+under+visible+light.">Plasmonic enhancement of photocatalytic decomposition of methyl orange under visible light.</a> Journal of Catalysis. 277, 149-153 (2011).</li><li>Sheehan, S. W., Noh, H., Brudvig, G. W., Cao, H., Schmuttenmaer, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmonic+enhancement+of+dye-sensitized+solar+cells+using+core-shell-shell+nanostructures.">Plasmonic enhancement of dye-sensitized solar cells using core-shell-shell nanostructures.</a> The Journal of Physical Chemistry C. 117, 927-934 (2013).</li><li>Ratchford, D., Shafiei, F., Kim, S., Gray, S. K., Li, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Manipulating+Coupling+between+a+Single+Semiconductor+Quantum+Dot+and+Single+Gold+Nanoparticle.">Manipulating Coupling between a Single Semiconductor Quantum Dot and Single Gold Nanoparticle.</a> Nano Letters. 11, 1049-1054 (2011).</li><li>Sau, T. K., Murphy, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-Assembly+Patterns+Formed+upon+Solvent+Evaporation+of+Aqueous+Cetyltrimethylammonium+Bromide-Coated+Gold+Nanoparticles+of+Various+Shapes.">Self-Assembly Patterns Formed upon Solvent Evaporation of Aqueous Cetyltrimethylammonium Bromide-Coated Gold Nanoparticles of Various Shapes.</a> Langmuir. 21, 2923-2929 (2005).</li><li>Ma, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Au@Ag+Core-Shell+Nanocubes+with+Finely+Tuned+and+Well-Controlled+Sizes,+Shell+Thicknesses,+and+Optical+Properties.">Au@Ag Core-Shell Nanocubes with Finely Tuned and Well-Controlled Sizes, Shell Thicknesses, and Optical Properties.</a> ACS Nano. 4, 6725-6734 (2010).</li><li>Park, G., Lee, C., Seo, D., Song, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Full-Color+Tuning+of+Surface+Plasmon+Resonance+by+Compositional+Variation+of+Au@Ag+Core-Shell+Nanocubes+with+Sulfides.">Full-Color Tuning of Surface Plasmon Resonance by Compositional Variation of Au@Ag Core-Shell Nanocubes with Sulfides.</a> Langmuir. 28, 9003-9009 (2012).</li><li>Germain, V., Li, J., Ingert, D., Wang, Z. L., Pileni, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stacking+Faults+in+Formation+of+Silver+Nanodisks.">Stacking Faults in Formation of Silver Nanodisks.</a> The Journal of Physical Chemistry B. 107, 8717-8720 (2003).</li><li>Reiss, P., Proti&#232;re, M., Li, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Core/Shell+Semiconductor+Nanocrystals.">Core/Shell Semiconductor Nanocrystals.</a> Small. 5, 154-168 (2009).</li><li>Vossmeyer, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CdS+nanoclusters:+synthesis,+characterization,+size+dependent+oscillator+strength,+temperature+shift+of+the+excitonic+transition+energy,+and+reversible+absorbance+shift.">CdS nanoclusters: synthesis, characterization, size dependent oscillator strength, temperature shift of the excitonic transition energy, and reversible absorbance shift.</a> The Journal of Physical Chemistry. 98, 7665-7673 (1994).</li><li>Shore, M. S., Wang, J., Johnston-Peck, A. C., Oldenburg, A. L., Tracy, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+Au+(Core)/Ag+(Shell)+nanoparticles+and+their+conversion+to+AuAg+alloy+nanoparticles.">Synthesis of Au (Core)/Ag (Shell) nanoparticles and their conversion to AuAg alloy nanoparticles.</a> Small. 7, 230-234 (2011).</li><li>Liu, X., Atwater, M., Wang, J., Huo, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extinction+coefficient+of+gold+nanoparticles+with+different+sizes+and+different+capping+ligands.">Extinction coefficient of gold nanoparticles with different sizes and different capping ligands.</a> Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 58, 3-7 (2007).</li><li>Lambright, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+Lifetime+of+Excitons+in+Nonepitaxial+Au/CdS+Core/Shell+Nanocrystals.">Enhanced Lifetime of Excitons in Nonepitaxial Au/CdS Core/Shell Nanocrystals.</a> ACS Nano. 8, 352-361 (2014).</li><li>Srnov&#225;-&#352;loufov&#225;, I., Lednick&#253;, F., Gemperle, A., Gemperlov&#225;, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Core-shell+(Ag)+Au+bimetallic+nanoparticles:+analysis+of+transmission+electron+microscopy+images.">Core-shell (Ag) Au bimetallic nanoparticles: analysis of transmission electron microscopy images.</a> Langmuir. 16, 9928-9935 (2000).</li></ol>

Authors have nothing to disclose

חלקיקי זהב על מנת להבטיח חלקיקי פגז ליבה באיכות גבוהה, מדגם monodisperse של חלקיקי זהב חייב להיות מסונתז ראשון כתבנית. 28,29,30 שינינו את סינתזת ננו-חלקיקים מהזהב לייצר חלקיקים הכתירו אמינים שלישוניים ארוך שרשרת במקום oleylamine הכתיר חלקיקים. חלקיקים הכתיר Oleylamine להראות תהודת plasmon צרה מדי, מעידה על טווח גודל monodisperse, אך החלקיקים מסונתזים באמצעות הפחתת שימוש אמינה טרט-בוטיל ובנוכחות של שלישוני ארוכי שרשרת התוצרת אמינות הכתיר ננו-החלקיקים להראות לשיא תהודה צר יותר באופן משמעותי . ההשתנות בגדלים עשויות לספק דיוקים בנפחים מבשרים שחושבים חומרי הפגז. על מנת להמשיך לייעל את תבנית זהב החל, מחקר על השפעת צמצום סוכן יחס הזהב על FWHM של ספקטרום הספיגה פתרון זהב colloidal. סכום סוכן ההפחתה גםנראה להשפיע על גודלו של חלקיקים וכתוצאה מכך, פתרונות הגל הארוכים ביותר גם מראים FWHM גדול מעיד על התפלגות גודל גדולה. FWHM תלויה ישירות על יחס סוכן הצמצום, עם יחס של 1: 1 מראה את הרוחב הקטן. הבטחת יש ושווי stoichiometric של אמין טרט-בוטיל borane ו HAuCl 4 עשויה לספק שיעור ההפחתה תהיה יציבה יותר, ולהפיק nucleates עם התפלגות גודל הצרה. גודל קטן נצפה או וריאציה גיאומטרית נתפס בתוך הדגימות מסונתזות עם CTAC או בשרשרת פחמן הקצרה TTAC, אבל חלקיקי TTAC להיות בקוטר מעט גדול (25 ננומטר) כשמשווה את חלקיקי מצופה CTAC (16 ננומטר) התמונות נותחו באמצעות תוכנת ImageJ כדי למצוא את החלקיקים להיות גבישי יחיד עם ריווח סריג של כ 2.3 A (ערך בספרות = 4.07 א). החלקיקים monodisperse עם סטיית תקן מן הקוטר הממוצע של 0.02 ננומטר עבור דגימות TTAC וכן slightlסטיית y גבוהה של 0.4 ננומטר עבור דגימות CTAC. יש חפיפה מסוימת חלקיקים אבל בסך הכל, צבירה מעט מאוד ניתן לצפות. בעיות אפשרויות של שיטה זו טמונות לדיוק צורך במדידת סוכן הצמצום. אם גבוה מדי ריכוז של צמצום הסוכן משמש, מדגם polydisperse יוקם ו נמוך מדי ריכוז יוריד את תשואת התגובה. שיטה סינתטית זו להפקת ננו-חלקיקי זהב יכול להתארך עד מחקרים על ההשפעות של שינוי אורך שרשרת הפחמן. הנתונים שלנו מראים תלות גודל משמעותית על אורך השרשרת. פרש 10 ננומטר בקוטר ננו-החלקיקים המיוצרים נתפס רק על ידי שינוי שרשרת הפחמן על ידי שני פחמנים. פגז כסף מאז פגזי הכסף חייבים גם להשתנות כדי פגז גופרי כסף אמורפי לשלב הבא, שיטת הסינתזה חייבת להיות גם חזקה דיר. הוכח כי חלקיקים מצופים CTAC יכולים לספק template לצמיחה במדי nanocubes כסף עקב היווצרות של חלקיקי זהב בשתי {100} ו {111} אוריינטציה המטוס קריסטל וצמיחה מועדף על {111} היבטים. חלקיקי הזהב להראות בעיקר {111} היבטים. זה מאפשר שיעורי צמיחה מואצות להפקדת הכסף. כאן, שיטה זו נוצלה כדי לייצר פצצות מתכוננות, כדורי כסף על ליבות ננו-חלקיקים מהזהב. ראשית, בצדפות עם עובי הגדלה הופקו על מנת לפקח על המשמרת של תהודת plasmon פני השטח. משמרת כחולה בספקטרום של כ -60 MeV הוא ציינה עבור תהודת plasmon פני השטח, מפסגת הזהב האופיינית ב 2.38 eV לסביבות 3.0 eV עם קליפת הכסף העבה ביותר. כדי להבטיח כי השינוי הזה הוא לא עקב ההיווצרות של חלקיקי כסף קטנים, פתרונות עם יחס משתנה של חלקיקי זהב וכסף נוצרים לנטר באמצעות ספקטרום UV-Vis. תצפית של משמרת plasmon בתערובת של sh ננו-חלקיקי זהב והכסףows כי plasmon אינו עובר בהדרגה לאנרגיות גבוהות, אלא מקטין או מגדיל בעוצמה כאשר היחס בין או ננו-חלקיקים משתנה. אם חלקיקי כסף הרוב נמצאים בתערובת, מהשיא ב 3.06 eV הוא בולט יותר, אבל אין שינוי בעמדה של Plasmon הזהב מתרחש. כאשר בתצהיר של כסף על משטח הזהב מתרחש, המשמרות האדומות Plasmon הזהב מרחיב, עד לשיא כסף שני נוצר. לבסוף עם כיסוי כסף עבה, plasmon הזהב מתבטל ורק לשיא plasmon 3.06 eV הוא ציין. תמונות TEM נותחו באמצעות תוכנת ImageJ כדי למצוא את החלקיקים להיות גבישי יחיד עם ריווח הסריג של כ 4.13-4.3 דומה לזה של כסף FCC, 31 וכן בהעדר חלקיקי כסף מבודד. חלקיקי הזהב הפנימיים נותחו גם לגלות כי המרווח היה מעט קטן יותר מאשר חלקיקי זהב החשופים עם ערכים בין 3.6-4 Å. זה יכול להיות בגללכמות קטנה של מקום לחץ על החלקיקים כאשר מופקד הקליפה. בסך הכל עובי הקליפה נראה אחיד בעיקר כדורי עם כמה דוגמאות שיש פגז סימטרי מעט עם קצה אחד מוארך. התארכות זו בולטת יותר בגדלי הפגז הקטנים, כמו עובי הקליפה הגדול נראה יותר אחיד. הליך זה הוא פשוט אבל אכפת צריך לנקוט כדי להבטיח דיוק גבוה בכמויות מגיבות. ההיווצרות של חלקיקי כסף מבודדים אפשרית אם גבוה מדי ריכוז סוכן הפחתה משמש או גבוה מדי ריכוז יון כסף. הפעיל שטח על חלקיקי זהב לא נראה להשפיע על ההיווצרות של פגזי הכסף, אבל אם פתרון colloidal כבר נסער הכסף יכול להיות לכוד בתוך הבועות כי טופס על החלק העליון של הפתרון, הפחתת הדיוק של סכומים שנוספו . Nanocubes וצורות אחרות יכולים להיווצר גם אם הטמפרטורה של הפתרון הוא גדל גם כן. כסףפגז גופרי ברגע פתרונות colloidal של חלקיקים פגז הליבה Au / Ag מסונתזים, הקליפה nanoparticle לאחר מכן ניתן להמיר Ag 2 S. שלושה מסלולים נפרדים להמיר את הכסף, כדי גופרי כסף נחקרו ומאופיינים באמצעות ספקטרוסקופיה הספיגה UV-Vis, כדי להבטיח מרה לשחזור חזקה כדי פגז גופרי כסף אמורפי. התהודה plasmon של חלקיקים דווחה משמרת אדום עם עובי הקליפה גדל עקב שינוי מקדם השבירה מ Ag כדי Ag 2 S והפער הלהקה של גופרי כסף, הנמצא כ -1.1 eV עבור בתפזורת. השיטה הראשונה המנוצלת הייתה טיפה בנוסף חכמים גופרתי נתרן מימי לתערובת קולואידים של קולואידים Au / Ag. גופרתי נתרן הוא מקור גופרית זול שיאפשר התגובה להתנהל ללא שינוי פאזה. שיא plasmon משמרות אדומות עם כיסוי גדל והולך של גופרי כסף בשל ההשפעה של i השבירה הגדולהndex של גופרי ותרומת כסף מן פער הלהקה מוליך למחצה. כמות גופרי כסף המשומשת מחושבת על בסיס המספר מולי נוכחי כסף במעטפת. תופעה מעניינת מתרחשת כאשר כמות גדולה של יוני גופרית, אשר תהיה הכרחי קונכיות עבות, נותרת בתמיסה עם חלקיקי כסף זהב. החלקיקים נראים לפזר, כפי שנצפו חיסול של כל קליטת Plasmon. לאחר פתרון הגופרית מתווסף קולואידים, ספקטרום רחב ייחוד הוא ציין. כדי להמשיך ללמוד גופרתי נתרן מימית תופעה זו תתווסף גם פתרון של חלקיקי כסף. מבשר גופרית חלופית הוא thioacetamide, אשר נוצל כמקור יון גופרית בתגובות אורגניות שונות. זה עשוי לספק מקור גופרית מימי ופחות תגובתי מתן שליטת פגז מדויקת יותר ולחסל את פירוקה של החלקיקים בתמיסה. המרה של קולואידים Au / Ag כדי Au / Ag 2 S הוכיחה מוצלחתאבל אותה תופעה נצפתה באמצעות thioacetamide כמבשר גופרית. בעיה זו ניתן למנוע עם תשומת לב קפדנית כמויות תגובה אך שיטה חלופית נוצלה שהציעה שליטה שווה על פני גופרית של פגז הכסף. כאשר גופרית יסודות פורקה לתוך פתרון טולואן עם oleylamine וחומצה אולאית, קליפת הכסף ניתן להמיר גופרי כסף עם פסיבציה oleate. החלקיקים שהתקבלו לאחר מכן ניתן לבודד באמצעות צנטריפוגה redispersed לתוך hexanes או טולואן. הספקטרום הספיג היה דומה לאלה שמוצגים באיור 9. החלקיקים נותחו לאחר מכן באמצעות TEM. באופן כללי קליפת גופרי כסף נוטה להיות קצת יותר גדול מאשר פצצות הכסף הקודמות אבל מאוד אחיד כדורי עם סטיית תקן של 1.8 ננומטר. חלקיקי הזהב הפנימיים גם שמר crystallinity היחיד שלהם עם ריווח של 3.51 Å. דחיסת המשך זה של סריג הזהב תומכת בתאוריהכי מתח מוגבר מן הקליפה גורם דחיסה של חלקיק הזהב. קדמיום סולפיד גופרי אבץ לשלם באמצעות קטיוני גופרתי כסף ובהמשך הוסב גופרי קדמיום הניתן בשיטת הספרות. 9 ספיגת הופך בעיקר ייחוד עבור קונכיות עבות עם כתפיים רחבות להרכיב סביב 2.5 eV. משמרות אלה ניתן לייחס לשינוי המקדם השביר וסביבה דיאלקטרי של ננו-חלקיקים ואת האנרגיה הגבוהה יותר &quot;דבשות&quot; יכול להיות בגלל קליטה ישירה של פגז המוליכים למחצה. ניתן להשתמש שינויים ספקטרוסקופיות אלה להעריך את עובי הקליפה מיוצר בערך. החלקיקים נחקרו נוספים באמצעות TEM. את התקליטורים להפגיז ניתוח הנתונים הראה המרווח של 6.00 Å בממוצע, עולה בקנה אחד עם המבנה הגבישי אבץ-Blende. הפגזים להראות גבוהה monodispersity בכל עובי ולא אגרגציה של ננו-חלקיקים הוא ציין. כמה נהnoparticles הראה נקודה קטנה שבה נראה שיש חוסר כיסוי פגז. זה יכול להיגרם על ידי חוסר יכולת לחילופי קטיון להתרחש באזור זה בשל הגבישים להיות גופרי כסף באזורים מסוימים בניגוד אמורפי. כמה חלקיקים נראים לסטות גיאומטריה כדורית עם רוחב גדול במקצת, ואולי מובנה לאחר שתבנית גופרי כסף אשר הייתה הסטייה הגדולה מתוך השלושה מיני פגז. שינויים משמעותיים בקליטה נצפים לאחר חילופי קטיון. הזנבות של שני ספקטרום הבליעה מתחילים להגביר באופן אקספוננציאלי באנרגיות מ -2.5 eV עם קליפת ZnS מראה כפול קליטת פגזי התקליטורים. החלקיקים נותחו נוסף באמצעות TEM. ניתוח פגז ZnS הראה מרווח של 5.31 Å בממוצע, אשר עולה בקנה אחד עם מבנה הגבישי האבץ-Blende. הפגזים הם אחידים בקוטר ממוצע של כ -10 ננומטר. הפגזים הם הרבה יותר רזים פגזי תקליטורים שהוא duדואר לכמות הקטנה של אלקטרוני האבץ המצית בהשוואת קדמיום. Inhomogeneities עדיין להתרחש על כמה חלקיקים אשר יכול לנבוע גם פגמים קיימים במעטפת הכסף גופרי או זמן התגובה הארוך בטמפרטורות גבוהות הנדרשות תגובת קטיוני ZnS. הפגזים ניתן לשנות לכל מוליכים למחצה II-IV קבוצה, המאפשרים חקירה מקיפה יותר של תכונות פיסיקליות אופטיות כפונקציה של הסביבה דיאלקטרי המקומית. ליגנד Exchange Functionalization של המשטח החיצוני של הקליפה מושגת באמצעות חילופי ליגנד. FTIR שמש טכניקת האפיון הראשית, לזהות מה כימי מינים נמצא על פני השטח. השימוש של קבוצות מחייב nucleophilic מבטיח קשר חזק אל פני שטח הפגז לא ייפלו לאורך זמן. שני סוגים שונים של קבוצות פונקציונליות הונחו על החלקיקים, או חומצה קרבוקסילית או אמינה.החלקיקים נשטפו עם מתנול כדי להסיר כל נוכחי ליגנד עודף בסוף החילופי. חלקיקים עם oleylamine כמו ליגנד המשטח היו מסיסים בממסים פולריים כגון כלורופורם, hexanes או טולואן. חילופי ליגנד מלא ניתן לאשר באמצעות שינוי מסיס ממסי קוטב כגון מים או אתנול. הספקטרום הקליט עולה כי החלקיקים לשמור תהודת plasmon שלהם, סביב 550 ננומטר עבור חלקיקים עם קליפת 5 ננומטר של תקליטורים. חילופי ליגנד זה יכול להתנהל עם צבעים או כרומופור אחר עם פונקציות nucleophilic דומות. כמו לגבי כל הפרוצדורה החילופית ליגנד, צבירה בלתי הפיכה הוא תמיד אפשרי, ניתן למנוע על ידי הגבלת מספר צעדי כביסת supersaturating הפתרון עם ליגנד הרצוי. ליגנד אשר רצה להיות מחויב על פני השטח חייב להיות גם זיקה חזקה יותר לפני השטח ננו-חלקיקים מאשר oleylamine הילידים. techniqu זהדואר מספק שינוי פשוט של שיטה שפותחה בעבר כדי לייצר חלקיקים היברידיים באיכות גבוהה. השיטה כבר דנה בעבר, עם זאת, בעיות אשר יכול למנוע שחזור, יציבות חלקיקי monodispersity, עדיין נשארו. עיון מדוקדק מגלה כי זה מדגם מאופיין monodisperse היטב זהב חייב להיות מנוצל ראשון על מנת להבטיח דגימות באיכות גבוהה. שימוש CTAC כמו פעילי השטח עבור חלקיקי הזהב מספק monodispersity גבוהה ולאפשר גם בתצהיר קל של כסף בדייקנות ננומטר. כסף יכול להיות מופקד על הזהב כדי ליצור פצצות כדוריות עם טווחים של 1 עד&gt; 20 ננומטר בקוטר ויציבות גבוהה בתמיסות מימיות. פגז הכסף הוא התבנית עבור הפיכתם גופרי כסף אמורפי. החלקיקים מכן, ניתן להעביר אל השלב האורגני לאחר הגופרית של פגז הכסף בנוכחות פעילה שטח oleate לייצר פגז אמורפי של s מעט גדולize מאשר פגז כסף הקודם. אפיון באמצעות ספקטרוסקופיה ספיגה-Vis UV ו TEM מאפשר התאמה של שיא Plasmon עם פרמטרי גודל פיסיים. הליך חזק זה יכול להיות גם מורחב למיני פגז אחרים כגון עופרת, או ברזל גם כן. הליך זה יכול לספק את הפלטפורמה עבור דור חדש של מכשירים שבהם במקום להוסיף מינים רבים כדי למטב את ביצועים, מין פגז הליבה ניתן להתאים במקום המאפשר עיצוב מכשיר קליל יותר על ידי הפחתת כמות החומר דרושה. חלקיקים אלה גם יספקו פלטפורמה לכריכה של חומרים אחרים ללימודים של שיפור plasmonic מרחק תלוי עם משחק שכבת מוליכים למחצה כשומר רווח בין כרומופור משטח זהב.

חלקיקי זהב וכסף יש פוטנציאל התקדמות טכנולוגית בעתיד במגוון של יישומים, כולל פוטוניקה, 1 photovoltaics, 2 קטליזה, 3 כימיים / חישה ביולוגית, 4 הדמיה ביולוגית, 5 ו טיפול פוטודינמי. 6 תחת עירור גלוי, האלקטרונים המשטחים יכולים להתנדנד כדי יוצר תהודה המכונית תהודת Plasmon המשטח מקומית (SPR), אשר יכול להיות מנוצלת כדי להתרכז קרינת אירוע בתחום הנראה. לאחרונה, חלקיקי מתכת אצילים כבר בשילוב עם חלקיקים מוליכים למחצה או מגנטיים לייצר חלקיקים היברידיים עם פונקציונליות משופרת מתכוננת. 7,8 ספרות אחרונות, כגון המחקר שנערך על ידי אויאנג et al. 9 או חן et al. 10, הוכיח את האפשרות לסינתזה של חלקיקים אלה, אלא שליטה מוגבלת רק את האחידות של זן כלאיים אפשרי בגללחלוקה בגדלים ננו-חלקיק זהב מורכב על ידי חוסר אפיון אופטי מצמידים עם אפיון פיזי בכל שלב של צמיחה. Zamkov et al. מראה אחידות דומה במבנה פגז אבל רק עובי פגז אחד נוצל עם גדלי ליבה שונים, עם פגזים כמה לא מתהווים באופן מלא סביב החלקיקים. על מנת לנצל אותם חלקיקים ביעילות, התגובה האופטית המדויקת חייבת להיות ידועה ומאופיין עבור מגוון רחב של עוביי פגז. דיוק גבוה בעובי פגז יכול להתבצע באמצעות חלקיקי זהב monodisperse, מימייה כתבנית, וכתוצאה מכך שליטה גבוהה על זן הכלאיים הסופי. אינטראקציה בין ליבת הקליפה עשויה להציג שיפור מוגבל בשיעורי קליטה או פליטה בשל הכמות הקטנה של חומר מוליך למחצה ואת קרבת ליבת הזהב. במקום אינטראקציה בין למחצה מצוי במעטפת ואת חלקיקי זהב, הקליפה עשויה להיות שימושד כשומר רווח להגביל את המרחק בין כרומופור חיצוני. 11 זה יאפשר שליטה גבוהה על הפרדה מרחבית בין תוך plasmon, השולל את התוצאות של מגע ישיר עם משטח המתכת. ההיקף לאינטראקציה האלקטרונית בין תהודת plasmon פני שטח אקסיטון המיוצר כרומופור, קשור ישירות אל המרחק בין המינים המתכתיים מוליך למחצה, איכות סביבת השטח ועוצמתו של האינטראקציה. 12 כאשר המינים מופרדים מרחקים גדולים יותר מאשר 25 ננומטר, שני המצבים האלקטרוניים יישמרו על שלוות הרוח ואת התגובה האופטית נותרת ללא שינוי. 13 משטר הצימוד החזק הוא דומיננטי כאשר החלקיקים יש קשר אינטימי יותר ויכולים לגרום המרווה של כל אנרגית עירור באמצעות שיפור שיעור nonradiative או העברת אנרגית תהודת פורסטר ( סריג). 14,15 מניפולציה של כוח הצימוד, על ידי ה כוונוןמרווח דואר בין ננו-החלקיקים כרומופור והמתכת, יכול לגרום השפעות חיוביות גם כן. מקדם הכחדת ננו-חלקיקים יכול להיות סדר הגודל גדול יותר מאשר רוב chromophores, המאפשר החלקיקים לרכז את אור האירוע הרבה יותר יעיל. ניצול יעילות העירור המוגבר של ננו-החלקיקים יכול לגרום שיעורי עירור גבוהים יותר כרומופור. 12 זיווגים של דיפול העירור יכול גם להגביר את קצב הפליטה של כרומופור אשר, יכול לגרום לעלייה בתשואת קוונטים אם שיעורי nonradiative אינם מושפעים. אלה 12 השפעות יכולות להוביל תאים או סרטים סולריים עם ספיגה גדלה, ואת יעילות פוטו, בהנחייתם של הספיגה המוגברת החתך של זהב ואת ההקלות ממוצא תשלום מההשכבה המוליכה למחצה בשל קיומם של מצבי משטח מקומיים. 12,16 זה המחקר גם יספק מידע שימושי על כוח הצימוד של plasmon כמו afמשיחה של מרחק. Plasmons משטח המקומי נרחב שמש חישת 17 וזיהוי 18 יישומים בשל הרגישות של תהודת plasmon לסביבה המקומית. Et קרונין al., מראה את היעילות הקטליטית של סרטי Tio 2 ניתן לשפר עם תוספת של חלקיקי זהב. סימולציות הראו כי עלייה זו בפעילות נובעת צימוד של השדה החשמלי plasmon עם אקסיטונים שנוצרו Tio 2, אשר לאחר מכן, הגדיל את שיעור דור אקסיטון. 19 Schmuttenmaer et al., הראה כי היעילות של צבען רגיש (DSSC) תאים סולריים יכול להיות שיפור עם שילוב של אגרגטים 2 Au / SiO 2 / טיו. מצרף לשפר את הקליטה באמצעות יצירת מצבי plasmon המשטח מקומיים רחבים המגדילות קליטות אופטי על פני טווח רחב של תדרים. 20 בספרות אחרות, Li et al. להתבונןהפחתה משמעותית ד בחי קרינה וכן שיפור מרחק תלוי בעוצמת קרינת מצב יציבה נצפתה באמצעות צימוד ישיר של CdSe יחיד / נקודת קוונטית ZnS ו ננו-חלקיקי זהב אחת. 21 על מנת לנצל את מלוא היתרונות של שיפור plasmonic זה, יש צריך בשביל צימוד פיזי עם מרחקי סט בין שני המינים. סינתזה של חלקיקים היברידיים Jiatiao et al., תיאר שיטה חומר מוליך למחצה מעיל על חלקיקי זהב באמצעות חילופי קטיונים כדי לייצר עוביים פגז אחיד מתכונן. הפגזים היו אחידים עובי, אבל תבניות הזהב לא היו מאוד monodisperse. זה יהיה לשנות את המוליכים למחצה יחס זהב מן חלקיקי חלקיקים ולכן כוח הצימוד. .9 המחקר מעמיק על התכונות האופטיות של חלקיקי פגז הליבה הללו נערך, על מנת לפתח Reprodשיטה סינתטית ucible. שיטות קודמות להסתמך על סינתזת ננו-חלקיקים מבוססים אורגנית, אשר יכול לייצר דגימות עם תהודות plasmon רחבות בשל הומגניות בגודל ננו-חלקיקים מהזהב. סינתזה מימית שונה של ננו-חלקיקי זהב יכול לספק תבנית הננו-חלקיק זהב לשחזור monodisperse עם יציבות לתקופות זמן ארוכות. כלוריד אמוניום trimethyl המימייה הפעיל שטח cetyl יוצר שכבה כפולה על פני שטח ננו-החלקיקים עקב אינטראקציה בין שרשרות פחמנים הארוכות של מולקולות אמוניום כלוריד trimethyl cetyl סמוכות. 22 בשכבת קרקע עבה זה דורשת כביסה מקפידה להסיר פעילי שטח עודפים ולאפשר גישה אל פני שטח ננו-החלקיקים יכולה להיות נשלטה, אבל יכול לספק שליטה גבוהה על הגודל וצורת ננו-חלקיקים. 23 התוספת המימית של פגז כסף עם דיוק גבוה מוביל על קשר אינטימי יותר בין עובי קליפת תכונות אופטיות. 23 ירידה איטית באמצעות אסקורבית acid הוא מנוצל כדי להפקיד את הכסף על פני שטח הזהב, מחייב התוספת של מלח כסף כדי להיות מדויק מאוד על מנת למנוע היווצרות של חלקיקי כסף בפתרון. הצעד השלישי דורש עודף גדול של גופרית להתווסף לתוך שלב אורגני העברת שלב של החלקיקים המימיים חייבת להתרחש. עם תוספת של oleylamine כסוכן מכסה אורגני וחומצה אולאית, אשר עשוי לשמש הן סוכן וסיוע מכסה בשלב העברת החלקיקים, מדים, פגז גופרי כסף אמורפי יכול להיוצר סביב החלקיקים. 9,24 הריכוז מולקולות אלה חייבות להיות גבוהות מספיק כדי למנוע הצטברות של החלקיקים בשלב זה, אך גם עודף הרבה יכול לעשות טיהור קשה. בנוכחות phosphine בוטיל תלת ו חנקתי מתכת (Cd, Zn או Pb), חילופי קטיונים הפנימי של הקליפה גופרי אמורפי יכול להתנהל. טמפרטורות תגובה חייבות להיות שונות עבור reactivates השונה של המתכות 9יש לבטל וכל גופרית עודפת להפחית את ההיווצרות של נקודות קוונטיות פרט. כל צעד של הסינתזה מקביל שינוי בסביבת השטח של ננו-החלקיקים, ולכן, שינוי plasmon יש לשים לב בשל התלות של תדר plasmon על סובבי שדה דיאלקטרי. מחקר מקביל של קליטה אופטית כפונקציה של מיקרוסקופית אלקטרונים הילוכים (TEM) אפיון שימש לאפיין חלקיקים. הליך סינטטי זה יספק איתנו מבוקר היטב דגימות אחידות, מתן קורלציה טובה מנתונים מיקרוסקופיה וספקטרוסקופיה. צימוד עם fluorophores מריחת שכבת מרווח דיאלקטרי בין משטח מתכת plasmonic וכן fluorophore יכול לעזור להפחית הפסדים עקב העברת אנרגית nonradiative של אקסיטונים נוצרו לתוך המתכת. שכבת מרווח זה גם יכול לסייע בחקר תלות מרחק בין fluorophore ואתplasmon תהודה על משטח מתכת. אנו מציעים להשתמש במעטפת המוליכים למחצה של חלקיקים ההיברידיים כנדבך המרווח דיאלקטרי שלנו. עובי הקליפה יכול להיות מכוון בדייקנות ננומטר עם עובי הנע בין 2 ננומטר ל -20 ננומטר המאפשרים ניסויים קורלציה מרחק מדויק להתנהל. הקונכייה יכולה גם להיות מכוונת עם Cd, Pb או Zn קטיונים ו- S, Se ואניונים טה, המאפשרת שליטה לא רק המרחק, אלא גם את הקבוע הדיאלקטרי, הסדר להקה אלקטרוני ואפילו פרמטרי סריג הגבישי.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="927">
	<tbody>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">MilliQ Water</td>
			<td style="width:71px;">Millipore</td>
			<td style="width:119px;">Millipore water purification system</td>
			<td style="width:521px;">water with 18 mega ohm resistivity was utilized in all experiments</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Gold (II) chloride trihydrate</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td align="right">520918</td>
			<td>used as gold precursor for nanoparticle synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Cetyl trimethyl ammonium chloride(CTAC)</td>
			<td style="width:71px;">TCI America</td>
			<td style="width:119px;">H0082</td>
			<td>used as surfactant for gold nanoparticles</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Borane tert butyl amine</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">180211</td>
			<td>used as reducing agent for gold nanoparticles</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Silver nitrate</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">204390</td>
			<td>used as silver source for shell application</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Ascorbic acid</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">A0278</td>
			<td>used as reducing agent for silver shell application</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Sulfur powder</td>
			<td style="width:71px;">Acros</td>
			<td align="right" style="width:119px;">199930500</td>
			<td>used as sulfur source for silver sulfide shell conversion</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Oleylamine</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">O7805</td>
			<td>used as surfactant for silver sulfide shell conversion</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Oleylamine</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">364525</td>
			<td>used as surfactant for silver sulfide shell conversion</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">cadmium nitrate tetrahydrate</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">642405</td>
			<td>used as cadmium source for cation exchange</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">zinc nitrate hexahydrate</td>
			<td style="width:71px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">Z45</td>
			<td>used as zinc source for cation exchange</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">11-Mercaptoundecanoic acid</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">450561</td>
			<td>used as water soluable ligand during ligand exchange</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">3,4 diaminobenzoic acid</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">D12600</td>
			<td>used as water soluable ligand during ligand exchange</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">UV-Vis absorption spectrophotometer</td>
			<td style="width:71px;">Cary</td>
			<td style="width:119px;">50 Bio</td>
			<td>used to monitor absorption spectrum of colloidal solutions</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">JEOL TEM 2100</td>
			<td style="width:71px;">JEOL</td>
			<td style="width:119px;">2100</td>
			<td>used to analyze size of synthesized nanoparticles. TEM grids were purchased from tedpella</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">FTIR spectrophotometer</td>
			<td style="width:71px;">Perkin Elmer</td>
			<td style="width:119px;">Spec 100</td>
			<td>used to monitor chemical compostion of nanoparticle surface after ligand exchange.&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis, characterization, and functionalization of hybrid au/cds and au/zns core/shell nanoparticles

חלקיקי Plasmonic מהווים חומר אטרקטיבי עבור יישומי קצירת אור בשל השטח שלהם לשנות בקלות, שטח פנים גבוה מקדמי הכחדה גדולים אשר יכול להיות מכוון על פני הספקטרום הנראה. מחקר לתוך שיפור plasmonic של מעברים אופטיים הפך פופולרי, בשל האפשרות של שינוי ובמקרים מסוימים שיפור מאפייני פליטה-צילום קליטה או של chromophores הסמוך כגון צבע מולקולרי או נקודות קוונטיות. השדה החשמלי של בני הזוג יכול plasmon עם דיפול העירור של chromophore, perturbing המדינות האלקטרוניות הכרוכות במעבר ומובילה ל קליטה ופליטה מוגברת. שיפורים אלה ניתן לאיין גם במרחקים קרובים ידי מנגנון העברת אנרגיה, מה שהופכים את הסידור המרחבי של שני המינים הקריטיים. בסופו של דבר, שיפור של יעילות קצירת אור בתאים סולאריים plasmonic יכול להוביל רזה, ולכן, מכשירים בעלות נמוכה. developmאף אוזן גרון של חלקיקי ליבה / פגז היברידיים יכול להציע פתרון לבעיה זו. התוספת של spacer דיאלקטרי בין חלקיקי זהב כרומופור היא השיטה המוצעת לשלוט על עוצמת צימוד plasmon אקסיטון ובכך לאזן הפסדים עם רווחי plasmonic. נוהל מפורט עבור ציפוי זהב חלקיקים עם תקליטורים ופצצות מוליכים למחצה ZnS מוצג. החלקיקים להראות אחידות גבוהה עם שליטת גודל בשני חלקיקי זהב הליבה ומיני פגז המאפשרים חקירה מדויקת יותר לתוך שיפור plasmonic של chromophores החיצוני.

Watch this Scientific Journal Video about Synthesis, Characterization, and Functionalization of Hybrid Au/CdS and Au/ZnS Core/Shell Nanoparticles at JoVE.com

Synthesis, Characterization, and Functionalization of Hybrid Au/CdS and Au/ZnS Core/Shell Nanoparticles

The synthesis of uniform gold nanoparticles coated with semiconductor shells of CdS or ZnS is performed. The semiconductor coating is conducted by first depositing a silver sulfide shell and exchanging the silver cations for zinc or cadmium cations.

סינתזה, אפיון, ואת Functionalization של תקליטורים היברידי Au / ו Au / ZnS Core / Shell חלקיקים

Plasmonic nanoparticles are an attractive material for light harvesting applications due to their easily modified surface, high surface area and large ...

synthesis-characterization-functionalization-hybrid-aucds-auzns

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Chemistry

18.1K Views.  University of North Carolina at Charlotte. The synthesis of uniform gold nanoparticles coated with semiconductor shells of CdS or ZnS is performed. The semiconductor coating is conducted by first depositing a silver sulfide shell and exchanging the silver cations for zinc or cadmium cations.

Video: Synthesis, Characterization, and Functionalization of Hybrid Au/CdS and Au/ZnS Core/Shell Nanoparticles

Split-and-pool Synthesis and Characterization of Peptide Tertiary Amide Library

Peptidomimetics are great sources of protein ligands. The oligomeric nature of these compounds enables us to access large synthetic libraries on solid phase by using combinatorial chemistry. One of the most well studied classes of peptidomimetics is peptoids. Peptoids are easy to synthesize and have been shown to be proteolysis-resistant and cell-permeable. Over the past decade, many useful protein ligands have been identified through screening of peptoid libraries. However, most of the ligands identified from peptoid libraries do not display high affinity, with rare exceptions. This may be due, in part, to the lack of chiral centers and conformational constraints in peptoid molecules. Recently, we described a new synthetic route to access peptide tertiary amides (PTAs). PTAs are a superfamily of peptidomimetics that include but are not limited to peptides, peptoids and N-methylated peptides. With side chains on both &#945;-carbon and main chain nitrogen atoms, the conformation of these molecules are greatly constrained by sterical hindrance and allylic 1,3 strain. (Figure 1) Our study suggests that these PTA molecules are highly structured in solution and can be used to identify protein ligands. We believe that these molecules can be a future source of high-affinity protein ligands. Here we describe the synthetic method combining the power of both split-and-pool and sub-monomer strategies to synthesize a sample one-bead one-compound (OBOC) library of PTAs.

Peptide tertiary amides (PTAs) are a superfamily of peptidomimetics that include but are not limited to peptides, peptoids and N-methylated peptides. Here we describe a synthetic method which combines&#160;both split-and-pool and sub-monomer strategies to synthesize a one-bead one-compound library of PTAs.

סינתזה מפוצלת וברכה ואפיון של הספרייה אמידה השלישון פפטיד

Peptidomimetics are great sources of protein ligands. The oligomeric nature of these compounds enables us to access large synthetic libraries on solid ...

Nucleoside Triphosphates - From Synthesis to Biochemical Characterization

The traditional strategy for the introduction of chemical functionalities is the use of solid-phase synthesis by appending suitably modified phosphoramidite precursors to the nascent chain. However, the conditions used during the synthesis and the restriction to rather short sequences hamper the applicability of this methodology. On the other hand, modified nucleoside triphosphates are activated building blocks that have been employed for the mild introduction of numerous functional groups into nucleic acids, a strategy that paves the way for the use of modified nucleic acids in a wide-ranging palette of practical applications such as functional tagging and generation of ribozymes and DNAzymes. One of the major challenges resides in the intricacy of the methodology leading to the isolation and characterization of these nucleoside analogues.
	
	In this video article, we present a detailed protocol for the synthesis of these modified analogues using phosphorous(III)-based reagents. In addition, the procedure for their biochemical characterization is divulged, with a special emphasis on primer extension reactions and TdT tailing polymerization. This detailed protocol will be of use for the crafting of modified dNTPs and their further use in chemical biology.

The protocol described herein aims to explain and abridge the numerous obstacles in the way of the intricate route leading to modified nucleoside triphosphates. Consequently, this protocol facilitates both the synthesis of these activated building-blocks and their availability for practical applications.

נוקלאוזידים triphosphates - מ - סינתזה ביוכימיה באפיון

The  traditional strategy for the introduction of chemical functionalities is the  use of solid-phase synthesis by appending suitably modified ...

Synthesis and Characterization of Functionalized Metal-organic Frameworks

Metal-organic frameworks have attracted extraordinary amounts of research attention, as they are attractive candidates for numerous industrial and technological applications. Their signature property is their ultrahigh porosity, which however imparts a series of challenges when it comes to both constructing them and working with them. Securing desired MOF chemical and physical functionality by linker/node assembly into a highly porous framework of choice can pose difficulties, as less porous and more thermodynamically stable congeners (e.g., other crystalline polymorphs, catenated analogues) are often preferentially obtained by conventional synthesis methods. Once the desired product is obtained, its characterization often requires specialized techniques that address complications potentially arising from, for example, guest-molecule loss or preferential orientation of microcrystallites. Finally, accessing the large voids inside the MOFs for use in applications that involve gases can be problematic, as frameworks may be subject to collapse during removal of solvent molecules (remnants of solvothermal synthesis). In this paper, we describe synthesis and characterization methods routinely utilized in our lab either to solve or circumvent these issues. The methods include solvent-assisted linker exchange, powder X-ray diffraction in capillaries, and materials activation (cavity evacuation) by supercritical CO2 drying. Finally, we provide a protocol for determining a suitable pressure region for applying the Brunauer-Emmett-Teller analysis to nitrogen isotherms, so as to estimate surface area of MOFs with good accuracy.

Synthesis, activation, and characterization of intentionally designed metal-organic framework materials is challenging, especially when building blocks are incompatible or unwanted polymorphs are thermodynamically favored over desired forms. We describe how applications of solvent-assisted linker exchange, powder X-ray diffraction in capillaries and activation via supercritical CO2 drying, can address some of these challenges.

מסגרות סינתזה ואפיון של פונקציונליות מתכת אורגנית

Metal-organic frameworks have attracted extraordinary amounts of research attention, as they are attractive candidates for numerous industrial and ...

Preparation and Characterization of SDF-1&#945;-Chitosan-Dextran Sulfate Nanoparticles

Chitosan (CS) and dextran sulfate (DS) are charged polysaccharides (glycans), which form polyelectrolyte complex-based nanoparticles when mixed under appropriate conditions. The glycan nanoparticles are useful carriers for protein factors, which facilitate the in vivo delivery of the proteins and sustain their retention in the targeted tissue. The glycan polyelectrolyte complexes are also ideal for protein delivery, as the incorporation is carried out in aqueous solution, which reduces the likelihood of inactivation of the proteins. Proteins with a heparin-binding site adhere to dextran sulfate readily, and are, in turn, stabilized by the binding. These particles are also less inflammatory and toxic when delivered in vivo. In the protocol described below, SDF-1&#945; (Stromal cell-derived factor-1&#945;), a stem cell homing factor, is first mixed and incubated with dextran sulfate. Chitosan is added to the mixture to form polyelectrolyte complexes, followed by zinc sulfate to stabilize the complexes with zinc bridges. The resultant SDF-1&#945;-DS-CS particles are measured for size (diameter) and surface charge (zeta potential). The amount of the incorporated SDF-1&#945; is determined, followed by measurements of its in vitro release rate and its chemotactic activity in a particle-bound form.

The objective of this protocol is to incorporate SDF-1&#945;, a stem cell homing factor, into dextran sulfate-chitosan nanoparticles. The resultant particles are measured for their size and zeta potential, as well as the content, activity, and in vitro release rate of SDF-1&#945; from the nanoparticles.

הכנה ואפיון של SDF-1α-Chitosan-Dextran סולפט חלקיקים

Chitosan (CS) and dextran sulfate (DS) are charged polysaccharides (glycans), which form polyelectrolyte complex-based nanoparticles when mixed under ...

Reverse Microemulsion-mediated Synthesis of Monometallic and Bimetallic Early Transition Metal Carbide and Nitride Nanoparticles

A reverse microemulsion is used to encapsulate monometallic or bimetallic early transition metal oxide nanoparticles in microporous silica shells. The silica-encapsulated metal oxide nanoparticles are then carburized in a methane/hydrogen atmosphere at temperatures over 800 &#176;C to form silica-encapsulated early transition metal carbide nanoparticles. During the carburization process, the silica shells prevent the sintering of adjacent carbide nanoparticles while also preventing the deposition of excess surface carbon. Alternatively, the silica-encapsulated metal oxide nanoparticles can be nitridized in an ammonia atmosphere at temperatures over 800 &#176;C to form silica-encapsulated early transition metal nitride nanoparticles. By adjusting the reverse microemulsion parameters, the thickness of the silica shells, and the carburization/nitridation conditions, the transition metal carbide or nitride nanoparticles can be tuned to various sizes, compositions, and crystal phases. After carburization or nitridation, the silica shells are then removed using either a room-temperature aqueous ammonium bifluoride solution or a 0.1 to 0.5 M NaOH solution at 40-60 &#176;C. While the silica shells are dissolving, a high surface area support, such as carbon black, can be added to these solutions to obtain supported early transition metal carbide or nitride nanoparticles. If no high surface area support is added, then the nanoparticles can be stored as a nanodispersion or centrifuged to obtain a nanopowder.

A &#8220;removable ceramic coating method&#8221; is presented in visual format for the synthesis of non-sintered and metal-terminated monometallic and bimetallic early transition metal carbide and nitride nanoparticles with tunable sizes and crystal structures.

סינתזה בתיווך Microemulsion הפוכה של monometallic ובי-המתכתי המוקדם מעבר מתכת קרביד ניטריד חלקיקים

A reverse microemulsion is used to encapsulate monometallic or bimetallic early transition metal oxide nanoparticles in microporous silica shells. The ...

Synthesis and Characterization of Supramolecular Colloids

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical properties for applications in photonics, drug delivery and coating technology. Here we present a new family of colloidal building blocks, coined supramolecular colloids, whose self-assembly is controlled through surface-functionalization with a benzene-1,3,5-tricarboxamide (BTA) derived supramolecular moiety. Such BTAs interact via directional, strong, yet reversible hydrogen-bonds with other identical BTAs. Herein, a protocol is presented that describes how to couple these BTAs to colloids and how to quantify the number of coupling sites, which determines the multivalency of the supramolecular colloids. Light scattering measurements show that the refractive index of the colloids is almost matched with that of the solvent, which strongly reduces the van der Waals forces between the colloids. Before photo-activation, the colloids remain well dispersed, as the BTAs are equipped with a photo-labile group that blocks the formation of hydrogen-bonds. Controlled deprotection with UV-light activates the short-range hydrogen-bonds between the BTAs, which triggers the colloidal self-assembly. The evolution from the dispersed state to the clustered state is monitored by confocal microscopy. These results are further quantified by image analysis with simple routines using ImageJ and Matlab. This merger of supramolecular chemistry and colloidal science offers a direct route towards light- and thermo-responsive colloidal assembly encoded in the surface-grafted monolayer.

A protocol for the synthesis and characterization of colloids coated with supramolecular moieties is described. These supramolecular colloids undergo self-assembly upon the activation of the hydrogen-bonds between the surface-anchored molecules by UV-light.

סינתזה ואפיון של קולואידים מולקולריים

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical ...

Synthesis of Ligand-free CdS Nanoparticles within a Sulfur Copolymer Matrix

Aliphatic ligands are typically used during the synthesis of nanoparticles to help mediate their growth in addition to operating as high-temperature solvents. These coordinating ligands help solubilize and stabilize the nanoparticles while in solution, and can influence the resulting size and reactivity of the nanoparticles during their formation. Despite the ubiquity of using ligands during synthesis, the presence of aliphatic ligands on the nanoparticle surface can result in a number of problems during the end use of the nanoparticles, necessitating further ligand stripping or ligand exchange procedures. We have developed a way to synthesize cadmium sulfide (CdS) nanoparticles using a unique sulfur copolymer. This sulfur copolymer is primarily composed of elemental sulfur, which is a cheap and abundant material. The sulfur copolymer has the advantages of operating both as a high temperature solvent and as a sulfur source, which can react with a cadmium precursor during nanoparticle synthesis, resulting in the generation of ligand free CdS. During the reaction, only some of the copolymer is consumed to produce CdS, while the rest remains in the polymeric state, thereby producing a nanocomposite material. Once the reaction is finished, the copolymer stabilizes the nanoparticles within a solid polymeric matrix. The copolymer can then be removed before the nanoparticles are used, which produces nanoparticles that do not have organic coordinating ligands. This nascent synthesis technique presents a method to produce metal-sulfide nanoparticles for a wide variety of applications where the presence of organic ligands is not desired.

Herein we present a method to synthesize ligand-free cadmium sulfide (CdS) nanoparticles based on a unique sulfur copolymer. The sulfur copolymer operates as a high temperature solvent and a sulfur source during the nanoparticle synthesis and stabilizes the nanoparticles after the reaction.

סינתזה של חלקיקים CDS-חינם ליגנד בתוך מטריקס קופולימר גופרית

Aliphatic ligands are typically used during the synthesis of nanoparticles to help mediate their growth in addition to operating as high-temperature ...

Synthesis of Core-shell Lanthanide-doped Upconversion Nanocrystals for Cellular Applications

Lanthanide-doped upconversion nanocrystals (UCNs) have attracted much attention in recent years based on their promising and controllable optical properties, which allow for the absorption of near-infrared (NIR) light and can subsequently convert it into multiplexed emissions that span over a broad range of regions from the UV to the visible to the NIR. This article presents detailed experimental procedures for high-temperature co-precipitation synthesis of core-shell UCNs that incorporate different lanthanide ions into nanocrystals for efficiently converting deep-tissue penetrable NIR excitation (808 nm) into a strong blue emission at 480 nm. By controlling the surface modification with biocompatible polymer (polyacrylic acid, PAA), the as-prepared UCNs acquires great solubility in buffer solutions. The hydrophilic nanocrystals are further functionalized with specific ligands (dibenzyl cyclooctyne, DBCO) for localization on the cell membrane. Upon NIR light (808 nm) irradiation, the upconverted blue emission can effectively activate the light-gated channel protein on the cell membrane and specifically regulate the cation (e.g., Ca2+) influx in the cytoplasm. This protocol provides a feasible methodology for the synthesis of core-shell lanthanide-doped UCNs and subsequent biocompatible surface modification for further cellular applications.

A protocol is presented for the synthesis of core-shell lanthanide-doped upconversion nanocrystals (UCNs) and their cellular applications for channel protein regulation upon near-infrared (NIR) light illumination.

סינתזה של ליבה-קליפה מסטול לנתניד Upconversion Nanocrystals עבור אפליקציות לסלולר

Lanthanide-doped upconversion nanocrystals (UCNs) have attracted much attention in recent years based on their promising and controllable optical ...

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

Physical thermal deposition in a high vacuum environment is a clean and controllable method for fabricating novel molecular nanostructures on graphene. We present methods for depositing and passively manipulating C60 molecules on rippled graphene that advance the pursuit of realizing applications involving 1D C60/graphene hybrid structures. The techniques applied in this exposition are geared towards high vacuum systems with preparation areas capable of supporting molecular deposition as well as thermal annealing of the samples. We focus on C60 deposition at low pressure using a homemade Knudsen cell connected to a scanning tunneling microscopy (STM) system. The number of molecules deposited is regulated by controlling the temperature of the Knudsen cell and the deposition time. One-dimensional (1D) C60 chain structures with widths of two to three molecules can be prepared via tuning of the experimental conditions. The surface mobility of the C60 molecules increases with annealing temperature allowing them to move within the periodic potential of the rippled graphene. Using this mechanism, it is possible to control the transition of 1D C60 chain structures to a hexagonal close packed quasi-1D stripe structure.

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

Here we present a protocol for the fabrication of C60/graphene hybrid nanostructures by physical thermal evaporation. Particularly, the proper manipulation of deposition and annealing conditions allow the control over the creation of 1D and quasi 1D C60 structures on rippled graphene.

הכנה ואפיון של C60/Graphene היברידית Nanostructures

Physical thermal deposition in a high vacuum environment is a clean and controllable method for fabricating novel molecular nanostructures on graphene. We ...

Synthesis and Characterization of 1,2-Dithiolane Modified Self-Assembling Peptides

This report focuses on the synthesis of an N-terminus 1,2-dithiolane modified self-assembling peptide and the characterization of the resulting self-assembled supramolecular structures. The synthetic route takes advantage of solid-phase peptide synthesis with the on-resin coupling of the dithiolane precursor molecule, 3-(acetylthio)-2-(acetylthiomethyl)propanoic acid, and the microwave-assisted thioacetate deprotection of the peptide N-terminus before final cleavage from the resin to yield the 1,2-dithiolane modified peptide. After the high-performance liquid chromatography (HPLC) purification of the 1,2-dithiolane peptide, derived from the nucleating core of the A&#946; peptide associated with Alzheimer&#39;s disease, the peptide is shown to self-assemble into cross-&#946; amyloid fibers. Protocols to characterize the amyloid fibers by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), circular dichroism spectroscopy (CD) and transmission electron microscopy (TEM) are presented. The methods of N-terminal modification with a 1,2-dithiolane moiety to well-characterized self-assembling peptides can now be explored as model systems to develop post-assembly modification strategies and explore dynamic covalent chemistry on supramolecular peptide nanofiber surfaces.

A protocol for the synthesis of a 1,2-dithiolane modified peptide and the characterization of the supramolecular structures resulting from the peptide self-assembly.