تبلیغات
نانی نو - روش های سنتز نانو ذره طلا

نانی نو

پیش رفتن درزمینه ی نانو هیچ ضرری نداره پس بیاییم باهم پیش برویم

روش كار كه اغلب با عنوان روش ترکویچ شناخته می شود، شامل استفاده از ماده احیا کننده تری سدیم سیترات به عنوان فاكتور تشكیل هسته می باشد. معمولا مخلوطی از HAuCl3 در حالیکه همزده می شود، تا نقطه جوش حرارت داده می شود. بعد از آن محلول آبی سدیم سیترات، به آن اضافه می شود. محلول در حال در دمای جوش نگهداری می شود. بعد از اضافه كردن سدیم سیترات رنگ بنفش پدیدار می شود كه به قرمز(Ruby)، تبدیل می شود. قبل از اینكه تغییر رنگ دیده شود، یك مرحله با عنوان مرحله انتظار یا القا وجود دارد، كه نتیجه آن تشكیل پیش سازهایی به نام actone decarboxylic acid است که محصول اكسید شدن سیترات هستند. احیا شدن یون های طلا طبق مراحل مذکور در شكل زیر اتفاق می افتد.

احیا شدن یون های طلا.

در این روش استن دی كربوكسیك اسید نقش ماده پیش ساز احیا كننده و هسته ساز را دارد. مرحله اول، اكسید شدن سیترات به استن دی كربوكلسیلیك اسید می باشد كه بعد از آن احیا یون های طلا به اتم آن صورت می گیرد. استن دی كربوكسیلیك اسید دو گروه به ازای هر واحد دارد كه می توانند با یون طلا پیوند بدهند. مشخص شده است كه این ماده حد واسط می تواند با فلزاتی چون مس، آهن یا جیوه كمپلكس بدهد. در واقع احیا طلا از حالت اكسید +III به +I یك فرایند مستقیم نیست و یك محصول حد واسط قبل از احیا بیشتر ایجاد می شود. مكانیسم مراحل احیا یون های تترا كلرید طلا در شكل 2 نشان داده شده است. برای نانو ذرات طلا، نقش سازمان دهنده استن دی كربوكسیلیك اسید، مرحله كلیدی برای كنترل اندازه و شكل ذرات می باشد و در طی مرحله هسته ای شدن، هسته هایی كه شامل13 اتم یا بیشتر می باشند، به دست می آیند. سخت بودن كنترل مرحله هسته ای شدن باعث می شود كه در یك محل، تجمع غلظت بالاتر رفته و ذرات با اندازه بزرگتر از آنچه پایدار است، ‌ایجاد شود.

 

شکل2 . مكانیسم مراحل احیا یون های تترا كلرید طلا.

قبلا بررسی شده است كه كوچكترین اندازه برای به دست آوردن خوشه پایدار از طلا، حدود 13 اتم می باشد. در مورد ذرات طلا كه به روش احیای سیترات حاصل شده اند، تشكیل هسته ها از طریق ایجاد كمپلكس هایی كه بین کلرید طلا [AuCl2] و استن دی كربوكسیلیك اسید ایجاد شده است، صورت می گیرد. بعد از ایجاد تعداد مشخصی هسته، رشد ذرات از طریق نشست و احیا یون های طلا بر سطح ذرات صورت می پذیرد و این امر منجر به تولید نانوذراتی با پراكنش خوب می شود. به علت نقش ویژه استن دی كربوكسیلیك اسید، با این روش می توان ذرات با سایز دلخواه ایجاد كرد. ذرات طلا با سایز متوسط 5 و 7/9 ، 5/12 و 15 نانومتر با تنظیم نسبت   ساخته می شوند. طبق نظریه مای (Mie) ذرات عمدتا دارای ساختار (ژئومتری) دودكاهدرون یا ایكوساهدرون هستند.

احیا NaBH4

   در این روش به جای سدیم سیترات از سدیم بوروهیدرات استفاده می شود كه از لحاظ ویژگی احیاگری، قویتر از سیترات است. این آزمایش در دمای اتاق انجام می شود. محلولی از   به   سرد اضافه می شود. محلول به هم زده می شود تا رنگ صورتی بدست آید. تجزیه و احیا همزمان یون های طلا به اتم طلا از طریق دو مكانیسم زیر اتفاق می افتد :

منظور از M در اینجا فلز است.

ساخت نانو ذره طلا با استفاده از مركاپتو سوكسینك اسید

مركاپتو سوكسنیك اسید، متانول، اتانول، سدیم بروهیدرات و محلول آبی HAuCl4 استفاده می شود. اتانول حاوی مركاپتوسوكسنیك اسید به مخلوط می شود. سدیم برو هیدرات  تحت هم زدن سریع به سیستم اضافه می شود. در پایان اضافه كردن سدیم بورهیدرات، محلول قهوه ای تیره هم زده می شود. مرحله دوم جداسازی و خالص سازی به منظور جدا كردن مولكول هایی مثل Na+ و Cl- كه در واكنش شركت نكرده اند، می باشد. محلول سانتریفوژ می شود. بعد از آن رسوب با محلول  آب/اتانول در حمام اولتراسونیك شستشو داده می شود. این مرحله خالص سازی 5 بار تكرار می شود. مرحله دوم خالص سازی مثل مرحله اول است، ولی به جای اتانل در آب از متانول خالص  استفاده می شود. این مرحله برای مولكول های مركاپتوسوكسنیك اسید پیوند نشده بسیار مهم می باشد. بعد از پایان مرحله دوم، رسوب قهوه ای تیره در اتانول خالص حل می شود و بعد با دستگاه تبخیر کننده چرخان خشك می شود. دما نباید از 40 درجه بالاتر برود، چون پیوند سولفوری شكسته می شود. در انتها رسوب تحت خلا خشك می شود.

ساخت نانو ذره طلا با استفاده از دودكان تیول

محلول آبی HAuCl4 با تترا اكتیلامنیوم بورامید هم زده می شود. این مرحله بسیار مهم می باشد، چون تمام یون های HAuCl4 باید به فاز تولوئن منتقل شوند. وقتی این انتقال صورت پذیرفت،دودكانتیول به فاز تولوئن اضافه می شود و محلول هم زده می شود. در انتها محلول آبی  ) NaBH4 ( به فاز آلی به صورت قطره ای اضافه می شود. سپس محلول هم زده می شود. برای جداسازی تمام تیول هایی كه در واكنش شركت نكرده اند، رسوب را در اتانل حل می کنند. محلول در دمای 18- درجه محافظت می شود. رسوب سیاه رنگ، فیلتر و به وسیله اتانل شسته می شود. مراحل جداسازی و فیلتر می بایست حداقل سه مرتبه تكرار شوند. مكانیسم انتقال و تولید ذرات با مشتق دودكانتیول را می توان به صورت زیر ارائه كرد:




[ یکشنبه 26 اردیبهشت 1395 ] [ 11:44 ق.ظ ] [ مائده کوهی ]

[ نظرات() ]


مجله اینترنتی دانستنی ها ، عکس عاشقانه جدید ، اس ام اس های عاشقانه