Ảnh hưởng của bức xạ quang học đến sự hình thành hạt nano bạc

Applied Nanoscience - Tập 12 - Trang 939-945 - 2021
T. Bulavinets1, I. Yaremchuk1, O. Iluin1, Y. Bobitski1,2
1Department of Photonics, Lviv Polytechnic National University, Lviv, Ukraine
2College of Natural Sciences, University of Rzeszow, Rzeszow, Poland

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, quá trình tổng hợp hạt nano bạc hình cầu trong dung dịch nước được thực hiện thông qua phương pháp khử kích thích bằng ánh sáng. Chúng tôi đã nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc với laser của keo bạc đến phản ứng quang học và nồng độ hạt nano trong dung dịch được nghiên cứu. Ảnh hưởng của việc tiếp xúc kéo dài (lên đến 6 ngày) của keo bạc với đèn LED có bước sóng bức xạ 525 và 633 nm đến các tham số hình học, không gian và quang học của chúng đã được tiến hành. Kết quả cho thấy rằng việc chiếu xạ kéo dài keo bạc dẫn đến những thay đổi về hình thái hạt nano, điều này được xác nhận bởi sự thay đổi màu keo và sự xuất hiện của các đỉnh hấp thụ plasmon bổ sung trên thang phổ. Sự hình thành hạt nano bạc và nanoprism trong dung dịch nước được xác nhận bằng quang phổ kế và kính hiển vi điện tử truyền qua. Mô hình hóa quang phổ hấp thụ của hạt nano bạc tam giác bằng phương pháp xấp xỉ dipole rời rạc, được thực hiện trong phần mềm DDSCAT, đã được tiến hành. Bức xạ điện từ trong vùng quang học là một công cụ đầy hứa hẹn có thể được sử dụng hiệu quả cho cả tổng hợp và sửa đổi các tham số quang học và không gian của hạt nano bạc.

Từ khóa

#hạt nano bạc #keo bạc #phương pháp khử #tiếp xúc laser #mô hình hóa quang phổ

Tài liệu tham khảo

Burda C, Chen X et al (2005) Chemistry and properties of nanocrystals of different shapes. Chem Rev 105(4):1025–1102 Tabor C., Narayanan R., El-Sayed M. A. (2010) Catalysis with transition metal nanoparticles in colloidal solution: heterogeneous or Homogeneous? Model Systems in Catalysis, 395–414. Draz MS, Kochehbyoki KM, Vasan A, Battalapalli D, Sreeram A, Kanakasabapathy MK, Shafiee H (2018) DNA engineered micromotors powered by metal nanoparticles for motion based cellphone diagnostics. Nat Commun 9(1):1–13 Pal S, Tak YK, Song JM (2007) Does the antibacterial activity of silver nanoparticles depend on the shape of the nanoparticle? A study of the gram-negative bacterium Escherichia coli. Appl Environ Microbiol 73(6):1712–1720 Bulavinets T et al (2020) Efficient NIR energy conversion of plasmonic silver nanostructures fabricated with the laser-assisted synthetic approach for endodontic applications. RSC Adv 10(64):38861–38872 Singh G., Verma S. S. (2020) Rear located Ag nanocylinders for photocurrent enhancement in thin film GaAs solar cells. In: AIP Conference Proceedings. AIP Publishing LLC, p. 030165. Patil RP et al (2020) Hardening in Au–Ag nanoboxes from stacking fault–dislocation interactions. Nat Commun 11(1):1–9 Soulé S et al (2016) Design and cellular fate of bioinspired Au–Ag Nanoshells@ Hybrid silica nanoparticles. Langmuir 32(39):10073–10082 Chen Y et al (2018) Core–shell CuPd@ Pd tetrahedra with concave structures and Pd-enriched surface boost formic acid oxidation. J Mater Chem A 6(23):10632–10638 Takeshima N et al (2020) Synthesis of Ag nanoprisms with precisely-tuned localized surface plasmon wavelengths by sequential irradiation of light of two different wavelengths. Chem Lett 49(3):240–243 Bulavinets T. O., Yaremchuk I. Y., Kotsko A. Y., Bobitski, Y. V. (2016, September) Modeling absorption and scattering cross sections of the multilayer nanoshells in the near infrared spectrum region. In 2016 IEEE 13th International Conference on Laser and Fiber-Optical Networks Modeling (LFNM) pp. 35–37. IEEE. Dal Forno S, Ranno L, Lischner J (2018) Material, size, and environment dependence of plasmon-induced hot carriers in metallic nanoparticles. J Phys Chem C 122(15):8517–8527 Sato-Berrú RY, Vázquez-Olmos AR, Mejía-Uriarte EV, Mata-Zamora ME, Solís-Gomez A, Paraguay-Delgado F, Saniger JM (2018) Synthesis of silver colloids with a homemade light source. J Cluster Sci 29(4):719–724 Xue C, Mirkin CA (2007) pH-switchable silver nanoprism growth pathways. Angew Chem 119(12):2082–2084 Amirjani A, Koochak NN, Haghshenas DF (2019) Investigating the shape and size-dependent optical properties of silver nanostructures using UV–vis spectroscopy. J Chem Educ 96(11):2584–2589 Jana D, De G (2011) Spontaneous generation and shape conversion of silver nanoparticles in alumina sol, and shaped silver nanoparticle incorporated alumina films. J Mater Chem 21(16):6 Yang Y et al (2013) White light assisted photosensitized synthesis of Ag nanoparticles: Excited-state hydrogen bonding roles. J Phys Chem C 117(22):11858–11865 Stamplecoskie KG, Scaiano JC (2010) Light emitting diode irradiation can control the morphology and optical properties of silver nanoparticles. J Am Chem Soc 132(6):1825–1827 Popov AK et al (2006) Synthesis of isolated silver nanoparticles and their aggregates manipulated by light. Laser Phys Lett 3(11):546 Saade J, de Araújo CB (2014) Synthesis of silver nanoprisms: a photochemical approach using light emission diodes. Mater Chem Phys 148(3):1184–1193 Wu X et al (2008) Photovoltage mechanism for room light conversion of citrate stabilized silver nanocrystal seeds to large nanoprisms. J Am Chem Soc 130(29):9500–9506 Mukherji S, Bharti S, Shukla G, Mukherji S (2018) Synthesis and characterization of size-and shape-controlled silver nanoparticles. Physical Sciences Reviews 4(1):20170082 Zhang J, Langille MR, Mirkin CA (2010) Photomediated synthesis of silver triangular bipyramids and prisms: the effect of pH and BSPP. J Am Chem Soc 132(35):12502–12510 Loiseau A et al (2019) Silver-based plasmonic nanoparticles for and their use in biosensing. Biosensors 9(2):78 González AL, Noguez C, Beránek J, Barnard AS (2014) Size, shape, stability, and color of plasmonic silver nanoparticles. The Journal of Physical Chemistry C 118(17):9128–9136 Varyshchuk V, Bulavinets T, Yaremchuk I, Bobitski Y (2018). The shape effect on the optical properties of metallic nanoparticles. In 2018 14th International Conference on Advanced Trends in Radioelecrtronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET) pp. 458–461. IEEE. Kelly J, Keegan G, Brennan-Fournet M (2012) Triangular silver nanoparticles: their preparation, functionalisation and properties. Acta Phys Pol A 122(2):337–345 Flatau PJ, Draine BT (2012) Fast near field calculations in the discrete dipole approximation for regular rectilinear grids. Opt Express 20(2):1247–1252