淡江大學覺生紀念圖書館 (TKU Library)
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系統識別號 U0002-2407201412584600
中文論文名稱 金奈米棒與奈米啞鈴的銀殼成長調控
英文論文名稱 Regulation of Silver Shell Growths on Gold Nanorods and Nanodumbbells
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 化學學系碩士班
系所名稱(英) Department of Chemistry
學年度 102
學期 2
出版年 103
研究生中文姓名 林俊澔
研究生英文姓名 Jyun-Hao Lin
學號 601160053
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2014-06-20
論文頁數 64頁
口試委員 指導教授-鄧金培
委員-王伯昌
委員-李之釗
中文關鍵字 金奈米棒  奈米啞鈴  界面活性劑 
英文關鍵字 Nano  AuNRs  AuDBs  Au@Ag 
學科別分類 學科別自然科學化學
中文摘要 本實驗主要以金奈米棒做為模板合成金銀核殼型奈米粒子,並且以改變金奈米棒的表面特性加以控制銀殼成長型態為主軸,做法主要分為兩種保護劑;hexadecyl trimethylammonium bromide (CTAB)在室溫下會形成橢圓形的金銀核殼形奈米粒子,而sodium dodecyl sulfate (SDS)並無規則性成長,但在高溫的反應下兩者皆會形成雙三角錐。另外,藉由添加cysteine可以修飾金奈米棒長軸的兩端,藉以控制銀殼生長的位置,在此方法下發現矩形會轉變為雙三角錐的型態。藉由實驗結果推測雙三角錐的成長機制;金奈米棒的位置在於雙三角錐其中一側邊角。本實驗藉由不同的修飾方法將金奈米棒或奈米啞鈴為模板做預處理,可合成出多種型態的銀殼包覆。
英文摘要 Au–Ag core–shell (Au@Ag) nanobars could be synthesized from gold nanorod (NR) or nanodumbbell (ND). Hexadecyl trimethylammonium Bromide (CTAB) and SDS were employed as the capping molecules. The effects of reaction temperature and chemical modification are studied. Au@Ag NPs with quasi-ellipsoidal shape can be obtained in CTAB at room temperature, but those have irregular shape in SDS. On the other hand, triangular bipyramid (TBP) NPs were found for CATB and SDS at 75 ℃. Further, silver deposition can take place at first on the pre-formed silver layers on the lateral sides at room temperature. In addition to, additive cysteine was used as an additive to modify on both the ends of the NRs. The experimental results show that the shape of NPs was changed from rectangle to TBP. Our results show that the long ends of gold NDs are in the position of the bar center and closely paralleled the shorter edge of TBP.According to the research, gold nanorod or nanodumbbell can be synthesized diversity shape with different modified.
論文目次 目錄
第一章、緒論 1
1.1 奈米材料 1
1.2 奈米粒子特性 3
1.3 局部表面電漿共振 4
1.4 表面增強拉曼散射 5
1.5 金屬奈米粒子的合成與調控 6
1.6 金奈米棒的型態變化 7
1.7 核殼型複合奈米粒子 8
1.8 金銀合金奈米粒子 9
1.9 奈米金屬觸媒特性 9
1.10 金奈米棒的表面修飾 10
1.11 研究動機與目的 10
第二章、實驗 11
2.1 實驗藥品 11
2.2 實驗儀器 12
2.3 金奈米棒合成 13
2.4 金奈米棒的型變 14
2.5 金奈米棒表面修飾 15
2.6 合成金銀核殼型金奈米棒 16
第三章、結果與討論 18
3.1 金奈米棒的合成與分析 18
3.2 以CTAB為保護劑合成金銀核殼型奈米棒 20
金奈米棒 21
A. 室溫包銀 21
B. 添加Cysteine 26
C. 加熱修飾表面 29
D. 多次或一次性添加合成 30
啞鈴形金奈米棒 32
A. 高溫包銀 32
B. 加熱修飾表面 37
3.3 以SDS為保護劑合成金銀核殼型奈米棒 40
金奈米棒 40
A. 室溫包銀 40
B. 先室溫後高溫包銀 42
C. 多次或一次性添加合成 43
啞鈴形金奈米棒 45
B. 改變硝酸銀體積 48
C. 改變鹵素 53
3.4 金銀核殼型奈米棒成長型態探討 55
A. 金奈米棒 55
B. 啞鈴形金奈米棒 57
第四章、結論 60
第五章、參考資料 61
圖目錄
圖1.1 奈米材料結構 1
圖1.2 金屬奈米粒子受到外加磁場作用下激發電漿子共振示意圖 4
圖1.3 核殼型複合奈米粒子 8
圖1.4 製備金銀合金奈米粒子 9
圖2.1 合成奈米粒子簡易圖 14
圖2.2 金奈米棒型變簡易圖 14
圖2.3 金奈米棒包薄銀簡易圖 15
圖2.4 合成金銀核殼形奈米粒子型變簡易圖 17
圖3.1 GNR的UV-Vis光譜圖 18
圖3.2 GNR 藉由TEM圖分析長寬比 19
圖3.3 GRD型變 UV-Vis 光譜圖 19
圖3.4 GRD藉由TEM圖分析長寬比 20
圖3.5 室溫包銀UV-Vis 光譜圖 22
圖3.6 金銀核殼 (a)0 μL(b)5 μL(c)10 μL UV-Vis光譜圖、TEM圖 22
圖3.7 STEM HADDF MODE拍攝明、暗場像 24
圖3.8 EDS分析(a)mapping(b)linescan 25
圖3.9 含Cysteine室溫包銀UV-Vis 光譜圖 26
圖3.10 含Cysteine之金銀核殼型奈米棒UV-Vis 光譜圖、TEM圖 27
圖3.11含Cysteine之AuNRs@Ag(10 ul) STEM HADDF明暗場像 28
圖3.12 含Cysteine之AuNRs@Ag(10 ul) (a)TEM圖(b)3D模擬圖 29
圖3.13 含(a)5 μL (b)10 μL AgNO3加熱後金銀核殼型奈米棒 UV-Vis 光譜圖、TEM圖 30
圖3.14 多次包銀TEM、HRTEM圖 31
圖3.15 啞鈴形金銀核殼型奈米棒UV-Vis光譜圖、TEM圖 33
圖3.16 EDS分析(a)mapping(b)linescan(c)3D模擬圖 35
圖3.17 不同偏轉角度TEM與3D模擬圖(scale bar:50 nm) 35
圖3.18 STEM HADDF MODE拍攝明、暗場像 36
圖3.19 啞鈴形金銀核殼型奈米棒HRTEM圖 36
圖3.20 含5 μL AgNO3包銀反應(a)3小時(b)5小時 TEM、UV-Vis光譜圖 38
圖3.21 含10 μL AgNO3包銀反應(a)3小時(b)5小時 TEM、UV-Vis光譜圖 39
圖3.22 以SDS當保護劑於室溫下包銀殼UV-Vis 光譜圖、TEM圖 41
圖3.23 包覆AgNO3*3的金銀核殼型奈米棒各式角度 41
圖3.24 於室溫先包覆銀殼後再置於75 ℃油浴包覆銀殼UV-Vis圖 42
圖3.25 於室溫先包覆銀殼後再置於75 ℃油浴包覆銀殼TEM圖 43
圖3.26一次性添加下的金銀核殼型奈米棒UV-Vis 光譜圖、TEM圖 43
圖3.27 STEM HADDF拍攝明暗場像 44
圖3.28 包覆些許銀殼之金奈米棒UV-Vis光譜圖 45
圖3.29 (A)EDTA+NaOH+AgNO3+AA(B)0 μL(C)5 μL(D) 10 μL UV-Vis 光譜圖、TEM圖 47
圖3.30 改變AgNO3體積之金銀核殼型奈米棒UV-Vis吸收光譜圖 48
圖3.31 不同體積(A)30 μL(B)70 μL(C)80 μL AgNO3 合成金銀核殼型奈米棒之TEM圖 49
圖3.32 STEM HADDF MODE拍攝明、暗場像 50
圖3.33 EDS Mapping 分析圖 51
圖3.34 三種不同面向EDS linscan、mapping分析 52
圖3.35 不同鹵素合成金銀核殼型奈米棒UV-Vis吸收光譜圖 53
圖3.36 不同鹵素(A)NaBr(B)NaCl合成金銀核殼型奈米棒TEM圖 53
圖3.37 以STEM HADDF MODE拍攝之明、暗場像 54
圖3.38 SDS的金銀核殼型奈米棒成長過程 56
圖3.39 SDS AuNRs反應(a)30 (b)60分鐘金銀核殼型奈米棒TEM圖 57
圖3.40 SDS的啞鈴形金銀核殼型奈米棒成長過程 58
圖3.41 SDS AuDBs反應(a)30分鐘(b)60分鐘的金銀核殼型奈米棒 59
圖3.42 成長過程示意圖(a)俯瞰圖(b)側視圖(c)完成品 59
表目錄
表3.1 (CTAB)AuNRs@Ag實驗流程圖 21
表3.2 (CTAB)AuDBs@Ag實驗流程圖 32
表3.3 (SDS)AuNRs@Ag實驗流程圖 40
表3.4 (SDS)AuDBs@Ag實驗流程圖 45
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