系統識別號 | U0002-2407201412584600 |
---|---|
DOI | 10.6846/TKU.2014.00978 |
論文名稱(中文) | 金奈米棒與奈米啞鈴的銀殼成長調控 |
論文名稱(英文) | Regulation of Silver Shell Growths on Gold Nanorods and Nanodumbbells |
第三語言論文名稱 | |
校院名稱 | 淡江大學 |
系所名稱(中文) | 化學學系碩士班 |
系所名稱(英文) | Department of Chemistry |
外國學位學校名稱 | |
外國學位學院名稱 | |
外國學位研究所名稱 | |
學年度 | 102 |
學期 | 2 |
出版年 | 103 |
研究生(中文) | 林俊澔 |
研究生(英文) | Jyun-Hao Lin |
學號 | 601160053 |
學位類別 | 碩士 |
語言別 | 繁體中文 |
第二語言別 | |
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 |
關鍵字(中) |
金奈米棒 奈米啞鈴 界面活性劑 |
關鍵字(英) |
Nano AuNRs AuDBs Au@Ag |
第三語言關鍵字 | |
學科別分類 | |
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. |
第三語言摘要 | |
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 |
參考文獻 |
1. Liu, J. H.; Wang, A. Q.; Chi, Y. S.; Lin, H. P.; Mou, C. Y. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 40-43. 2. Narayanan, R.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 12663–12676. 3. Zhang, Z. B.; Hu, L. J. Solid State Chem. 1996, 121, 105-110. 4. Teranishi, T.; Nakata, K.; Miyake, M.; Toshima, N. Chem. Lett. 1996, 4, 277-280. 5. Li, X.; Lu, G.; Li, S. J. Mater. Sci. Lett. 1996, 15, 397-403. 6. Lee, J.; Isobe, T.; Senna, M. J. Colloid Interface Sci. 1996, 177, 490. 7. ath, N.; Chilkoti, A. Anal. Chem. 2002, 74, 504-509. 8. Di, H.; Jones, A. M.; Garg, S.; Pham, A. N.; Waite, T. D. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 5461–5468. 9. Stewart, M. E.; Anderton, C. R.; Thompson, L. B.; Maria, J.; Gray, S. K.; Rogers, J. A.; Nuzzo, R. G. Chemical Record 2008, 108, 494-521. 10. Wei, G. T.; Chen, J. C.; Yang, Z. Analytica Chimica Acta 2003, 183, 488-492. 11. DeSantis, C. J.; Weiner, R. G.; Radmilovic, A.; Bower, M. M.; Skrabalak, S. E. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 3072-3082. 12. Mizukoshi, Y.; Okitsu, K.; Maeda, Y.; Yamamoto, T. A.; Oshima, R.; Nagata, Y. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 7033-7037. 13. Hong, S.; Choi, Y.; Park, S. Chem. Mater. 2011, 23, 5375-5378. 14. Park, K.; Drummy, L. F.; Vaia, R. A. J. Mater. Chem. 2011, 21, 15608-15618. 15. Chang, S. S.; Shih, C. W.; Chen, C. D.; Lai, W. H.; Chris, W. Langmuir 1999, 15, 701–709. 16. Ying, Y.; Chang, S. S.; Lee, C. L.; Wang, C. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 6661–6664. 17. Jain, P. K.; Huang, X.; El-Sayed, I.H.; El-Sayed, M. A. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1578–1586. 18. Dreaden, E. C.; Alkilany, A. M.; Huang, X.; Murphy, C. J.; El-Sayed, M. A. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 2740-2779. 19. Kou, X.; Zhang, S.; Yang, Z.; Tsung, C. K.; Stucky, G. D.; Sun, L.; Wang, J.; Yan, C. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6402–6404. 20. Sohn, K.; Kim, F.; Pradel, K. C.; Wu, J.; Peng, Y.; Zhou, F.; Huang, J. ACS Nano 2009, 3, 2191–2198. 21. Linfeng, G.; Catherine, J. M. Chem. Mater. 2005, 17, 3668–3672. 22. Daniel, M. C.; Astruc, D. Chem. Rev. 2004, 104, 293-346. 23. Mizukoshi, Y.; Okitsu, K.; Maeda, Y.; Yamamoto, T. A.; Oshima, R.; Nagata, Y. J. Phys. Chem. B. 1997, 101, 7033-7037. 24. Liz, L. M.; Philipse, A. P. J. Phys. Chem. 1995, 99, 15120-15128. 25. Torigor, K.; Esumi, K. Langmuir 1996, 9, 1664-1667. 26. Torigor, K.; Nakajima, Y.; Esumi, K. J. Phys. Chem. 1993, 97, 8304-8309. 27. Treguer, M.; Cointet, C.; Remiya, H.; Khatouri, J.; Mostafavi, M.; Amblard, J.; Belloni, J. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 4310-4321. 28. Chen, Y. H.; Nickel, U. J. Chem. Soc. 1993, 89, 2479-2483. 29. Teo, B. K.; Keating, K.; Kao, Y. H. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 2404-2412. 30. Link, S.; Wang, Z. L.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 3529-3533. 31. Chen, H. M.; Liu, R. S.; Jang, L.Y.; Lee, J. F.; Hu, S. F. Chem. Phys. Lett. 2006, 421, 118-123. 32. Guo, X.; Zhang, Q.; Sun, Y.; Zhao, Q.; Yang, J. ACS Nano 2012, 6, 1165–1175. 33. Hu, X.; Cheng, W.; Wang, T.; Wang, E.; Dong, S. Nanotechnology 2005, 16, 2164-2169. 34. Yang, Y.; Wang, W.; Li, X.; Chen, W.; Fan, N.; Zou, C.; Chen, X.; Xu, X.; Zhang, L.; Huang, S. Chem. Mater. 2013, 25, 34–41. 35. Langille, M. R.; Personick, M. L.; Zhang, J.; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 14542–14554. 36. Si, G.; Ma, Z.; Li, K.; Shi, W. Plasmonics 2011, 6, 241–244. 37. Cho, E. C.; Camargo, H. C.; Xia, Y. Adv. Mater. 2010, 22, 744–748. 38. Bai, T.; Sun, J.; Che, R.; Xu, L.; Yin, C.; Guo, Z.; Gu, N. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 3331-3340. 39. Tsuji, M.; Matsuo, R.; Jiang, P.; Miyamae, N.; Ueyama, D.; Nishio, M.; Hikino, S.; Kumagae, H.; Kamarudin, K. S.; Tang, X. L. Crystal Growth & Design 2008, 8, 2528-2536. 40. Okuno, Y.; Nishioka,K.; Kiya, A.; Nakashima, N.; Ishibashi, A.; Niidome, Y. Nanoscale 2010, 2, 1489-1493. |
論文全文使用權限 |
如有問題,歡迎洽詢!
圖書館數位資訊組 (02)2621-5656 轉 2487 或 來信