Получение и исследования наноструктур. Вальднер В.О - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

9
Синтез наночастиц золота
Для химического синтеза наночастиц золота «мокрым спосо-
бом» преимущественно применяют реакцию окисления-
восстановления:
Au
3+
+ восстановитель → Au
0
→ nAu
0
(нанозолото) (1)
I II
Этап I в этой реакции соответствует элементарному акту окис-
ления-восстановления. Обычно в качестве исходного вещества ис-
пользуют тетрахлорауровую кислоту – HAuCl
4
.nH
2
O. Восстановите-
лями могут быть самые разнообразные реагенты: водород и водо-
родсодержащие соединения (например, тетрагидробораты), фосфор,
хлористое олово, цитрат натрия, гидразин, спирты, этиленгликоль,
крахмал, глюкоза, аскорбиновая кислота и другие. Восстановление
проводят в присутствии стабилизирующих органических веществ –
лигандов, которые могут также наделить наночастицы способно-
стями к биораспознаванию, транспортировке и катализу.
В этапе II следует выделить ступени:
nAu
0
→ [Au
0
]
n
+ mL → [Au
0
]
n
L
m
(2).
IIа IIб
Ступень IIа соответствует стадии роста наночастицы; здесь
лиганды формально не участвуют в процессе, однако, их присутст-
вие сказывается на размере частиц и придании им соответствую-
щей формы. На стадии IIб происходит окончательная стабилизация
наночастицы. Кинетические параметры реакций зависят от приро-
ды восстанавливающего агента и условий реакции.
В данной лабораторной работе для синтеза наночастиц золота
используется цитратный метод. Отличительной особенностью этого
метода является то, что цитрат-анион одновременно выступает в ро-
ли стабилизатора и восстановителя, поэтому концентрация этого
иона играет критическую роль: её изменение одновременно влияет
на скорость восстановления и на процессы роста частиц. Кроме то-
го, в результате реакции в растворе образуются продукты окисления
цитрат-аниона – 1,3-ацетондикарбоновая и итаконовая кислоты:
H
3
C
6
H
5
O
7
+ HAuCl
4
→ Au + CO
2
+ H
2
C
5
H
2
O
4
+ H
2
C
5
H
2
O
4
+HCl, 
                                9

                  Синтез наночастиц золота

       Для химического синтеза наночастиц золота «мокрым спосо-
бом» преимущественно применяют реакцию окисления-
восстановления:
Au3+ + восстановитель → Au0 → nAu0 (нанозолото) (1)
                            I         II
       Этап I в этой реакции соответствует элементарному акту окис-
ления-восстановления. Обычно в качестве исходного вещества ис-
пользуют тетрахлорауровую кислоту – HAuCl4.nH2O. Восстановите-
лями могут быть самые разнообразные реагенты: водород и водо-
родсодержащие соединения (например, тетрагидробораты), фосфор,
хлористое олово, цитрат натрия, гидразин, спирты, этиленгликоль,
крахмал, глюкоза, аскорбиновая кислота и другие. Восстановление
проводят в присутствии стабилизирующих органических веществ –
лигандов, которые могут также наделить наночастицы способно-
стями к биораспознаванию, транспортировке и катализу.
       В этапе II следует выделить ступени:
nAu → [Au0]n + mL → [Au0]nLm (2).
     0

 IIа      IIб
       Ступень IIа соответствует стадии роста наночастицы; здесь
лиганды формально не участвуют в процессе, однако, их присутст-
вие сказывается на размере частиц и придании им соответствую-
щей формы. На стадии IIб происходит окончательная стабилизация
наночастицы. Кинетические параметры реакций зависят от приро-
ды восстанавливающего агента и условий реакции.
       В данной лабораторной работе для синтеза наночастиц золота
используется цитратный метод. Отличительной особенностью этого
метода является то, что цитрат-анион одновременно выступает в ро-
ли стабилизатора и восстановителя, поэтому концентрация этого
иона играет критическую роль: её изменение одновременно влияет
на скорость восстановления и на процессы роста частиц. Кроме то-
го, в результате реакции в растворе образуются продукты окисления
цитрат-аниона – 1,3-ацетондикарбоновая и итаконовая кислоты:
   H3C6H5O7 + HAuCl4 → Au + CO2 + H2C5H2O4 + H2C5H2O4 +HCl,

Страницы