Preview

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук

Пашыраны пошук

Синтез наностержней золота с применение смешанного восстановителя гидрохинон– аскорбиновая кислота

https://doi.org/10.29235/1561-8331-2023-59-4-271-284

Анатацыя

Предложена новая смешанная восстановительная система для синтеза наностержней золота (НСЗ), включающая аскорбиновую кислоту (АК) и гидрохинон (ГХ). Выявлены зависимости, связывающие положение полосы продольного плазмонного резонанса НСЗ с концентрациями используемых при их синтезе ионов серебра, аскорбиновой кислоты, гидрохинона, позволяющие получать НСЗ с заданными оптическими свойствами. Обнаружено, что при использовании смешанного восстановителя могут быть достигнуты бо́льшие показатели монодисперсности и морфологического выхода по сравнению с индивидуальными восстановителями, что особенно актуально для получения коротких НСЗ с максимумом продольного плазмонного резонанса в области 600–700 нм.

Аб аўтарах

О. Кулакович
Институт физики имени Б. И. Степанова НАН Беларуси
Беларусь


П. Раецкий
Институт физики имени Б. И. Степанова НАН Беларуси
Беларусь


О. Вершинина
Московский физико-технический институт
Расія


Л. Троцюк
Институт физики имени Б. И. Степанова НАН Беларуси
Беларусь


Спіс літаратуры

1. Preparation and Progress in Application of Gold Nanorods / L. Meng [et al.] // J. Nanomater. – 2019. – Vol. 2019. – Article ID 4925702. https://doi.org/10.1155/2019/4925702

2. Формирование наностержней золота и пленок на их основе для применения в спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния света / Л. Л. Троцюк [и др.] // Докл. НАН Беларуси. – 2016. – Т. 60, № 4. – С. 44–48.

3. Cancer cell imaging and photothermal therapy in the near-infrared region by using gold nanorods / X. Huang [et al.] // J. Am. Chem.l Soc. – 2006. – Vol. 128, № 6. – P. 2115–2120. https://doi.org/10.1021/ja057254a

4. Photothermal efficiencies of nanoshells and nanorods for clinical therapeutic applications / J. R. Cole [et al.] // J. Phys. Chem. C. – 2009. – Vol. 113, № 28. – P. 12090–12094. https://doi.org/10.1021/jp9003592

5. Selective release of multiple DNA oligonucleotides from gold nanorods / A. Wijaya [et al.] // ACS Nano. – 2009. – Vol. 3, № 1. – P. 80–86. https://doi.org/10.1021/acsomega.9b01200

6. Jana, N. R. Seed-mediated growth approach for shape-controlled synthesis of spheroidal and rod-like gold nanoparticles using a surfactant template / N. R. Jana, L. Gearheart, C. J. Murphy // Adv. Mater. – 2001. – Vol. 13, № 18. – P. 1389– 1393. https://doi.org/10.1002/1521-4095(200109)13:183.0.CO;2-F

7. Nikoobakht, B. Preparation and growth mechanism of gold nanorods (NRs) using seed-mediated growth method / B. Nikoobakht, M. A. El-Sayed // Chem. Mater. – 2003. – Vol. 15, № 10. – P. 1957–1962. https://doi.org/10.1021/cm020732l

8. Orendorff, C. J. Quantitation of metal content in the silver-assisted growth of gold nanorods / C. J. Orendorff, C. J. Murphy // J. Phys. Chem. B. – 2006. – Vol. 110, № 9. – P. 3990–3994. https://doi.org/10.1021/jp0570972

9. Jana, N. R. Evidence for seed-mediated nucleation in the chemical reduction of gold salts to gold nanoparticles / N. R. Jana, L. Gearheart, C. J. Murphy // Chem. Mater. – 2001. – Vol. 13, № 7. – P. 2313–2322. https://doi.org/10.1021/cm000662n

10. Khanal, B. P. Purification of High Aspect Ratio Gold Nanorods: Complete Removal of Platelets / B. P. Khanal, E. R. Zubarev // J. Am. Chem. Soc. – 2008. – Vol. 130, № 38. – P. 12634–12635. https://doi.org/10.1021/ja806043p

11. Shape-selective purification of gold nanorods with low aspect ratio using a simple centrifugation method / M. Boksebeld [et al.] // Gold Bulletin. – 2017. – Vol. 50, № 1. – P. 69–76. https://doi.org/10.1007/s13404-017-0197-9

12. Shape separation of colloidal gold nanoparticles through salt-triggered selective precipitation / Z. Guo [et al.] // Chem. Commun. –2011. – Vol. 47, № 14. – P. 4180–4182. https://doi.org/10.1039/C0CC04612D

13. Understanding the Seed-Mediated Growth of Gold Nanorods through a Fractional Factorial Design of Experiments / N. D. Burrows [et al.] // Langmuir. – 2017. – Vol. 33. – P. 1891−1907. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.6b03606

14. Control of Symmetry Breaking Size and Aspect Ratio in Gold Nanorods: Underlying Role of Silver Nitrate / W. Tong [et al.] // J. Phys. Chem. C. – 2017. – Vol. 121, № 6. – P. 3549–3559. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.6b10343

15. Effect of Growth Temperature on Tailoring the Size and Aspect Ratio of Gold Nanorods / X. Liu [et al.] // Langmuir. – 2017. – Vol. 33. – P. 7479−7485. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.7b01635

16. Reza Hormozi-Nezhad, M. Thorough tuning of the aspect ratio of gold nanorods using response surface methodology / M. Reza Hormozi-Nezhad, H. Robatjazi, M. Jalali-Heravi // Anal. Chim. Acta. – 2013. – Vol. 779. – P. 14–21. https://doi.org/10.1016/j.aca.2013.03.056

17. Growth of Gold Nanorods: A SAXS Study / S. Seibt [et al.] // J. Phys. Chem. C. – 2021. – Vol. 125, № 36. – P. 19947– 19960. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.1c06778

18. Vigderman, L. High-yield synthesis of gold nanorods with longitudinal SPR peak greater than 1200 nm using hydroquinone as a reducing agent / L. Vigderman, E. R. Zubarev // Chem. Mater. – 2013. – Vol. 25, № 8. – P. 1450–1457. https://doi.org/10.1021/cm303661d

19. Control of size and aspect ratio in hydroquinone-based synthesis of gold nanorods / C. Morasso [et al.] // J. Nanopart. Res. – 2015. – Vol. 17, № 8. – P. 330. https://doi.org/10.1007/s11051-015-3136-9

20. Hydroquinone Based Synthesis of Gold Nanorods / S. Picciolini [et al.] // J. Vis. Exp. – 2016. – Vol. 114. – P. 54319. https://doi.org/10.3791/54319

21. pH-mediated synthesis of monodisperse gold nanorods with quantitative yield and molecular level insight / R. Gallagher [et al.] // Nano Res. – 2021. – Vol. 14. – P. 1167–1174. https://doi.org/10.1007/s12274-020-3167-0

22. Tuning gold nanorod synthesis through prereduction with salicylic acid / L. Scarabelli [et al.] // Chem. Mater. – 2013. – Vol. 25, № 21. – P. 4232–4238. https://doi.org/10.1021/cm402177b

23. Eustis, S. Determination of the aspect ratio statistical distribution of gold nanorods in solution from a theoretical fit of the observed inhomogeneously broadened longitudinal plasmon resonance absorption spectrum / S. Eustis, M. A. El-Sayed // J. Appl. Phys. – 2006. – Vol. 100, № 4. – P. 1–8. https://doi.org/10.1063/1.2244520

24. Brioude, A. Optical properties of gold nanorods: DDA simulations supported by experiments / A. Brioude, X. C. Jiang, M. P. Pileni // J. Phys. Chem. B. – 2005. – Vol. 109, № 27. – P. 13138–13142. https://doi.org/10.1021/jp0507288

25. Tur’yan, Y. I. Formal redox potentials of the dehydro-l-ascorbic acid/l-ascorbic acid system / Y. I. Tur’yan, R. Kohen // J. Electroanal. Chem. – 1995. – Vol. 380, № 1–2. – P. 273–277. https://doi.org/10.1016/0022-0728(94)03524-7

26. Quinone 1 e– and 2 e–/2 H+ Reduction Potentials: Identification and Analysis of Deviations from Systematic Scaling Relationships / M. T. Huynh [et al.] // J. Am. Chem. Soc. – 2016. – Vol. 138, № 49. – P. 15903–15910. https://doi.org/10.1021/jacs.6b05797

27. Reproducibly synthesize gold nanorods and maintain their stability / C. L. John [et al.] // RSC Adv. – 2013. – Vol. 3, № 27. – P. 10909–10918. https://doi.org/10.1039/C3RA41521J

28. Seed-Mediated Growth of Gold Nanorods: Limits of Length to Diameter Ratio Control / C. J. Ward [et al.] // J. Nanomater. – 2014. – Vol. 2014. – P. 1–7. https://doi.org/10.1155/2014/765618

29. Influence of amount of CTAB and ascorbic acid concentration on localized surface plasmon resonance property of gold nanorod / H. Li [et al.] // Optik – 2014. – Vol. 125, № 9. – P. 2044–2047. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2013.07.169

30. A Mechanism for Symmetry Breaking and Shape Control in Single-Crystal Gold Nanorods / M. J. Walsh [et al.] // Acc. Chem. Res. – 2017. – Vol. 50, № 12. – P. 2925–2935. https://doi.org/10.1021/acs.accounts.7b00313

31. Исследование эффекта супераддитивного действия восстановителей в процессе фотографического проявления в растворе, содержащем модифицирующие компоненты / Д. С. Коктыш [и др.] // Вестн. Белорус. гос. ун-та. Сер. 2, Химия. Биология. География. – 2000. – № 1. – С. 6–9.

32. Bomm, J. Von Gold Plasmonen und Exzitonen – Synthese, Charakterisierung und Applikationen von Gold Nanopartikeln: diss. ... Dr. rer. Nat. / J. Bomm. – Potsdam, 2012. – 151 s.

33. Tips and Tricks” Practical Guide to the Synthesis of Gold Nanorods / L. Scarabelli [et al.] // J. Phys. Chem. Lett. – 2015. – Vol. 6, № 21. – P. 4270–4279. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.5b02123

34. Zuloaga, J. Quantum Plasmonics: Optical Properties and Tunability of Metallic Nanorods / J. Zuloaga, E. Prodan, P. Nordlander // ACS Nano. – 2010. – Vol. 4, № 9. – P. 5269–5276. https://doi.org/10.1021/nn101589n

35. Elfeky, S. A. Applications of CTAB modified magnetic nanoparticles for removal of chromium (VI) from contaminated water / S. A. Elfeky, S. E. Mahmoud, A. F. Youssef // J. Adv. Res. – 2017. – Vol. 8, № 4. – P. 435–443. https://doi.org/10.1016/j.jare.2017.06.002

36. Study on lead ion wastewater treatment of self-assembled film / C. Lin [et al.] // Desalination and Water Treatment. – 2016. – Vol. 57, № 45. – P. 21627–21633. https://doi.org/10.1080/19443994.2015.1121839

37. Vitamin C/Stearic Acid Hybrid Monolayer Adsorption at Air-Water and Air-Solid Interfaces / I. Ahmed [et al.] // ACS Omega. – 2018. – Vol. 3, № 11. – P. 15789–15798. https://doi.org/10.1021/acsomega.8b02235


##reviewer.review.form##

Праглядаў: 342


Creative Commons License
Кантэнт даступны пад ліцэнзіяй Creative Commons Attribution 3.0 License.


ISSN 1561-8331 (Print)
ISSN 2524-2342 (Online)