Αρχική > Τύπος > Silver ions hurry up, then wait as they disperse: Rice chemists show ions’ staged release from gold-silver nanoparticles could be useful property
Chemists at Rice University and the University of Duisburg-Essen, Germany quantified the release of silver ions from gold-silver nanoparticle alloys. At top, transmission electron microscope images show the change in color as silver (in blue) leaches out of a nanoparticle over several hours, leaving gold atoms behind. The bottom hyperspectral images show how much a nanoparticle of silver and gold shrank over four hours as the silver leached away. (Credit: Rice University) |
Περίληψη:
There’s gold in them thar nanoparticles, and there used to be a lot of silver, too. But much of the silver has leached away, and researchers want to know how.
Τα ασημένια ιόντα βιάζονται και, στη συνέχεια, περιμένετε καθώς διαλύονται: Οι χημικοί του ρυζιού δείχνουν ότι η σταδιακή απελευθέρωση των ιόντων από νανοσωματίδια χρυσού-αργύρου θα μπορούσε να είναι χρήσιμη ιδιότητα
Houston, TX | Posted on April 23rd, 2021
Gold-silver alloys are useful catalysts that degrade environmental pollutants, facilitate the production of plastics and chemicals and kill bacteria on surfaces, among other applications. In nanoparticle form, these alloys could be useful as optical sensors or to catalyze hydrogen evolution reactions.
But there’s an issue: Silver doesn’t always stay put.
A new study by scientists at Rice University and the University of Duisburg-Essen, Germany, reveals a two-step mechanism behind silver’s dissipation, a discovery that could help industry fine-tune nanoparticle alloys for specific uses.
The team led by Rice chemists Christy Landes and Stephan Link and graduate student Alexander Al-Zubeidi and Duisburg-Essen chemist Stephan Barcikowski employed sophisticated microscopy to show how gold might retain enough silver to stabilize the nanoparticle.
Their study appears in the American Chemical Society journal ACS Nano.
The researchers used a hyperspectral dark-field imaging microscope to study gold-silver alloy nanoparticles containing an excess of silver in an acidic solution. The technique allowed them to trigger plasmons, ripples of energy that flow across the surface of particles when lit. These plasmons scatter light that changes with the alloy’s composition.
“The dependence of the plasmon on alloy composition allowed us to record silver ion leaching kinetics in real time,” said Al-Zubeidi, lead author of the study.
Al-Zubeidi noted films of gold and silver alloy have been in use for decades, often as antibacterial coatings, because silver ions are toxic to bacteria. “I think the silver release mechanism has been implied from studies of alloy films, but it’s never been proven in a quantitative way,” he said.
Initially, silver ions leach quickly from nanoparticles, which literally shrink as a result. As the process continues, the gold lattice in most instances releases all the silver over time, but about 25% of particles behave differently and silver leaching is incomplete.
Al-Zubeidi said what they observed suggests gold could be manipulated to stabilize the alloy nanoparticles.
“Usually silver leaching would last about two hours under our conditions,” he said. “Then in the second stage, the reaction no longer happens on the surface. Instead, as the gold lattice rearranges, the silver ions have to diffuse through this gold-rich lattice to reach the surface, where they can be oxidized. That slows the reaction rate a lot.
“At some point, the particles passivate and no more leaching can happen,” Al-Zubeidi said. “The particles become stable. So far, we’ve only looked at particles with a silver content of 80%-90%, and we found that a lot of the particles stop leaching silver when they reach a silver content of about 50%.
“That could be an interesting composition for applications like catalysis and electrocatalysis,” he said. “We’d like to find a sweet spot around 50%, where the particles are stable but still have a lot of their silver-like properties.”
Understanding such reactions could help researchers build a library of gold-silver catalysts and electrocatalysts for various applications.
Link said the Rice team welcomed the opportunity to work with Barcikowski, a leader in the field of nanoparticle synthesis via laser ablation. “This makes it possible to create alloy nanoparticles with various compositions and free of stabilizing ligands,” he said.
“From our end, we had the perfect technique to study the process of silver ion leaching from many single-alloy nanoparticles in parallel via hyperspectral imaging,” Landes added. “Only a single-particle approach was able to resolve the intra- and interparticle geometry.”
“This effort will enable a new approach to generate nanostructured catalysts and new materials with unique electrochemical, optical and electronic properties,” said Robert Mantz, program manager for electrochemistry at the Army Research Office, an element of the U.S. Army Combat Capabilities Command’s Army Research Laboratory. “The ability to tailor catalysts is important to achieve the goal of reducing soldier-borne weight associated with power storage and generation and enable novel material synthesis.”
Co-authors of the paper are Rice graduate students Charlotte Flatebo and Seyyed Ali Hosseini Jebeli and Duisburg-Essen graduate student Frederic Stein and researcher Christoph Rehbock. Link is a professor of chemistry and of electrical and computer engineering. Landes is a professor of chemistry and of electrical and computer engineering and chemical and biomolecular engineering. Barcikowski is a professor of chemistry at the Technical Chemistry Institute and the Center for Nanointegration at Duisburg-Essen.
The Army Research Office, a National Defense Science and Engineering Graduate Fellowship, the Robert A. Welch Foundation, the National Science Foundation and the German Research Foundation supported the study.
####
Σχετικά με το Πανεπιστήμιο Rice
Βρίσκεται σε μια δασική πανεπιστημιούπολη 300 στρεμμάτων στο Χιούστον, το Πανεπιστήμιο Rice κατατάσσεται σταθερά μεταξύ των 20 κορυφαίων πανεπιστημίων της χώρας από το US News & World Report. Η Rice έχει πολύ σεβαστές σχολές Αρχιτεκτονικής, Επιχειρήσεων, Συνεχιζόμενων Σπουδών, Μηχανικών, Ανθρωπιστικών Επιστημών, Μουσικής, Φυσικών Επιστημών και Κοινωνικών Επιστημών και φιλοξενεί το Baker Institute for Public Policy. Με 3,978 προπτυχιακούς φοιτητές και 3,192 μεταπτυχιακούς φοιτητές, η αναλογία προπτυχιακών φοιτητών / καθηγητών της Ράις είναι κάτω από 6 προς 1. Το οικιακό του σύστημα κολλεγίων δημιουργεί στενές κοινότητες και δια βίου φιλίες, έναν μόνο λόγο για τον οποίο η Rice κατατάσσεται Νο. 1 για πολλές αλληλεπιδράσεις αγώνων / τάξεων και Νο. 1 για την ποιότητα ζωής από την Princeton Review. Το Rice βαθμολογείται επίσης ως καλύτερη τιμή μεταξύ των ιδιωτικών πανεπιστημίων από το Kiplinger's Personal Finance.
Ακολουθήστε τις ειδήσεις Rice News και Media μέσω Twitter @RiceUNews.
Για περισσότερες πληροφορίες, πατήστε εδώ
Επαφές:
Τζεφ Φαλκ
713-348-6775
Mike Williams
713-348-6728
Πνευματικά δικαιώματα © Πανεπιστήμιο Rice
Εάν έχετε ένα σχόλιο, παρακαλώ Επικοινωνία και εμείς με χαρά θα σας εξυπηρετήσουμε.
Οι εκδότες δελτίων ειδήσεων, όχι η 7th Wave, Inc. ή η Nanotechnology Now, είναι αποκλειστικά υπεύθυνες για την ακρίβεια του περιεχομένου.
Σχετικοί Σύνδεσμοι |
Διαβάστε την περίληψη στη διεύθυνση:
Σχολή Φυσικών Επιστημών Wiess:
Σχετικά Νέα |
Νέα και πληροφορίες
Μια εύχρηστη πλατφόρμα είναι μια πύλη προς το AI στη μικροσκοπία Απρίλιος 23rd, 2021
Κβαντικό τιμόνι για πιο ακριβείς μετρήσεις Απρίλιος 23rd, 2021
Με τη νέα οπτική συσκευή, οι μηχανικοί μπορούν να ρυθμίσουν το χρώμα του φωτός Απρίλιος 23rd, 2021
Το συνθετικό υλικό που μοιάζει με ζελατίνη μιμείται το τέντωμα και την αντοχή του αστακού: Η δομή της μεμβράνης θα μπορούσε να προσφέρει ένα σχέδιο για ανθεκτικούς τεχνητούς ιστούς Απρίλιος 23rd, 2021
Χημεία
Τα πειράματα δημιουργούν αμφιβολίες για την ύπαρξη υγρών κβαντικής περιστροφής Απρίλιος 21st, 2021
Οι επιστήμονες της TPU προσφέρουν μια νέα μέθοδο που βασίζεται στην ενέργεια του πλασμονίου για την απομάκρυνση του CO2 από την ατμόσφαιρα Μαρτίου 19th, 2021
Η ομαδική εργασία κάνει το φως να λάμπει ολοένα και πιο φωτεινό: Οι συνδυασμένες πηγές ενέργειας επιστρέφουν μια έκρηξη φωτονίων από πλασμονικούς χρυσούς νανοσαύρους Μαρτίου 18th, 2021
Κυβέρνηση - Νομοθεσία / Κανονισμός / Χρηματοδότηση / Πολιτική
Με τη νέα οπτική συσκευή, οι μηχανικοί μπορούν να ρυθμίσουν το χρώμα του φωτός Απρίλιος 23rd, 2021
Το συνθετικό υλικό που μοιάζει με ζελατίνη μιμείται το τέντωμα και την αντοχή του αστακού: Η δομή της μεμβράνης θα μπορούσε να προσφέρει ένα σχέδιο για ανθεκτικούς τεχνητούς ιστούς Απρίλιος 23rd, 2021
Η καλύτερη μέτρηση για θερμοηλεκτρικά υλικά σημαίνει καλύτερες στρατηγικές σχεδίασης: Η νέα ποσότητα βοηθά πειραματικά στην ταξινόμηση των διαστάσεων των θερμοηλεκτρικών υλικών Απρίλιος 15th, 2021
Η καλύτερη μέτρηση για θερμοηλεκτρικά υλικά σημαίνει καλύτερες στρατηγικές σχεδίασης: Η νέα ποσότητα βοηθά πειραματικά στην ταξινόμηση των διαστάσεων των θερμοηλεκτρικών υλικών Απρίλιος 15th, 2021
Πιθανά μέλλοντα
Οι ερευνητές πραγματοποιούν μετατροπή συχνότητας υψηλής απόδοσης σε ενσωματωμένο φωτονικό τσιπ Απρίλιος 23rd, 2021
Μια εύχρηστη πλατφόρμα είναι μια πύλη προς το AI στη μικροσκοπία Απρίλιος 23rd, 2021
Το συνθετικό υλικό που μοιάζει με ζελατίνη μιμείται το τέντωμα και την αντοχή του αστακού: Η δομή της μεμβράνης θα μπορούσε να προσφέρει ένα σχέδιο για ανθεκτικούς τεχνητούς ιστούς Απρίλιος 23rd, 2021
Νανοϊατρική
Το συνθετικό υλικό που μοιάζει με ζελατίνη μιμείται το τέντωμα και την αντοχή του αστακού: Η δομή της μεμβράνης θα μπορούσε να προσφέρει ένα σχέδιο για ανθεκτικούς τεχνητούς ιστούς Απρίλιος 23rd, 2021
Αποτελέσματα δευτέρου τριμήνου της Arrowhead Pharmaceuticals to Webcast Fiscal 2021 Απρίλιος 16th, 2021
Αποτελέσματα δευτέρου τριμήνου της Arrowhead Pharmaceuticals to Webcast Fiscal 2021 Απρίλιος 16th, 2021
Ανακαλύψεις
Μια εύχρηστη πλατφόρμα είναι μια πύλη προς το AI στη μικροσκοπία Απρίλιος 23rd, 2021
Κβαντικό τιμόνι για πιο ακριβείς μετρήσεις Απρίλιος 23rd, 2021
Με τη νέα οπτική συσκευή, οι μηχανικοί μπορούν να ρυθμίσουν το χρώμα του φωτός Απρίλιος 23rd, 2021
Το συνθετικό υλικό που μοιάζει με ζελατίνη μιμείται το τέντωμα και την αντοχή του αστακού: Η δομή της μεμβράνης θα μπορούσε να προσφέρει ένα σχέδιο για ανθεκτικούς τεχνητούς ιστούς Απρίλιος 23rd, 2021
Υλικά / Μεταϋλικά
Το συνθετικό υλικό που μοιάζει με ζελατίνη μιμείται το τέντωμα και την αντοχή του αστακού: Η δομή της μεμβράνης θα μπορούσε να προσφέρει ένα σχέδιο για ανθεκτικούς τεχνητούς ιστούς Απρίλιος 23rd, 2021
Οι μηχανικοί της FSU βελτιώνουν την απόδοση των καλωδίων υπεραγωγών υψηλής θερμοκρασίας Απρίλιος 16th, 2021
Η καλύτερη μέτρηση για θερμοηλεκτρικά υλικά σημαίνει καλύτερες στρατηγικές σχεδίασης: Η νέα ποσότητα βοηθά πειραματικά στην ταξινόμηση των διαστάσεων των θερμοηλεκτρικών υλικών Απρίλιος 15th, 2021
Ανακοινώσεις
Κβαντικό τιμόνι για πιο ακριβείς μετρήσεις Απρίλιος 23rd, 2021
Με τη νέα οπτική συσκευή, οι μηχανικοί μπορούν να ρυθμίσουν το χρώμα του φωτός Απρίλιος 23rd, 2021
Το συνθετικό υλικό που μοιάζει με ζελατίνη μιμείται το τέντωμα και την αντοχή του αστακού: Η δομή της μεμβράνης θα μπορούσε να προσφέρει ένα σχέδιο για ανθεκτικούς τεχνητούς ιστούς Απρίλιος 23rd, 2021
Στρατιωτικός
Με τη νέα οπτική συσκευή, οι μηχανικοί μπορούν να ρυθμίσουν το χρώμα του φωτός Απρίλιος 23rd, 2021
Το συνθετικό υλικό που μοιάζει με ζελατίνη μιμείται το τέντωμα και την αντοχή του αστακού: Η δομή της μεμβράνης θα μπορούσε να προσφέρει ένα σχέδιο για ανθεκτικούς τεχνητούς ιστούς Απρίλιος 23rd, 2021
Ο μοριακός ανιχνευτής ταχείας δράσης και αλλαγής χρώματος ανιχνεύει όταν ένα υλικό πρόκειται να αποτύχει Μαρτίου 25th, 2021
Επιχορηγήσεις / Χορηγούμενη Έρευνα / Βραβεία / Υποτροφίες / Δώρα / Διαγωνισμοί / Τιμές / Αρχεία
Η ομαδική εργασία κάνει το φως να λάμπει ολοένα και πιο φωτεινό: Οι συνδυασμένες πηγές ενέργειας επιστρέφουν μια έκρηξη φωτονίων από πλασμονικούς χρυσούς νανοσαύρους Μαρτίου 18th, 2021
Οι επιστήμονες της Nanotech δημιουργούν το μικρότερο πουλί origami στον κόσμο Μαρτίου 17th, 2021
Φωτονικά / Οπτικά / Λέιζερ
Με τη νέα οπτική συσκευή, οι μηχανικοί μπορούν να ρυθμίσουν το χρώμα του φωτός Απρίλιος 23rd, 2021
Η νέα τεχνολογία δημιουργεί ολοκληρωμένα φωτονικά κυκλώματα με απώλεια υπερήχου Απρίλιος 16th, 2021
Το μικροσκόπιο που ανιχνεύει μεμονωμένους ιούς θα μπορούσε να τροφοδοτήσει ταχεία διάγνωση Μαρτίου 19th, 2021
Η ομαδική εργασία κάνει το φως να λάμπει ολοένα και πιο φωτεινό: Οι συνδυασμένες πηγές ενέργειας επιστρέφουν μια έκρηξη φωτονίων από πλασμονικούς χρυσούς νανοσαύρους Μαρτίου 18th, 2021
Ερευνητικές συνεργασίες
Οι επιστήμονες της TPU προσφέρουν μια νέα μέθοδο που βασίζεται στην ενέργεια του πλασμονίου για την απομάκρυνση του CO2 από την ατμόσφαιρα Μαρτίου 19th, 2021
Το κβαντικό quirk αποδίδει τεράστιο μαγνητικό αποτέλεσμα, όπου δεν πρέπει να υπάρχει: Η μελέτη ανοίγει παράθυρο στο τοπίο ακραίων τοπολογικών υλικών Μαρτίου 1st, 2021
- 3d
- AI
- Αμερικανικη
- μεταξύ των
- ανακοινώνει
- εφαρμογές
- Απρίλιος
- αρχιτεκτονική
- Στρατός
- γύρω
- Βακτήρια
- ΚΑΛΎΤΕΡΟΣ
- χτίζω
- επιχείρηση
- Πανεπιστημιούπολη
- άνθρακας
- CGI
- αλλαγή
- χημική ουσία
- χημικά
- χημεία
- Χημικοί
- τσιπ
- co2
- Κολλέγιο
- Κολούμπια
- Κοινοτήτων
- κατανάλωση
- περιεχόμενο
- συνεχίζεται
- Μετατροπή
- μονάδες
- Άμυνα
- Υπηρεσίες
- σχεδιαστής
- ανακάλυψη
- Η κ
- αποδοτικότητα
- Ηλεκτρονική
- ενέργεια
- Μηχανική
- Μηχανικοί
- περιβάλλοντος
- EU
- εξέλιξη
- ταινίες
- χρηματοδότηση
- ευρήματα
- τέλος
- ροή
- μορφή
- Δωρεάν
- γεωμετρία
- Germany
- gif
- Χρυσό
- αποφοιτήσουν
- Group
- Αρχική
- Πως
- HTTPS
- υδρογόνο
- Απεικόνιση
- Α.Ε.
- βιομηχανία
- πληροφορίες
- ολοκλήρωση
- αλληλεπίδραση
- IT
- Κλειδί
- λέιζερ
- οδηγήσει
- Led
- Βιβλιοθήκη
- φως
- LINK
- κοίταξε
- Κατασκευή
- Μάρτιος
- Ταίριασμα
- υλικά
- Εικόνες / Βίντεο
- μοντελοποίηση
- παρακολούθηση
- Μουσική
- nano
- νανοτεχνολογία
- καθαρά
- Νευρικός
- νέα
- προσφορά
- ανοίγει
- λειτουργίας
- Ευκαιρία
- ΑΛΛΑ
- Χαρτί
- επίδοση
- Προσωπικά Οικονομικών
- φαρμακευτικά προϊόντα
- πλαστικά
- πλατφόρμες
- πολιτική
- δύναμη
- princeton
- ιδιωτικός
- καθετήρας
- παραγωγή
- Πρόγραμμα
- σχέδιο
- περιουσία
- δημόσιο
- τραβώντας
- ποιότητα
- ποσοτικός
- Quantum
- Τιμές
- αντίδραση
- αντιδράσεις
- Δελτία
- αναφέρουν
- έρευνα
- ερευνητική ομάδα
- ανασκόπηση
- ROBERT
- Σχολείο
- Σχολεία
- Επιστήμη
- ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ
- επιστήμονες
- Αναζήτηση
- αισθητήρες
- Κοινοποίηση
- λάμψη
- Ασημένιο
- So
- Μ.Κ.Δ
- Κοινωνία
- ηλιακός
- ταχύτητα
- Γνέθω
- Spot
- Στάδιο
- Εκκίνηση
- παραμονή
- χώρος στο δίσκο
- Φοιτητής
- μελέτες
- Μελέτη
- υποστηριζόνται!
- Επιφάνεια
- γλυκός
- σύστημα
- συστήματα
- tech
- Τεχνικός
- Το τοπίο
- ώρα
- κορυφή
- Τουίτερ
- μας
- Πανεπιστήμια
- πανεπιστήμιο
- us
- αξία
- ιούς
- περιμένετε
- WAVE
- Εργασία
- κόσμος
- Yahoo