یون های نقره عجله کنید، سپس منتظر بمانید تا پراکنده شوند: شیمیدانان برنج نشان دادند که رهاسازی مرحله‌ای یون‌ها از نانوذرات طلا و نقره می‌تواند ویژگی مفیدی باشد

بازنشر افلاطون

دنبال: 0

صفحه اصلی > رسانه ها و مطبوعات > یون‌های نقره عجله کنید، سپس منتظر بمانید تا پراکنده شوند: شیمیدانان برنج نشان می‌دهند که آزادسازی مرحله‌ای یون‌ها از نانوذرات طلا-نقره می‌تواند ویژگی مفیدی باشد.

شیمیدانان دانشگاه رایس و دانشگاه دویسبورگ-اسن آلمان میزان انتشار یون‌های نقره از آلیاژهای نانوذرات طلا-نقره را اندازه‌گیری کردند. در بالا، تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری، تغییر رنگ را نشان می‌دهد، زیرا نقره (به رنگ آبی) طی چند ساعت از نانوذره بیرون می‌آید و اتم‌های طلا را پشت سر می‌گذارد. تصاویر فراطیفی پایینی نشان می‌دهند که یک نانوذره نقره و طلا در طی چهار ساعت با شسته شدن نقره چقدر کوچک شده است. (اعتبار: دانشگاه رایس)

چکیده:
طلا از نانوذرات در آنها وجود دارد و قبلاً مقدار زیادی نقره نیز وجود داشت. اما بسیاری از نقره از بین رفته است و محققان می خواهند بدانند چگونه.

یون‌های نقره عجله کنید، سپس منتظر بمانید تا پراکنده شوند: شیمیدانان برنج نشان می‌دهند که آزادسازی مرحله‌ای یون‌ها از نانوذرات طلا-نقره می‌تواند ویژگی مفیدی باشد.

هیوستون، تگزاس | ارسال شده در 23 آوریل 2021

آلیاژهای طلا-نقره کاتالیزورهای مفیدی هستند که آلاینده‌های محیطی را تخریب می‌کنند، تولید پلاستیک و مواد شیمیایی را تسهیل می‌کنند و باکتری‌ها را روی سطوح از بین می‌برند. در شکل نانوذرات، این آلیاژها می توانند به عنوان حسگرهای نوری یا برای کاتالیز واکنش های تکامل هیدروژن مفید باشند.

اما یک مسئله وجود دارد: نقره همیشه ثابت نمی ماند.

یک مطالعه جدید توسط دانشمندان دانشگاه رایس و دانشگاه دویسبورگ-اسن، آلمان، مکانیسم دو مرحله‌ای را در پس پراکندگی نقره نشان می‌دهد، کشفی که می‌تواند به صنعت کمک کند تا آلیاژهای نانوذرات را برای مصارف خاص تنظیم کند.

تیمی به رهبری شیمیدانان رایس کریستی لندز و استفان لینک و دانشجوی فارغ التحصیل الکساندر الزبیدی و شیمیدان دویسبورگ اسن استفان بارسیکوفسکی از میکروسکوپ پیچیده استفاده کردند تا نشان دهند چگونه طلا ممکن است نقره کافی برای تثبیت نانوذرات را حفظ کند.

مطالعه آنها در مجله ACS Nano انجمن شیمی آمریکا منتشر شده است.

محققان از یک میکروسکوپ تصویربرداری میدان تاریک ابرطیفی برای مطالعه نانوذرات آلیاژ طلا-نقره حاوی مقدار اضافی نقره در محلول اسیدی استفاده کردند. این تکنیک به آن‌ها اجازه می‌داد تا پلاسمون‌ها را تحریک کنند، امواجی از انرژی که هنگام روشن شدن روی سطح ذرات جریان می‌یابند. این پلاسمون ها نوری را که با ترکیب آلیاژ تغییر می کند، پراکنده می کنند.

الزبیدی، نویسنده اصلی این مطالعه گفت: «وابستگی پلاسمون به ترکیب آلیاژ به ما امکان داد تا سینتیک شستشوی یون نقره را در زمان واقعی ثبت کنیم.

الزبیدی خاطرنشان کرد که فیلم‌های طلا و آلیاژ نقره برای دهه‌ها استفاده می‌شوند، اغلب به عنوان پوشش‌های ضد باکتریایی، زیرا یون‌های نقره برای باکتری‌ها سمی هستند. او گفت: «من فکر می‌کنم مکانیسم آزادسازی نقره از مطالعات روی فیلم‌های آلیاژی مشخص شده است، اما هرگز به روش کمی ثابت نشده است.

در ابتدا، یون های نقره به سرعت از نانوذرات شسته می شوند که در نتیجه به معنای واقعی کلمه منقبض می شوند. همانطور که این روند ادامه می یابد، شبکه طلا در بیشتر موارد تمام نقره را در طول زمان آزاد می کند، اما حدود 25٪ از ذرات رفتار متفاوتی دارند و شستشوی نقره ناقص است.

الزبیدی گفت آنچه آنها مشاهده کردند نشان می دهد که طلا می تواند برای تثبیت نانوذرات آلیاژی دستکاری شود.

او گفت: "معمولاً آبشویی نقره در شرایط ما حدود دو ساعت طول می کشد." سپس در مرحله دوم، واکنش دیگر روی سطح اتفاق نمی افتد. در عوض، همانطور که شبکه طلا مرتب می شود، یون های نقره باید از طریق این شبکه غنی از طلا پخش شوند تا به سطح برسند، جایی که می توانند اکسید شوند. که سرعت واکنش را بسیار کاهش می دهد.

الزبیدی گفت: «در نقطه‌ای، ذرات غیرفعال می‌شوند و دیگر امکان شستشو وجود ندارد. «ذرات پایدار می‌شوند. تا کنون، ما فقط ذرات با محتوای نقره 80 تا 90 درصد را بررسی کرده‌ایم و متوجه شدیم که بسیاری از ذرات وقتی به مقدار نقره‌ای در حدود 50 درصد می‌رسند، از شستشوی نقره خودداری می‌کنند.

او گفت: "این می تواند ترکیب جالبی برای کاربردهایی مانند کاتالیزور و الکتروکاتالیز باشد." ما می‌خواهیم یک نقطه شیرین در حدود 50 درصد پیدا کنیم که در آن ذرات پایدار هستند اما هنوز هم بسیاری از خواص نقره‌ای خود را دارند.»

درک چنین واکنش‌هایی می‌تواند به محققان کمک کند تا کتابخانه‌ای از کاتالیزورهای طلا-نقره و الکتروکاتالیست‌ها برای کاربردهای مختلف بسازند.

لینک گفت که تیم رایس از این فرصت برای همکاری با Barcikowski، پیشرو در زمینه سنتز نانوذرات از طریق فرسایش لیزری استقبال کردند. وی گفت: این امر امکان ایجاد نانوذرات آلیاژی با ترکیبات مختلف و عاری از لیگاندهای تثبیت کننده را فراهم می کند.

لندز افزود: «از پایان کار، ما تکنیک عالی برای مطالعه فرآیند شستشوی یون نقره از بسیاری از نانوذرات تک آلیاژی به‌طور موازی از طریق تصویربرداری فراطیفی داشتیم». "فقط یک رویکرد تک ذره ای قادر به حل هندسه درون و بین ذره ای بود."

رابرت مانتز، مدیر برنامه الکتروشیمی در دفتر تحقیقات ارتش، یکی از عناصر تحقیقات ارتش فرماندهی قابلیت های رزمی ارتش ایالات متحده، گفت: «این تلاش یک رویکرد جدید برای تولید کاتالیزورهای نانوساختار و مواد جدید با خواص الکتروشیمیایی، نوری و الکترونیکی منحصر به فرد را امکان پذیر خواهد کرد. آزمایشگاه. "توانایی خیاطی کاتالیزورها برای دستیابی به هدف کاهش وزن متحمل شده توسط سرباز مرتبط با ذخیره سازی و تولید نیرو و فعال کردن سنتز مواد جدید مهم است."

نویسندگان مشترک این مقاله، دانشجویان فارغ التحصیل رایس، شارلوت فلاتبو و سید علی حسینی جبلی و دانشجوی فارغ التحصیل دویسبورگ-اسن فردریک استاین و محقق کریستف ربوک هستند. لینک استاد شیمی و مهندسی برق و کامپیوتر است. لندز استاد شیمی و مهندسی برق و کامپیوتر و مهندسی شیمی و بیومولکولی است. بارسیکوفسکی استاد شیمی در مؤسسه شیمی فنی و مرکز نانوادغام در دویسبورگ-اسن است.

دفتر تحقیقات ارتش، کمک هزینه تحصیلی فارغ التحصیلان علوم و مهندسی دفاع ملی، بنیاد رابرت آ. ولش، بنیاد ملی علوم و بنیاد تحقیقات آلمان از این مطالعه حمایت کردند.

####

درباره دانشگاه رایس
دانشگاه رایس که در یک پردیس 300 هکتاری جنگلی در هوستون واقع شده است ، توسط US News & World Report به طور مداوم در میان 20 دانشگاه برتر کشور قرار دارد. رایس دارای دانشکده های معماری ، بازرگانی ، مطالعات مداوم ، مهندسی ، علوم انسانی ، موسیقی ، علوم طبیعی و علوم اجتماعی بسیار قابل احترام است و م toسسه سیاست های عمومی بیکر است. با 3,978،3,192 دانشجوی کارشناسی و 6،1 دانشجوی کارشناسی ارشد ، نسبت دانشجوی کارشناسی به کارشناسی ارشد رایس کمی کمتر از 1 به 1 است. سیستم کالج های مسکونی آن ، جوامع نزدیک و دوستی مادام العمر را ایجاد می کند ، فقط یک دلیل این که رایس رتبه اول XNUMX برای بسیاری از تعاملات نژادی / طبقاتی و شماره XNUMX کیفیت زندگی توسط Princeton Review است. همچنین از نظر مالی شخصی Kiplinger برنج در میان دانشگاه های خصوصی به عنوان بهترین ارزش ارزیابی می شود.

اخبار برنج و روابط رسانه ای را از طریق TwitterRiceUNews دنبال کنید.

برای اطلاعات بیشتر، لطفا کلیک کنید اینجا کلیک نمایید

تماس با ما:
جف فالک
713-348-6775

مایک ویلیامز
713-348-6728

حق چاپ © دانشگاه رایس

اگر نظری دارید بفرمایید تماس با ما ما.

مسئولیت صحت محتوا به عهده صادرکنندگان انتشارات خبری است، نه موج هفتم، شرکت یا نانوتکنولوژی اکنون.

نشانک: