Ионы серебра поторопитесь, а затем подождите, пока они разойдутся: химики риса показывают ионы ?? Поэтапное высвобождение из наночастиц золото-серебро может быть полезным свойством

Исходный узел: 827291

Главная > Нажмите > 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)
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)

Абстрактные:
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.

Ионы серебра торопятся, а затем ждут, пока они рассеются: химики, работающие с рисом, показывают, что ступенчатое высвобождение ионов из наночастиц золота и серебра может быть полезным свойством


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.

####

Об Университете Райса
Университет Райса, расположенный в лесном кампусе площадью 300 акров в Хьюстоне, неизменно входит в 20 лучших университетов страны по версии US News & World Report. Райс имеет уважаемые школы архитектуры, бизнеса, непрерывного образования, инженерии, гуманитарных наук, музыки, естественных и социальных наук, а также является домом для Института государственной политики Бейкера. С 3,978 студентами бакалавриата и 3,192 аспирантами соотношение студентов бакалавриата и преподавателей Райс составляет чуть менее 6: 1. Его система колледжей-интернатов способствует созданию сплоченных сообществ и дружбы на всю жизнь. Это лишь одна из причин, по которой Райс занимает первое место по количеству взаимодействий между расами и классами и четвертое место по качеству жизни по версии Princeton Review. Райс также оценивается как лучшее соотношение цены и качества среди частных университетов по версии Kiplinger Personal Finance.

Следите за новостями Райса и связями со СМИ через Twitter @RiceUNews.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, нажмите здесь

Контактная информация:
Джефф Фальк
713-348-6775

Майк Уильямс
713-348-6728

Copyright © Университет Райс

Если у вас есть комментарий, пожалуйста Контакты нас.

Издатели новостных выпусков, а не 7th Wave, Inc. или Nanotechnology Now, несут единоличную ответственность за точность содержания.

Закладка:
Вкусно Digg Newsvine Google Yahoo Reddit. Магнолиаком Свертывать Facebook

Ссылки по теме

Прочитайте реферат по адресу:

Landes Research Group:

Link Research Group:

Stephan Barcikowski:

Химический факультет:

Школа естественных наук Wiess:

Связанные новости Пресса

Новости и информация

Простая в использовании платформа - это путь к ИИ в микроскопии Апрель 23rd, 2021

Квантовое управление для более точных измерений Апрель 23rd, 2021

С новым оптическим устройством инженеры могут точно настроить цвет света. Апрель 23rd, 2021

Синтетический желатиноподобный материал имитирует растяжение и прочность нижней части живота омара: структура мембраны может служить образцом для создания прочных искусственных тканей. Апрель 23rd, 2021

Химия

Эксперименты ставят под сомнение существование квантовых спиновых жидкостей. Апрель 21st, 2021

Ученые ТПУ предложили новый метод удаления CO2 из атмосферы на основе плазмонной энергии Март 19th, 2021

Благодаря совместной работе свет сияет еще ярче: комбинированные источники энергии возвращают всплеск фотонов из плазмонных золотых наноразмеров. Март 18th, 2021

Повышение эффективности систем улавливания и преобразования углерода: новая конструкция может повысить скорость реакции в электрохимических системах для удаления углерода из выбросов электростанции. 25-е января, 2021

Govt.-Законодательство / Положение / Финансирование / Политика

С новым оптическим устройством инженеры могут точно настроить цвет света. Апрель 23rd, 2021

Синтетический желатиноподобный материал имитирует растяжение и прочность нижней части живота омара: структура мембраны может служить образцом для создания прочных искусственных тканей. Апрель 23rd, 2021

Лучшая метрика для термоэлектрических материалов означает лучшие стратегии проектирования: новое количество помогает экспериментально классифицировать размерность термоэлектрических материалов. 15-е апреля, 2021

Лучшая метрика для термоэлектрических материалов означает лучшие стратегии проектирования: новое количество помогает экспериментально классифицировать размерность термоэлектрических материалов. 15-е апреля, 2021

Возможные Фьючерсы

Исследователи реализовали высокоэффективное преобразование частоты на встроенном фотонном чипе. Апрель 23rd, 2021

Простая в использовании платформа - это путь к ИИ в микроскопии Апрель 23rd, 2021

Синтетический желатиноподобный материал имитирует растяжение и прочность нижней части живота омара: структура мембраны может служить образцом для создания прочных искусственных тканей. Апрель 23rd, 2021

CEA-Leti объявляет о проекте ЕС по имитации многомасштабной обработки биологических нейронных систем: целевые приложения включают многомерный распределенный мониторинг окружающей среды, имплантируемые медицинско-диагностические микрочипы, носимую электронику и интерфейсы человек / компьютер Апрель 23rd, 2021

Nanomedicine

Синтетический желатиноподобный материал имитирует растяжение и прочность нижней части живота омара: структура мембраны может служить образцом для создания прочных искусственных тканей. Апрель 23rd, 2021

CEA-Leti объявляет о проекте ЕС по имитации многомасштабной обработки биологических нейронных систем: целевые приложения включают многомерный распределенный мониторинг окружающей среды, имплантируемые медицинско-диагностические микрочипы, носимую электронику и интерфейсы человек / компьютер Апрель 23rd, 2021

Arrowhead Pharmaceuticals представит в Интернете результаты за второй квартал 2021 финансового года 16-е апреля, 2021

Arrowhead Pharmaceuticals представит в Интернете результаты за второй квартал 2021 финансового года 16-е апреля, 2021

Находки

Простая в использовании платформа - это путь к ИИ в микроскопии Апрель 23rd, 2021

Квантовое управление для более точных измерений Апрель 23rd, 2021

С новым оптическим устройством инженеры могут точно настроить цвет света. Апрель 23rd, 2021

Синтетический желатиноподобный материал имитирует растяжение и прочность нижней части живота омара: структура мембраны может служить образцом для создания прочных искусственных тканей. Апрель 23rd, 2021

Материалы / Metamaterials

Синтетический желатиноподобный материал имитирует растяжение и прочность нижней части живота омара: структура мембраны может служить образцом для создания прочных искусственных тканей. Апрель 23rd, 2021

Ученые из Орегона создают механизм для точного управления звуковыми волнами в метаматериалах: теоретическое моделирование показывает, что дизайнерские материалы, включающие барабанные мембраны, позволяют точно останавливать и реверсировать звуковые импульсы. 16-е апреля, 2021

Инженеры FSU улучшили характеристики проводов из высокотемпературного сверхпроводника 16-е апреля, 2021

Лучшая метрика для термоэлектрических материалов означает лучшие стратегии проектирования: новое количество помогает экспериментально классифицировать размерность термоэлектрических материалов. 15-е апреля, 2021

Объявления

Квантовое управление для более точных измерений Апрель 23rd, 2021

С новым оптическим устройством инженеры могут точно настроить цвет света. Апрель 23rd, 2021

Синтетический желатиноподобный материал имитирует растяжение и прочность нижней части живота омара: структура мембраны может служить образцом для создания прочных искусственных тканей. Апрель 23rd, 2021

CEA-Leti объявляет о проекте ЕС по имитации многомасштабной обработки биологических нейронных систем: целевые приложения включают многомерный распределенный мониторинг окружающей среды, имплантируемые медицинско-диагностические микрочипы, носимую электронику и интерфейсы человек / компьютер Апрель 23rd, 2021

военный

С новым оптическим устройством инженеры могут точно настроить цвет света. Апрель 23rd, 2021

Синтетический желатиноподобный материал имитирует растяжение и прочность нижней части живота омара: структура мембраны может служить образцом для создания прочных искусственных тканей. Апрель 23rd, 2021

Быстродействующий молекулярный зонд с изменяющимся цветом определяет, когда материал вот-вот разрушится. Март 25th, 2021

Создание прочных 3D-наноматериалов с помощью ДНК: инженеры Колумбии используют нанотехнологию ДНК для создания высокоэластичных синтетических материалов на основе наночастиц, которые можно обрабатывать обычными методами нанопроизводства. Март 19th, 2021

Гранты / Спонсированные исследования / Награды / Стипендии / Подарки / Конкурсы / Награды / Записи

Контроль образования пузырьков на электродах: исследования показывают, что смачиваемость пористых поверхностей электродов является ключом к созданию эффективных систем водоразделения или улавливания углерода. Март 26th, 2021

Создание прочных 3D-наноматериалов с помощью ДНК: инженеры Колумбии используют нанотехнологию ДНК для создания высокоэластичных синтетических материалов на основе наночастиц, которые можно обрабатывать обычными методами нанопроизводства. Март 19th, 2021

Благодаря совместной работе свет сияет еще ярче: комбинированные источники энергии возвращают всплеск фотонов из плазмонных золотых наноразмеров. Март 18th, 2021

Ученые-нанотехнологии создали самую маленькую птицу оригами в мире Март 17th, 2021

Photonics / Оптика / Лазеры

С новым оптическим устройством инженеры могут точно настроить цвет света. Апрель 23rd, 2021

Новые технологии создают интегральные фотонные схемы со сверхмалыми потерями 16-е апреля, 2021

Микроскоп, который обнаруживает отдельные вирусы, может обеспечить быструю диагностику Март 19th, 2021

Благодаря совместной работе свет сияет еще ярче: комбинированные источники энергии возвращают всплеск фотонов из плазмонных золотых наноразмеров. Март 18th, 2021

Научно-исследовательские партнерства

Ученые ТПУ предложили новый метод удаления CO2 из атмосферы на основе плазмонной энергии Март 19th, 2021

Квантовая причуда порождает гигантский магнитный эффект, которого не должно быть: исследование открывает окно в ландшафт экстремальной топологической материи Март 1st, 2021

Исследователи повышают эффективность материалов солнечных элементов следующего поколения: сокращение внутренних потерь может открыть путь к недорогим фотоэлектрическим элементам на основе перовскита, которые соответствуют производительности кремниевых элементов. 26-е февраля, 2021

Отчет CEA-Leti и Dolphin о дизайне FD-SOI Прорыв, который увеличивает рабочую частоту на 450% и снижает энергопотребление на 30%: совместный документ, представленный на ISSCC 2021, показывает, как новая технология адаптивного обратного смещения преодолевает ограничения интеграции в потоках проектирования микросхем Февраль 23rd, 2021

Источник: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=56659

Отметка времени:

Больше от Нанотехнологии сейчас