Related Offers

Отзывчивые Коллоиды Microgel Составные для Воспринимать Plasmonic

Prof. Луис M. Liz-Marzan

Профессор Луис M. Liz-Marzan, Departamento de Quimica Fisica, Unidad Asociada CSIC-Universidade de Виго 36310 Виго, Испания. Соответствуя автор: lmarzan@uvigo.es

Интерес помещать стержни nanoparticles благородного металла от применений отнесенных к их интересным оптически свойствам, которые основаны на когерентных колебаниях кондуктивных электронов облучано с соответствующим электромагнитным излучением. Знаны Такие колебания электрона в nanoparticles по мере того как Локализованные Поверхностные Резонансы или LSPRs Плазмона. Соответствуя частоту резонанса можно настроить через состав, размер и форму nanoparticles, типично происходящ (для золота, серебра и меди) на видимое или спектральное растояние близко-ИК. Это дает подъем к острым и интенсивным диапазонам вымирания на частоте LSPR, но дополнительно возникает сильные электрические поля на поверхности nanoparticles, которая может заметно повлиять на химию и спектроскопию молекул расположенных рядом с ей.

Одно из наиболее широко изученных влияний поверхност-увеличенный Raman разбрасывая (SERS), в котором записаны большие повышения Raman разбрасывая сигнал когда молекулы адсорбированы на nanostructures металла. Требование что молекулы в близости к металлической поверхности ограничило применения SERS как общий ultrasensitive метод, и поэтому там потребность для развития материалов для покрытий которые могут активно поглотить молекулы analyte и принести их близко к металлическому nanostructure. [1]

В этом контексте, коллоиды частицы nanocomposite состоя из nanoparticle металла внутри раковина гидрогеля полимера можно увидеть как соответствующий выбранный для разрешать эту проблему, в виду того что они совмещают фотонные свойства сердечников nanoparticle и способность запутывания умного покрытия microgel. Очевидно, эффективное изготовление таких гибридных коллоидов требует точного управления над размером и формой частиц сердечника, по мере того как середины правильно модулировать оптически реакцию системы.

Этого можно достигнуть через предварительные методы коллоидной химии, которые главным образом были начаты во время последних пар декад. Относительно раковин полимера, стимул-отзывчивые материалы в частности интересны из-за их потенциала для внешних переключения и манипуляции. Общий пример поли (N-isopropylacrylamide) (pNIPAM), thermoresponsive полимер который проходит переход участка от гидрофильного, вод-вздутого положения к гидродобному, шаровидному положению нагрето над своей более низкой критической температурой раствора (LCST), в пределах ºC 32 в воде. Было предложены, что добавляет Добавление сомономеров отзывчивость к различным стимулам как температура, пэ-аш, ионная прочность или свет.

Мы недавно начинали романный и эффективный метод для того чтобы покрыть Бромид Cetyltrimethylammonium (CTAB) - покрынные nanoparticles золота при pNIPAM, включая начальное покрытие с тонкой раковиной полистироля и последующей полимерностью эмульсии мономеров NIPAM на полистирол-воспламененных nanoparticles. [2] Приводя к структура сердечник-раковины окончательн была охарактеризована через детальное TEM, AFM и анализ спектроскопии Уф--визави. Температур-управляемый, реверзибельный переход запухания-deswelling был определен в системе сердечник-раковины, с температурой перехода подобной к той из чисто системы microgel, которую можно легко контролировать через переносы плазмона поверхности (reversible).

Более Дальнеиший рост металлических сердечников внутри microgel водит к различным словотолкованиям как функция концентрации CTAB, которая позволяет настроить оптически реакцию и относящую к окружающей среде чувствительность. Все эти результаты демонстрируют доступность сердечников металла, которая критическая для применений как катализирование или biosensing.

Например, thermoresponsive поведение раковины pNIPAM было эксплуатировано для того чтобы захватить органические загрязняющие елементы, которые смогли охотно быть обнаружены через поверхностный увеличенный разбрасывать Raman (SERS) помогать резонансом плазмона сердечника золота [3]. Деятельность этого датчика проиллюстрирована в Диаграмме 1 для идентификации нафтола в разрешении. Нафтол не содержит никакие функциональные группы которые могут химически связать к металлическим поверхностям, но его можно поглотить внутри сеть microgel обрушено над LCST, таким образом достигающ центральное ядро и позволяющ нам записать содержательные спектры SERS. Интересно, молекулы нафтола получают выпущенными когда температура будет понижена и microgel будет опухнуто, так, что мы сможем сказать что чувствительный элемент работает в реверзибельном способе.

Диаграмма 1. спектры SERS записала от коллоида Au@pNIPAM в контакте с нафтолом 10 µM 1, на низком (лево), высокая (средне) и низкая температура снова (право), соответствие к вздутому (левому и правому) и обрушилась microgel (середины), как показано в шаржах. Высокомарочный спектр SERS можно только записать в обрушенном положении потому что молекулы нафтола поглощены рядом с сердечниками золота.

Дополнительные выдвижения в конструкцию этих умных plasmonic датчиков включают:

  • Заключение nanorods золота и их внутри покрытия situ с серебром [4], или
  • Внесение магнитной функциональности, через уменьшение никеля на поверхности сердечников золота [5] или
  • Внесение малых nanoparticles железной окалины внутри такие же microgels [6].

Все эти стратегии раскрывают новые бульвары к изготовлению миниатюризированных воспринимая приборов для ultrasensitive идентификации большого разнообразия analytes.


Справки

[1] R.A. Alvarez-Пуэбла, L.M. Liz-Marzán, Ловушки и клетки для всеобщего обнаружения SERS, Chem. SOC. Rev. 2011. doi: 10.1039/c1cs15155j

[2] R. Contreras-Cáceres, M. Karg, I. Pastoriza-Сантос, J. Pérez-Juste, J. Pacifico, T. Hellweg, A. Fernández-Barbero, L.M. Liz-Marzán, Заключение и рост nanoparticles золота в thermoresponsive microgels, Adv. Mater. 2008, 20, 1666-1670.

[3] R.A. Alvarez-Пуэбла, R. Contreras-Cáceres, I. Pastoriza-Сантос, J. Pérez-Juste, L.M. Liz-Marzán, коллоиды Au@pNIPAM как молекулярные ловушки для поверхност-увеличенного, спектроскопического, ультра-чувствительного анализа, Angew. Chem. Int. Ed.2009, 48, 138-143.

[4] R. Contreras-Cáceres, I. Pastoriza-Сантос, A. Alvarez-Пуэбла R., J. Pérez-Juste, A. Fernández-Barbero, L.M. Liz-Marzán, Nanoparticles Au/Ag внутри коллоиды microgel для улучшенного поверхност-увеличенного Raman разбрасывая обнаружение, Chem. Eur. J. 2010, 16, 9462 до 9467.

[5] A. Sánchez-Иглезиас, M. Grzelczak, B. Rodríguez-González, P. Guardia-Girós, I. Pastoriza-Сантос, J. Pérez-Juste, M. Prato, L.M. Liz-Marzán, Синтез многофункциональных составных microgels через в рост Ni situ на pNIPAM-покрынных nanoparticles Au, ACS Nano 2009, 3, 3184-3190.

[6] R. Contreras-Cáceres, S. Abalde-Cela, P. Guardia-Girós, A. Fernández-Barbero, J. Pérez-Juste, A. Alvarez-Пуэбла R., L.M. Liz-Marzán, ловушки Многофункционального microgel магнитные/оптически для ultradetection SERS, Langmuir 2011, 27, 4520-4525.

Date Added: Aug 2, 2011 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 09:48

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit