金 Nanoparticles の粒度の分析

AZoNano 著

目録

概要
導入
なぜそんなに興味の金 Nanoparticles はですか。
金 Nanoparticles の統合
コロイドか Nanoparticle か。
NIST の参考資料
実験プロシージャ
結果および議論
結論
Horiba について

概要

古代時からのコロイド金または nanoparticles の均一に分散させた中断に大きい興味が正しくずっとあります。 コロイド金はステンドグラス、一服および他の功妙な表現で最初に使用されました。 現在研究者は金の nanoparticle の分散を調査して、 1 つは粒子の形態そしてサイズの制御が非常に重要であることに注意する必要があります。 国立標準技術研究所 (NIST) はおよそ 10 (RMs)、 30、および 60 nm である金の nanoparticles の参考資料を開発しました。 このアプリケーションノートは技術を論議し、 NIST の RM サンプルを分析する調査からの結果を示します。

導入

一般に呼出されるのでコロイド金か 「nanogold」は、水のような液体の金の極微粒子のコロイドまたは中断です。 液体は図に示すように 100 nm 以下普通粒度のための強く赤いカラー、またはより大きい粒子のための汚れた黄色いカラーです。

なぜそんなに興味の金 Nanoparticles はですか。

金の nanoparticles に個別の電子の、光学および分子認識の特性があるので、大幅に研究されて、電子工学、ナノテクノロジーのような異なったアプリケーションと一義的な特性を持っている革新的な材料を総合するために使用することができます。

金 Nanoparticles の統合

使用できるより正確な、洗練された4方法があるけれども Chloroauric の酸 (H [AuCl] 形式の金の nanoparticles に液体で) 減ります。 H [AuCl4]、還元剤追加されます分解し、解決は急速に混合されます。 これは中立金原子3+ に減る Au イオンで起因します。 多数のこれらの金原子が形作ると同時に、解決は過飽和になり、金はゆっくり副ナノメーターの粒子に沈殿し始めます。 残りの金原子は既存の粒子にスタックし、解決が非常に活発に混合される場合、粒子は均一です。 粒子の集合を防ぐためには、 nanoparticle の表面にスタックする種類の安定のエージェントは追加されます。 それらは複数の有機性配位子と高度の機能性と有機性無機ハイブリッドを作成するために functionalized できます。

コロイドか Nanoparticle か。

NIST の参考資料の (RM)サンプルは 10 へ 60 nm の範囲に金の粒子の中断です。 サンプルはコロイド金か nanoparticles として呼出されるかもしれません。 コロイド中断は分散させた段階が 1 nm - 1 つの µm からの長さのスケールにある分散させ、連続的な二相システムと定義されるかもしれません。 Nanoparticles は 1 への 100 nm の長さのスケールで今定義されます。 それ故に、 NIST の RM は 8011、 8012 を見本抽出し、 8013 はコロイド両方であり、 nanoparticles および両方のタームはこの文書で使用されます。

NIST の参考資料

3 つの NIST の参考資料 (RMs)、 8011、 8012、及び 8013 はこの調査のために分析されました。 RMs は前臨床生物医学的な研究で頻繁に使用される nanoscale の粒子の物理的な/次元の性格描写にリンクされた評価し、修飾の器械のパフォーマンスや方法のために本質的に作成されました。 RMs はまたです生体外の試金および interlaboratory テスト比較を開発し、評価するために有用あります。 各サンプルはガンマの照射によって殺菌する密封状態で密封された調整ガラス製アンプルの水様の中断のクエン酸塩によって安定させる金の nanoparticles のおよそ 5 つの mL から成っています。 中断は一次粒子 (単量体) および単量体のクラスタの小さいパーセントを含んでいます。 8011 サンプルは名目上 10 nm です、 8012 サンプルは 30 nm であり、 8013 サンプルは 60 nm です。

各サンプルと供給される調査報告で提供される基準値はバイアスのすべての疑われたか、または知られていたもとが NIST によって十分に調査されなかった NIST によって提供される真値の理想的な推定値です。 サンプル 8011、 8012、および 8013 のための SEM そして TEM による基準値そして画像は表 1 および図 1、 2 および 3. で示されています。

図 1. SEM (上記) および RM 8011 のための TEM (下記) の画像

図 2. SEM (上記) および RM 8012 のための TEM (下記) の画像

図 3. SEM (上記) および RM 8013 のための TEM (下記) の画像

RM 8011、 8012 および 8013 のための表 1. の基準値

材料 技術 サイズ nm
RM 8011 原子力の顕微鏡検査 8.5 ± 0.3
スキャンの電子顕微鏡検査 9.9 ± 0.1
透過型電子顕微鏡 8.9 ± 0.1
差動移動性の分析 11.3 の ± 0.1
ダイナミックな光散乱 13.5 の ± 0.1
小型角度の X 線分散 9.1 ± 1.8
RM 8012
原子力の顕微鏡検査 24.9 ± 1.1
スキャンの電子顕微鏡検査 26.9 ± 0.1
透過型電子顕微鏡 27.6 ± 2.1
差動移動性の分析 28.4 ± 1.1
ダイナミックな光散乱の 173° 散乱角 11.3 の ± 0.1
ダイナミックな光散乱の 90° 散乱角 26.5 ± 3.6
小型角度の X 線分散 24.9 ± 1.2
RM 8013
原子力の顕微鏡検査 55.4 ± 0.3
スキャンの電子顕微鏡検査 54.9 ± 0.4
透過型電子顕微鏡 56.0 ± 0.5
差動移動性の分析 56.3 ± 1.5
ダイナミックな光散乱の 173° 散乱角 56.6 ± 1.4
ダイナミックな光散乱の 90° 散乱角 55.3 ± 8.3
小型角度の X 線分散 53.2 ± 5.3

実験プロシージャ

NIST の参考資料は HORIBA SZ-100 DLS システムで検査されました (図 4) を見て下さい。 次のサンプル準備および測定プロシージャは用いられました:

  • 測定の前に器械を 30 分起動させて下さい
  • 測定 cuvettes w/filtered DI water をきれいにし、乾燥して下さい
  • サンプルをロードする前の前洗浄のキュヴェット w/dilution 媒体
  • 希薄媒体は、 50 の mL NaCl 2 つの mM の (2x10-3 mol/L) フィルタに掛けました
  • 希薄なサンプル希薄媒体を使用して 10 の 1 部
  • 薄くされたサンプルは 0.45 の µm のスポイトフィルターを使用してそれからフィルタに掛けました
  • 20° C に温度をセットして下さい
  • 5 つの繰り返しの測定を行って下さい
  • 測定の平均値を記録して下さい

図 4. SZ-100 Nanoparticle のサイズの検光子

結果および議論

これらの測定からの結果は表で図で示されている 4-6 および典型的なグラフ 5-7 示されています。 サンプル 1 および 2 のための HORIBA の結果 (表で 2) は強度の平均 (Z 平均) および polydispersity 指標で報告されます (PDI)。 ASTM は 13 の実験室がまた同じ NIST RMs を提供される測定した ASTM の interlaboratory 調査に起因します。

RM 8011、 8012 および 8013 のための表 2. DLS の結果

材料 テストのサンプル サイズ1 サイズ2
RM 8011 HORIBA 平均 St dev
サンプル 1 13.4 nm 1.8
サンプル 2 12.6nm 1.9
ASTM Z ave st dev
結合される 15.8 nm 4.2
RM 8012 HORIBA 平均 St dev
サンプル 1 31.5nm 3.9
サンプル 2 32.4 nm 5.9
ASTM Z ave st dev
結合される 31.2 nm 3.6
RM 8013 HORIBA 平均 St dev
サンプル 1 57.6 nm 3.5
サンプル 2 58.4 nm 3.9
ASTM Z ave st dev
結合される 59.8 nm 5.0

結論

金の nanoparticles は多くのフィールドの研究者のための大きい興味です。 粒子のサイズ分布は粒子の動作に影響を及ぼす重要な物理的特性です。 金の nanoparticles のサイズを測定する共通の技術は DLS です。 HORIBA SZ-100 システムは金の nanoparticles の精密で、再生可能な粒度の分析のための大きい選択であると証明しました。

Horiba について

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Date Added: Oct 21, 2011 | Updated: Jan 16, 2014

Last Update: 16. January 2014 08:21

Comments
  1. Aristotle Papadatos Aristotle Papadatos Greece says:

    Dear Sirs :
    You refer in your important article that the size distribution of the particles is an important physical characteristic that influences particle behavior. My question whether or not the size increase or decrease distribution in a gold bar affect its total gold percentage ?
    Thank you very much

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