Праздничный коллаж изображений электронной микроскопии (и крохотные схематические картинки). Электроны окрашены ярко наноразноцветно :) В том числе, как фотоны в верхнем изображении, цвета которого перенесены с оптической фотографии серебряных палочек различной (строго контролируемой) длины (нанорадуги серебряных палочек).
Краткая научная суть: после долгих стараний серебряные декаэдры удалось селективно удлинять вдоль оси симметрии пятого порядка в водных растворах. Получились граненые серебряные пентагональные палочки (карандашики) с контролируемой длиной (через удлинение) и толщины (посредством выбора исходных декаэдров). Плазмонный резонанс вдоль длиной оси варьируется от 450 нм до нескольких микрон. Дополнительный красивый бонус - упорядочение монодисперсных частиц в гексагональные псевдосмектические фазы, показанные в трех выбранных изображениях в разных ракурсах.
ACS NANO ASAP Dec15
Работа стала возможной благодаря центру электронной микроскопии Университета Торонто.
Однако при ближайшем рассмотрении рёбра пентагональных палочек (получаемых при соединении декаэдров декапоясами тетраверности?) д. б. зигзагообразными?
Палочки - шапочки-половинки декаэдров соединенные коробочками пятиугольных призм. Размер коробочки контролируется коллоидным ростом посредством добавления желаемого количества соли серебра.
Зигзаги были бы невероятно изумительны, но в коллоидных системах минимизируется энергия поверхности, как через уменьшение площади, так и через формирование наиболее стабильных кристаллографических типов поверхности: в палочках {100} по бокам и {111} в шапочках. И кристаллическая решетка серебра, как и большинства металлов, изотропна.
Мега- и гига- свершений в Нано!!
В новогоднюю ночь не скучать.
Всего самого лучшего!!
Для палочек диаметра 50 нм с главным поперечным резонансом порядка 425 нм, продольный резонанс порядка 850 нм достигается при длине порядка 170-175 нм (сильно зависит от сохранения острых граней на концах). Раствор водный, основной стабилизирующий лиганд - цитрат.
Это - супер!
Замечу только, что там другие рисунки.
Показанные здесь (и предположительно более ценные для науки)
не взяли (два раза в лотерею редко выигрываешь)
Но стоит заметить, что он к этому рисунку и этой работе не имеет никакого непосредственного отношения!
С медью, без особой на то нужды, работать может и не стоит. Восстановить боргидридом медные соли - без проблем, но наночастицы меди очень быстро окисляются в отсутствии инертной атмосферы (за нескольких минут в водных растворах без деаэрации).
По серебру Лев Артемович любезно предоставил хорошую ссылку. В добавлении к описанной методике для пущей стабильности можно добавлять цитрат натрия (от 5 до 20 молярное соотношение к серебру). И чем чище вода - тем лучше для наночастиц.
Если возникнут конкретные вопросы - пишите
А можно получать наночастицы не химическим способом? И как определить истенное количество серебра содержащегося в растворе?
Свободное серебро (ионы) можно определять потенциометрически, используя селективные электроды.
А истинное количество чаще определить еще проще - это столько, сколько Вы положили в колбу.
Замечательно, что ясно
Так потенциометрический метод в самой дисперсии и даст представление о концентрации ионов и их форме (известно же, что комплексует и сколько всего серебра в системе). А если проще - частицы отделить центрифугированием и померить супернатант любыми доступными аналитическими методами. (Или отделённые частицы растворить и померить). В большинстве реальных систем сильными восстановителями (боргидрид) серебро восстанавливается в металлическую форму практически количественно.
И еще вопрос, если не спектре не ярко выраженный пик, это показавает большую дисперсность частиц?
Да. Плюс некоторые формы частиц (тетраэдры или кубы, к примеру) имеют более широкие пики даже для монодисперсных частиц.
(И радостно, и громко): радовАться всегда замечательно!