Estudo resolvido pelo tempo de corrosão específica do local em uma nanopartícula de prata cristalina única

Resumo

Seguimos durante 24 horas um processo de corrosão em nanopartículas monocristalinas de forma triangular em um nível de partícula única por microscopia de força atômica e técnicas de espectroscopia óptica em condições ambientais de laboratório. A forma triangular das partículas foi selecionada, porque a orientação cristalográfica das partículas é bem definida após a sua deposição em um substrato. Observamos que as partículas já começam a se alterar neste intervalo de tempo. Surpreendentemente, a corrosão começa predominantemente nas pontas das partículas e cria dentro de algumas horas grandes saliências, que suprimem fortemente o caráter plasmônico das partículas. Essas observações apoiam o modelo cristalográfico dessas partículas consistindo em uma camada fechada hexagonal de alto defeito e podem ajudar os cientistas de materiais a projetar nanopartículas de prata mais estáveis. Além disso, esta técnica descrita pode ser usada para revelar a cinética da corrosão em nanoescala de outros materiais.

Introdução

Partículas de metal em nanoescala são objetos muito interessantes devido à sua forte interação com a luz [1, 2]. Este efeito é chamado de ressonâncias de plasmon de superfície localizada (LSPR), e sua origem está na oscilação dos elétrons das partículas induzida pela luz. Essas partículas apresentam alta absorção, alta eficiência de espalhamento e forte nanofocagem da luz irradiada. Esta é a base para a utilização dessas partículas como sensor [3], etiqueta óptica [4], impressão em cores [5] e aquecimento local [6, 7], em diferentes técnicas de realce como fluorescência [8, 9], Raman espectroscopia (SERS) [10], ou para fotocatálise [11, 12]. O desempenho de muitos desses efeitos pode ser impulsionado pela divergência da forma esférica básica das partículas para partículas mais anisotrópicas [13]. O ouro é o material mais comumente usado para as partículas plasmônicas devido às suas propriedades ópticas relativamente boas e excelente estabilidade química [14]. Porém, a prata apresenta melhores propriedades ópticas devido ao seu pequeno amortecimento intrínseco, mas tem como desvantagem a menor estabilidade química. Portanto, é importante investigar a alteração das nanopartículas de prata a fim de melhorar sua estabilidade, o que por sua vez permite um uso mais amplo delas.

Embora investigações sobre oxidação [15] ou corrosão de prata (no quadro de nosso artigo, o termo "corrosão" abrange todas as reações Ag (0) ➔ Ag1 + independente do produto, como óxido e sulfeto) podem ser encontradas na literatura, eles estão lidando preferencialmente com processos eletroquímicos em eletrodos maiores ou camadas de prata [16], mas raramente em partículas individuais em nanoescala [17]. A prata tende a manchar induzida por H ₂ S, SO ₂ , NÃO ₂ , e Cl ₂ [18]. Esses e outros agentes complexantes nucleofílicos catalisam a oxidação da prata [19]. A gravação oxidativa resultante pode levar a mudanças no comportamento óptico das nanoestruturas de prata. A sulfidização induzida quimicamente nas bordas dos triângulos de prata em solução leva a um desvio para o vermelho em seus espectros [20]. Além desse mecanismo de corrosão, as nanopartículas de prata apresentam forte oxidação na presença de oxigênio puro [21, 22]. Além disso, a oxidação induzida eletroquimicamente pode iniciar mudanças morfológicas de partículas policristalinas de prata em formato triangular [23]. Neste artigo, investigamos a estabilidade química de nanopartículas de formato triangular de prata monocristalina (TrNPs) e as implicações de possíveis alterações em suas excelentes propriedades plasmônicas [24, 25]. TrNPs podem ser elegantemente sintetizados em uma solução por abordagens de química úmida [26, 27]. Depositamos os TrNPs da solução em substratos e os armazenamos em condições ambientais. A forma anisotrópica dos TrNPs faz com que os TrNPs se fixem em uma superfície com seu lado grande e, portanto, sua orientação cristalográfica é bem determinada. Isso não é facilmente possível com partículas isotrópicas, como esferas. Pudemos observar o processo de alteração ao longo de horas em um nível de partícula única, monitorando mudanças morfológicas e ópticas usando microscopia de força atômica e micro-espectroscopia, respectivamente. O artigo descreve os resultados desta observação e sugere um modelo explicando as observações.

Materiais e métodos

Síntese e imobilização de triângulos de prata

Os triângulos de prata foram sintetizados seguindo um método coloidal de duas etapas [26], usando uma configuração microfluídica para a produção de sementes [28]. As partículas resultantes com dimensões de 80-100 nm × 8 nm (comprimento da borda × altura) exibem um LSPR de ~ 710 nm. As soluções das nanopartículas foram armazenadas no escuro e em atmosfera de argônio a 4 ° C. Para a investigação no ar, as partículas foram imobilizadas em substratos de vidro com padrões de cromo (estruturas fotolitográficas para localização de partículas) pela química do silano [29]. Portanto, 3-aminopropil-trietoxissilano pré-hidrolisado a 1% (APTES, Sigma-Aldrich Chemie GmbH Munique, Alemanha) foram incubados à temperatura ambiente por 10 min e subsequentemente lavados com água. Dez microlitros da solução de partícula diluída de 1:10 (~ 3,1 × 10 ¹⁰ P / ml) foram incubados por 10 min em um agitador de plataforma (Vi-bramax 100, Heidolph Instruments GmbH &Co.KG, Schwabach, Germany) a 300 rpm, lavados novamente e secos. As amostras secas foram imediatamente transferidas para caracterização.

Caracterização da morfologia e propriedades ópticas

A caracterização morfológica dos triângulos foi feita por microscopia de força de varredura (AFM). Portanto, um Nanoscópio IIIa com Dimension 3100 (DI, Santa Bárbara, CA EUA) foi usado no ar no modo de rosqueamento com ponteiras padrão de silício (Tap300, Budget Sensors). Para um único AFM, o software de avaliação de dados Gwyddion 2.28 (Instituto de Metrologia Tcheco, Brno, República Tcheca) foi usado. Para a avaliação das séries temporais dos dados do AFM, foi utilizado um software autoescrito em Matlab utilizando a biblioteca DipImage. As nanopartículas foram caracterizadas por TEM (HR-TEM, JEM 3010 Jeol, Tóquio, Japão). Espectros de espalhamento de partícula única foram medidos com micro-espectroscopia implementada em um AxioImager Z1.m (Carl Zeiss, Jena, Alemanha) usando uma lâmpada de tungstênio com uma temperatura de cor de 3200 K. Um espectrômetro SpectraPro SP2300i com uma câmera Pixis 256 (ambos Princeton Instruments, Trenton, NJ, EUA) foi acoplado via fibra óptica ao microscópio [30]. Os espectros resultantes foram normalizados em relação à fonte de luz e o sinal de fundo.

Simulação eletromagnética

Os espectros de espalhamento das partículas de prata e das partículas de prata com a saliência foram calculados pelo método dos elementos finitos implementado em um pacote de software Comsol Multiphysics (versão 4.3b, módulo RF). O modelo do TrNP foi definido como um prisma de base triangular equidistante. As arestas eram arredondadas por uma curvatura esférica com diâmetro igual à altura do prisma. A constante dielétrica da prata foi obtida de Johnson e Christy [31]. O espaço calculado foi dividido em quatro domínios. O primeiro domínio continha o TrNP e o segundo domínio a ponta corroída. O terceiro domínio era uma esfera contendo o TrNP mais o domínio da ponta corroída com o tamanho da metade do comprimento de onda calculado e índice de refração do ar. O quarto domínio era uma camada perfeitamente correspondente ao redor do domínio do ar e foi usado para minimizar a reflexão do campo. Os espectros de espalhamento foram calculados pela integração do fluxo de potência através de uma superfície do domínio do ar (terceiro).

Resultados e discussão

Observação de anisotropia morfológica no processo de degradação de TrNPs

Nanopartículas monocristalinas (TrNP) em forma de triângulo equilátero de prata foram sintetizadas quimicamente em solução com sucesso. O lado médio do triângulo era de 100 nm e uma espessura média de 8 nm. Uma imagem TEM representativa de TrNPs está na Fig. 1a. A solução de TrNP tinha cor azul e seus espectros de extinção exibiram forte pico em torno de 710 nm (ver Fig. 1b). Este pico origina-se do modo dipolo plasmon situado no plano do TrNP [32]. As partículas foram imobilizadas em substrato de vidro em baixa densidade para resolução do TrNP em microscópio óptico com iluminação de campo escuro. Uma imagem de tal amostra é mostrada na Fig. 2a1. Os TrNPs individuais depositados são visíveis como pontos vermelhos (pontos limitados por difração) na imagem. A cor vermelha corresponde à luz espalhada do plasmon nos TrNPs (~ 710 nm). Como a posição espectral do pico do plasmon é bastante sensível a pequenas mudanças na forma da partícula ou à presença de uma partícula vizinha, há alguma variação na cor e na intensidade dos pontos. Ao mesmo tempo, uma pequena área da amostra foi registrada por AFM (indicada por um quadrado branco na Fig. 2a1), conforme apresentado na Fig. 2a2. A imagem AFM confirma que a maioria das partículas tem forma triangular e são esparsamente (não agregadas) depositadas na superfície. A imagem 3D de um TrNP exemplar (quadrado vermelho na Fig. 2a2) é apresentada na Fig. 2a3 e mostra que o TrNP é plano com uma altura de 8 nm (linhas de perfil laranja no gráfico abaixo da imagem).

a Imagem TEM dos NPs de prata em forma triangular. b Espectro de extinção dos NPs correspondentes. c Esquema da estrutura cristalográfica da nanopartícula de Ag de forma triangular

Imagens de campo escuro da mesma área em um substrato de vidro com TrNPs (linhas brancas - padrões de cromo para localização de partículas) imediatamente após a deposição ( a1 ) e 24 h após a deposição deixada sob a condição laboratorial padrão no ar ( b1 ) Os quadrados brancos indicam áreas das imagens AFM de topologia gravadas imediatamente após a deposição ( a2 ) e 24 h após a deposição ( b2 ) Imagens de topologia 3D com zoom de uma única partícula (indicadas por quadrados em a2 e b2 ) imediatamente após a deposição ( a3 ) e 24 h após a deposição ( b3 ) As linhas indicam a posição da linha do perfil exibida no gráfico entre as imagens 3D

A sonda foi então deixada por 24 horas em condições normais de laboratório no ar. Posteriormente, as áreas idênticas às anteriores foram investigadas por microscopia óptica e microscopia de força atômica para verificar sua estabilidade. As imagens de campo escuro (ver Fig. 2b1) mostraram imediatamente a alteração dos TrNPs. A intensidade dos pontos de dispersão diminuiu fortemente (ou diminuiu completamente), e a cor mudou de vermelho para verde / azul. Uma visão muito interessante sobre o mecanismo de degradação do TrNP revela a imagem topológica AFM registrada (ver Fig. 2b2). As partículas ainda estão presentes no substrato, mas sofreram alterações morfológicas distintas. A forma triangular inicial ainda é visível, mas exibe saliências extras, que são confinadas lateralmente (~ 50 nm) e localizadas apenas nas pontas e bordas dos TrNPs. Essas saliências se estendem substancialmente sobre a superfície plana dos TrNPs (~ 20 nm, compare a linha de perfil azul e laranja na Fig. 2b3) e, portanto, são facilmente vistas na imagem de topologia AFM.

Medição da degradação dos TrNPs resolvida pelo tempo

O estudo resolvido no tempo das mudanças topológicas em TrNPs individuais foi realizado a fim de obter uma melhor compreensão do mecanismo de corrosão das partículas. No experimento, TrNPs foram depositados nos chips e, em seguida, a amostra foi analisada por AFM em modo contínuo por várias horas em uma área específica da superfície com vários TrNPs imobilizados. Devido ao lento processo de aquisição de dados AFM com alta resolução espacial, o tempo de resolução foi limitado a aproximadamente 30 min. Um exemplo registrado da sequência de tempo da corrosão do TrNP é apresentado na Fig. 3a. A figura mostra a representação 3D de TrNPs em diferentes momentos de 0 a 10,1 h. No início, o TrNP exibe uma forma triangular regular com uma superfície superior plana e uma altura média de ~ 8 nm. Nas primeiras 8 horas, não há sinais visíveis de quaisquer alterações morfológicas. É seguido por um período de cerca de 1 h de forte crescimento de uma protrusão na ponta do triângulo, que atinge cerca de 20 nm de altura. Depois disso, não são mais observadas alterações na morfologia.

a Representação em 3D de imagens AFM de uma única nanopartícula de prata em forma triangular durante a corrosão (vermelho / segundo da curva superior na seção b ) A barra abaixo da imagem representa o tempo ou gravação em relação ao tempo total (10,1 h). b Gráfico da evolução do tempo da corrosão dos NPs para doze NPs diferentes de três amostras diferentes (as linhas são deslocadas por 1 para melhor visibilidade). As barras azuis estimam o tempo principal (75%) da corrosão. Inserção - imagens AFM do NP no início, durante a corrosão mais forte (meio da barra azul no gráfico) e no final da medição

Para poder comparar o processo de corrosão entre diferentes TrNPs, o processo teve que ser quantificado a partir das imagens AFM, definindo um parâmetro de corrosão que reflete o processo de corrosão. Embora a corrosão seja característica com o crescimento da saliência da ponta, as mudanças topológicas não são idênticas (ver Fig. 2b2). Infelizmente, o ruído muito grande imposto na aquisição de longo tempo de dados de AFM, bem como artefatos de imagem induzidos pelo tamanho finito da ponta de AFM, evitou uma definição do parâmetro de corrosão como o aumento relativo do volume dos TrNPs. Em vez disso, o achatamento dos TrNPs e o efeito do crescimento horizontal da protrusão foram usados. Definimos os parâmetros de corrosão CPn ( t ) =CP ( t ) / CP (0), CP ( t ) =Max (altura de TrNP) ( t ) / média (altura do TrNP) ( t ), onde t é a hora da gravação. Para uma partícula idealmente plana (não apenas de formato triangular restrito), CP ( t ) parâmetro é igual a um. O crescimento de uma protrusão espacialmente localizada causa um aumento do CP ( t ) parâmetro. Por causa dos artefatos de imagem inerentes ao AFM (convolução da ponta, ruído, etc.), o CP ( t ) parâmetro não é igual um e varia ligeiramente de uma partícula para outra; o parâmetro de corrosão CPn ( t ) é normalizado para um no início da medição. Estamos cientes do fato de que esta definição não é totalmente geral, mas nos permite quantificar o processo de corrosão em nosso caso.

Foram realizadas três medições independentes de AFM resolvidas no tempo em diferentes amostras. O tamanho da varredura foi restrito a apenas alguns micrômetros, a fim de obter alta resolução da topologia TrNP e, portanto, apenas algumas partículas foram medidas. Além disso, um desvio espacial lento na varredura AFM ao longo do tempo também reduziu a área de varredura para processamento posterior. Portanto, a partir dessas medições, a corrosão de doze TrNPs foi seguida e seu parâmetro de corrosão CPn ( t ) ao longo do tempo é representado graficamente na Fig. 3b. Todas essas curvas seguem tendências semelhantes ao processo observado na Fig. 3a (fase constante, aumento do sinal, fase constante). Portanto, um ajuste sigmoidal foi aplicado a essas curvas (consulte o arquivo adicional 1:Figura S1). A partir do encaixe, foram definidos o tempo de início da corrosão e o período de tempo da corrosão mais forte. Eles são representados como barras azuis em cada curva na Fig. 3b (valores também no arquivo adicional 1:Figura S1b, c). Os dados mostram que, na maioria das partículas, a corrosão atua menos de 1 h, mas também ocorre corrosão por mais tempo. Além disso, o ponto de partida da corrosão parece estocástico. As imagens AFM próximas às curvas representam o TrNP no início da medição, no momento da forte corrosão e no final da medição. O crescimento da protrusão da ponta dos TrNPs é visível nessas imagens. O parâmetro de corrosão também foi calculado para um TrNP não alterado em cada medição, a fim de verificar a validade da definição de CPn ( t ) As curvas são apresentadas no arquivo Adicional 1:Figura S2, e as imagens AFM no inset mostram que não houve um crescimento das saliências nessas partículas. O CPn ( t ) as curvas são constantes, o que valida a definição do parâmetro de corrosão.

As observações do processo de corrosão específico da ponta dos TrNPs podem ser explicadas pelo modelo da estrutura cristalográfica da partícula. De acordo com Aherne et al. [26], uma nanopartícula de prata triangular consiste em 3 camadas empilhadas paralelamente ao lado grande da partícula (veja a imagem na Fig. 1c). As camadas superior e inferior são camadas fcc de baixo defeito (estrutura cúbica com face centrada) com orientação {111} no plano superior e inferior do triângulo. Devido à forte presença de defeitos na camada intermediária, a estrutura cristalográfica dessa camada é rearranjada para empacotamento hexagonal fechado (hcp). Este modelo é usado para explicar a formação anisotrópica 2D dos triângulos na solução. Como a camada hcp é menos estável do que a camada fcc (fcc é a estrutura cristalina natural da prata), o crescimento (adição de átomos de prata) é muito mais rápido nas bordas da estrutura hcp do que em {111} e {100} faces na camada fcc. Existe também outro modelo de Ag TrNP [33], sem a camada hcp, tentando explicar a formação de partículas. No entanto, em nosso estudo, a presença da camada de hcp rica em defeitos pode ser bem usada para explicar as mudanças morfológicas observadas durante a corrosão. A partícula é estável por certo tempo até que o processo de corrosão seja iniciado (processo estocástico). A corrosão começa com a maior probabilidade de defeitos nas camadas hcp, que só é acessível pela parte lateral das partículas. Como a camada hpc é a mais acessível a partir das pontas do triângulo, a corrosão começa aí. Durante a fase forte da corrosão, os átomos de prata da camada hcp estão mais envolvidos e a saliência cresce isotopicamente (como uma esfera) com o aumento de seu volume. O crescimento termina quando o átomo de prata na camada hcp não consegue se difundir com mais eficiência para a posição da saliência. Efeito semelhante de partículas triangulares ocas foi observado por uma substituição galvânica de prata por ouro [34].

Alguns grupos de pesquisa investigaram a corrosão de nanomateriais de prata, como nanofios sintetizados quimicamente [35], triângulos de prata [36] e nanobastões fabricados com litografia de feixe eletrônico [37]. Todos esses estudos foram focados em processos de corrosão em intervalos de tempo muito mais longos (ao longo de vários dias / semanas), mas com frequência de amostragem muito menor do que em nosso caso. Eles usaram microscopia eletrônica (SEM / TEM) para obter imagens das mudanças morfológicas nas partículas e observaram a formação de partículas ultrapequenas próximo às partículas corroídas. Mas essas técnicas de microscopia eletrônica não permitem rastrear o processo de corrosão em tempo real, porque exige vácuo para operar e, portanto, apenas fotos instantâneas de amostras principalmente diferentes em momentos diferentes são feitas. Sugerimos que algumas das partículas ultrapequenas observadas nessas publicações são inicialmente formadas por nosso mecanismo documentado de crescimento nas pontas das partículas de prata. E só depois são transportados para o lado das partículas corroídas. O transporte pode ser iniciado, por exemplo, por forças capilares na camada microscópica de H ₂ 0 na superfície de um substrato ou mesmo por danos radiolíticos ou indiretos de feixe de elétrons altamente energético que passa pela amostra durante o estudo TEM [35].

Espectroscopia óptica de TrNPs corroídos

As mudanças de cor dos TrNPs durante a corrosão observada na Fig. 2a e b foram estudadas em mais detalhes por uma microespectroscopia de partícula única. TrNPs foram imobilizados em um substrato, e suas imagens topológicas de AFM e seus espectros de espalhamento foram registrados. Após 20 h, a topologia AFM das partículas e seus espectros foram registrados novamente. Três exemplos de nanopartículas passando pelo processo de corrosão são exibidos na Fig. 4a. No início da medição, os TrNPs exibem uma bela forma triangular com superfície superior plana, como visto em suas imagens AFM e seus espectros de espalhamento mostram pico plasmônico específico em torno de 700 nm (linhas verdes). As imagens AFM dos TrNPs registradas após 20 h indicam que a partícula corroída e que protuberâncias (de tamanhos diferentes) crescem em suas pontas. Os espectros de espalhamento são completamente suprimidos (apenas a partícula superior ainda possui um pico duplo fraco muito amplo).

a Espectros de espalhamento de três partículas antes (verde) e depois (azul) de sua corrosão. Os espectros de cada partícula receberam um deslocamento de 1,1 para melhor visibilidade. Inserção - suas imagens AFM correspondentes antes e depois da corrosão mostrando protuberâncias crescentes. b Espectros de espalhamento óptico simulado para nanopartículas de prata de formato triangular puro ( d =0) e nanopartículas com protrusão na ponta e com tamanhos diferentes ( d =1, 2, 3 × t ) A inserção mostra a geometria calculada de TrNP com a corrosão

Simulação eletromagnética (baseada no método dos elementos finitos [38]) foi realizada a fim de verificar se uma protrusão colocada na ponta dos TrNPs tem uma influência tão forte nos espectros de espalhamento das partículas e qual a influência do tamanho de a saliência. Primeiro, o espectro de espalhamento de TrNPs de prata foi calculado e exibe o pico de plasmon característico (ver Fig. 4b - linha azul). Em seguida, a saliência foi simplificada por uma esfera e - como uma estimativa inicial do material - o sulfeto de prata foi usado (veja o detalhe da Fig. 4b). Os espectros foram calculados para diferentes tamanhos de esfera (1, 2 e 3 vezes a altura do TrNP) a fim de simular o crescimento da protrusão (plotado na Fig. 4b). A presença da saliência leva a um forte amortecimento e alargamento do pico, mesmo para o menor tamanho; o aumento adicional do tamanho tem apenas um pequeno impacto. Esta simulação está de acordo com os dados experimentais. Resultados semelhantes foram alcançados quando outros materiais de protrusão (por exemplo, óxido de prata) foram assumidos. A razão para o forte amortecimento é o campo eletromagnético altamente localizado na ponta dos TrNPs e a alta absorção de protrusão. Portanto, a simulação apóia a ideia de que as saliências são feitas de prata corroída, o que leva a um forte amortecimento da ressonância do plasmon (Ag ₂ O, Ag ₂ S, Ag ₂ CO ₃ )

Na atmosfera, concentrações típicas de gases de enxofre reduzidos com altas taxas de sulfetação, como H ₂ S, OCS, SO ₂ e CS ₂ , são suficientes para iniciar o processo de corrosão [35]. Além disso, o sulfeto de carbonila OCS é o principal gás corrosivo se não houver nenhuma fonte de sulfeto de hidrogênio H ₂ S (OCS + H ₂ 0 → H ₂ S + CO ₂ ) [39]. Três mecanismos de corrosão de partículas de prata são sugeridos na literatura [36]:primeiro, a conversão direta para Ag ₂ S; segundo, dissolução oxidativa de Ag (0) ➔ Ag1 + seguida por precipitação como Ag ₂ S; e terceiro, dissolução oxidativa de Ag (0) ➔ Ag1 + seguida por precipitação como nanoparticulado de Ag que é encerrado por conversão em Ag ₂ S. As técnicas comumente usadas (como difração de raios-X ou estrutura fina de absorção de raios-X estendida) [40] para determinar a estrutura atômica de um cristal requerem grandes volumes de uma amostra e, portanto, não podem ser usadas para análise de partícula única . A microcopia eletrônica de transmissão (SEM / TEM) permite a detecção da presença de Ag ₂ S em uma única partícula indiretamente, analisando o espaçamento da franja da rede [36]. Alternativamente, a espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDS) permite a análise elementar de uma amostra [35]. No entanto, nossas amostras (nanopartículas imobilizadas em chips de vidro) não são adequadas para a investigação por microscopia eletrônica devido ao carregamento do substrato de vidro. Para evitar isso, cobrimos o chip de vidro com uma fina camada de polímero condutor (Clevios P), antes da deposição das partículas de prata. A análise XDS - realizada em grupos de nanopartículas para obter sinal suficiente - não confirmou a presença de enxofre (dados não mostrados). No entanto, contemplamos que o processo de corrosão está alterado - não observamos a protrusão característica nas partículas nas imagens de MEV. Pode ser que as propriedades da superfície influenciem a corrosão (por exemplo, alterando a presença da camada microscópica de H ₂ 0 na superfície do substrato [36] devido às mudanças na hidrofilicidade do substrato). Portanto, em nossas condições experimentais, não pudemos determinar a composição da saliência observada e que tipo de mecanismo de corrosão ocorre.

Conclusão

Este estudo mostrou em um nível de partícula única que as partículas de prata monocristalina de forma triangular corroem no ar de maneira altamente anisotrópica. A corrosão é um processo descontínuo com um período de rápido crescimento de protrusão das pontas das partículas de formato triangular. O crescimento da protrusão está associado à perda imediata da ressonância plasmônica nessas partículas, que é causada pelo forte amortecimento do campo eletromagnético localizado na protrusão. Esse comportamento pode ser explicado pelo modelo cristalográfico da partícula triangular que consiste em uma camada hcp rica em defeitos imprensada entre camadas cristalográficas fcc mais estáveis. Essa nova observação pode ser usada para melhorar a estabilidade dessas partículas, cobrindo apenas as pontas dos TrNPs por material mais estável, como ouro. Por outro lado, o resultado pode ajudar a projetar nanopartículas de prata com atividade catalítica aprimorada.

Disponibilidade de dados e materiais

Os conjuntos de dados gerados durante e / ou analisados durante o estudo atual estão disponíveis junto ao autor correspondente mediante solicitação razoável.

Abreviações

APTES:: 3-aminopropil-trietoxissilano pré-hidrolisado a 1%
EDS:: Espectroscopia de raios-X de dispersão de energia
fcc:: Estrutura cúbica centrada na face
hcp:: Estrutura hexagonal fechada embalada
LSPR:: Ressonâncias localizadas de plasma de superfície
SEM:: Microscopia eletrônica de varredura
SERS:: Espectroscopia Raman aprimorada por superfície
TEM:: Microscopia eletrônica de transmissão
TrNPs:: Nanopartículas de formato triangular

Imagem biológica hiperespectral multiplexada de nanossondas emitindo na região infravermelha de ondas curtas Efeito do meio fluido na remoção de materiais e na evolução de defeitos de subsuperfície do cobre monocristalino no processo de nanocorte

Nanomateriais

Materiais Poliméricos

biológico

Corante

Especiarias