Beranda > Tekan > Ion perak bergerak cepat, lalu menunggu sampai mereka menyebar: Ahli kimia beras menunjukkan pelepasan bertahap ion dari nanopartikel emas-perak dapat menjadi properti yang berguna
Ahli kimia di Rice University dan Universitas Duisburg-Essen, Jerman menghitung pelepasan ion perak dari paduan nanopartikel emas-perak. Di atas, gambar mikroskop elektron transmisi menunjukkan perubahan warna saat perak (berwarna biru) terlepas dari nanopartikel selama beberapa jam, meninggalkan atom emas. Gambar hiperspektral bawah menunjukkan seberapa besar nanopartikel perak dan emas menyusut selama empat jam saat perak terlarut. (Kredit: Universitas Rice) |
Abstrak:
Ada emas di dalamnya daripada nanopartikel, dan dulu ada banyak perak juga. Namun sebagian besar perak telah terlarut, dan para peneliti ingin mengetahui caranya.
Ion perak bergegas, lalu tunggu saat mereka menyebar: Ahli kimia beras menunjukkan pelepasan bertahap ion dari nanopartikel emas-perak dapat menjadi properti yang berguna
Houston, Texas | Diposting pada 23 April 2021
Paduan emas-perak merupakan katalis berguna yang dapat menurunkan polutan lingkungan, memfasilitasi produksi plastik dan bahan kimia, serta membunuh bakteri di permukaan, dan berbagai aplikasi lainnya. Dalam bentuk nanopartikel, paduan ini dapat berguna sebagai sensor optik atau untuk mengkatalisis reaksi evolusi hidrogen.
Namun ada masalah: Perak tidak selalu bertahan.
Sebuah studi baru yang dilakukan oleh para ilmuwan di Rice University dan University of Duisburg-Essen, Jerman, mengungkapkan mekanisme dua langkah di balik disipasi perak, sebuah penemuan yang dapat membantu industri menyempurnakan paduan nanopartikel untuk penggunaan tertentu.
Tim yang dipimpin oleh ahli kimia Rice Christy Landes dan Stephan Link serta mahasiswa pascasarjana Alexander Al-Zubeidi dan ahli kimia Duisburg-Essen Stephan Barcikowski menggunakan mikroskop canggih untuk menunjukkan bagaimana emas dapat mempertahankan cukup perak untuk menstabilkan nanopartikel.
Studi mereka muncul di jurnal American Chemical Society ACS Nano.
Para peneliti menggunakan mikroskop pencitraan medan gelap hiperspektral untuk mempelajari nanopartikel paduan emas-perak yang mengandung perak berlebih dalam larutan asam. Teknik ini memungkinkan mereka memicu plasmon, riak energi yang mengalir melintasi permukaan partikel saat dinyalakan. Plasmon ini menyebarkan cahaya yang berubah seiring dengan komposisi paduannya.
“Ketergantungan plasmon pada komposisi paduan memungkinkan kami mencatat kinetika pelindian ion perak secara real time,” kata Al-Zubeidi, penulis utama studi tersebut.
Al-Zubeidi mencatat film paduan emas dan perak telah digunakan selama beberapa dekade, seringkali sebagai pelapis antibakteri, karena ion perak beracun bagi bakteri. “Saya pikir mekanisme pelepasan perak telah tersirat dalam penelitian terhadap film paduan, namun belum pernah dibuktikan secara kuantitatif,” katanya.
Awalnya, ion perak larut dengan cepat dari nanopartikel, yang akibatnya menyusut. Ketika proses berlanjut, kisi emas dalam banyak kasus melepaskan semua perak seiring berjalannya waktu, namun sekitar 25% partikel berperilaku berbeda dan pencucian perak tidak selesai.
Al-Zubeidi mengatakan apa yang mereka amati menunjukkan bahwa emas dapat dimanipulasi untuk menstabilkan nanopartikel paduan.
“Biasanya pencucian perak akan berlangsung sekitar dua jam dalam kondisi kami,” katanya. “Kemudian pada tahap kedua, reaksi tidak lagi terjadi di permukaan. Sebaliknya, ketika kisi-kisi emas tersusun ulang, ion-ion perak harus berdifusi melalui kisi-kisi yang kaya akan emas ini untuk mencapai permukaan, di mana mereka dapat dioksidasi. Itu sangat memperlambat laju reaksi.
“Pada titik tertentu, partikel-partikel tersebut menjadi pasif dan tidak ada lagi pencucian yang dapat terjadi,” kata Al-Zubeidi. “Partikelnya menjadi stabil. Sejauh ini, kami hanya mengamati partikel dengan kandungan perak 80%-90%, dan kami menemukan bahwa banyak partikel berhenti melarutkan perak ketika mencapai kandungan perak sekitar 50%.
“Itu bisa menjadi komposisi yang menarik untuk aplikasi seperti katalisis dan elektrokatalisis,” katanya. “Kami ingin menemukan sweet spot sekitar 50%, di mana partikelnya stabil namun masih memiliki banyak sifat seperti perak.”
Memahami reaksi tersebut dapat membantu para peneliti membangun perpustakaan katalis emas-perak dan elektrokatalis untuk berbagai aplikasi.
Link mengatakan tim Rice menyambut baik kesempatan untuk bekerja dengan Barcikowski, pemimpin di bidang sintesis nanopartikel melalui ablasi laser. “Hal ini memungkinkan terciptanya nanopartikel paduan dengan komposisi beragam dan bebas ligan penstabil,” ujarnya.
“Dari pihak kami, kami memiliki teknik sempurna untuk mempelajari proses pencucian ion perak dari banyak nanopartikel paduan tunggal secara paralel melalui pencitraan hiperspektral,” tambah Landes. “Hanya pendekatan partikel tunggal yang mampu menyelesaikan geometri intra dan antar partikel.”
“Upaya ini akan memungkinkan pendekatan baru untuk menghasilkan katalis berstruktur nano dan material baru dengan sifat elektrokimia, optik, dan elektronik yang unik,” kata Robert Mantz, manajer program elektrokimia di Kantor Penelitian Angkatan Darat, sebuah elemen dari Penelitian Angkatan Darat Komando Kemampuan Tempur Angkatan Darat AS. Laboratorium. “Kemampuan untuk menyesuaikan katalis penting untuk mencapai tujuan mengurangi beban prajurit yang terkait dengan penyimpanan dan pembangkitan listrik serta memungkinkan sintesis material baru.”
Rekan penulis makalah ini adalah mahasiswa pascasarjana Rice Charlotte Flatebo dan Seyyed Ali Hosseini Jebeli serta mahasiswa pascasarjana Duisburg-Essen Frederic Stein dan peneliti Christoph Rehbock. Link adalah seorang profesor kimia dan teknik elektro dan komputer. Landes adalah seorang profesor kimia dan teknik elektro dan komputer serta teknik kimia dan biomolekuler. Barcikowski adalah profesor kimia di Technical Chemistry Institute dan Center for Nanointegration di Duisburg-Essen.
Kantor Penelitian Angkatan Darat, Beasiswa Pascasarjana Sains dan Teknik Pertahanan Nasional, Yayasan Robert A. Welch, Yayasan Sains Nasional, dan Yayasan Penelitian Jerman mendukung penelitian ini.
####
Tentang Rice University
Terletak di kampus hutan seluas 300 hektar di Houston, Universitas Rice secara konsisten menempati peringkat di antara 20 universitas terbaik negara oleh US News & World Report. Rice memiliki sekolah Arsitektur, Bisnis, Studi Berkelanjutan, Teknik, Humaniora, Musik, Ilmu Pengetahuan Alam dan Ilmu Sosial yang sangat dihormati dan merupakan rumah bagi Institut Baker untuk Kebijakan Publik. Dengan 3,978 mahasiswa sarjana dan 3,192 mahasiswa pascasarjana, rasio mahasiswa-fakultas di Rice hanya di bawah 6-banding-1. Sistem kampus tempat tinggalnya membangun komunitas yang erat dan persahabatan seumur hidup, hanya satu alasan mengapa Rice berada di peringkat No. 1 untuk banyak interaksi ras / kelas dan No. 1 untuk kualitas hidup oleh Princeton Review. Rice juga dinilai sebagai nilai terbaik di antara universitas swasta oleh Kiplinger Personal Finance.
Ikuti Berita Rice dan Hubungan Media melalui Twitter @RiceUNews.
Untuk informasi lebih lanjut, silakan klik di sini
Kontak:
Jeff Falk
713-348-6775
Mike Williams
713-348-6728
Hak Cipta © Rice University
Jika Anda punya komentar, silakan Kontak kita.
Penerbit rilis berita, bukan 7th Wave, Inc. atau Nanotechnology Now, semata-mata bertanggung jawab atas keakuratan konten.
Link Terkait |
Sekolah Ilmu Pengetahuan Alam Wiess:
Berita Terkait |
Berita dan informasi
Platform yang mudah digunakan adalah pintu gerbang ke AI dalam mikroskop April 23rd, 2021
Kemudi kuantum untuk pengukuran yang lebih presisi April 23rd, 2021
Dengan perangkat optik baru, para insinyur dapat menyesuaikan warna cahaya April 23rd, 2021
Bahan sintetis seperti gelatin meniru kelenturan dan kekuatan perut lobster: Struktur membran dapat memberikan cetak biru untuk jaringan buatan yang kuat April 23rd, 2021
Kimia
Eksperimen menimbulkan keraguan tentang keberadaan cairan spin kuantum April 21st, 2021
Ilmuwan TPU menawarkan metode berbasis energi plasmon baru untuk menghilangkan CO2 dari atmosfer Maret 19th, 2021
Kerja tim membuat cahaya semakin bersinar: Sumber energi gabungan mengembalikan ledakan foton dari nanogaps emas plasmonik Maret 18th, 2021
-Pemerintah / Peraturan / Pendanaan / Kebijakan
Dengan perangkat optik baru, para insinyur dapat menyesuaikan warna cahaya April 23rd, 2021
Bahan sintetis seperti gelatin meniru kelenturan dan kekuatan perut lobster: Struktur membran dapat memberikan cetak biru untuk jaringan buatan yang kuat April 23rd, 2021
Kemungkinan Berjangka
Peneliti menyadari konversi frekuensi efisiensi tinggi pada chip fotonik terintegrasi April 23rd, 2021
Platform yang mudah digunakan adalah pintu gerbang ke AI dalam mikroskop April 23rd, 2021
Bahan sintetis seperti gelatin meniru kelenturan dan kekuatan perut lobster: Struktur membran dapat memberikan cetak biru untuk jaringan buatan yang kuat April 23rd, 2021
Pengobatan nano
Bahan sintetis seperti gelatin meniru kelenturan dan kekuatan perut lobster: Struktur membran dapat memberikan cetak biru untuk jaringan buatan yang kuat April 23rd, 2021
Arrowhead Pharmaceuticals ke Webcast Fiskal 2021 Hasil Kuartal Kedua April 16th, 2021
Arrowhead Pharmaceuticals ke Webcast Fiskal 2021 Hasil Kuartal Kedua April 16th, 2021
Penemuan
Platform yang mudah digunakan adalah pintu gerbang ke AI dalam mikroskop April 23rd, 2021
Kemudi kuantum untuk pengukuran yang lebih presisi April 23rd, 2021
Dengan perangkat optik baru, para insinyur dapat menyesuaikan warna cahaya April 23rd, 2021
Bahan sintetis seperti gelatin meniru kelenturan dan kekuatan perut lobster: Struktur membran dapat memberikan cetak biru untuk jaringan buatan yang kuat April 23rd, 2021
Bahan / Metamaterial
Bahan sintetis seperti gelatin meniru kelenturan dan kekuatan perut lobster: Struktur membran dapat memberikan cetak biru untuk jaringan buatan yang kuat April 23rd, 2021
Insinyur FSU meningkatkan kinerja kabel superkonduktor suhu tinggi April 16th, 2021
Pengumuman
Kemudi kuantum untuk pengukuran yang lebih presisi April 23rd, 2021
Dengan perangkat optik baru, para insinyur dapat menyesuaikan warna cahaya April 23rd, 2021
Bahan sintetis seperti gelatin meniru kelenturan dan kekuatan perut lobster: Struktur membran dapat memberikan cetak biru untuk jaringan buatan yang kuat April 23rd, 2021
Militer
Dengan perangkat optik baru, para insinyur dapat menyesuaikan warna cahaya April 23rd, 2021
Bahan sintetis seperti gelatin meniru kelenturan dan kekuatan perut lobster: Struktur membran dapat memberikan cetak biru untuk jaringan buatan yang kuat April 23rd, 2021
Probe molekuler yang bekerja cepat dan berubah warna akan mendeteksi saat material hampir gagal Maret 25th, 2021
Hibah / Penelitian yang Disponsori / Penghargaan / Beasiswa / Hadiah / Kontes / Penghargaan / Catatan
Kerja tim membuat cahaya semakin bersinar: Sumber energi gabungan mengembalikan ledakan foton dari nanogaps emas plasmonik Maret 18th, 2021
Ilmuwan nanotech menciptakan burung origami terkecil di dunia Maret 17th, 2021
Photonics / Optik / Laser
Dengan perangkat optik baru, para insinyur dapat menyesuaikan warna cahaya April 23rd, 2021
Teknologi baru membangun sirkuit fotonik terintegrasi dengan kehilangan sangat rendah April 16th, 2021
Mikroskop yang mendeteksi virus satu per satu dapat mendukung diagnosis cepat Maret 19th, 2021
Kerja tim membuat cahaya semakin bersinar: Sumber energi gabungan mengembalikan ledakan foton dari nanogaps emas plasmonik Maret 18th, 2021
Kemitraan penelitian
Ilmuwan TPU menawarkan metode berbasis energi plasmon baru untuk menghilangkan CO2 dari atmosfer Maret 19th, 2021
Keunikan kuantum menghasilkan efek magnetis raksasa, yang seharusnya tidak ada: Studi membuka jendela ke lanskap materi topologi ekstrem March 1st, 2021
- 3d
- AI
- Amerika
- antara
- Mengumumkan
- aplikasi
- April
- arsitektur
- Tentara
- sekitar
- bakteri
- TERBAIK
- membangun
- bisnis
- Kampus
- karbon
- CGI
- perubahan
- kimia
- bahan kimia
- kimia
- Ahli kimia
- keping
- co2
- Perguruan tinggi
- Columbia
- Masyarakat
- konsumsi
- Konten
- terus
- Konversi
- kredit
- Pertahanan
- Mendesain
- perancang
- penemuan
- dna
- efisiensi
- Elektronik
- energi
- Teknik
- Insinyur
- lingkungan
- EU
- evolusi
- bioskop
- keuangan
- menemukan
- akhir
- aliran
- bentuk
- Gratis
- geometri
- Jerman
- gif
- Gold
- lulus
- Kelompok
- Beranda
- Seterpercayaapakah Olymp Trade? Kesimpulan
- HTTPS
- hidrogen
- Pencitraan
- Inc
- industri
- informasi
- integrasi
- interaksi
- IT
- kunci
- laser
- memimpin
- Dipimpin
- Perpustakaan
- cahaya
- LINK
- tampak
- Membuat
- March
- Cocok
- bahan
- Media
- pemodelan
- pemantauan
- musik
- nano
- нанотехнологии
- bersih
- saraf
- berita
- menawarkan
- membuka
- operasi
- Kesempatan
- Lainnya
- kertas
- prestasi
- Keuangan Pribadi
- farmasi
- plastik
- Platform
- kebijaksanaan
- kekuasaan
- pangeran
- swasta
- penyelidikan
- Produksi
- program
- proyek
- milik
- publik
- menarik
- kualitas
- kuantitatif
- Kuantum
- Tarif
- reaksi
- Reaksi
- Pers
- melaporkan
- penelitian
- kelompok penelitian
- ulasan
- ROBERT
- Sekolah
- Sekolah
- Ilmu
- ILMU PENGETAHUAN
- ilmuwan
- Pencarian
- sensor
- Share
- bersinar
- Silver
- So
- Sosial
- Masyarakat
- tenaga surya
- kecepatan
- Berputar
- Spot
- Tahap
- awal
- tinggal
- penyimpanan
- mahasiswa
- studi
- Belajar
- Didukung
- Permukaan
- manis
- sistem
- sistem
- tech
- Teknis
- Pemandangan
- waktu
- puncak
- kami
- Universitas
- universitas
- us
- nilai
- virus
- menunggu
- Gelombang
- Kerja
- dunia
- Yahoo