Практикум по нанотехнологиям для студентов старших курсов специальности «биохимическая физика»
Скачать 34.33 Kb.
|
| ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО НАНОТЕХНОЛОГИЯМ ДЛЯ СТУДЕНТОВ СТАРШИХ КУРСОВ СПЕЦИАЛЬНОСТИ «БИОХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА» Алиджанов Э.К., Коломиец Т.С. Оренбургский государственный университет, Оренбург При освоении учебных курсов, связанных с нанотехнологиями, очень важно предоставить студентам возможность самостоятельно получить ряд модельных наноструктур и экспериментально познакомиться с их уникальными физико-химическими свойствами, значительно отличающимися от свойств объемных материалов. Например, наночастицы золота и серебра обладают оптическими настраиваемыми наоплазмонными резонансами, что делает их перспективными материалами для создания целого спектра устройств: нанолазеров, различных сенсоров, оптоэлектронных преобразователей, компьютерных наносхем и т.д. Наночастицы благородных металлов сравнительно просто получаются методами коллоидной химии. Благодаря указанным свойствам, синтезированные наночастицы могут играть роль удобного, легкодоступного, универсального модельного объекта, используемого для ознакомления с основными методами и понятиями науки о наносистемах. В настоящем сообщении представлен опыт постановки лабораторных работ по синтезу и изучению свойств наночастиц коллоидного золота и серебра для студентов специальности «Биохимическая физика», изучающих курс «Физика наноструктур». Для синтеза наночастиц широко используется цитратный метод Туркевича [1-3]. При его реализации цитрат-ион одновременно выступает в роли стабилизатора и восстановителя, поэтому концентрация этих ионов определяет как скорость восстановления, так и процессы роста металлических частиц. Суммарно реакцию цитратного восстановления золота и серебра можно выразить следующими уравнениями: 2AuCl3 + 3Na3C6H5O7 = = 2Au + 3Na2C5H4O5 + 3CO2 + 3NaCl + 3HC1 6AgNO3+3Na3C6H5O7 = = 6Ag+3Na2C5H4O5+3CO2+3NaNO3+3НNO3 В настоящей работе наночастицы золота и серебра синтезировались в водном растворе цитратным методом. Далее студенты знакомились с основными понятиями методов зондовой микроскопии и абсорбционной спектроскопии, исследовали микроскопическими методами распределение наночастиц по размерам, изучали оптические свойства растворов синтезированных наночастиц. Было получено несколько видов коллоидных растворов серебра и золота, имеющих разные цветовые характеристики. Полученные растворы раскапывались на поверхность свежего скола слюды и, после исключения растворителя, производилось сканирование ее поверхности в атомно-силовом микроскопе. На полученных сканах наблюдались группы наночастиц золота и серебра, иммобилизированные на поверхности слюды. АСМ исследование показало, что синтезированные наночастицы серебра представляют собой наностержни длиной 120-180 нм и диаметром 80-100 нм. Спектры электронного поглощения коллоидных растворов серебра характеризовались ярко выраженным максимумом плазмонного поглощения, локализованным в области длин волн 417- 420 нм, что хорошо согласуется с литературными данными [4]. Для коллоидного раствора серебра была обнаружена люминесценция в области 420-550 нм. При повышении концентрации исследуемого коллоидного раствора наблюдался флуктуирующий суперлюминесцентный сигнал. АСМ сканирование наночастиц золота, иммобилизированных на поверхности слюды, показало, что при поливе поверхности слюды концентрированным раствором коллоидного золота формируется квазинепрерывное покрытие, состоящее из крупных агрегатов наночастиц размерами 200-230 нм. Из растворов коллоидного золота, предварительно обработанных ультразвуком и подвергнутых центрифугированию, формировались системы более мелких наночастиц размерами 30-50 нм. В отдельных случаях наблюдалась самосборка золотых тороидальных образований размером 50-60 нм. Спектры электронного поглощения коллоидных растворов золота характеризовались ярко выраженным максимумом плазмонного поглощения, локализованным в области длин волн 520-550 нм, что совпадает с литературными данными [5]. В области длин волн 220-300 нм был обнаружен эффект гигантского усиления сигнала комбинационного рассеяния на молекулах воды в присутствии наночастиц золота. Таким образом, в рамках проведанных лабораторных занятий была отработана методика получения водных растворов наночастиц золота и серебра. Методом АСМ исследовано распределение синтезированных наночастиц по размерам и их топология. Измерены спектры поглощения и испускания водных растворов наночастиц. Получены экспериментальные результаты, демонстрирующие ярко выраженные наноплазмонные свойства синтезированных растворов наночастиц благородных металлов. Список литературы
|
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Факультета Лабораторный практикум по нанотехнологиям для студентов старших курсов специальности «биохимическая физика» | | К вопросу о получении гранулированной лигатуры состава Cu-Zn-Ag Лабораторный практикум по нанотехнологиям для студентов старших курсов специальности «биохимическая физика» |
| Автоклавно-тиомочевинная технология извлечения золота из упорных мышьяксодержащих руд Лабораторный практикум по нанотехнологиям для студентов старших курсов специальности «биохимическая физика» | | Рекомендации Минздравсоцразвития России по заполнению справок о доходах,... Лабораторный практикум по нанотехнологиям для студентов старших курсов специальности «биохимическая физика» |
| Учебно-методическое пособие для студентов старших курсов Издательство... Целью данного учебно-методического пособия является обучение студентов старших курсов факультета рл точно понимать и переводить оригинальные... |  | Конкурс для студентов старших курсов, магистрантов и аспирантов российских... Студенты старших курсов, магистранты и аспиранты российских вузов (знание английского языка обязательно) |
| Внимание студентов 4 и 5 курсов Урановый холдинг «армз» (оао «Атомредметзолото») приглашает студентов старших (выпускных, 4-5 курс) курсов вузов Москвы принять участие... | | Сорвин К. В., Сусоколов А. А. Человек в обществе Система социологических... Рабочая программа дисциплины по специальности 08. 00. 10 – "Финансы, денежное обращение и кредит" |
| Методическое пособие для студентов старших курсов, интернов, ординаторов и практикующих врачей | | Методическое пособие для студентов старших курсов, интернов, ординаторов и практикующих врачей |
| Медицинская информатика Учебное пособие предназначено для студентов старших курсов медицинских вузов | | Family and Целью данного учебно-методического пособия является обучение студентов старших курсов факультета рл точно понимать и переводить оригинальные... |
| Шаблон рабочей программы дисциплины Общий физический практикум Лекторы Общий Физический Практикум является неотъемлемой частью курса "Общая Физика". Основные разделы: механика; молекулярная физика; электродинамика;... | | Программа системы отображения информации Для специальностей: 014000... Данный специальный курс является учебной дисциплиной и одной из основных частей в подготовки специалистов – физиков в области оптики,... |
| Курс лекций Книга предназначена для студентов старших курсов социологических и экономических факультетов вузов, для аспирантов, преподавателей... | | Практикум по специальности 210404 Многоканальные телекоммуникационные... Практикум предназначен для студентов заочной формы обучения по специальности: 210404 Многоканальные телекоммуникационные системы |
