SYNTHESIS AND ANALYSIS OF SILVER/GO

SYNTHESIS AND ANALYSIS OF SILVER/GOLD NANOPARTICLES
Shelby Hatch and George Schatz Northwestern University, Evanston, IL 60208
Background
All physical and chemical properties are size dependent, and the properties of materials on the nanosize scale have important consequences in wide ranging fields. Exploiting nanoscale behavior will eventually lead scientists to develop devices that can selectively attack diseased cells, increase computer speed or improve chemical and biological sensors. The composition, size, shape and environment of nanosized particles strongly influence their ultimate utility. Chemical dyes were the first use of metal nanoparticles, dating back hundreds of years. Glass blowers used gold and silver colloids as the coloring agents in stained glass windows. Gold nanoparticles (having a size of 10 -15 nm) produce a red or purple hue while silver nanoparticles (with a size of 20 -30 nm) produce a yellow or brown hue. Another very important field leading the development of nanotechnology is catalysis where nanosized materials composed either of transition metals like platinum or metal oxides often facilitate chemical processes by increasing the rate of the reaction. By making catalyst particles very small, large surface areas are achieved with a small volume of material. In the field of medicine, biological and chemical sensors are made of nanoscale particles that are very sensitive to their local environment, making them ideal for detection of trace amounts of many substances, including bacteria, DNA and environmental toxins. The electronics industry is focused on using nanoparticles in data storage devices, which are dependent on the number of memory elements that can be packed into a given area. By making features that are very small, more information can be encoded into a given area increasing computer speed.
Nanotechnology is the general name of the sciences that are interested in the study of materials on the nanometer-sized scale for the purpose of developing practical applications. The prefix “nano” means one billionth of something, for example: 1 nanometer is 1x10-9 meter. A typical atom has a diameter of about one third of a nanometer while a human hair has the diameter of approximately 200,000 nanometers. Research in the nanotechnology field is just beginning, yet interesting science is already being done which will have significant impacts on our daily lives in the years to come.3.4
The nanoscale system we will be studying in lab is a silver colloid. A very similar procedure can be used for gold nanoparticles, but only silver will be described here. The colloid is made of nanoscale silver particles suspended in an aqueous solution. The particles are negatively charged and in the solution and they remain suspended due to the repulsion of the negative charges between the particles. If we add an electrolyte to our colloid solution, we can aggregate the colloidal particles into clusters and even form a monolayer of silver particles. This monolayer will sink to the bottom of the vial. As this occurs, the optical properties of the colloid are changing. We will use visible absorption
spectroscopy to measure the changes in the colloid by measuring the absorbed wavelengths (color change of the colloid) as the silver precipitates out of the solution.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การสังเคราะห์และการวิเคราะห์เก็บกักเงินทอง Shelby แฮทช์และจอร์จ Schatz ตะวันตกเฉียงเหนือมหาวิทยาลัย Evanston, IL 60208 พื้นหลัง All physical and chemical properties are size dependent, and the properties of materials on the nanosize scale have important consequences in wide ranging fields. Exploiting nanoscale behavior will eventually lead scientists to develop devices that can selectively attack diseased cells, increase computer speed or improve chemical and biological sensors. The composition, size, shape and environment of nanosized particles strongly influence their ultimate utility. Chemical dyes were the first use of metal nanoparticles, dating back hundreds of years. Glass blowers used gold and silver colloids as the coloring agents in stained glass windows. Gold nanoparticles (having a size of 10 -15 nm) produce a red or purple hue while silver nanoparticles (with a size of 20 -30 nm) produce a yellow or brown hue. Another very important field leading the development of nanotechnology is catalysis where nanosized materials composed either of transition metals like platinum or metal oxides often facilitate chemical processes by increasing the rate of the reaction. By making catalyst particles very small, large surface areas are achieved with a small volume of material. In the field of medicine, biological and chemical sensors are made of nanoscale particles that are very sensitive to their local environment, making them ideal for detection of trace amounts of many substances, including bacteria, DNA and environmental toxins. The electronics industry is focused on using nanoparticles in data storage devices, which are dependent on the number of memory elements that can be packed into a given area. By making features that are very small, more information can be encoded into a given area increasing computer speed. Nanotechnology is the general name of the sciences that are interested in the study of materials on the nanometer-sized scale for the purpose of developing practical applications. The prefix “nano” means one billionth of something, for example: 1 nanometer is 1x10-9 meter. A typical atom has a diameter of about one third of a nanometer while a human hair has the diameter of approximately 200,000 nanometers. Research in the nanotechnology field is just beginning, yet interesting science is already being done which will have significant impacts on our daily lives in the years to come.3.4 The nanoscale system we will be studying in lab is a silver colloid. A very similar procedure can be used for gold nanoparticles, but only silver will be described here. The colloid is made of nanoscale silver particles suspended in an aqueous solution. The particles are negatively charged and in the solution and they remain suspended due to the repulsion of the negative charges between the particles. If we add an electrolyte to our colloid solution, we can aggregate the colloidal particles into clusters and even form a monolayer of silver particles. This monolayer will sink to the bottom of the vial. As this occurs, the optical properties of the colloid are changing. We will use visible absorption spectroscopy to measure the changes in the colloid by measuring the absorbed wavelengths (color change of the colloid) as the silver precipitates out of the solution.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การสังเคราะห์และการวิเคราะห์ SILVER / GOLD
อนุภาคนาโนเชลบีแฮทช์และจอร์จSchatz Northwestern University, Evanston, IL 60208
ประวัติความเป็นมาทั้งหมดคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีขึ้นอยู่กับขนาดและคุณสมบัติของวัสดุในระดับ nanosize ที่มีผลกระทบที่สำคัญในสาขาที่หลากหลาย
การใช้ประโยชน์จากพฤติกรรมระดับนาโนในที่สุดจะนำนักวิทยาศาสตร์ในการพัฒนาอุปกรณ์ที่สามารถเลือกที่จะโจมตีเซลล์โรคเพิ่มความเร็วของคอมพิวเตอร์หรือปรับปรุงเคมีและเซ็นเซอร์ทางชีวภาพ องค์ประกอบขนาดรูปร่างและสภาพแวดล้อมของอนุภาค nanosized อย่างยิ่งมีอิทธิพลต่อยูทิลิตี้สูงสุดของพวกเขา สีเคมีเป็นครั้งแรกที่ใช้อนุภาคนาโนโลหะย้อนหลังไปหลายร้อยปี แก้วที่ใช้เครื่องเป่าลมคอลลอยด์ทองและเงินเป็นสารแต่งสีในหน้าต่างกระจกสี อนุภาคนาโนทอง (มีขนาด 10 นาโนเมตร -15) ผลิตเป็นสีแดงหรือสีม่วงในขณะที่อนุภาคเงิน (ที่มีขนาด 20 นาโนเมตร -30) ผลิตเป็นสีเหลืองหรือสีน้ำตาล อีกสนามที่สำคัญมากที่นำการพัฒนานาโนเทคโนโลยีเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ประกอบด้วยวัสดุ nanosized ทั้งการเปลี่ยนแปลงของโลหะออกไซด์เช่นทองคำหรือโลหะมักจะอำนวยความสะดวกในกระบวนการทางเคมีโดยการเพิ่มอัตราของการเกิดปฏิกิริยา โดยการทำให้อนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีขนาดเล็กมากพื้นที่ผิวขนาดใหญ่จะประสบความสำเร็จที่มีปริมาณขนาดเล็กของวัสดุ ในด้านการแพทย์ชีวภาพและเซ็นเซอร์เคมีที่ทำจากอนุภาคนาโนที่มีความไวต่อสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นของพวกเขาทำให้พวกเขาเหมาะสำหรับการตรวจหาร่องรอยของสารหลายชนิดรวมทั้งแบคทีเรีย DNA และสารพิษสิ่งแวดล้อม อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์จะเน้นเกี่ยวกับการใช้อนุภาคนาโนในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลซึ่งจะขึ้นอยู่กับจำนวนขององค์ประกอบของหน่วยความจำที่สามารถบรรจุลงในพื้นที่ที่กำหนด โดยคุณสมบัติการที่มีขนาดเล็กมากข้อมูลเพิ่มเติมสามารถเข้ารหัสลงไปในพื้นที่ที่ได้รับการเพิ่มความเร็วของคอมพิวเตอร์.
นาโนเทคโนโลยีคือชื่อทั่วไปของวิทยาศาสตร์ที่มีความสนใจในการศึกษาของวัสดุในระดับนาโนเมตรขนาดเพื่อวัตถุประสงค์ในการพัฒนาโปรแกรมประยุกต์ในทางปฏิบัติ . คำนำหน้า "นาโน" หมายถึง 1000000000 ของบางสิ่งบางอย่างเช่น: 1 นาโนเมตรเป็น 1x10-9 เมตร อะตอมทั่วไปมีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณหนึ่งในสามของนาโนเมตรในขณะที่เส้นผมมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 200,000 นาโนเมตร การวิจัยในสาขานาโนเทคโนโลยีเป็นเพียงการเริ่มต้น แต่วิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจอยู่แล้วจะถูกทำซึ่งจะมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อชีวิตประจำวันของเราในปีที่จะ come.3.4
ระบบนาโนที่เราจะได้รับการศึกษาในห้องปฏิบัติการเป็นคอลลอยด์เงิน ขั้นตอนที่คล้ายกันมากสามารถใช้สำหรับอนุภาคนาโนทอง แต่เงินจะได้รับการอธิบายไว้ที่นี่ คอลลอยด์ทำจากอนุภาคเงินระดับนาโนที่ลอยอยู่ในสารละลาย อนุภาคจะมีประจุลบและในการแก้ปัญหาและพวกเขายังคงระงับเนื่องจากการขับไล่ของประจุลบระหว่างอนุภาค ถ้าเราเพิ่มอิเล็กเพื่อแก้ปัญหาคอลลอยด์ของเราเราสามารถรวมอนุภาคคอลลอยด์เข้าไปในกลุ่มและได้รูป monolayer ของอนุภาคเงิน monolayer นี้จะจมลงสู่ก้นขวด เช่นนี้เกิดขึ้นคุณสมบัติทางแสงของคอลลอยด์ที่มีการเปลี่ยนแปลง เราจะใช้การดูดซึมที่มองเห็นสเปกโทรสโกในการวัดการเปลี่ยนแปลงในคอลลอยด์โดยวัดความยาวคลื่นที่ดูดซึมได้ (เปลี่ยนสีของคอลลอยด์) เป็นเงินตกตะกอนออกมาของการแก้ปัญหา