Alkanethiol-coated gold nanoparticl

Alkanethiol-coated gold nanoparticles have been studied both experimentally and computationally. For a detailed review of experimental studies, including synthesis, characterization, and applications, the interested reader is referred to the review by Daniel and Astruc.(25) While significant computational effort based on quantum/DFT calculations has focused on the adsorption of thiols on gold surfaces,(26-28) we are not aware of work that has reached the length scales of an entire nanoparticle. Thus, we focus here exclusively on classical simulations. Some of the earliest molecular dynamics simulations of gold nanocrystallites were reported by Luedtke and Landman,(17) who studied the self-assembly of alkanethiol molecules on gold nanoparticles. Subsequent simulation works have investigated various aspects of alkanethiol ligand self-assembly,(29-32) coating stability,(33) chain structure,(30, 31, 34) dynamics,(33, 34) as well as interaction and assembly of multiple particles.(29, 35-37) Many of these studies employed coarse-grained or united atom models to represent the nanoparticle and implicit methods to represent the solvent. Atomistic simulations of passivated gold nanoparticles in supercritical CO2(38, 39) and in water(40, 41) have also been reported. Of particular interest here is the recent work of Yang and Weng,(40) who simulated alkyl-passivated gold NPs with various neutral end groups (COOH, NH2, CH3, and OH), and of Heikkilä et al.,(42) who simulated 2 nm gold NPs coated with alkyl chains terminated with COO– and NH3+ end groups. In the work of Yang and Weng, significant focus was placed on the orientation of water molecules near the alkyl–water interface; Heikkilä et al. also reported results on water orientation, and focused on a thorough comparison to continuum electrostatic theory. Additionally, Sandberg et al. studied the conformations of spherical polyelectrolyte brushes with ionized chains and explicit counterions in salt-free solutions.(43) Lane and Grest carried out molecular dynamics simulations of alkanethiol-coated gold nanoparticles with CH3 and COOH end groups.(16) Despite uniform and symmetric grafting densities, they observed spontaneous asymmetry of coating structures depending on alkane chain length and particle size.(16) We use the term “asymmetry” here and in the remainder of the work to describe coatings that have significant azimuthal and/or polar structural variations, i.e., are not spherically symmetric. This has significant implications for solubility and self-assembly behavior. We extend the work of Lane and Grest to analyze the effects of charged ligand end groups on coating structures in similar nanoparticles. In particular, we study alkanethiol-coated gold nanoparticles where the CH3 and COOH end groups of the alkane chains are substituted with carboxylic acid and amine groups in various ionization states. Since these ionization states can be controlled in experiments by adjusting solution pH, understanding their effects on coating structures may provide a simple method of controlling nanoparticle coating structure and therefore aggregation behavior in solution. We have selected amine and carboxylic acid end groups in order to test the effects of both cationic and anionic groups that are readily ionized in an aqueous environment. Furthermore, these moieties are commonly synthesized, well-studied, and prevalent in many applications, including biological systems.(18)
We have carried out simulations of individual gold nanoparticles with diameters of 4 nm coated with alkanethiol molecules, both in bulk water and at water/vapor interfaces. The ligand molecules investigated were HS(CH2)9X and HS(CH2)17X, where X is one of the following end groups: CH3, COOH, COO–Na+, COO–Ca2+, NH2, and NH3+Cl–. Experimentally, upon physisorption, the alkanethiol molecule binds to the Au nanoparticle through the sulfur head atom and loses the mercaptan hydrogen atom, transforming itself into an alkanethiolate.(44) In all cases, coatings were fully homogeneous with respect to ionization state and alkane chain length. In addition, the uncharged cases (CH3, COOH, and NH2) were simulated in bulk decane to investigate the effects of solvent interactions. We observe significant coating asymmetry, particularly for nanoparticles coated with S(CH2)17X ligands solvated in water. The asymmetry is attenuated by charged end groups (X = COO–Na+, COO–Ca2+, or NH3+Cl–), consistent with the propensity of charged S(CH2)9X particles to enter the water phase in water-vapor simulations. Decane-solvated particles also show some coating asymmetry, which we show to be largely due to crystallization of the ligands.
The remainder of the paper is organized as follows: In the Methods section, we discuss construction of the simulation systems and the choice of simulation parameters. In the Results section, we present a detailed analysis of coating structures in bulk solvents, at elevated temperatures and at water/vapor interfaces.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Alkanethiol เคลือบทองเก็บกักได้ศึกษาทั้ง experimentally และ computationally ตรวจทานรายละเอียดของการศึกษาทดลอง การสังเคราะห์ จำแนก และโปรแกรม ประยุกต์ อ่านสนใจจะเรียกตรวจทานโดย Daniel Astruc (25) ในขณะที่สำคัญพยายามคำนวณตามการคำนวณ DFT/ควอนตัม ได้เน้นของ thiols บน surfaces,(26-28) ทอง เราไม่ตระหนักถึงงานที่แล้วปรับขนาดความยาวของ nanoparticle ทั้งหมด ดังนั้น เราเน้นที่นี่เฉพาะจำลองคลาสสิก ของแบบจำลองโมเลกุล dynamics แรกสุดของ nanocrystallites ทองมีรายงาน โดย Luedtke และ Landman,(17) ที่ศึกษาตนเอง assembly ของโมเลกุล alkanethiol บนเก็บกักทอง ต่อมาจำลองการทำงานมีตรวจสอบแง่มุมต่าง ๆ ของ self-assembly,(29-32) ลิแกนด์ alkanethiol เคลือบโครงสร้างโซ่ stability,(33), (30, 31, 34) dynamics, (33, 34) โต้ตอบและแอสเซมบลีของอนุภาคหลาย (29, 35-37) หลายการศึกษาเหล่านี้ทำงานแบบจำลองอะตอม coarse-grained หรือสหรัฐถึง nanoparticle และวิธีนัยถึงตัวทำละลาย Atomistic จำลองของเก็บกักทอง passivated ใน supercritical CO2 (38, 39) และน้ำ (40, 41) มีการรายงาน สนใจโดยเฉพาะ ที่นี่คือการทำงานล่าสุดของยางและ Weng,(40) ที่จำลองทอง alkyl passivated NPs กับกลุ่มสุดท้ายกลางต่าง ๆ (COOH, NH2, CH3 และ OH), และ Heikkilä et al.,(42) ที่จำลอง 2 nm ทอง NPs เคลือบ ด้วยโซ่ alkyl ด้วยบิลล์และ NH3 + กลุ่มสุดท้าย ในการทำงานของยางและเตอรองต์ ความสำคัญถูกวางในการวางแนวของโมเลกุลน้ำใกล้กับอินเตอร์เฟซ alkyl – น้ำ Heikkilä et al. ยังรายงานผลลัพธ์ในแนวน้ำ และเน้นการเปรียบเทียบอย่างละเอียดเพื่อความต่อเนื่องทฤษฎีไฟฟ้าสถิต นอกจากนี้ al. Sandberg ร้อยเอ็ดศึกษา conformations ของแปรงทรงกลม polyelectrolyte โซ่ ionized กับ counterions ชัดเจนในเกลือฟรีโซลูชั่น (43) เลนและพฤษภาคมดำเนินจำลองโมเลกุล dynamics ของ alkanethiol เคลือบทองขนาดนาโนเมตรซึ่งมี CH3 COOH สิ้นสุดกลุ่ม (16) แม้ มีรูปแบบเหมือนกัน และสมมาตร grafting แน่น พวกเขาสังเกต asymmetry ขาดโครงสร้างเคลือบขึ้นอยู่กับอัลเคนโซ่ยาวและอนุภาคขนาด (16) เราใช้คำว่า "asymmetry" ที่นี่ และในส่วนที่เหลือของงานอธิบายไม้แปรรูปที่สำคัญ azimuthal หรือขั้วโครงสร้างรูปแบบ เช่น ไม่สมมาตร spherically นี้มีนัยสำคัญสำหรับละลายและตนเอง assembly พฤติกรรม เราขยายการทำงานของเลนและพฤษภาคมเพื่อวิเคราะห์ผลกระทบของกลุ่มสุดท้ายของลิแกนด์ที่คิดค่าธรรมเนียมบนเคลือบโครงสร้างในการเก็บกักที่คล้ายกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เราเรียน alkanethiol เคลือบทองเก็บกักที่ CH3 และ COOH จบกลุ่มโซ่อัลเคนมีแทน ด้วยกรด carboxylic และกลุ่ม amine ในอเมริกา ionization ต่าง ๆ ตั้งแต่อเมริกา ionization เหล่านี้สามารถควบคุมได้ในการทดลอง โดยการปรับปรุงโซลูชัน pH เข้าใจโครงสร้างเคลือบผล อาจมีวิธีการง่ายของการควบคุม nanoparticle เคลือบโครงสร้าง และลักษณะการทำงานรวมในโซลูชัน เราได้เลือก amine และกลุ่มกรด carboxylic สิ้นสุดเพื่อทดสอบผลกระทบของกลุ่ม cationic และย้อมที่ถูก ionized พร้อมระบบอควี นอกจากนี้ moieties เหล่านี้ได้โดยทั่วไปสังเคราะห์ studied อย่างดี และแพร่หลายในโปรแกรมประยุกต์มากมาย รวมถึงระบบชีวภาพ (18)เราได้ดำเนินการจำลองของเก็บกักทองแต่ละกับสมมาตร 4 nm ที่เคลือบ ด้วย alkanethiol โมเลกุล ทั้ง ในน้ำจำนวนมาก และ ในอินเทอร์เฟซของไอน้ำ โมเลกุลของลิแกนด์ที่สอบสวนได้ HS (CH2) 9 X และ HS (CH2) 17 X, X กลุ่มสุดท้ายต่อไปนี้อย่างใดอย่างหนึ่ง: CH3, COOH บิลล์ – Na + บิลล์ Ca2 + NH2 และ NH3 + Cl – Experimentally เมื่อ physisorption โมเลกุล alkanethiol binds ไป nanoparticle อูผ่านอะตอมใหญ่กำมะถัน และสูญเสียอะตอมของไฮโดรเจน mercaptan เปลี่ยนตัวเองเป็น alkanethiolate (44) ในทุกกรณี ไม้แปรรูปได้เต็มที่เหมือนกับ ionization รัฐและอัลเคนโซ่ยาว นอกจากนี้ กรณี uncharged (CH3, COOH และ NH2) ถูกจำลองใน decane จำนวนมากเพื่อตรวจสอบผลของการโต้ตอบที่เป็นตัวทำละลาย เราสังเกต asymmetry เคลือบสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเก็บกักเคลือบ ด้วย S (CH2) solvated ligands X 17 ในน้ำ แบบ asymmetry คือไฟฟ้าเคร...สิ้นสุดการคิดค่าธรรมเนียมกลุ่ม (X =บิลล์ – Na + บิลล์-Ca2 + หรือ NH3 + Cl), สอดคล้องกับสิ่งของคิดค่าธรรมเนียม S (CH2) ระยะ 9 X อนุภาคเพื่อป้อนน้ำในไอน้ำจำลอง Decane solvated อนุภาคแสดง asymmetry บางเคลือบ ซึ่งเราแสดงเป็นส่วนใหญ่เนื่องจากการตกผลึกของ ligandsจัดส่วนเหลือของกระดาษดังนี้: ในส่วนของวิธีการ เราหารือก่อสร้างระบบจำลองและเลือกพารามิเตอร์การจำลอง ในส่วนผลลัพธ์ เรานำเสนอข้อมูลการวิเคราะห์โครงสร้างเคลือบในจำนวนมากหรือสารทำละลาย อุณหภูมิ และ ในอินเทอร์เฟซของไอน้ำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Alkanethiol เคลือบอนุภาคนาโนทองคำได้รับการศึกษาทั้งการทดลองและคอมพิวเตอร์ สำหรับการตรวจสอบรายละเอียดของการศึกษาทดลองรวมทั้งการสังเคราะห์ลักษณะและการใช้งานที่ผู้อ่านที่สนใจจะเรียกตรวจสอบโดยแดเนียลและ Astruc. (25) ขณะที่ความพยายามในการคำนวณอย่างมีนัยสำคัญขึ้นอยู่กับควอนตัม / คำนวณ DFT ได้มุ่งเน้นในการดูดซับของ thiols บน พื้นผิวทอง (26-28) เราไม่ได้ตระหนักถึงการทำงานที่มีถึงเครื่องชั่งน้ำหนักความยาวของอนุภาคนาโนทั้งหมด ดังนั้นเราจึงมุ่งเน้นไปที่นี่เฉพาะในการจำลองคลาสสิก บางส่วนของการเปลี่ยนแปลงที่เก่าแก่ที่สุดของการจำลองโมเลกุล nanocrystallites ทองได้รับรายงานจาก Luedtke และแลนด์ (17) ที่ศึกษาตนเองประกอบของโมเลกุล alkanethiol ในอนุภาคนาโนทองคำ การจำลองการทำงานที่เกิดขึ้นภายหลังมีการสอบสวนด้านต่างๆของแกนด์ตนเองประกอบ alkanethiol (29-32) เสถียรภาพเคลือบ (33) โครงสร้างโซ่ (30, 31, 34) การเปลี่ยนแปลง (33, 34) เช่นเดียวกับการทำงานร่วมกันและการชุมนุมของหลาย อนุภาค. (29, 35-37) หลายการศึกษาเหล่านี้มีงานทำเนื้อหยาบหรือยูรุ่นอะตอมจะเป็นตัวแทนของอนุภาคนาโนนัยและวิธีการที่จะเป็นตัวแทนตัวทำละลาย จำลองละอองอนุภาคนาโนของทองลูกปืนใน supercritical CO2 (38, 39) และในน้ำ (40, 41) นอกจากนี้ยังได้รับรายงาน ที่น่าสนใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งนี่คือการทำงานที่ผ่านมาของยางและเวง, (40) ที่จำลองคิล-passivated NPS ทองกับกลุ่มท้ายเป็นกลางต่างๆ (COOH, NH2, CH3 และ OH) และHeikkilä et al., (42) ที่ จำลอง 2 NPS ทองนาโนเมตรเคลือบด้วยโซ่อัลคิลสิ้นสุดลงด้วย COO- และ NH3 + กลุ่มท้าย ในการทำงานของยางและ Weng มุ่งเน้นที่สำคัญถูกวางลงบนแนวของโมเลกุลของน้ำอยู่ใกล้กับอินเตอร์เฟซอัลคิลน้ำ; Heikkilä et al, ยังมีรายงานผลการปฐมนิเทศน้ำและมุ่งเน้นไปที่การเปรียบเทียบอย่างละเอียดเพื่อความต่อเนื่องทฤษฎีไฟฟ้าสถิต นอกจากนี้ Sandberg et al, ศึกษา conformations แปรงทรงกลมเมด้วยโซ่และแตกตัวเป็นไอออน counterions อย่างชัดเจนในการแก้ปัญหาเกลือฟรี. (43) ถนน Grest ดำเนินการเปลี่ยนแปลงการจำลองโมเลกุลของอนุภาคนาโนทองคำ alkanethiol เคลือบด้วย CH3 COOH และกลุ่มท้าย. (16) แม้จะมีความสม่ำเสมอและสมมาตร ความหนาแน่นของการปลูกถ่ายอวัยวะที่พวกเขาสังเกตเห็นความไม่สมดุลของโครงสร้างที่เกิดขึ้นเองเคลือบขึ้นอยู่กับระยะเวลาในห่วงโซ่เคนและขนาดอนุภาค. (16) เราใช้คำว่า "ไม่สมดุล" ที่นี่และในส่วนที่เหลือของการทำงานที่จะอธิบายการเคลือบที่มี azimuthal อย่างมีนัยสำคัญและ / หรือรูปแบบโครงสร้างขั้วโลก คือไม่ทรงกลมสมมาตร นี้มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญสำหรับการละลายและพฤติกรรมของตนเองประกอบ เราขยายการทำงานของเลนและ Grest การวิเคราะห์ผลกระทบของกลุ่มท้ายแกนด์เรียกเก็บในโครงสร้างเคลือบในอนุภาคนาโนที่คล้ายกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเราศึกษา alkanethiol เคลือบอนุภาคนาโนทองคำที่ CH3 COOH กลุ่มและในตอนท้ายของเคนโซ่ถูกเปลี่ยนตัวกับกลุ่มกรดคาร์บอกซิและเอไอออไนซ์ในรัฐต่างๆ ตั้งแต่รัฐไอออนไนซ์เหล่านี้สามารถควบคุมได้ในการทดลองโดยการปรับค่า pH วิธีการแก้ปัญหาการทำความเข้าใจผลกระทบต่อโครงสร้างการเคลือบอาจจัดให้มีวิธีการที่ง่ายในการควบคุมโครงสร้างเคลือบอนุภาคนาโนและดังนั้นจึงรวมตัวพฤติกรรมในการแก้ปัญหา เราได้เลือกเอมีนและกลุ่มท้ายกรดคาร์บอกซิเพื่อทดสอบผลกระทบของทั้งสองกลุ่มประจุบวกและประจุลบที่มีการแตกตัวเป็นไอออนได้อย่างง่ายดายในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำ นอกจากนี้ moieties เหล่านี้มีการสังเคราะห์ทั่วไปดีการศึกษาและแพร่หลายในการใช้งานจำนวนมากรวมทั้งระบบชีวภาพ. (18)
เราได้ดำเนินการจำลองของอนุภาคนาโนทองคำบุคคลที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 4 นาโนเมตรเคลือบด้วยโมเลกุล alkanethiol ทั้งในน้ำจำนวนมากและที่ อินเตอร์เฟซที่น้ำ / ไอ โมเลกุลแกนด์ที่ศึกษาคือ HS (CH2) 9X และ HS (CH2) 17 เท่าที่ X เป็นหนึ่งในกลุ่มท้ายต่อไปนี้: CH3, COOH ซีโอโอนา + COO-Ca2 + NH2 และ NH3 + Cl- ทดลองเมื่อ physisorption โมเลกุล alkanethiol ผูกกับอนุภาคนาโน Au ผ่านอะตอมหัวกำมะถันและสูญเสียอะตอมไฮโดรเจน mercaptan เปลี่ยนตัวเองลงใน alkanethiolate. (44) ในทุกกรณีเคลือบเป็นเนื้อเดียวกันอย่างเต็มที่เกี่ยวกับการไอออไนซ์ของรัฐและห่วงโซ่เคน ความยาว. นอกจากนี้กรณีที่ไม่มีประจุ (CH3, COOH และ NH2) ได้รับการจำลองใน decane กลุ่มเพื่อศึกษาผลของการมีปฏิสัมพันธ์ตัวทำละลาย เราจะสังเกตเห็นความไม่สมดุลเคลือบอย่างมีนัยสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอนุภาคนาโนเคลือบด้วย S (CH2) แกนด์ 17x solvated ในน้ำ ความไม่สมดุลจะยับยั้งโดยกลุ่มเรียกเก็บ (X = COO-Na + COO-Ca2 + หรือ NH3 + Cl-) ให้สอดคล้องกับแนวโน้มของค่าใช้จ่าย S (CH2) 9X อนุภาคที่จะเข้าสู่ขั้นตอนของน้ำในการจำลองน้ำไอ Decane-solvated อนุภาคยังแสดงความไม่สมดุลเคลือบบางอย่างที่เราจะแสดงให้เป็นส่วนใหญ่เนื่องจากการตกผลึกของแกนด์.
ที่เหลือของกระดาษที่มีการจัดระเบียบดังต่อไปนี้ในส่วนของวิธีการที่เราพูดคุยเกี่ยวกับการสร้างระบบจำลองและทางเลือกของการจำลอง พารามิเตอร์ ในส่วนของผลเรานำเสนอการวิเคราะห์รายละเอียดของโครงสร้างการเคลือบในตัวทำละลายเป็นกลุ่มที่อุณหภูมิสูงและน้ำ / การเชื่อมต่อไอ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

alkanethiol เคลือบอนุภาคนาโนของทองที่ได้รับการศึกษาทั้งมอเตอร์ computationally . เพื่อตรวจสอบรายละเอียดของการศึกษา ทดลอง รวมทั้งการสังเคราะห์ การใช้งาน คุณสมบัติ และ ผู้อ่านสนใจจะเรียกว่ารีวิวโดยแดเนียลและ astruc .( 25 ) ในขณะที่ความพยายามอย่างการคำนวณขึ้นอยู่กับการคำนวณ / DFT ควอนตัมได้เน้นในการดูดซับบนพื้นผิวของ thiols ทอง ( 26-28 ) เราไม่รู้ว่ามีถึงความยาวสมดุลของอนุภาคนาโนทั้งหมด ดังนั้นเราจึงมุ่งเน้นที่นี่เฉพาะในแบบคลาสสิกบางส่วนของที่สุดการจำลองพลศาสตร์โมเลกุล nanocrystallites ทองถูกรายงานโดย luedtke และดร. แลนด์แมน ( 17 ) ที่เรียนต่างๆ ของ alkanethiol โมเลกุลบนอนุภาคทองระดับนาโนเมตร ต่อมาจำลองงานศึกษาด้านต่างๆของระบบ alkanethiol ต่างๆ ( งาน 5 ) ความมั่นคงเคลือบ ( 33 ) โครงสร้างโซ่ ( 30 , 31 , 34 ) การเปลี่ยนแปลง ( 33 ปี34 ) รวมทั้งปฏิสัมพันธ์และแอสเซมบลีของอนุภาคหลาย ( 29 , 35-37 ) หลายของการศึกษาเหล่านี้จ้างที่มีเนื้อหยาบหรือรูปแบบของอะตอมของอนุภาคนาโนและวิธีการแยกของตัวทำละลาย ผลของอนุภาคนาโนของทองในปรมาณูแข็งแรง supercritical CO2 ( 38 , 39 ) และในน้ำ ( 40 , 41 ) ยังได้รับการรายงานที่น่าสนใจโดยเฉพาะนี่คือผลงานล่าสุดของยางและเวง ( 40 ) ที่ประกอบด้วยต่างๆ โดยจำลองอัลทองกลุ่มเป็นกลาง ( โดยใช้เทคนิค nh2 CH3 , , , และโอ้ ) และ heikkil และ et al . , ( 42 ) ที่จำลอง 2 nm ทองโดยเคลือบด้วยอัลโซ่สิ้นสุดลงด้วย ) และคู nh3 สิ้นสุดกลุ่ม ในการทำงานของยางและเวง ,ที่สำคัญเน้นวางอยู่บนแนวของโมเลกุลของน้ำที่ใกล้อัล–น้ำอินเตอร์เฟซ ; heikkil และ et al . นอกจากนี้ รายงานผล เรื่อง การประปา และเน้นการเปรียบเทียบอย่างละเอียดเพื่อทฤษฎีไฟฟ้าสถิตต่อเนื่อง นอกจากนี้ แซนด์เบิร์ก et al . ศึกษาโครงสร้างของแปรงทรงกลมที่มีประจุชนิด โซ่ และชัดเจน counterions ในสารละลายเกลือฟรี( 43 ) และซอยเนิน grest พลศาสตร์เชิงโมเลกุลของอนุภาคทองระดับนาโนเมตร และเคลือบด้วย alkanethiol CH3 โดยใช้เทคนิคกลุ่มสุดท้าย ( 16 ) แม้จะมีเครื่องแบบและสมมาตร grafting คือ , พวกเขาพบความไม่สมดุลธรรมชาติเคลือบโครงสร้างขึ้นอยู่กับความยาวโซ่โครงสร้างและขนาดของอนุภาค( 16 ) เราใช้คำว่า " ความไม่สมดุล " ที่นี่และในส่วนที่เหลือของงานอธิบายเคลือบที่สำคัญ azimuthal และ / หรือการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างขั้วโลกคือ ไม่ spherically สมมาตร . นี้มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความสามารถในการละลายพฤติกรรมต่างๆ .เราขยายงานของเลน และ grest เพื่อวิเคราะห์ผลกระทบของค่าลิแกนด์สิ้นสุดกลุ่มอนุภาคนาโนเคลือบในโครงสร้างที่คล้ายกัน โดยเฉพาะ เราสามารถศึกษา alkanethiol เคลือบอนุภาคนาโนของทองและสิ้นสุดที่ CH3 โดยใช้เทคนิคกลุ่มของอัลเคนโซ่ถูกทดแทนด้วยกรดคาร์บอกซิลิกและกลุ่มเอมีนในรัฐอิสระต่างๆตั้งแต่รัฐอิสระเหล่านี้สามารถควบคุมในการทดลองโดยการปรับพีเอช ความเข้าใจผลกระทบต่อโครงสร้างเคลือบอาจจะให้วิธีง่ายๆในการควบคุมโครงสร้างของผิว และทำให้พฤติกรรมของอนุภาคนาโนในสารละลายเราได้คัดสรรและเอมีนกรดคาร์บอกซิลิกสิ้นสุดกลุ่มเพื่อทดสอบผลของทั้งสองชนิดประจุบวกและประจุลบกลุ่มที่พร้อมทดสอบในสภาพแวดล้อมที่น้ำ . นอกจากนี้ โมเลกุลเหล่านี้โดยทั่วไปได้ศึกษาดี และแพร่หลายในการใช้งานมากมาย อาทิ ระบบชีวภาพ ( 18 )
.เราได้ทำการจำลองของแต่ละอนุภาคทองคำขนาด 4 nm เคลือบด้วย alkanethiol โมเลกุล ทั้งในกลุ่มน้ำและที่อินเตอร์เฟซน้ำ / ไอน้ำ ลิแกนด์โมเลกุลโดยมี HS ( C ) และ 17x 9x HS ( C ) , โดยที่ x เป็นหนึ่งต่อไปนี้สิ้นสุดกลุ่ม : CH3 –โดยใช้เทคนิค , COO , นา คู - แคลเซียม nh2 , และ nh3 CL – . โดยเมื่อดูดซับ , ,การ alkanethiol โมเลกุลที่ผูกกับอนุภาคนาโนหรือผ่านหัวและซัลเฟอร์อะตอมสูญเสีย mercaptan ไฮโดรเจนอะตอม เปลี่ยนเองเป็น alkanethiolate ( 44 ) ในทุกกรณี เคลือบเป็นเนื้อเดียวกันอย่างเกี่ยวกับรัฐอิสระและความยาวโซ่แอลเคน . นอกจากนี้ กรณีไม่มีประจุไฟฟ้า ( CH3 โดยใช้เทคนิค , ,nh2 ) และจำลองในกลุ่มดีเคน เพื่อศึกษาผลของปฏิสัมพันธ์ระหว่างตัวทำละลาย เราสังเกตความไม่สมมาตรเคลือบอย่างมีนัยสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอนุภาคนาโนที่เคลือบด้วย S ( C ) 17x ลิแกนด์ solvated ในน้ำ การลดความไม่สมดุลจะเรียกกลุ่มจบ ( X = 1 – 1 –นา แคลเซียม หรือ nh3 Cl - ) ,สอดคล้องกับความโน้มเอียงของค่า S ( C ) 9x อนุภาคเพื่อป้อนน้ำเฟสแบบไอน้ำ เดคเคน solvated อนุภาคยังแสดงบางเคลือบไม่สมมาตร ซึ่งเราแสดงเป็นส่วนใหญ่เนื่องจากการตกผลึกของลิแกนด์ .
ส่วนที่เหลือของกระดาษจะจัดดังนี้ ในส่วนของวิธีการ