עבודה זו נתמכה על ידי קרן המחקר הלאומית של קוריאה (2013R1A1A1061387) וקרן מחקר KU-KIST.

1. הכנת מבשר <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנה של תחמוצת גרפן (GO): <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת GO באמצעות שינוי השיטה של האמר 14 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 3.0 גרם של פתיתי גרפיט לתערובת של H המרוכז 2 SO 4 / H 3 PO 4 (360: 40 מיליליטר) ב RT. (הערה: טיפול מיוחד יש לנקוט בעת שימוש בחומצות חזקות H 2 SO 4 וH 3 PO 4). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף KMnO 4 (18.0 גר &#39;) עם ערבוב לאט וקירור באמבט קרח כדי לשמור על הטמפרטורה של תערובת תגובה ב&lt; 35 מעלות צלזיוס. (הפתרון להיות דביק עם זמן תגובה מוגבר, צריך להשתמש בשיטה נכונה כדי לשמור על ערבוב יעיל.) (הערה: טיפול מיוחד יש לנקוט בעת הוספת 4 KMnO בשל תגובה אקסותרמית.) </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים במשך 12 שעות על 50 מעלות צלזיוס ולאחר מכן מגניב RT ולשפוך תערובת תגובה על קרח (400 מיליליטר) מכיל 30% H 2 O 2 (3 מיליליטר). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סנן את rתערובת eaction באמצעות מתכת תקן אמריקאי בודק מסננת (300 מיקרומטר) כדי להסיר גרפיט unreacted צנטריפוגות (מהירות XG 4722 לשעה 2) התסנין להסיר את supernatant. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלב צנטריפוגה עם 200 מיליליטר מים, 200 מיליליטר של 30% HCl, 200 מיליליטר של אתנול, ומים מזוקקים שוב עד pH של הישג יד פתרון ב5.0-6.0. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Lyophilize פתרונות הסופיים לייצר אבקת GO רכה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על מנת להפוך את פתרון GO nanosized, לפזר 20 מ&quot;ג של אבקת GO ב 40 מיליליטר של מים מזוקקים משולשים (&gt; 18 MΩ), ולאחר מכן לקלף ידי sonication הממושך (משרעת 35%, 500 W, 2 שעות) עד שכל התפלגות הגודל להפוך להלן 150 ננומטר, אז צנטריפוגות זה שתי פעמים (מהירות 10625 XG, 15 דקות) כדי להסיר משקעים (גיליונות GO גדולים מודבק האו&quot;ם). </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת ננו-חלקיקי plasmonic <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת AuNPs <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ננו-חלקיקי זהב צורה כדורית-התייצב ציטראט (Aunנ.ב., OD = 1.0) של 30 ננומטר גודל חלקיקים שימש להפחתת r-GO. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת AuNRs 15 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את פתרון הזרע על ידי הוספת פתרון קר כקרח מוכן טרי 0.6 מיליליטר של תמיסת NaBH 4 (0.01 מ &#39;) ללהלחין פתרון תערובת מימית של 0.25 מיליליטר של HAuCl 4 (0.01 מ&#39;) ו9.75 מיליליטר של ברומיד cetyltrimethylammonium (CTAB, 0.1 מ &#39; ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים את התערובת וכתוצאה מכך בתוקף ל0.5 דקות ולאחר מכן לשמור אותו על 28 מעלות צלזיוס במשך 3 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את פתרון הצמיחה על ידי ערבוב 475 מיליליטר של CTAB (0.1 מ &#39;), 3 מיליליטר של אגנו 3 (0.01 מ&#39;) ו -20 מיליליטר של HAuCl 4 (0.01 מ &#39;). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מכן להוסיף מוכן טרי 3.2 מיליליטר של חומצה אסקורבית (0.01 מ &#39;) לתערובת ואחריו התוספת של 0.8 מיליליטר של HCl פתרון המימי (1.0 מ&#39;). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בשלב האחרון להוסיף 3.2 מיליליטר של תמיסת זרע לפתרון הצמיחה בגיל 28 ° C ולהכפיף את תערובת התגובה להיפוך מהיר לכמה שניות. לבסוף, keEP התערובת וכתוצאה מכך ללא הפרעה במשך לפחות 6 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח AuNRs מוכן עם ספקטרוסקופיה UV- הגלוי למקסימום קליטה (מקסימום λ) וניתוח TEM (בדרך כלל יחס מקסימום λ והיבט נמצא 730 ננומטר ו -3.5 בהתאמה). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת AuNSs 16 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן תמיסה מימית המניה של 4 (2-hydroxyethyl) חומצת -1-piperazineethanesulfonic (HEPES) עם ריכוז של 100 מ&quot;מ, ולהתאים את ה- pH 7.4 במהירות של 25 ° C על ידי הוספת 1.0 פתרון M NaOH. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לערבב 20 מיליליטר של חיץ פוספט (100 מ&quot;מ) עם 30 מיליליטר של 2 [4 (2-hydroxyethyl) -1-piperazinyl] חומצת ethanesulfonic (100 מ&quot;מ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ואז להוסיף 500 μl של trihydrate זהב כלוריד (III) (20 מ&quot;מ) לתערובת מעל ולשמור על 28.5 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות באמבט מים. שינויי צבע פתרון מצהוב בהירה לכחול ירקרק לאחר 30 דקות יכולות להיות שנצפו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צנטריפוגה הפתרון במהירות 8928 XG במשך 30 דקות ולפזרמשקעים במים מזוקקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבסוף, לנתח AuNSs מוכן עם ספקטרוסקופיה UV- הגלוי למקסימום קליטה (מקסימום λ) וניתוח TEM לאישור גודל חלקיקים שנמצא 740 ננומטר ו -30 ננומטר, בהתאמה. </li></ol></li></ol></li></ol> 2. הכנת R-GO באמצעות אור וAuNPs גלויים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 1 מיליליטר של חלקיקי plasmonic (ABS 1.0 ב 520 ננומטר לAuNPs, שרירי בטן 1.0 ב 750 ננומטר לAuNRs, ושרירי הבטן 1.0 ב730 ננומטר לAuNSs, בהתאמה) ושל אמוניום הידרוקסיד 100 μl (28%, w /% v) ל 10 מיליליטר של תמיסת GO (1.0 OD ב 230 ננומטר, 0.125 מיליליטר מ&quot;ג -1) ממוקמת בכור זכוכית פיירקס מצויד במעייל במחזור מים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכשיר את התערובת עם מנורת Xe (צפיפות הספק של -2 סנטימטרים 1.56 W) למשך 30 דקות עם זרימת מים דרך מעיל מחזורי-מים כדי לשמור על הטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס ואז צנטריפוגות הפתרון במהירות 10625 XG במשך 15 דקות ללהסיר חלקיקי זהב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח את supernatant המכיל הכין R-GO לנתח עם UV-גלוי ספקטרופוטומטר (r-GO צריך להראות להקת הקליטה הייחודית ב270 ננומטר) בטווח של 200-900 ננומטר. </li></ol> 3. יעד DNA איתור באמצעות r-GO פתרון 17 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למרווית הקרינה, להוסיף 20 μl של 10 -6 ssDNA שונה-Cy3 M (5&#39;-ATC CTT ATC AAT ATT TAA CAA TAA TCC CTC-Cy3-3 &#39;) לפתרון GO או r-GO המכיל 25 μl של GO (0.125 מ&quot;ג מיליליטר -1) או r-GO (0.125 מיליליטר מ&quot;ג -1) ב1,955 μl של 0.3 M פתרון PBS (חיץ פוספט 10 מ&quot;מ, 0.3 M NaCl) והדגירה של 10 דקות ב RT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד את עוצמת הקרינה של דגימות אלה עם (לשעבר = 529 ננומטר λ) spectrofluorometer. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגילוי מטרה, להוסיף 200 μl של פתרון oligonucleotide היעד (5&#39;- GAG GGA TTA TTG TTA AAT ATT GAT AAG גטוויק 3 &#39;) בשלושה ריכוזים שונים (10 -6 &lt;/ Sup&gt; M, 10 -7 M, 10 -8 M) לפתרון GO או r-GO המכיל 20 μl של 10 -6 M ssDNA-Cy3, 25 μl של GO או r-GO (מיליליטר 0.125 מ&quot;ג -1) , ו1,755 μl של 0.3 M PBS להתאוששות הקרינה ניסוי. 17 הערות: מקורות וכור אור אור הנראה מקור (400-780 ננומטר). אור נראה להקרין דרך כור פיירקס זכוכית (חלון קוטר = 1.1 סנטימטרים) המכילים פתרון GO באמצעות מנורת Xe (1.56 W סנטימטר / 2 כוח). אנרגיית הפוטון להחיל את הכור מחושבת להיות 4.8 × 10 21 פוטונים לדקה (2 א-איור 2 ג). לייזר אינפרא אדום קרוב (NIR). לייזר ניר (חלון קוטר = 13.2 סנטימטרים) עם צפיפות הספק של 0.36 W / 2 סנטימטר, ואורך גל של 808 ננומטר הפעלה שמש כמקור של אור אינפרה-אדום קרוב לתגובות GO הפחתה (איור 2E). אנרגיית הפוטון מחושבת להיות 2.43 × 10 21 פוטונים לדקה. Reacטור: כור זכוכית פיירקס (חלון קוטר 1.1 סנטימטר =; נפח תגובה = 10 מיליליטר) מצוידים במעייל מחזורי-מים משמש לשניהם אור נראה ואור ניר מוקרן תגובות GO הפחתה (איור 2F). </li></ol>

<ol>
	<li>Novoselov, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electric+Field+Effect+in+Atomically+Thin+Carbon+Films.">Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films.</a> Science. 306 (5696), 666-669 (2004).</li><li>Obraztsov, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+Vapour+Deposition+Making+Graphene+on+a+Large+Scale.">Chemical Vapour Deposition Making Graphene on a Large Scale.</a> Nat Nanotechnol. 4 (4), 212-213 (2009).</li><li>Choi, W., Lahiri, I., Seelaboyina, R., Kang, Y. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+Graphene+and+Its+Applications+A+Review.">Synthesis of Graphene and Its Applications A Review.</a> Crit Rev Solid State Mater Sci. 35 (1), 52-71 (2010).</li><li>Zhou, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microstructuring+of+Graphene+Oxide+Nanosheets+Using+Direct+Laser+Writing.">Microstructuring of Graphene Oxide Nanosheets Using Direct Laser Writing.</a> Adv Mater. 22 (1), 67-71 (2010).</li><li>Stankovich, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graphene+Based+Composite+Materials.">Graphene Based Composite Materials.</a> Nature. 442 (7100), 282-286 (2006).</li><li>Becerril, H. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+Solution-Processed+Reduced+Graphene+Oxide+Films+as+Transparent+Conductors.">Evaluation of Solution-Processed Reduced Graphene Oxide Films as Transparent Conductors.</a> ACS Nano. 2 (3), 463-470 (2008).</li><li>Wang, X., Zhi, L., M&#252;llen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transparent+Conductive+Graphene+Electrodes+for+Dye+Sensitized+Solar+Cells.">Transparent Conductive Graphene Electrodes for Dye Sensitized Solar Cells.</a> Nano Lett. 8 (1), 323-327 (2007).</li><li>Sungjin, P., Ruoff, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+Methods+for+the+Production+of+Graphenes.">Chemical Methods for the Production of Graphenes.</a> Nat Nanotechnol. 4 (4), 217-224 (2009).</li><li>Akhavan, O., Ghaderi, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photocatalytic+Reduction+of+Graphene+Oxide+Nanosheets+on+TiO2+Thin+Film+for+Photoinactivation+of+Bacteria+in+Solar+Light+Irradiation.">Photocatalytic Reduction of Graphene Oxide Nanosheets on TiO2 Thin Film for Photoinactivation of Bacteria in Solar Light Irradiation.</a> J Phys Chem C. 113 (47), 20214-20220 (2009).</li><li>Huang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulsed+Laser+Assisted+Reduction+of+Graphene+Oxide.">Pulsed Laser Assisted Reduction of Graphene Oxide.</a> Carbon. 49 (7), 2431-2436 (2011).</li><li>Cote, L. J., Cruz-Silva, R., Huang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flash+Reduction+and+Patterning+of+Graphite+Oxide+and+Its+Polymer.">Flash Reduction and Patterning of Graphite Oxide and Its Polymer.</a> Composite. J. Am. Chem. Soc. 131 (31), 11027-11032 (2009).</li><li>Wu, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+plasmon+resonance-induced+visible+light+photocatalytic+reduction+of+graphene+oxide:+Using+Ag+nanoparticles+as+a+plasmonic+photocatalyst.">Surface plasmon resonance-induced visible light photocatalytic reduction of graphene oxide: Using Ag nanoparticles as a plasmonic photocatalyst.</a> Nanoscale. 3 (5), 2142-2144 (2011).</li><li>Kumar, D., Kaur, S., Lim, D. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasmon-assisted+and+visible-light+induced+graphene+oxide+reduction+and+efficient+fluorescence+quenching.">Plasmon-assisted and visible-light induced graphene oxide reduction and efficient fluorescence quenching.</a> Chem. Commun. 50 (88), 13481-13484 (2014).</li><li>Gilje, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photothermal+Deoxygenation+of+Graphene+Oxide+for+Patterning+and+Distributed+Ignition+Applications.">Photothermal Deoxygenation of Graphene Oxide for Patterning and Distributed Ignition Applications.</a> Adv. Mater. 22 (3), 419-423 (2010).</li><li>Cote, L. J., Kim, F., Huang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Langmuir&#8722;Blodgett+Assembly+of+Graphite+Oxide+Single+Layers.">Langmuir&#8722;Blodgett Assembly of Graphite Oxide Single Layers.</a> J. Am. Chem. Soc. 131 (3), 1043-1049 (2008).</li><li>Ming, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Evidence+of+Plasmophores:+Plasmon-Directed+Polarized+Emission+from+Gold+Nanorod&#8211;Fluorophore+Hybrid+Nanostructures.">Experimental Evidence of Plasmophores: Plasmon-Directed Polarized Emission from Gold Nanorod&#8211;Fluorophore Hybrid Nanostructures.</a> Nano Lett. 11 (6), 2296-2303 (2011).</li><li>Xie, J., Lee, J. Y., Seedless Wang, D. I. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surfactantless,+High-Yield+Synthesis+of+Branched+Gold+Nanocrystals+in+HEPES+Buffer+Solution.">Surfactantless, High-Yield Synthesis of Branched Gold Nanocrystals in HEPES Buffer Solution.</a> Chem. Mater. 19 (11), 2823-2830 (2007).</li><li>Ferrari, A. C., Robertson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resonant+Raman+spectroscopy+of+disordered,+amorphous,+and+diamond+like+carbon.">Resonant Raman spectroscopy of disordered, amorphous, and diamond like carbon.</a> Phys. Rev. B. 64 (7), 075414-1-075414-13 (2000).</li><li>Tian, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One&#8211;pot+green+hydrothermal+synthesis+of+CuO&#8211;Cu2O&#8211;Cu+nanorod&#8211;decorated+reduced+graphene+oxide+composites+and+their+application+in+photocurrent+generation.">One&#8211;pot green hydrothermal synthesis of CuO&#8211;Cu2O&#8211;Cu nanorod&#8211;decorated reduced graphene oxide composites and their application in photocurrent generation.</a> Catal. Sci. Technol. 2 (11), 2227-2230 (2012).</li><li>Liu, S., Tian, J., Wang, L., Sun, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+the+production+of+reduced+graphene+oxide+using+benzylamine+as+a+reducing+and+stabilizing+agent+and+its+subsequent+decoration+with+Ag+nanoparticles+for+enzymeless+hydrogen+peroxide+detection.">A method for the production of reduced graphene oxide using benzylamine as a reducing and stabilizing agent and its subsequent decoration with Ag nanoparticles for enzymeless hydrogen peroxide detection.</a> CARBON. 49 (10), 3158-3164 (2011).</li><li>Tian, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmentally+Friendly,+One&#8211;Pot+Synthesis+of+Ag+Nanoparticle+Decorated+Reduced+Graphene+Oxide+Composites+and+Their+Application+to+Photocurrent+Generation.">Environmentally Friendly, One&#8211;Pot Synthesis of Ag Nanoparticle Decorated Reduced Graphene Oxide Composites and Their Application to Photocurrent Generation.</a> Inorg. Chem. 51 (8), 4742-4746 (2012).</li><li>Tian, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three&#8211;Dimensional+Porous+Supramolecular+Architecture+from+Ultrathin+gC3N4+Nanosheets+and+Reduced+Graphene+Oxide:+Solution+Self-Assembly+Construction+and+Application+as+a+Highly+Efficient+Metal&#8211;Free+Electrocatalyst+for+Oxygen+Reduction+Reaction.">Three&#8211;Dimensional Porous Supramolecular Architecture from Ultrathin gC3N4 Nanosheets and Reduced Graphene Oxide: Solution Self-Assembly Construction and Application as a Highly Efficient Metal&#8211;Free Electrocatalyst for Oxygen Reduction Reaction.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 6 (2), 1011-1017 (2014).</li><li>Liu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stable+Aqueous+Dispersion+of+Graphene+Nanosheets:+Noncovalent+Functionalization+by+a+Polymeric+Reducing+Agent+and+Their+Subsequent+Decoration+with+Ag+Nanoparticles+for+Enzymeless+Hydrogen+Peroxide+Detection.">Stable Aqueous Dispersion of Graphene Nanosheets: Noncovalent Functionalization by a Polymeric Reducing Agent and Their Subsequent Decoration with Ag Nanoparticles for Enzymeless Hydrogen Peroxide Detection.</a> Macromolecules. 43 (23), 10078-10083 (2010).</li><li>Li, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photocatalytic+synthesis+of+highly+dispersed+Pd+nanoparticles+on+reduced+graphene+oxide+and+their+application+in+methanol+electro&#8211;oxidation.">Photocatalytic synthesis of highly dispersed Pd nanoparticles on reduced graphene oxide and their application in methanol electro&#8211;oxidation.</a> Catal. Sci. Technol. 2 (6), 1153-1156 (2012).</li></ol>

יש לנו מה למסור.

הקרנת אור הנראה על פתרון GO למשך 30 דקות עם חלקיקי זהב (AuNPs, AuNSs &amp; AuNRs) הראתה מהיר שינויי צבע מצהוב-חום בהיר לצבע שחור (איור 1). כדי להשיג מוצר r-GO הטהור ביותר בתשואה גבוהה, ישנם שני גורמים חשובים צריכים לבצע. אחת מהן הוא השימוש בAuNPs כזרז plasmonic יעיל, מאז AuNPs מאוד יכול ל...

<html> מבוסס הוויסקי-הקלטת הראשונה שפותחה שיטת 1 והאדים כימיים בתצהיר 2 היו שיטות מצוינות לייצר המצב הבתולי של גרפן, אבל היווצרות שכבת סינתזת גרפן בקנה מידה הגדולה או גרפן על פני השטח עם שטח רחב כבר נחשב למגבלה העיקרית של שיטות קודמות. 3 אחד פתרון אפשרי לסינתזת r-GO בקנה מידה גדולה תהיה שיטה רטובה-כימית סינתטית אשר דורשת ראשונה עם תגובות חמצון חזק, טיפול פיזי נרחב כגון sonication לייצר GO גיליון, ולבסוף הירידה של פונקציות כגון חמצן כהידרוקסי, epoxide וקבוצות קרבוניל בGO הוא חיוני כדי לשחזר התכונות הפיסיקליות המקוריות שלה. 4 בעיקר, הירידה של GO בוצעה בשתי שיטות כימיות באמצעות הידרזין או נגזרותיו 5 או בשיטת טיפול תרמית (550-1,100 ° ג) באווירת אינרטי או הפחתה. 6 jove_content &quot;&gt; תהליכים אלה דורשים כימיקלים הרעילים, זמן רב תגובה וטמפרטורה גבוהה שהגדיל את הביקוש לאנרגיה הכולל לסינתזת r-GO. 7 בעוד תהליכי הפחתת הקרנה-תמונה כגון מושרה UV, תהליך 8 צילום תרמי באמצעות קסנון פעמו הבזק, 9 לייזר סייע 10 וצילום תרמי חימום עם אורות פלאש מצלמה 11 דווחו גם כן להכנת R-GO פעם. באופן כללי, יעילות ההמרה הנמוכה של השיטות מושרה תמונה מופצת לשימוש בUV או פעם הקרנת לייזר שיכול לספק אנרגיית פוטון גבוהה. אנרגיית הפוטון הנמוכה של אור הנראה מגבילה את השימוש ולא שלה משך הרבה לסינתזת r-GO. מאפייני קליטת אור מצוין של חלקיקי plasmonic באזורים הגלויים ו / או ניר יכול לשפר את החסרונות הנוכחיים מאוד של השימוש באור הנראה לסינתזת r-GO. 12,13 תנאי תגובה מתון, זמן תגובה קצר ושימוש מוגבל של פרק רעילemicals יכול לעשות plasmon האור הנראה נגרם סייע הפחתת photocatalytic של GO כשיטת חלופית שימושית. בהווה שיטה, אנו מתארים את השיטה סינתטית r-GO היעילה ופשוטה באמצעות חלקיקי plasmonic ואור הנראה. התקדמות התגובה נמצאה תלוי מאוד על המבנים של חלקיקי plasmonic כגון חלקיקים כדוריים זהב (AuNPs), nanorods זהב (AuNRs), וnanostars זהב (AuNSs). השימוש בAuNPs הראה ההפחתה היעילה ביותר של GO והחלקיקים נשלף בקלות וניתן למחזור לשימוש החוזר (איור 1). R-GO מסונתז באמצעות אור נראה וAuNPs הראה איכות כמעט שווה לעומת r-GO שהוכן על ידי שיטה ידועה כימית (הידרזין) כפי שהודגם על ידי שימוש במדידות אנליטיות שונות ושיטת זיהוי דנ&quot;א מרווה / התאוששות הקרינה.

<table><tbody><tr><td>Cy3 modifeid ssDNA</td><td>IDT(Iowa, USA)</td><td></td><td>HPLC purified by IDT</td></tr><tr><td>Gold nanoparticles (30&amp;#160;nm)</td><td>Ted Pella, Inc(Redding, CA, USA).</td><td>15706-20</td><td>colloidal solution</td></tr><tr><td>4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethane sulfonic acid (HEPES) (99.5%)</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>7365-45-9</td><td></td></tr><tr><td>Gold(III) Chloride Hydrate (99.999%)</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>&amp;nbsp;27988-77-8</td><td>strongly hygroscopic</td></tr><tr><td>Sodium Borohydride (99.99%)</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>16940-66-2</td><td></td></tr><tr><td>Hexadecyltrimethylammonium bromide (&amp;ge;99%)</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>57-09-0</td><td></td></tr><tr><td>L-Ascorbic Acid(&amp;ge;99.0%)</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>50-81-7</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Chloride (99.5%)</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>7647-14-5</td><td></td></tr><tr><td>Silver Nitrate&amp;nbsp; (&amp;ge;99.0%)</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>7761-88-8</td><td></td></tr><tr><td>Graphite</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>7782-42-5</td><td></td></tr><tr><td>Sulfuric acid</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>7664-93-9</td><td></td></tr><tr><td>Phophoric acid</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>7664-38-2</td><td></td></tr><tr><td>Potassium permanganate</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>7722-64-7</td><td></td></tr><tr><td>Hydrogen peroxide</td><td>JUNSEI</td><td>23150-0350</td><td></td></tr><tr><td>Ammonium hydroxide</td><td>Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)</td><td>1336-21-6</td><td></td></tr><tr><td>Xe-lamp</td><td>&amp;nbsp;Cermax, Waltham, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>NIR Laser</td><td>Class-IV, Sanctity Laser, Shanghai, China&amp;nbsp;</td><td></td><td>6W (output power)</td></tr><tr><td>UV-Vis spectrophotometer&amp;nbsp;</td><td>S-3100, SINCO, South Korea</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Transmission Electron Microscopy</td><td>H-7650, Hitachi, Japan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Spectro Fluorometer</td><td>Jasco FP-6500, Tokyo, Japan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>X-ray Photoelectron Spectrometer</td><td>AXIS&amp;ndash;NOVA, KRATOS Inc., UK</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

visible-light induced reduction of graphene oxide using plasmonic nanoparticle

עבודה הנוכחית מדגימה את השיטה הפשוטה ו, ללא כימיקלים, מהירה, חסכונית באנרגיה כדי לייצר תחמוצת גרפן מופחת (r-GO) פתרון בRT באמצעות הקרנת אור הנראה עם חלקיקי plasmonic. ננו-חלקיקי plasmonic משמש כדי לשפר את יעילות ההפחתה של GO. זה לוקח רק 30 דקות ב RT-ידי הארת הפתרונות עם Xe-מנורה, ניתן להשיג את פתרונות R-GO על ידי הסרת חלקיקי זהב לחלוטין באמצעות צעד צנטריפוגה פשוט. חלקיקים כדורי הזהב (AuNPs) בהשוואה לננו האחר הוא ננו-מבנה plasmonic המתאים ביותר להכנת R-GO. תחמוצת גרפן המופחתת מוכנה באמצעות אור נראה וAuNPs היה באותה מידה איכותית כמו מופחת תחמוצת גרפן, שנתמכה על ידי טכניקות אנליטיות שונות, כגון ספקטרוסקופיה UV-Vis, ספקטרוסקופיית ראמאן, XRD האבקה וXPS כימי. תחמוצת גרפן המופחתת מוכנה עם אור הנראה מראה מאפייני מרווה מצוינים על פלואורידמולקולות escent שונה על ssDNA והתאוששות הקרינה מצוינת לגילוי ה- DNA היעד. R-Go שהוכן על ידי AuNPs הממוחזר יימצא של אותה איכות עם זה של R-GO המופחת כימי. השימוש באור הנראה עם ננו-חלקיקי plasmonic מדגים את השיטה החלופית טובה לסינתזת r-GO.

איור 1 מציג את התכנית הכוללת לאור הנראה ותגובת plasmonic ננו-חלקיקים המבוססות r-GO הפחתה. איור 2 מראה את ההתקנה סייעה לתגובות. לאחר תגובה, הוא נדרש צעד צנטריפוגה להסיר photocatalyst משמש (AuNSs, AuNRs, או AuNPs) כפי שמוצג באיור 3 א. ניתוח HRTEM מציג את הסרה המלאה של חל...

Watch this Scientific Journal Video about Visible-light Induced Reduction of Graphene Oxide Using Plasmonic Nanoparticle at JoVE.com

Visible-light Induced Reduction of Graphene Oxide Using Plasmonic Nanoparticle

פרוטוקול פשוט להכנת תחמוצת גרפן המופחתת באמצעות אור נראה וננו-חלקיקים plasmonic מתואר.

הפחתה מושרה באור הנראה של גראפן אוקסיד שימוש Plasmonic Nanoparticle

Present work demonstrates the simple, chemical free, fast, and energy efficient method to produce reduced graphene oxide (r-GO) solution at RT using ...

visible-light-induced-reduction-graphene-oxide-using-plasmonic

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Engineering

14.4K Views.  Korea University.  פרוטוקול פשוט להכנת תחמוצת גרפן המופחתת באמצעות אור נראה וננו-חלקיקים plasmonic מתואר. 

Video: Visible-light Induced Reduction of Graphene Oxide Using Plasmonic Nanoparticle

Template Directed Synthesis of Plasmonic Gold Nanotubes with Tunable IR Absorbance

A nearly parallel array of pores can be produced by anodizing aluminum foils in acidic environments1, 2. Applications of anodic aluminum oxide (AAO) membranes have been under development since the 1990's and have become a common method to template the synthesis of high aspect ratio nanostructures, mostly by electrochemical growth or pore-wetting. Recently, these membranes have become commercially available in a wide range of pore sizes and densities, leading to an extensive library of functional nanostructures being synthesized from AAO membranes. These include composite nanorods, nanowires and nanotubes made of metals, inorganic materials or polymers 3-10. Nanoporous membranes have been used to synthesize nanoparticle and nanotube arrays that perform well as refractive index sensors, plasmonic biosensors, or surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) substrates 11-16, as well as a wide range of other fields such as photo-thermal heating 17, permselective transport 18, 19, catalysis 20, microfluidics 21, and electrochemical sensing 22, 23. Here, we report a novel procedure to prepare gold nanotubes in AAO membranes. Hollow nanostructures have potential application in plasmonic and SERS sensing, and we anticipate these gold nanotubes will allow for high sensitivity and strong plasmon signals, arising from decreased material dampening 15.

Solution-suspendable gold nanotubes with controlled dimensions can be synthesized by electrochemical deposition in porous anodic aluminum oxide (AAO) membranes using a hydrophobic polymer core. Gold nanotubes and nanotube arrays hold promise for applications in plasmonic biosensing, surface-enhanced Raman spectroscopy, photo-thermal heating, ionic and molecular transport, microfluidics, catalysis and electrochemical sensing.

תבנית בימוי סינתזה של צינוריות זהב Plasmonic עם ספיג IR מתכוונן

A nearly parallel array of pores can be produced by anodizing aluminum foils in acidic environments1, 2. Applications of anodic aluminum oxide (AAO) ...

Chemistry

Evaluating Plasmonic Transport in Current-carrying Silver Nanowires

Plasmonics is an emerging technology capable of simultaneously transporting a plasmonic signal and an electronic signal on the same information support1,2,3. In this context, metal nanowires are especially desirable for realizing dense routing networks4. A prerequisite to operate such shared nanowire-based platform relies on our ability to electrically contact individual metal nanowires and efficiently excite surface plasmon polaritons5 in this information support. In this article, we describe a protocol to bring electrical terminals to chemically-synthesized silver nanowires6 randomly distributed on a glass substrate7. The positions of the nanowire ends with respect to predefined landmarks are precisely located using standard optical transmission microscopy before encapsulation in an electron-sensitive resist. Trenches representing the electrode layout are subsequently designed by electron-beam lithography. Metal electrodes are then fabricated by thermally evaporating a Cr/Au layer followed by a chemical lift-off. The contacted silver nanowires are finally transferred to a leakage radiation microscope for surface plasmon excitation and characterization8,9. Surface plasmons are launched in the nanowires by focusing a near infrared laser beam on a diffraction-limited spot overlapping one nanowire extremity5,9. For sufficiently large nanowires, the surface plasmon mode leaks into the glass substrate9,10. This leakage radiation is readily detected, imaged, and analyzed in the different conjugate planes in leakage radiation microscopy9,11. The electrical terminals do not affect the plasmon propagation. However, a current-induced morphological deterioration of the nanowire drastically degrades the flow of surface plasmons. The combination of surface plasmon leakage radiation microscopy with a simultaneous analysis of the nanowire electrical transport characteristics reveals the intrinsic limitations of such plasmonic circuitry.

Silver nanowires can simultaneously transport electrons and optical information in the form of surface plasmons. A procedure is described here to realize such a shared circuitry and the limitations at propagating both information carriers are evaluated.

Plasmonics is an emerging technology capable of simultaneously transporting a plasmonic signal and an electronic signal on the same information ...

Utilization of Plasmonic and Photonic Crystal Nanostructures for Enhanced Micro- and Nanoparticle Manipulation

A method to manipulate the position and orientation of submicron particles nondestructively would be an incredibly useful tool for basic biological research. Perhaps the most widely used physical force to achieve noninvasive manipulation of small particles has been dielectrophoresis(DEP).1 However, DEP on its own lacks the versatility and precision that are desired when manipulating cells since it is traditionally done with stationary electrodes. Optical tweezers, which utilize a three dimensional electromagnetic field gradient to exert forces on small particles, achieve this desired versatility and precision.2 However, a major drawback of this approach is the high radiation intensity required to achieve the necessary force to trap a particle which can damage biological samples.3 A solution that allows trapping and sorting with lower optical intensities are optoelectronic tweezers (OET) but OET's have limitations with fine manipulation of small particles; being DEP-based technology also puts constraint on the property of the solution.4,5
This video article will describe two methods that decrease the intensity of the radiation needed for optical manipulation of living cells and also describe a method for orientation control. The first method is plasmonic tweezers which use a random gold nanoparticle (AuNP) array as a substrate for the sample as shown in Figure 1. The AuNP array converts the incident photons into localized surface plasmons (LSP) which consist of resonant dipole moments that radiate and generate a patterned radiation field with a large gradient in the cell solution. Initial work on surface plasmon enhanced trapping by Righini et al and our own modeling have shown the fields generated by the plasmonic substrate reduce the initial intensity required by enhancing the gradient field that traps the particle.6,7,8 The plasmonic approach allows for fine orientation control of ellipsoidal particles and cells with low optical intensities because of more efficient optical energy conversion into mechanical energy and a dipole-dependent radiation field. These fields are shown in figure 2 and the low trapping intensities are detailed in figures 4 and 5. The main problems with plasmonic tweezers are that the LSP's generate a considerable amount of heat and the trapping is only two dimensional. This heat generates convective flows and thermophoresis which can be powerful enough to expel submicron particles from the trap.9,10 The second approach that we will describe is utilizing periodic dielectric nanostructures to scatter incident light very efficiently into diffraction modes, as shown in figure 6.11 Ideally, one would make this structure out of a dielectric material to avoid the same heating problems experienced with the plasmonic tweezers but in our approach an aluminum-coated diffraction grating is used as a one-dimensional periodic dielectric nanostructure. Although it is not a semiconductor, it did not experience significant heating and effectively trapped small particles with low trapping intensities, as shown in figure 7. Alignment of particles with the grating substrate conceptually validates the proposition that a 2-D photonic crystal could allow precise rotation of non-spherical micron sized particles.10 The efficiencies of these optical traps are increased due to the enhanced fields produced by the nanostructures described in this paper.

Plasmonic tweezers and photonic crystal nanostructures are shown to produce useful enhancements in the efficiency and orientation control of optically trapping micro- and nano-particles.

ניצול של ננו גבישים פוטוניים Plasmonic ו מניפולציה מיקרו ו Nanoparticle משופרת

A method to manipulate the position and orientation of submicron particles nondestructively would be an incredibly useful tool for basic biological ...

Bioengineering

Multifunctional Hybrid Fe2O3-Au Nanoparticles for Efficient Plasmonic Heating

One of the most widely used methods for manufacturing colloidal gold nanospherical particles involves the reduction of chloroauric acid (HAuCl4) to neutral gold Au(0) by reducing agents, such as sodium citrate or sodium borohydride. The extension of this method to decorate iron oxide or similar nanoparticles with gold nanoparticles to create multifunctional hybrid Fe2O3-Au nanoparticles is straightforward. This approach yields fairly good control over Au nanoparticle dimensions and loading onto Fe2O3. Additionally, the Au metal size, shape, and loading can easily be tuned by changing experimental parameters (e.g., reactant concentrations, reducing agents, surfactants, etc.). An advantage of this procedure is that the reaction can be done in air or water, and, in principle, is amenable to scaling up. The use of such optically tunable Fe2O3-Au nanoparticles for hyperthermia studies is an attractive option as it capitalizes on plasmonic heating of gold nanoparticles tuned to absorb light strongly in the VIS-NIR region. In addition to its plasmonic effects, nanoscale Au provides a unique surface for interesting chemistries and catalysis. The Fe2O3 material provides additional functionality due to its magnetic property. For example, an external magnetic field could be used to collect and recycle the hybrid Fe2O3-Au nanoparticles after a catalytic experiment, or alternatively, the magnetic Fe2O3 can be used for hyperthermia studies through magnetic heat induction. The photothermal experiment described in this report measures bulk temperature change and nanoparticle solution mass loss as functions of time using infrared thermocouples and a balance, respectively. The ease of sample preparation and the use of readily available equipment are distinct advantages of this technique. A caveat is that these photothermal measurements assess the bulk solution temperature and not the surface of the nanoparticle where the heat is transduced and the temperature is likely to be higher.

Multifunctional Hybrid Fe2O3-Au Nanoparticles for Efficient Plasmonic Heating

We describe the synthesis and properties of multifunctional Fe2O3-Au nanoparticles produced by a wet chemical approach and investigate their photothermal properties using laser irradiation. The composite Fe2O3-Au nanoparticles retain the properties of both materials, creating a multifunctional structure with excellent magnetic and plasmonic properties.

Fe ההיברידי משולב<sub&gt; 2</sub&gt; O<sub&gt; 3</sub&gt; חלקיקי -Au עבור חימום יעיל Plasmonic

One of the most widely used methods for manufacturing colloidal gold nanospherical particles involves the reduction of chloroauric acid (HAuCl4) to ...

In Situ Synthesis of Gold Nanoparticles without Aggregation in the Interlayer Space of Layered Titanate Transparent Films

Combinations of metal oxide semiconductors and gold nanoparticles (AuNPs) have been investigated as new types of materials. The in situ synthesis of AuNPs within the interlayer space of semiconducting layered titania nanosheet (TNS) films was investigated here. Two types of intermediate films (i.e., TNS films containing methyl viologen (TNS/MV2+) and 2-ammoniumethanethiol (TNS/2-AET+)) were prepared. The two intermediate films were soaked in an aqueous tetrachloroauric(III) acid (HAuCl4) solution, whereby considerable amounts of Au(III) species were accommodated within the interlayer spaces of the TNS films. The two types of obtained films were then soaked in an aqueous sodium tetrahydroborate (NaBH4) solution, whereupon the color of the films immediately changed from colorless to purple, suggesting the formation of AuNPs within the TNS interlayer. When only TNS/MV2+ was used as the intermediate film, the color of the film gradually changed from metallic purple to dusty purple within 30 min, suggesting that aggregation of AuNPs had occurred. In contrast, this color change was suppressed by using the TNS/2-AET+ intermediate film, and the AuNPs were stabilized for over 4 months, as evidenced by the characteristic extinction (absorption and scattering) band from the AuNPs.

In Situ Synthesis of Gold Nanoparticles without Aggregation in the Interlayer Space of Layered Titanate Transparent Films

Here, we present a protocol for the in situ synthesis of gold nanoparticles (AuNPs) within the interlayer space of layered titanate films without the aggregation of AuNPs. No spectral change was observed even after 4 months. The synthesized material has expected applications in catalysis, photo-catalysis, and the development of cost-effective plasmonic devices.

באתרו הסינתזה של זהב חלקיקים ללא צבירה במרחב Interlayer של סרטים שקופים Titanate Layered

Combinations of metal oxide semiconductors and gold nanoparticles (AuNPs) have been investigated as new types of materials. The in situ synthesis of AuNPs ...

Fabrication of Periodic Gold Nanocup Arrays Using Colloidal Lithography

Within recent years, the field of plasmonics has exploded as researchers have demonstrated exciting applications related to chemical and optical sensing in combination with new nanofabrication techniques. A plasmon is a quantum of charge density oscillation that lends nanoscale metals such as gold and silver unique optical properties. In particular, gold and silver nanoparticles exhibit localized surface plasmon resonances-collective charge density oscillations on the surface of the nanoparticle-in the visible spectrum. Here, we focus on the fabrication of periodic arrays of anisotropic plasmonic nanostructures. These half-shell (or nanocup) structures can exhibit additional unique light-bending and polarization-dependent optical properties that simple isotropic nanostructures cannot. Researchers are interested in the fabrication of periodic arrays of nanocups for a wide variety of applications such as low-cost optical devices, surface-enhanced Raman scattering, and tamper indication. We present a scalable technique based on colloidal lithography in which it is possible to easily fabricate large periodic arrays of nanocups using spin-coating and self-assembled commercially available polymeric nanospheres. Electron microscopy and optical spectroscopy from the visible to near-infrared (near-IR) was performed to confirm successful nanocup fabrication. We conclude with a demonstration of the transfer of nanocups to a flexible, conformal adhesive film.

We demonstrate the fabrication of periodic gold nanocup arrays using colloidal lithographic techniques and discuss the importance of nanoplasmonic films.

ייצור של מערכים Nanocup זהב תקופתיים באמצעות Colloidal ליתוגרפיה

Within recent years, the field of plasmonics has exploded as researchers have demonstrated exciting applications related to chemical and optical sensing ...

Determination of the Excitation and Coupling Rates Between Light Emitters and Surface Plasmon Polaritons

We have developed a unique method to measure the excitation and coupling rates between the light emitters and surface plasmon polaritons (SPPs) arising from metallic periodic arrays without involving time-resolved techniques. We have formulated the rates by quantities that can be measured by simple optical measurements. The instrumentation based on angle- and polarization-resolved reflectivity and photoluminescence spectroscopy will be described in detail here. Our approach is intriguing due to its simplicity, which requires routine optics and several mechanical stages, and thus is highly affordable to most of the research laboratories.

This protocol describes the instrumentation for determining the excitation and coupling rates between light emitters and Bloch-like surface plasmon polaritons arising from periodic arrays.

הנחישות של עירור, צימוד המחירים בין פולטי אור פלזמון משטח Polaritons

We have developed a unique method to measure the excitation and coupling rates between the light emitters and surface plasmon polaritons (SPPs) arising ...

Performing Spectroscopy on Plasmonic Nanoparticles with Transmission-Based Nomarski-Type Differential Interference Contrast Microscopy

Differential interference contrast (DIC) microscopy is a powerful imaging tool that is most commonly employed for imaging microscale objects using visible-range light. The purpose of this protocol is to detail a proven method for preparing plasmonic nanoparticle samples and performing single particle spectroscopy on them with DIC microscopy. Several important steps must be followed carefully in order to perform repeatable spectroscopy experiments. First, landmarks can be etched into the sample substrate, which aids in locating the sample surface and in tracking the region of interest during experiments. Next, the substrate must be properly cleaned of debris and contaminants that can otherwise hinder or obscure examination of the sample. Once a sample is properly prepared, the optical path of the microscope must be aligned, using Kohler Illumination. With a standard Nomarski style DIC microscope, rotation of the sample may be necessary, particularly when the plasmonic nanoparticles exhibit orientation-dependent optical properties. Because DIC microscopy has two inherent orthogonal polarization fields, the wavelength-dependent DIC contrast pattern reveals the orientation of rod-shaped plasmonic nanoparticles. Finally, data acquisition and data analyses must be carefully performed. It is common to represent DIC-based spectroscopy data as a contrast value, but it is also possible to present it as intensity data. In this demonstration of DIC for single particle spectroscopy, the focus is on spherical and rod-shaped gold nanoparticles.

The goal of this protocol is to detail a proven approach for the preparation of plasmonic nanoparticle samples and for performing single particle spectroscopy on them with differential interference contrast (DIC) microscopy.

מבצע ספקטרוסקופיית על חלקיקי פלמונית עם מיקרוסקופ ניגוד מבוסס שידור מסוג Nomarski הפרעות דיפרנציאליות

Differential interference contrast (DIC) microscopy is a powerful imaging tool that is most commonly employed for imaging microscale objects using ...

Photodeposition of Pd onto Colloidal Au Nanorods by Surface Plasmon Excitation

A protocol is described to photocatalytically guide Pd deposition onto Au nanorods (AuNR) using surface plasmon resonance (SPR). Excited plasmonic hot electrons upon SPR irradiation drive reductive deposition of Pd on colloidal AuNR in the presence of [PdCl4]2-. Plasmon-driven reduction of secondary metals potentiates covalent, sub-wavelength deposition at targeted locations coinciding with electric field &#8220;hot-spots&#8221; of the plasmonic substrate using an external field (e.g., laser). The process described herein details a solution-phase deposition of a catalytically-active noble metal (Pd) from a transition metal halide salt (H2PdCl4) onto aqueously-suspended, anisotropic plasmonic structures (AuNR). The solution-phase process is amenable to making other bimetallic architectures. Transmission UV-vis monitoring of the photochemical reaction, coupled with ex situ XPS and statistical TEM analysis, provide immediate experimental feedback to evaluate properties of the bimetallic structures as they evolve during the photocatalytic reaction. Resonant plasmon irradiation of AuNR in the presence of [PdCl4]2- creates a thin, covalently-bound Pd0 shell without any significant dampening effect on its plasmonic behavior in this representative experiment/batch. Overall, plasmonic photodeposition offers an alternative route for high-volume, economical synthesis of optoelectronic materials with sub-5 nm features (e.g., heterometallic photocatalysts or optoelectronic interconnects).

A protocol for anisotropic photodeposition of Pd onto aqueously-suspended Au nanorods via localized surface plasmon excitation is presented.

הפקדת המשטרה על הננו-מפלסי על ידי משטח פלשני הריגוש

A protocol is described to photocatalytically guide Pd deposition onto Au nanorods (AuNR) using surface plasmon resonance (SPR). Excited plasmonic hot ...

Graphene-Assisted Quasi-van der Waals Epitaxy of AlN Film on Nano-Patterned Sapphire Substrate for Ultraviolet Light Emitting Diodes

This protocol demonstrates a method for graphene-assisted quick growth and coalescence of AlN on nano-pattened sapphire substrate (NPSS). Graphene layers are directly grown on NPSS using catalyst-free atmospheric-pressure chemical vapor deposition (APCVD). By applying nitrogen reactive ion etching (RIE) plasma treatment, defects are introduced into the graphene film to enhance chemical reactivity. During metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) growth of AlN, this N-plasma treated graphene buffer enables AlN quick growth, and coalescence on NPSS is confirmed by cross-sectional scanning electron microscopy (SEM). The high quality of AlN on graphene-NPSS is then evaluated by X-ray rocking curves (XRCs) with narrow (0002) and (10-12) full width at half-maximum (FWHM) as 267.2 arcsec and 503.4 arcsec, respectively. Compared to bare NPSS, AlN growth on graphene-NPSS shows significant reduction of residual stress from 0.87 GPa to 0.25 Gpa, based on Raman measurements. Followed by AlGaN multiple quantum wells (MQWS) growth on graphene-NPSS, AlGaN-based deep ultraviolet light-emitting-diodes (DUV LEDs) are fabricated. The fabricated DUV-LEDs also demonstrate obvious, enhanced luminescence performance. This work provides a new solution for the growth of high quality AlN and fabrication of high performance DUV-LEDs using a shorter process and less costs.

A protocol for graphene-assisted growth of high-quality AlN films on nano-patterned sapphire substrate is presented.

גראפן בסיוע-ואן דר ואלס כאפיאידיי הסרט על בסיס הספיר ננו-בדוגמת המצע עבור דיודות אור אולטרה סגול

This protocol demonstrates a method for graphene-assisted quick growth and coalescence of AlN on nano-pattened sapphire substrate (NPSS). Graphene layers ...