Au@ZnO core-shell nanoparticles (NPs) were prepared by a simple method followed by heat-treatment for gas sensor applications. The advantage of the core-shell morphology was investigated by comparing the gas sensing performances of Au@ZnO core-shell NPs with pure ZnO NPs and different wt% of Au-loaded ZnO NPs. The crystal structures, shapes, sizes, and morphologies of all sensing materials were characterized by XRD, TEM, and HAADF-STEM. Au@ZnO core-shell NPs were nearly spherical in shape and Au NPs were encapsulated in the center with a 40-45 nm ZnO shell outside. The gas sensing operating temperature for Au@ZnO core-shell NPs was $300^{\circ}C$, whereas it was $350^{\circ}C$ for pure ZnO NPs and Au-loaded ZnO NPs. The maximum response of Au@ZnO core-shell NPs to 1000 ppm CO at $300^{\circ}C$ was 77.3, which was three-fold higher than that of 2 wt% Au-loaded ZnO NPs. Electronic and chemical effects were the primary reasons for the improved sensitivity of Au@ZnO core-shell NPs. It was confirmed that Au@ZnO core-shell NPs had better sensitivity and stability than Au-loaded ZnO NPs.
The electrochromic properties of Au nanoparticles (NPs) incorporating poly (3, 4-ethylenedioxythiphene) (PEDOT) film were investigated. Trisodium citrate was used for stabilizing Au NPs to control the size. The capping molecules of the Au nanoparticles were exchanged from citrate to 2-mercaptoethanol (2-ME). Water was removed by centrifuge and Au NPs were redispersed in methanol (MeOH). Finally, we obtained ca. 11.7 nm diameter of Au NPs. The effects of 0.15 at% of Au NPs incorporation on the optical, electrical, and eletrochromic properties of PEDOT films were investigated. The electrical property and switching speed of Au/PEDOT film was slightly improved over that of PEDOT film because Au NPs play a hopping site role and affect packing density of the PEDOT chain. Through the ultra violet-visible spectra of PEDOT and Au/PEDOT films at -0.7 V (vs Ag/AgCl), blue shift of maximum absorption peak was observed from PEDOT (585.4 nm) to Au/PEDOT (572.2 nm) due to a shortening of conjugated length of PEDOT. The Au NPs interfered with the degree of conjugation and the maximum absorption peak was shifted to shorter wavelength.
Purpose: The present study aimed to compare the immune-enhancing potential of gold nanoparticles (AuNPs) to Alum against rabies vaccine and the related immunological, physiological, and histopathological effects. Materials and Methods: Alum and AuNPs sole and in combination with rabies vaccine were used at 0.35 mg/mL and 40 nM/mL, respectively. Rats used were categorized into six groups (20/each): control rats, rabies vaccine, aluminum phosphate gel, rabies vaccine adsorbed to Alum, AuNPs, and rabies vaccine adjuvant AuNPs. Results: Liver and kidney functions were in the normal range after AuNPs and Alum adjuvanted vaccine compared to control. Interleukin-6 and interferon-γ levels were significantly increased in groups immunized with Alum and AuNPs adjuvanted vaccine, the peak level was in the case of AuNP adjuvanted vaccine on the 14th day. Ninety days post-vaccination, total immunoglobulin G (IgG) against adjuvanted rabies vaccine showed a significantly elevated antirabies IgG with AuNPs and Alum adsorbed vaccine compared with unadjuvanted one. The total antioxidant capacity, malondialdehyde (MDA) levels, superoxide dismutase, and glutathione peroxidase activities were significantly increased post-adjuvanted AuNPs adjuvanted vaccine vaccination than in Alum adsorbed vaccine, while MDA was significantly decreased. The histopathological examination revealed detectable alterations post-AuNPs and Alum adjuvanted vaccine immunization compared with liver and kidney profiles post-administration of unadjuvanted and non-immunized groups, meanwhile, splenic tissue revealed hyperplasia of lymphoid follicles indicating increased immune reactivity. Conclusion: The AuNPs are promising enhancers of the immune response as Alum, and the undesirable effects of AuNPs could be managed by using suitable sizes, shapes, and concentrations.
Since first discovery of strong Raman spectrum of molecules adsorbed on rough noble metal, surface enhanced Raman scattering (SERS) has been widely used for detection of molecules with low concentration. Surface plasmons at noble metal can enhance Raman spectrum and using Au nanostructures as substrates of SERS has advantages due to it has chemical stability and biocompatibility. However, the photoluminescence (PL) background from Au remains a problem because of obtaining molecular vibration information. Recently, graphene, two-dimensional atomic layer of carbon atoms, is also well known as PL quenchers for electronic and vibrational excitation. In this study, we observed SERS of single layer graphene on or under monolayer of Au nanoparticles (NPs). Single layer graphene is grown by chemical vapor deposition and transferred onto or under the monolayer of Au NPs by using PMMA transfer method. Monolayer of Au NPs prepared using Langmuir-Blodgett method on or under graphene surface provides closed and well-packed monolayer of Au NPs. Scanning electron microscopy (SEM) and Raman spectroscopy (WItec, 532 nm) were performed in order to confirm effects of Au NPs on enhanced Raman spectrum. Highly enhanced Raman signal of graphene by Au NPs were observed due to many hot-spots at gap of closed well-packed Au NPs. The results showed that single layer graphene provides larger SERS effects compared to multilayer graphene and the enhancement of the G band was larger than that of 2D band. Moreover, we confirm the appearance of D band in this study that is not clear in normal Raman spectrum. In our study, D band appearance is ascribed to the SERS effect resulted from defects induced graphene on Au NPs. Monolayer film of Au NPs under the graphene provided more highly enhanced graphene Raman signal compared to that on the graphene. The Au NPs-graphene SERS substrate can be possibly applied to biochemical sensing applications requiring highly sensitive and selective assays.
A simple green method was developed for rapid synthesis of silver and gold nanoparticles (AgNPs and AuNPs) has been reported using Lonicera japonica flower extract as a reducing and a capping agent. AgNPs and AuNPs were carried out at $70^{\circ}C$. The successful formation of AgNPs and AuNPs have been confirmed by UV-Vis spectro photometer, fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), energy dispersive X-ray Analysis (EDAX), scanning electron microscopy (SEM) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). To our knowledge, this is the first report where Lonicera japonica flower was found to be a suitable plant source for the green synthesis of AgNPs and AuNPs.
Rokade, Ashish A.;Yoo, Seong Il;Jin, Youngeup;Park, Seong Soo
청정기술
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제26권4호
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pp.251-256
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2020
The biocompatibility and plasmonic properties of Au nanoparticles make them useful for photothermal therapy, drug delivery, imaging, and many other fields. This study demonstrated a novel, facile, economic, and green synthetic method to produce gold nanoparticles. Gold nanoparticles (AuNPs) with spherical and triangular shapes were effectively synthesized using only Schisandra chenesis fruit extract as the capping and reducing agent. The shape of the AuNPs could be engineered simply by adjusting the molar concentration of HAuCl4 in the reaction mixture. The as-synthesized AuNPs were characterized using UV-VIS spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), dynamic light scattering (DLS), and energy dispersive X-ray analysis (EDXA). This study revealed that by using the HAuCl4 concentration in the AuNP synthesis, the shape and size of the AuNPs could be controlled by the concentration of HAuCl4 and Schisandra chinensis fruit extract as a surfactant. The as-synthesized AuNPs samples had sufficient colloidal stability without noticeable aggregation and showed the predominant growth of the (111) plane of face-centered cubic gold during the crystal growth. The catalytic efficiency of the AuNPs synthesized using Schisandra chenesis fruit extract was examined by monitoring the catalytic reduction of 4-nitrophenol to 4-aminophenol using Ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis spectroscopy). The synthesized AuNPs showed good catalytic activity to reduce 4-nitrophenol to 4-aminophenol, revealing their practical usefulness.
Kwon, Hyejin;Kim, Kuk Ki;Song, Jae Kyu;Park, Seung Min
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제35권3호
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pp.865-870
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2014
Gold nanoparticles (AuNPs) were synthesized by laser (Nd:YAG, ${\lambda}$ = 1064 nm) ablation of a gold target immersed in various aqueous electrolyte solutions (7 mM of LiCl, NaCl, KCl, NaBr, and NaI) as well as in deionized water. The surface plasmon absorption and EDX of AuNPs so produced as well as their TEM images were analyzed to investigate the effects of ambient ions on the growth and aggregation of NPs. The size of AuNPs was reduced by laser ablation in the presence of chloride and bromide ions while it increased drastically when AuNPs were formed in iodide solution. Interestingly, triangular nanoplates were synthesized only in iodide solution. Surface chemistry on AuNPs in various electrolyte solutions was explored to elucidate the role of ions on the size and stability of AuNPs.
Ordered array of gold nanoparticles (Au NPs) over ITO glass was investigated in terms of ITO pretreatment, particle size, and diamines with different chain length. Owing to the indium-tin-oxide (ITO) layer coated on the glass, the substrate surface has a limited number of hydroxyl groups which can produce functionalized amine groups for Au binding, which resulted in the loosely-packed array of Au NPs on the ITO surface. Diamine ligand as a molecular linker was introduced to enhance the lateral binding of adjacent Au NPs immobilized on the amine-functionalized ITO glass, consequently leading to the densely-packed array of Au NPs over the ITO substrate. The molecular bridging effect was strengthened with the increase of chain length of diamines: C-12 > C-8. The packing density of small Au NPs (< 40 nm) was significantly increased with the increase of C-8 diamine, but large Au NPs (> 60 nm) did not produce densely-packed array on the ITO glass even for the dosage of C-12 diamine.
본 연구에서는 플라즈몬 공명 신호 증폭을 위한 AuNPs의 실리카 표면 개질 및 나노 입자의 안정적인 표면 박막 형성을 목표로 하였다. 직경 10 nm의 AuNPs를 수용액 상에서 제조하였으며, AuNPs 표면에 실리카 층을 단계별로 형성시켰다. Tetraethlyorthosilicate 농도를 조절함으로써 실리카 박막 두께를 조절하였으며, 얻어진 나노 입자들을 수용액 표면에 분산시켜 Langmuir-Blodgett 박막을 제조하였다. 흡광스펙트럼의 변화를 관찰함으로써 AuNPs의 크기 변화를 확인하였으며, 원자 힘 현미경으로 LB 박막의 형성 여부와 표면 균일도를 살펴보았다.
Azzam, Eid M.S.;Sami, Radwa M.;Alenezi, Khalaf M.;El Moll, Hani;Haque, A.
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제12권3호
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pp.308-316
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2021
In this work, we report synthesis, characterization and corrosion inhibition properties of cationic thiol surfactant-capped silver (SC-Ag-NPs) and gold (SC-Au-NPs) nanoparticles. SC-Ag-NPs and SC-Au-NPs were characterized using regular techniques include TEM. Corrosion study was carried out using carbon steel (CS) in 3.5% NaCl aqueous solution and characterized using multiple electrochemical techniques. Our results suggest that the paint containing SC-Ag-NPs and SC-Au-NPs endow efficient corrosion protection to the CS. Especially, SC-Au-NPs based paint form a stronger barrier between the metal and the corrosive ions, leading to better inhibition properties.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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