Nanopartiküller, nanoteknolojinin yapı taşlarıdır, çünkü tıpta atılımlara, elektronik, enerji depolamasına ve çevredeki remediasyonlara izin veren özel özellikleriyle, nanoparçacıkların boyutlarını ve kompozisyonunu tartışır, kedisel aktivitelerini optimize edin veya nanomalzemelerin güvenliğini sağlamak, yüzeysel olmayan nanomalzemelerin belirlenmesi ve türlerine yönelik temel kimyasal yöntemlere sahip olmak.

Yüzey Kimyasının Nanopartikül Performansında Eleştirel Rolü

Bu nedenle, yüzey kimyasının neden bu kadar derin bir şekilde önemli olduğunu anlamak önemlidir. Nanopartikülin yüzeyi fiziksel, kimyasal ve biyolojik etkileşimlerin ortaya çıktığınız dinamik bir arayüzdir. Yüzey nanoparçacıkları üzerindeki etkileri, sadece kokpitli siteler veya elektrostatik potansiyelin varlığı, organik bir nanoparçacıklık tabakasının oluşturulması ve nano-partiküllerin fiziksel olarak tanımlanması, nano-parçacıklı sistemlerdeki bu türdeki nanoparçacıkların kaplamaları ile ilgili olarak daha iyi hale getirebilir.

Konvansiyonel Yüzey Karakterizasyon Yaklaşımlarının Sınırlandırılması

Yeni yöntemler etkisini takdir etmek için, daha eski, albeit'in kısıtlamalarını hatırlaması faydalı olacaktır.(TGA)[Döneticileri ve nanoparçapları arasındaki uzaysal dağılımın belirlenmesi gerekir.[Döneticileri değiştir]

Yenilikçi Karakterizasyon Yöntemleri: Ayrıntılı Bir Bakış

1. Tip-Enhanced Raman Spectroskop (TERS)

TERS muhtemelen Raman spektroskopi'nin en heyecan verici son gelişmelerden biridir.TERS, atomik kuvvet mikroskobunun en iyi görüntüleme kapasitesi ile birlikte, yerelleştirilmiş yüzey plazminleri (STM) son derece yoğun, sınırlı elektromanyetik alan ile, bir metalik sinyalin altında doğrudan doğruya doğrulanmış olan 20.Dönlümün üzerindeki etkisini tespit eder.

Nanopartikül Çalışmalarında TERS için Pratik Bakışlar

Güvenilir TERS verileri elde etmek için, araştırmacılar ipucu materyali kontrol etmeli, form ve temiz hatları. Silver ipuçları en güçlü geliştirme sunarken, altın ipuçları daha kimyasal olarak stabil hale gelir.Kuantum dotları üzerinde polimer kaplamaları analiz etmek için uygulanan, optik nanoparçacıkları ve reklamlarda toz kirliliğini azaltmak için tekrarlanmalıdır.For nanopartiküller metal oksitler üzerinde çalışır.

2. Gelişmiş X-ray Photoelectron Spectroskopi Derinlik Profil

X-ray, fotoelectron spektroskopu (XPS), sıkıştırılmış fotonların elemental kompozisyonu ve kimyasal özelliklerini içeren iyi yapılandırılmış bir tekniktir.Inglish XPS, ortalama yüzey kompozisyonunu sağlar, ancak temel ve kabuk katkılarını derinlikli olarak ölçemez.

Nanopartikül Yüzey Kimyası için Hyphenated XPS Methods for Nanopartikül Surface Chemistry

Bir diğer son gelişme, XPS'nin operasyonel ortamına () olan darbesidir (parallel görüntüleme veya tarama) bir örnek yüzey üzerinde kimyasal devlet dağıtımlarını haritalayabilir, ancak uzaysal karar genellikle mikrometre aralığına göre daha azdır.

3. Atom Kuvvetleri Spektroskopu (AFS) Fonksiyonelleştirilmiş ipuçları ile

Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) atomik karar ile görüntüleme yüzeyi topografisi için en iyi bilinmektedir, ancak ortaya çıkan bir nanoparçap makinesinin sayısal olarak ölçülmesi, elastik olmayan kuvvet spektroskopi (AFS)[Döneticileri)[Döneticileri ölçtüğünde, bir biyolojik parça için, bir nano-parçacıklı bir yüzeysel yüzeysel bir yüzeysel ölçümler için sayısal bir şekilde yapılır.

Diğer Spectroscopies ile AFM'yi birleştirmek

AFS'nin gerçek gücü diğer tekniklerle birleştirildiğinde ortaya çıkıyor.ETHFLT:0)PeakForce QNM) (Quantitative Nanomechanical Mapping) Aynı zamanda topografi ve mekanik özellikler, eksion ve mod gibi, kimyasal kontrast haritaları üreterek.

4. Katı Devlet NMR ve DNP-NMR Yüzey Yapıları için

Nükleer rezonanslar (NMR) spektroskopi genellikle nanoparçacık yüzey analizinde göz ardı edilir, çünkü geleneksel çözüm NMR büyük parçacıklar için mümkün değildir.[Down][B][/FONT=3][/FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=3}[FONT=FONT=3][/FONT=)

5. Yüzey-Functionalized Nanopartiküller üzerinde MALDI-TOF Mass Spectrometri

Bu tür nanoparçacıklar için kullanılan nanoparçacıklar (MALDI-TOF MS), nanoparçacıkların (parçacık) yüzeysel parametrelerin belirlenmesi ve nanoparçapların incelenmesi için kullanılan yöntemlerdir.

Geleneksel Yaklaşımlar Üzerinde Yenilikçi Yöntemlerin Karşılaştırma Faydaları

Yukarıda açıklanan teknikler, modern nanopartikül yüzey karakterizasyonu için onları vazgeçilmez kılan birkaç avantaj paylaşıyor:

  • [FONT:0]Nanometer-scale space çözünürlüğü: TERS ve AFS, 1-20 nm'ye kadar kimyasal özellikleri çözemez, heterojenliği birbirine benzeyen teknikler ortaya çıkarabilir.
  • [FONT=0]Molecular spesifikity:[Dönetici:[Dönetici:0) TERS, vibrasyonel parmak izi sağlar; NMR atom seviyesindeki bağ detayları verir; kütle spektrometresi tam moleküler ağırlıklar sunar.
  • [FONT:0] Hayırlı imha ve situ yeteneği: AFS, çevreye zarar vermeden sıvı olarak çalışır; DNP-NMR sert pretedavi gerektirmez.
  • [FONT:0)Depth profili: [DÜDÜT:1] GCIB ile GCIB, organik veya inorganik kabuklar aracılığıyla derin bir derinlik işlevi olarak kimyasal kompozisyonu karıştırıyor.
  • [FONT=0)Chemical state analizi:[Dönem:[Dönem: 0,0) XPS, oksidasyon devletlerini ve koordinasyon ortamlarını belirler; NMR bağlayıcı modları tespit eder.

Tek bir teknik tüm cevaplar sunar; yerine, alan bir Raman spektrumu için özel bir yere doğru ilerliyor ve sonunda aynı parçacığın kabuk kalınlığını onayladığı aynı parçacığın yoğun bir filmine giriyor. Örneğin, bir araştırmacı öncelikle AFM'yi bir makroskobik ölçeklendirme için bir yüzey kimyası kullanarak kullanabilir.

Kesme-Edge Nanoteknoloji Uygulamaları

Bu teknikler tarafından etkinleştirilen yüzey kimyasının gelişmiş anlayışı zaten pratik ilerlemelere tercüme edilir.

Hedeflenen İlaç Teslimatı

Liposomes, polimerik micelller ve altın nanopartiküller için, bazı parçacıkların ligandları hedeflemenin yoğunluğu ve düzenlemesi (örneğin, folic asit, antikorlar) yüzeyde hücreye özgü reseptörleri bağlama yeteneğini belirler. TERS ve AFS, ligand dağıtımın genellikle üniformadan ziyade yarı yarıya düştüğünü ortaya koydu, bazı parçacıkların neden bu karakterizasyon araçlarını kullanarak yüksek oranda temizlendiğini açıkladı.

Heterojen Kedi

Kedili sistemlerde, nanopartikül katalizörlerin yüzey kimyası - AFS gibi, hatalı sitelerin varlığı, oksijen vazo teşvik edicileri veya adsorbed teşvik edicileri -parça nanopartiküller aktivitesi ve hidrojenleme tepkileri için TERS'yi doğrudan bir yüzey teşvik edici değişiklikler tespit edebilir, AFS'nin fonksiyonelleştirilmiş ipuçları ile birlikte, reaksiyonları için bağlayıcılığı tercih ederek kendilerini haritalar halinde haritalar tercih eder.

Çevre Nanosensorsors

Nanopartikül tabanlı sensörler, belirli bir analytes'i bağlayan yüzey modifikasyonlarına güveniyor, tespit edilebilir bir sinyale yol açıyor (örneğin, yüzeysel Raman saçını (SERS) veya plaznik değişimi) Bu derin anlayışın stabilitesini gerçekçi çevre koşulları altında ölçebilirken, organik madde) kritiktir. NMR ve kütle spektrometri zamanla ligand değişimi ve bozulmayı izleyebilir, AFS bireysel parçacıklar üzerinde sıkı bir şekilde bağlayıcılığı ölçebilir.

Future: Correlative and Operando Techniques

Nanopartikül yüzey kimyası karakterizasyonu, Raman spektroskopi ile mikroskop ve spektroskopi) ile ilgili olarak, bu tür bir mikropartikülasyonel analizleri ile ilgili olarak, nano-telif mikroskopları tanımlamak için daha kolay bir şekilde yapılır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Nanopartikül yüzey kimyasını yüksek çözünürlük ve spesifikite ile karakterize etmek artık lüks değil, nanoteknolojiyi geliştirmek için bir zorunluluktur.Bu yöntemler burada vurgulandı - tipik Raman spektroskopu, gelişmiş XPS ile yüzey kompozisyonunu kullanarak, atomik kuvvet spektroskopu sağlar, DNP-enhanced sağlam-state NMR, ve MALDI- bazlı kütle spektrometresi - geleneksel toplu tekniklerin sınırlamalarını aşarak, yüzey kompozisyonunu çok yönlü bir görünüm sağlarlar.