Silver nanostructures: chemical synthesis of colloids and composites nanoparticles, plamon resonance properties and silver nanoparticles monolayer films prepared by spin-coating

El presente trabajo tiene como objetivo desarrollar en solución acuosa y a tem-peratura ambiente, rutas de síntesis química coloidal de nanopartículas de plata y nano-partículas compuestas estables. Se obtienen nanopartículas de plata reproducibles, con un control morfológico de tamaño y forma duran...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Torres Heredia, Victor Elias
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2011
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/52807
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/52807
https://dx.doi.org/10.5821/dissertation-2117-94503
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Silver nanoparticles
Nanoprisms
Synthesis
Coating
Stöber method
Composites
Core-shell nanoparticles
Titania nanoparticles
620
id ES_35c13a70286da7d2fe1c8cef3d1af654
oai_identifier_str oai:www.tdx.cat:10803/52807
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Silver nanostructures: chemical synthesis of colloids and composites nanoparticles, plamon resonance properties and silver nanoparticles monolayer films prepared by spin-coating
title Silver nanostructures: chemical synthesis of colloids and composites nanoparticles, plamon resonance properties and silver nanoparticles monolayer films prepared by spin-coating
spellingShingle Silver nanostructures: chemical synthesis of colloids and composites nanoparticles, plamon resonance properties and silver nanoparticles monolayer films prepared by spin-coating
Torres Heredia, Victor Elias
Silver nanoparticles
Nanoprisms
Synthesis
Coating
Stöber method
Composites
Core-shell nanoparticles
Titania nanoparticles
620
title_short Silver nanostructures: chemical synthesis of colloids and composites nanoparticles, plamon resonance properties and silver nanoparticles monolayer films prepared by spin-coating
title_full Silver nanostructures: chemical synthesis of colloids and composites nanoparticles, plamon resonance properties and silver nanoparticles monolayer films prepared by spin-coating
title_fullStr Silver nanostructures: chemical synthesis of colloids and composites nanoparticles, plamon resonance properties and silver nanoparticles monolayer films prepared by spin-coating
title_full_unstemmed Silver nanostructures: chemical synthesis of colloids and composites nanoparticles, plamon resonance properties and silver nanoparticles monolayer films prepared by spin-coating
title_sort Silver nanostructures: chemical synthesis of colloids and composites nanoparticles, plamon resonance properties and silver nanoparticles monolayer films prepared by spin-coating
dc.creator.none.fl_str_mv Torres Heredia, Victor Elias
author Torres Heredia, Victor Elias
author_facet Torres Heredia, Victor Elias
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Calderón Moreno, José María
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Física Aplicada
dc.subject.none.fl_str_mv Silver nanoparticles
Nanoprisms
Synthesis
Coating
Stöber method
Composites
Core-shell nanoparticles
Titania nanoparticles
620
topic Silver nanoparticles
Nanoprisms
Synthesis
Coating
Stöber method
Composites
Core-shell nanoparticles
Titania nanoparticles
620
description El presente trabajo tiene como objetivo desarrollar en solución acuosa y a tem-peratura ambiente, rutas de síntesis química coloidal de nanopartículas de plata y nano-partículas compuestas estables. Se obtienen nanopartículas de plata reproducibles, con un control morfológico de tamaño y forma durante el proceso de síntesis. Llevamos a cabo el estudio de las propiedades ópticas (espectros de absorción de las resonancias de plasmones superficiales (SPR)) que caracterizan a una determinada forma y tamaño. El análisis incluye estructuras nanométricas de plata de diferentes tamaños, en ambientes diversos y formas diferentes, como esferas, prolates, y prismas de diferente sección transversal, etc Se ha demostrado que la síntesis química produce coloides de nanopartículas de plata esféricas y anisotrópicas estables. La morfología y estabilidad de las nanopartícu-las coloidales son estudiadas mediante técnicas de espectroscopia y microscopía elec-trónica. El rol y concentración necesaria de cada uno de los reactivos para producir co-loides estables mediante síntesis química son determinadas. Se ha demostrado que, con-trariamente a las opiniones actualmente expresadas en la literatura, es posible controlar el tamaño de las nanopartículas de plata y obtener coloides de nanopartículas de plata esféricas y anisotrópicas estables por largo tiempo, utilizando una ruta de síntesis quí-mica sencilla y una baja concentración de reactivos estabilizadores (PVP). Recubrimientos de nanopartículas esféricas de plata estabilizadas con polivinilpirroli-dona (PVP) sobre substratos de vidrio óptico son preparados mediante el proceso de spin-coating y un posterior tratamiento térmico. Diferentes morfologías tipo core-shell de Ag@SiO2 son preparados mediante un método químico simple y rápido, sin necesidad de adicionar reactivos de acoplamiento o modificadores superficiales de la sílice. Proponemos mecanismos de reacción para la preparación de diferentes nano-estructuras tipo core-shell de plata-sílice. Las nanopartí-culas compuestas de sílice-plata muestran unas propiedades de absorción de resonancia plasmónica muy evidentes. El trabajo de éste capítulo ha sido realizado en colaboración con Juan C. Flores, quien desarrolló la ruta de síntesis como parte de sus estudios de doctorado. Por último, una modificación del método sol-gel es empleada para la prepara-ción de nanopartículas de TiO2, y partículas compuestas de Ag@TiO2, SiO2@TiO2-Ag y SiO2@Ag@TiO2. Diferentes morfologías tipo core-shell son preparadas mediante un método químico simple y rápido sobre un substrato óxido, sin necesidad de adicionar agentes de acoplamiento o modificaciones superficiales. Las evidentes propiedades de absorción plasmónica de las nanopartículas de plata mostradas por las partículas com-puestas han demostrado la presencia de plata metálica sobre la titania, sin la posterior oxidación de la capa de plata por el contacto directo con la titania (TiO2). Esta evidencia es confirmada por la técnica de microscopía electrónica de alta resolución. Las propie-dades de absorción plasmónica de las partículas compuestas hacen a estos materiales muy prometedores para aplicaciones foto-catalíticas.
publishDate 2011
dc.date.none.fl_str_mv 2011
2011
2011
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10803/52807
https://dx.doi.org/10.5821/dissertation-2117-94503
url http://hdl.handle.net/10803/52807
https://dx.doi.org/10.5821/dissertation-2117-94503
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
language_invalid_str_mv Inglés
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 87 p.
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
dc.source.none.fl_str_mv TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
reponame:TDR. Tesis Doctorales en Red
instname:CBUC, CESCA
instname_str CBUC, CESCA
reponame_str TDR. Tesis Doctorales en Red
collection TDR. Tesis Doctorales en Red
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869405908757381120
spelling Silver nanostructures: chemical synthesis of colloids and composites nanoparticles, plamon resonance properties and silver nanoparticles monolayer films prepared by spin-coatingTorres Heredia, Victor EliasSilver nanoparticlesNanoprismsSynthesisCoatingStöber methodCompositesCore-shell nanoparticlesTitania nanoparticles620El presente trabajo tiene como objetivo desarrollar en solución acuosa y a tem-peratura ambiente, rutas de síntesis química coloidal de nanopartículas de plata y nano-partículas compuestas estables. Se obtienen nanopartículas de plata reproducibles, con un control morfológico de tamaño y forma durante el proceso de síntesis. Llevamos a cabo el estudio de las propiedades ópticas (espectros de absorción de las resonancias de plasmones superficiales (SPR)) que caracterizan a una determinada forma y tamaño. El análisis incluye estructuras nanométricas de plata de diferentes tamaños, en ambientes diversos y formas diferentes, como esferas, prolates, y prismas de diferente sección transversal, etc Se ha demostrado que la síntesis química produce coloides de nanopartículas de plata esféricas y anisotrópicas estables. La morfología y estabilidad de las nanopartícu-las coloidales son estudiadas mediante técnicas de espectroscopia y microscopía elec-trónica. El rol y concentración necesaria de cada uno de los reactivos para producir co-loides estables mediante síntesis química son determinadas. Se ha demostrado que, con-trariamente a las opiniones actualmente expresadas en la literatura, es posible controlar el tamaño de las nanopartículas de plata y obtener coloides de nanopartículas de plata esféricas y anisotrópicas estables por largo tiempo, utilizando una ruta de síntesis quí-mica sencilla y una baja concentración de reactivos estabilizadores (PVP). Recubrimientos de nanopartículas esféricas de plata estabilizadas con polivinilpirroli-dona (PVP) sobre substratos de vidrio óptico son preparados mediante el proceso de spin-coating y un posterior tratamiento térmico. Diferentes morfologías tipo core-shell de Ag@SiO2 son preparados mediante un método químico simple y rápido, sin necesidad de adicionar reactivos de acoplamiento o modificadores superficiales de la sílice. Proponemos mecanismos de reacción para la preparación de diferentes nano-estructuras tipo core-shell de plata-sílice. Las nanopartí-culas compuestas de sílice-plata muestran unas propiedades de absorción de resonancia plasmónica muy evidentes. El trabajo de éste capítulo ha sido realizado en colaboración con Juan C. Flores, quien desarrolló la ruta de síntesis como parte de sus estudios de doctorado. Por último, una modificación del método sol-gel es empleada para la prepara-ción de nanopartículas de TiO2, y partículas compuestas de Ag@TiO2, SiO2@TiO2-Ag y SiO2@Ag@TiO2. Diferentes morfologías tipo core-shell son preparadas mediante un método químico simple y rápido sobre un substrato óxido, sin necesidad de adicionar agentes de acoplamiento o modificaciones superficiales. Las evidentes propiedades de absorción plasmónica de las nanopartículas de plata mostradas por las partículas com-puestas han demostrado la presencia de plata metálica sobre la titania, sin la posterior oxidación de la capa de plata por el contacto directo con la titania (TiO2). Esta evidencia es confirmada por la técnica de microscopía electrónica de alta resolución. Las propie-dades de absorción plasmónica de las partículas compuestas hacen a estos materiales muy prometedores para aplicaciones foto-catalíticas.The present work aims to develop chemical synthesis routes of stable colloidal silver nanoparticles and composites nanoparticles in aqueous solution at room tempera-ture. We obtain reproducible morphological control of silver nanoparticles size and shape during synthesis solely by solution chemistry and carry out the study of the opti-cal properties (surface plasmon resonances (RPS) absorption spectra) which character-ize a specific shape and size. The analysis includes silver nanosized bodies of different size, in diverse environments and of various shapes, as spheres, prolates, and prisms of different transversal section, etc. Synthetic wet chemistry routes yielding stable colloids of spherical and aniso-tropic silver nanoparticles are demonstrated, and the morphology and stability of the colloidal nanoparticles studied extensively through spectroscopy and electron micros-copy techniques. The role of each reagent and the concentrations required to obtain sta-ble colloid via these wet chemical routes is determined. It was shown that, contrary to commonly expressed opinions in the literature, it is possible to control the particle size of silver nanoparticles and obtain long-term sable colloids of both spherical and aniso-tropic silver nanoparticles using simple chemical routes and low concentration of stabi-lizing agent (PVP). Films of polyvinylpyrrolidone (PVP) stabilized spherical silver nanoparticles are also prepared, by using spin coating on standard optical glass plates and subsequent thermal processing. Different core-shell type morphologies of Ag@SiO2 are also produced using a simple and rapid chemical method, without using added coupling agents or surface modifications of silica. We propose reaction mechanisms for the formation of the dif-ferent silica-silver core-shell nanostructures. The silica-silver composite nanoparticle display clear plasmonic resonance absorption properties. This chapter work has been done in collaboration with PhD student Juan C. Flores who developed the synthesis route as part of his doctoral studies. Finally, a sol-gel chemistry approach was used to fabricate nanoparticles in the systems TiO2, Ag@TiO2, Ag@TiO2-SiO2 and TiO2@Ag@SiO2. Different core-shell morphologies are produced using a simple and rapid chemical method. without using added coupling agents or surface modifications of the oxide substrate. Clear silver na-noparticle plasmonic absorption properties shown by the composite nanoparticles demonstrate the formation of metallic Ag, without the oxidation of Ag nanoshell in di-rect contact with TiO2, evidence confirmed also by high resolution electron microscopy. The plasmonic absorption properties of the composites nanoparticles make them a promising material for photocatalytic applications.DOCTORAT EN FÍSICA APLICADA I SIMULACIÓ EN CIÈNCIES (Pla 1998)Universitat Politècnica de CatalunyaCalderón Moreno, José MaríaUniversitat Politècnica de Catalunya. Departament de Física Aplicada201120112011info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion87 p.application/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10803/52807https://dx.doi.org/10.5821/dissertation-2117-94503TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:TDR. Tesis Doctorales en Redinstname:CBUC, CESCAInglésADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.info:eu-repo/semantics/openAccessoai:www.tdx.cat:10803/528072026-06-14T12:46:07Z
score 15,301603

Similares en LA Referencia