The synthesis and functionalization of noble metal nanoclusters

dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorJohans, Christoffer
dc.contributor.authorAhonen, Päivi
dc.contributor.departmentKemian tekniikan osastofi
dc.contributor.schoolTeknillinen korkeakoulufi
dc.contributor.schoolHelsinki University of Technologyen
dc.contributor.supervisorKontturi, Kyösti
dc.date.accessioned2020-12-04T19:04:28Z
dc.date.available2020-12-04T19:04:28Z
dc.date.issued2005
dc.description.abstractTässä diplomityössä käsitellään jalometallisten, yksikerroksella passivoitujen nanopartikkelien (monolayer protected clusters, MPC) syntetisointia, ominaisuuksia, karakterisointia ja sovelluksia. Kirjallisuusosassa esitellään jalometalliset nanopartikkelit käsitteenä ja niiden poikkeuksellisia ominaisuuksia. Kokeellisessa osassa syntetisoidaan ja karakterisoidaan funktionalisoituja kulta- ja hopeananopartikkeleita. Metallisia nanopartikkeleita voidaan stabiloida tioleilla, joiden primäärisen rikin on todettu sitoutuvan lujasti useiden metallien pintaan. Tiolipäällysteen avulla metallisista nanopartikkeleista saadaan kemiallisesti hyvin pysyviä, jolloin ne säilyvät muuttumattomina kuivana jauheena ilman läsnä ollessa ja ne voidaan liuottaa ja saostaa uudelleen sopivilla liuottimilla. Stabiilien nanopartikkelien pinnan ominaisuuksia voidaan muokata hajottamatta metallista ydintä tai muuttamatta sen rakennetta ja kokoa oleellisesti. Tutkimusosassa syntetisoitiin heksaanitiolilla passivoituja nanopartikkeleita sekä kullasta että hopeasta, Synteesimenetelmänä käytettiin kahdessa faasissa tehtävää synteesiä, jossa tolueeniin liukenevat nanopartikkelit muodostuivat orgaanisessa faasissa. Tällä menetelmällä onnistuttiin syntetisoimaan stabiileja halkaisijaltaan 1-3 nm olevia kultapartikkeleita, mutta stabiilien kooltaan suurempien 3-10 nm:n hopeapartikkeleiden saanto ei ollut vaadittavan hyvä. Partikkelien kokoa ja kokojakaumaa tutkittiin läpivalaisumikroskooppikuvien (TEM) ja ultraviolettivalon ja näkyvän valon spektroskopian (Uv-vis) avulla. Alkaanitioleilla päällystettyjen partikkelien pintaa muokattiin ligandinvaihtoreaktioilla, joissa osa pintaan kiinnittyneistä alkaanitiolimolekyyleistä korvattiin terminaalisesti funktionalisoidulla tiolilla. Kultapartikkelien pintaan adsorboituneesta heksaanitiolista osa vaihdettiin korvausreaktiossa merkaptopropionihappoon, kun taas hopeapartikkelit funktionalisoitiin atsobentseeni-funktionaalisella tiolilla. Tiolien vaihtuminen todettiin infrapunaspektroskopian (IR) ja voltammetristen mittausten avulla. Syklisellä voltammetrialla (CV) ja differentiaalipulssivoltammetrialla (DPV) tutkittiin myös partikkelien kvantisoitunutta varautumista sekä sähkökemiallista reaktiivisuutta.fi
dc.format.extent63
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/92267
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-2020120451102
dc.language.isofien
dc.programme.majorFysikaalinen kemiafi
dc.programme.mcodeKem-31fi
dc.rights.accesslevelclosedAccess
dc.titleThe synthesis and functionalization of noble metal nanoclustersen
dc.titleJalometallisten nanoklusterien syntetisointi ja funktionalisointifi
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotPro gradu -tutkielmafi
dc.type.publicationmasterThesis
local.aalto.digiauthask
local.aalto.digifolderAalto_14743
local.aalto.idinssi26695
local.aalto.openaccessno
Files