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开发具有光热性能的碳质贵金属纳米复合材料的通用制造策略

摘要

该研究展示了一种简单的水热方法,同时可以推广用于在温和条件(180-200 °C)下可控合成贵金属碳质纳米结构(例如 Au@C、Ag@C),这也为制造空心碳纳米结构提供了一种独特的方法。通过氧化还原蚀刻工艺去除核心(例如,银)来获得碳质结构。已经使用各种显微和光谱技术表征了所实现的纳米粒子的微观结构和组成。十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB) 作为反应体系中的表面活性剂,在这项工作中在 Ag@C、Au@C 纳米电缆及其相应的中空碳质纳米管的形成中起着关键作用。详细讨论了碳质纳米结构的动态生长和形成机制。最后,研究了 Au@C 纳米复合材料的激光诱导光热性能。研究结果可用于设计和构建含碳金属或金属氧化物纳米结构,在电化学催化、储能、吸附剂和生物医学等领域具有潜在应用。

图形摘要

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该研究证明了贵金属碳质纳米复合材料(例如,Au@C)在温和条件下的简单水热合成方法,可以扩展为制备多种碳质核壳纳米粒子的通用方法。 Au@C碳质纳米结构表现出有趣的UV-Vis特性,取决于壳厚度。

亮点

  • 开发一种简单的水热法制备贵金属@C核壳纳米结构

  • 生成的Ag或Au核结晶良好,但碳质壳层为无定形

  • 葡萄糖作为金属离子的还原剂、形状改性剂和表面保护剂具有多重作用

  • 低温(60-100 °C)水热反应蚀刻Ag@C核壳获得中空碳质壳

  • Rodlike Au@C纳米复合材料表现出光热效应,具有生物医学应用潜力

介绍

碳材料在材料科学技术中变得越来越重要。过去已经研究了许多碳颗粒,例如碳纳米管、碳球/点 [1,2,3] 和氧化石墨烯 (GO) [4, 5]。其中,碳纳米结构表现出一些独特的性质,例如良好的稳定性(<200 °C)、多孔管壁、优异的润滑性能、易分散在水中和生物相容性,以及容易与金属(例如,Au、Ag ) 和/或金属氧化物用于生成混合功能纳米结构 [6,7,8,9,10,11,12,13]。

具体而言,碳质金属纳米复合材料由于其在医学应用中的优异生物相容性而引起了更多的兴趣。为了获得这种碳质颗粒或它们的金属杂化结构,已经开发了许多方法,例如水热法,使用糖或淀粉作为起始材料[14],例如,碳质银纳米线和纳米管的一步水热合成蚀刻银核 s[15] 后,一种用于制备 Ag/Cu@聚乙烯醇 (PVA) 同轴纳米电缆、碲 (Te)@PVA 纳米结构 [16] 以及基于多孔膜的模板和正硬模板的模板方法[17,18,19,20] 用于合成碳质纳米结构。然而,去除硬模板可能会导致后处理(化学蚀刻或高温煅烧)出现问题,例如结构破裂或坍塌 [14,15,16,17,18,19,20,21 ,22]。此外,一些报道阐明了在所报道条件下实现的碳质贵金属纳米结构的形成/演化机制。

开发光热疗法是因为它通过产生局部热量对健康组织的损害较小,尤其是在早期转移步骤或肿瘤处于初级阶段时。金纳米粒子 (GNP) 是这种方法的绝佳选择之一。 GNP 多功能设计的最新进展允许在癌组织附近产生局部热量,此外还允许以受控和有针对性的方式递送多种所需药物。 GNP 具有许多优点,使其适用于肿瘤或癌症的光热治疗,因为它们可以被输送到局部肿瘤区域,同时最大限度地减少非特异性分布,通过近红外 (NIR) 激光激活,创造穿透能力深入生物组织,调制多方位癌症光热疗法[23,24,25]。

在此,我们展示了一种在温和条件下(180-200 °C)生成碳质 Au@C 或 Ag@C 纳米结构的简单而有效的合成方法。有趣的是,可以通过低温蚀刻(60 °C 持续数十小时)从碳质结构中蚀刻或去除 Ag 核而不是 Au 核,而无需任何高温处理。将表征所制备的纳米复合材料的微观结构,并了解可能的形成机制。作为案例研究,Au@C 纳米结构的光热特性将通过参考最近的研究 [23,24,25] 进行检查。该研究为制备具有材料科学、催化和生物化学潜在应用的碳质金属纳米复合材料提供了一种简便而有效的策略。

实验方法

化学品

以下化学品购自 Sigma-Aldrich,无需进一步纯化即可直接使用:硝酸银 (> 99%),d -葡萄糖 (99%)、十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB,> 98%) 和氯化金 (III) 三水合物 (HAuCl4·3H2O,> 99.9%)。所有玻璃器皿均用新鲜王水清洗,用蒸馏水和/或乙醇充分冲洗数次,干燥后使用。

碳质Ag@C和Au@C纳米结构的合成

通常,合成过程涉及几个步骤。 在 s 步骤1,将2.0 mL 0.01 M的AgNO3和6.0 mL 0.01 M的葡萄糖溶液加入含有10 mL 0.12 M CTAB溶液的50-mL玻璃烧杯中,然后混合搅拌以确保均质e 是的在 s 步骤2,使用蒸馏水在搅拌10 分钟内将混合物溶液的总体积固定在35 mL以保持均匀。混合溶液的颜色逐渐变成淡黄色,可能是由于在 CTAB 存在下形成了 AgBr 沉淀。而 步骤3,将混合溶液转移到容量为50-mL的带有Teflon内胆的不锈钢高压釜中,并在180 °的烘箱中加热 C 几个小时。

类似于 在制备 Au@C 纳米粒子的过程中,本工作进行了用 HAuCl4·3H2O 溶液代替 AgNO3。在碳质Au@C纳米棒的制备方面,首先合成了Au纳米棒,基于我们之前的工作[26,27, 28],其中 CTAB 在控制 Au纳米棒的形成。将金纳米棒分散在葡萄糖溶液中,在 180 °C 下进一步水热反应 6 24 小时。

中空碳质结构蚀刻

通过将相同的反应溶液保持在 60 °,从 Ag@C 纳米复合材料蚀刻 Ag 核,制备中空碳质纳米结构 C 数十小时,而这不适用于从 Au@C 蚀刻 Au 核。通过动态反应过程去除Ag核, 因此, 形成中空的碳质结构。所得样品用蒸馏水三次漂洗 进一步表征的时间。

特征化

使用各种技术表征所制备的 Au@C 和 Ag@C 碳质纳米结构的形成、生长和蚀刻过程,包括透射电子显微镜(TEM,JEOL-1400)、扫描电子显微镜(SEM,FEI Nova NanoSEM 230 FESEM),高分辨率 TEM (HRTEM),使用 Phillips CM200 场发射枪 TEM,在 200 kV 下操作,UV-Vis 光谱由 Cary 5000 UV-Vis NIR 分光光度计和 1 cm 石英池,傅里叶变换红外 (FT-IR) ) 光谱由 Perkin Elmer Spotlight 400 FT-IR 显微镜 (650–4000 cm −1 )、拉曼光谱仪(雷尼绍 RM1000 拉曼光谱仪,激发波长 514 nm)和使用 Cu-Kα (λ) 的飞利浦 X'pert 多用途 X 射线衍射系统 =0.15406 nm) 辐射,40 kV 和 100 mA,测量范围为 10-80°,扫描步长为 0.02°/s。

光热测量

根据之前的报告[23,24,25,29,30,31],使用热电偶测量光热温度。热电偶测量采用台达 OHM HD2128.2 T 型。光源为密度为0.17 W/cm 2 的激光功率 .为了更准确和可靠,温度由 Cedip Titanium 560 M 红外相机测量,具有 640 × 512 像素分辨率的图像,帧速率高达 100 Hz。像素为正方形,尺寸为 24 × 24 μm。相机中的电荷耦合器件 (CCD) 芯片对 3.6-5.1 μm 的波长敏感,因此在图像中只能看到流体的热辐射,因为 0.8-μm 的激光波长对相机的传感器不可见.温度范围设置为 0–60 °C。对于光热测量,我们选择了Au@C碳质结构(纵横比为~3.7的Au纳米棒)作为案例研究,因为Au在生物系统中具有很强的稳定性和无毒性。

结果与讨论

碳质 Ag@C 纳米结构的微观结构

使用 TEM 和 SEM 技术表征所获得的纳米颗粒的形态和组成。图 1a 显示了所制备的 Ag@C 纳米电缆的 TEM 图像,以及放大图像插图,其中电缆的直径估计为 30-50 nm,而 Ag 芯的宽度为 10-20 nm。 SEM 也证实了这一点,如图 1b 所示,其中 Ag@C 纳米电缆不是直的而是弯曲的。在这里,发现仅形成一维 Ag@C 纳米线和碳质球体,表明通过葡萄糖碳化的自成核和生长过程受到显着抑制,并且在我们的条件下,Ag 核上的涂层过程占主导地位。报告条件。

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Ag@C 纳米结构:a TEM 和 b 碳质纳米电缆的 SEM 图像。 c , d 碳质纳米管的透射电镜

随后,将相同的反应溶液在 60 °C 下保持 24 h,同时不添加蚀刻剂,即可对 Ag@C 纳米电缆进行蚀刻,得到中空碳质管,如图 1c、d 所示。不同的放大倍数。显然,可以通过设计的水热反应从纳米电缆上去除或蚀刻银芯(图 1a)。相比之下,纳米管略微收缩,但没有损坏或断裂,表明碳质壳在报道条件下结构相对稳定。

为了更好地了解 Ag@C 纳米复合材料的形成和生长过程,采用不同的反应时间来跟踪动态反应(图 2)。在180 ℃的反应温度下,随着时间从1 h(a)增加到3 h(b)、6 h(c)、12 h(d)和24 h(e),形成了碳质Ag@C ,其中Ag从点(a)逐渐形成到短棒(b-d),最后形成棒/线(e)。 Ag@C 纳米结构中的银纳米棒结晶良好,图 2f 和 g 中的 HRTEM 图像以及图 2g 的电子衍射图插图证实了这一点。晶格间距为 0.238 nm 的晶格 Ag{111} 面通过 HRTEM 图像清晰可见(图 2g)。

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Ag@C 核壳结构随时间形成过程:a 1 h, b 3 h, c 6 h, d 12 h 和 e 24 小时; f 带有索引平面和 g 的 ED 图案 晶格间距为 0.238 nm 的 Ag@C 纳米复合材料 Ag 棒的 HRTEM,归因于 {111} 面

根据目前的实验,可以使用两种可能的机制来解释 Ag@C 的形成。首先,AgBr沉淀是由Br - 形成的 离子(来自 CTAB)与 Ag + 反应 离子(来自 AgNO3)由于非常小的 K sp (5.0 × 10 −13 ) 在室温下在水溶液中,而 AgBr 不是热稳定的,因此在热处理下形成金属 Ag,作为碳质壳形成和生长的成核中心。 CTAB 在表面改性中还发挥了另一个作用,促进了银纳米棒或纳米线的取向形成,因为 CTAB 分子优先吸附在生长的 Ag 颗粒的长轴晶面上 [32]。其次,葡萄糖作为还原剂还原游离Ag + 离子到 Ag 0 原子在高温(> 140 °C)[33],因为它富含-OH和醛基。然后,新形成的银核作为葡萄糖分子吸附的成核中心,随后聚合为银骨架上的碳质鞘[34,35,36,37]。

作为进一步的确认,XRD 技术用于跟踪 Ag@C 纳米电缆和碳质护套的形成。使用时间相关的 XRD 测量来监测 Ag@C 纳米粒子的中间体和最终产物的组成变化。整个过程由两个阶段组成,具体取决于反应温度。在第一阶段,以葡萄糖、AgNO3和CTAB为原料,在高温(180 °C)下制备Ag@C纳米电缆。第二阶段,将同一体系的反应温度降至60 ℃进行水热处理。生长和蚀刻过程的时间间隔分别为 4 和 3 h,如图 3c 所示。

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XRD 显示了具有碳质壳的 Ag 纳米棒 (A ) 和 Ag 逐渐自我消化 (B ),Ag核的形成和蚀刻/演化曲线(C ),以及碳质 Ag@C 纳米电缆的拉曼光谱 (D )

图 3 显示了最初形成的棕色沉淀的 XRD 图案,并显示出两个强烈的衍射峰,分别标记为立方 AgBr (200) 和 (220)(JCPDS 卡片编号 079-0149)。开始时,直到反应在加热下进行 8 h 时才观察到 Ag 衍射峰,其中金属 Ag(111) 峰出现在 ~ 38.1°(JCPDS 卡号 087-0717)。典型的 Ag(111) 峰强度随时间逐渐增加表明金属 Ag 形成并在报告的条件下约 24 h 时达到其最大强度。注意到一些衍射峰,例如 Ag(200) 和 AgBr(220),在 XRD 图中以某种方式重叠。有趣的是,当反应温度降至 60 °C 时,发生了 Ag 核的蚀刻过程,这由位于 ~ 38.1° 的典型 Ag(111) 衍射峰的强度逐渐降低所证实。数十小时后,蚀刻导致 Ag 核消失,由几乎消失的 Ag(111) 峰证实。已经进行了作为反应时间函数的产物分析,如图 3c 所示。这表明在热条件下几乎可以去除 Ag 核,这与 TEM 观察结果一致(图 1c、d)。此外,拉曼光谱(图 3D)显示了该反应体系中两种类型碳的形成:无定形和图形。

基于上述XRD分析,Ag + 的还原之间可能存在热力学平衡 离子通过葡萄糖形成银核和银被 Br 氧化 离子,与之前的报告一致 [38,39,40]。例如,周等人。 [39] 证明,直到反应温度高于 140 °C,Ag 纳米线才形成,Hussain 的工作 [40] 证实了这一点。对于碳水化合物(例如葡萄糖、糖类)的碳化,人们普遍认为碳质产物可以在 170 至 240 °C 的温度范围内合成 [41, 42]。然而,纳米电缆的碳质护套是无定形的,与高温退火处理获得的碳纳米管或石墨烯不同[1,2,3]。

特别是在蚀刻 Ag 核时,氧分子具有 E 的高电极电位 0 =+1.229 V vs. 标准氢电极 (SHE),足以氧化 Ag 0 到 Ag + 所考虑系统中的离子。先前的研究可以进一步支持这一点,其中在卤化物离子(Br - ) 到具有规则形状的金属纳米粒子在所有方向上都是各向异性的 [43, 44]。徐等人。 [43] 报道了 Cl 或 Br 离子优先蚀刻 Ag 纳米晶体的 (110) 面。这种选择性可能归因于 Ag 晶面(111、110 和 100)的表面自由能的差异。郭等人。 [44] 通过减少表面活性​​剂的表面钝化并因此增加侧平面上的反应性来控制从纳米棒侧的选择性蚀刻起点。我们在类似反应条件下对 Ag@C 纳米粒子的实验观察也证实了 Ag 核蚀刻,如图 4 所示。小黑点(图 4b)可能源于 AgBr 在热处理。可以用示意图来说明Ag@C的合成过程和空心碳质壳的形成(图4c)。

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Ag@C 核壳纳米粒子 (a ) 到中空的碳质结构 (b )。 c Ag@C纳米结构的形成和自消化示意图

还测量了合成的 Ag@C 核壳纳米电缆和中空碳质结构的相应 UV-Vis 特性,如图 5 所示。这也可以进一步证实 Ag 核是从纳米电缆中蚀刻出来的。 Ag@C 纳米电缆在~382 nm 处显示出强烈的吸收峰(图 5b 中的曲线 A),表明存在金属银,可以产生强烈的表面等离子体共振 [39]。相反,碳质纳米管没有吸收峰,如图 5b 的曲线 C 所示。此外,FT-IR光谱(图5a)主要是确认碳质壳层的形成,富含C=O、C-OH和OH等官能团[35]。

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Ag@C 纳米复合材料和中空碳质结构的光学性质通过 FT-IR 光谱 (a ) 和紫外-可见光谱 (b )

这种合成方法的可用性被证实是通用的,不仅适用于银,也适用于其他贵金属(例如金)。这里,AuCl4 选择离子,它们比Ag + 更容易被葡萄糖还原 离子在相同条件下,因为 AuCl4 的标准电化学电位 /Au 0 对(0.99 V vs. SHE)高于Ag + /Ag 0 对(0.799 V vs. SHE)[45, 46]。重要的是,Au比Ag更稳定且无毒,有利于生物医学应用中的光热效应。

图 6 显示 Au@C 碳质纳米结构随时间形成。可以清楚地观察到,在报告的条件下,在 1 h 内形成了非球形 Au 纳米粒子(图 6a),其中 AuCl4 - 离子首先被葡萄糖还原;同时,通过葡萄糖在 180 °C 的温度下聚合几个小时,在 Au 纳米粒子周围形成了碳质外壳,如图 6c-e 所示。随着时间的增加,碳质鞘层厚度从几纳米(图 6d)变厚到几十纳米(图 6e),并且鞘层几何形状与 Au 颗粒本身的形状高度相关。 Ag@C 核壳纳米粒子的电子衍射图被标记为衍射环,分别对应于 (100)、(110)、(111)、(200) 和 (210) 平面(图 6f)。

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Au@C 核壳结构随时间形成:a 1 h, b 3 h, c 6 h, d 12 h 和 e 分别为24 h; f 粒子和衍射环的 ED 图案索引为 (100)、(110)、(111)、(200) 和 (210); g 单个 Au@C 纳米粒子及其 HRTEM 图像 (h ) 和索引 ED 模式 (i ) 显示在单晶中

核壳结构中单个 Au 纳米晶体的晶格(图 6g)通过 HRTEM 技术表征。图 6h 显示的 HRTEM 图像可以将 ~ 0.238 nm 的晶格间距分配给 Au(111) 平面 [47, 48]。图 6i 中的电子衍射点标记为 (100)、(200) 和 (300) 平面,表明在报告条件下形成了单晶。

为了进一步证实所提出的合成策略,在报道的水热条件下,Au 纳米棒也可用于碳质涂层作为核壳结构。作为案例研究,图 7 显示了纵横比为 ~ 3.7 的 Au 纳米棒上的碳质外壳的涂层过程。随着时间的增加,Au纳米棒上的碳质鞘层厚度从~6 nm(图7b)变厚至~15 nm(图7c)和~23 nm(图7d),并且碳质鞘层生长为球形-类似24 h后,不受Au纳米棒长度的影响(图7d)。观察到碳质鞘(灰色)和金纳米棒(黑色)的显着对比。图 7e 和 f 显示了碳质涂层前后单个 Au 纳米棒的 HRTEM 图像。 ~ 0.204 nm 的晶格间距可以分配给 Au(200) 平面。已经对 Au@C 和 Ag@C 纳米结构进行了能量色散光谱 (EDS) 分析,如附加文件 1:图 S1 所示。研究发现,碳质鞘层对金单晶结构的影响较小。

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不同反应时间得到的Au@C核壳结构:a 0 h(原始金纳米棒),b 4 h,c 12 h 和 d 24 小时。 e 单个金棒的 HRTEM 图像。 f 单个Au@C碳质纳米棒的HRTEM图像

光学特性

Au@C纳米结构的相应光学性质通过UV-Vis光谱测量,如图8所示。Au@C纳米颗粒的UV-Vis吸收光谱(图6a-e)从560 nm逐渐红移( a) 对于图 8A 中的强吸收峰,随着鞘层厚度的增加(图. 6c–d)。类似地,对于图 7a-d 中的 Au@C 纳米棒,碳质外壳的厚度影响 Au 纳米棒的强烈表面等离子体共振(纵向模式),并导致从原始~810 nm(a)红移到~820 nm (b)、~826 nm(c)和~848 nm(d),如图8B所示,而位于518 nm附近的另一个表面等离子体共振(横向模式)几乎保持在相同的位置。也就是说,碳质鞘确实影响了Au@C纳米复合材料的表面等离子体共振[36]。

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Au@C 纳米复合材料的紫外-可见光谱:A 分别在 1、3、6、12 和 24 h 获得的 Au@C 碳质非球形纳米粒子。 B 分别在0、4、12和24 h得到的Au@C碳质纳米棒

众所周知,Au 是一种贵金属,其纳米粒子可以表现出强烈的表面等离子体共振 (SPR),这会受到其尺寸、形态和周围介质的影响。 Au@C 非球形纳米粒子(图 6a-e)和 Au@C 纳米棒(图 7a-d)都显示出强烈的 SPR,在 UV-Vis 光谱中峰逐渐红移(图 8A、B ),可能是由于 Au 表面碳质壳的厚度增加所致。这可以得到先前研究的支持 [49,50,51,52]。作者报告说,金 (Au) 纳米粒子等光子纳米结构的表面改性可导致新的物理现象,包括选择性光-物质相互作用和快速能量转移过程 [49,50,51]。其他人报告说,碳成分也可以影响这种混合系统的光-物质相互作用,例如,通过减少散射效应。多层石墨烯壳(亚 5 nm 厚度)的存在影响了封装的 Au 纳米颗粒的光学性质和稳定性(化学和热)[52]。

研究了 Au@C 碳质纳米结构的激光诱导热(光热)特性。选择 Au@C 作为案例研究,因为 Au 比 Ag 更稳定,并且在生物系统中无毒。图 9 显示了 Au@C 的光热特性,不同壳厚度约为 6 nm、15 nm 和 23 nm。颜色从蓝色(冷)变为红色(热),表明 Au@C 悬浮液内的温度升高。详细的温度变化被记录并显示在图 9B 中。在最初的 600 秒辐照内,所有四个样品的温度上升都很快。温度在 1200 s 内逐渐接近稳态。显然,表面涂层可以降低 Au@C 纳米复合材料的光吸收,表现出比裸金纳米棒更低的温度,分别为~10.6 °C 到~9.3 °C 和~8.1 °C,分别对应~6 nm、~15 nm,和~23 nm 碳质壳包覆的金纳米棒。对于 Au@SiO2 纳米复合材料也观察到类似的趋势,其中较厚的 SiO2 壳导致温度降低,例如,与裸金纳米棒相比,5-nm SiO2 壳导致温度降低 ~ 5 °C [53]。

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激光功率密度为0.17 W/cm 2 的Au@C碳质纳米复合材料的光热效应激光诱导试验 . A 不同厚度Au@C纳米结构水溶液温度与辐照时间的关系:无碳涂层裸Au纳米棒,~6 nm,~15 nm,~23 nm,其中各体系浓度调整在 800 nm 处给出 1.0 的消光强度。 B Au@C 碳质纳米结构的光热图像代表在 (a) 30, (b) 60, (c) 90, (d)180, (e) 360 和 (f) 840 秒下 0.17 W/cm −2 辐照

尽管碳质壳导致温度下降,但它仍然具有吸引力,因为由于与生物分子(蛋白质、胺)的反应,裸金纳米颗粒不能直接用于生物系统。当然,竞争参数应该在未来的工作中针对特定应用进行优化。一般情况下,碳壳要控制好,不要太厚,以免吸光率显着降低,也不要太薄,在光线照射下容易碎。 Obviously, both the bare Au nanorods and the Au@C nanocomposites can lead a significant temperature rise to a proper range (e.g., 37–47 °C) by laser irradiation, potential for photothermal therapy, while associated with targeted drug molecules. Regarding the relationship between optical and photothermal properties, both of them for Au@C nanostructures are dependent on SPR from noble metallic Au. The SPR, a unique phenomenon to plasmonic Au nanoparticles, leads to strong electromagnetic fields on the particle surface and consequently enhances all the radiative properties such as absorption and scattering. Additionally, the strongly absorbed light is converted to heat quickly via a series of nonradiative processes, if external light acts on the surface of Au nanoparticles. As noted, the photothermal property is mainly caused by NIR light but not visible light [54]. It is needed to be pointed out that more works are needed to be conducted in the near future, focusing on the optimization of pertinent parameters in concentration, pH, particle size, and surface modification for real biomedical applications of such Au@C carbonaceous nanocomposites.

结论

This study developed a general strategy for the synthesis of noble metal carbonaceous nanocomposities (Au@C, Ag@C) with different morphologies by controlling hydrothermal conditions. A few interesting findings can be summarized as follows:

  1. i)

    A high-temperature hydrothermal reaction (180–200 °C) could result in the formation of noble metal@C core-shell nanostructures, in which the glucose played a multiple role:reductant for metallic ions, shape modifier, and surface protection;

  2. ii)

    A low-temperature (60–100 °C) hydrothermal reaction for the Ag@C core-shell system was beneficial for etching Ag to obtain hollow carbonaceous sheath, due to the etchant (Br /O2). This may open a simple path for fabricating hollow carbon nanostructures (e.g., tubes). However, the Au@C core-shell nanoparticles are quite stable under the same conditions;

  3. iii)

    The generated Ag or Au cores are well crystallized, but the carbonaceous sheath is amorphous;和

  4. iv)

    The rodlike Au@C nanocomposites were laser-induced to show photothermal effect, and the thickness of carbonaceous shell can tune the photothermal temperature, potential for biomedical applications.

Generally, this work may offer a simple but effective synthesis strategy, not only for noble metals but also for other metals, metal oxides, and inorganic materials to design and construct controllable carbonaceous nanostructures with potential applications in sensor, energy storage, catalysis, and biomedicine.

数据和材料的可用性

The data and material provided in this study are available in Additional file 1.

缩写

Ag@C:

Silver carbonaceous nanostructure

Au@C:

Gold carbonaceous nanostructure

CCD:

电荷耦合器件

CTAB:

十六烷基三甲基溴化铵

EDS:

Energy dispersion spectroscopy

FT-IR:

傅里叶变换红外

开始:

氧化石墨烯

HRTEM:

高分辨透射电子显微镜

PVA:

Poly(vinyl alcohol)

SEM:

扫描电镜

她:

Standard hydrogen electrode

SPR:

Surface plasmon resonance

TEM:

透射电子显微镜

紫外可见光:

Ultraviolet-visible spectrometer

XRD:

X射线衍射


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