接枝带电端基聚合物的金纳米颗粒的二维组装
介观与纳米尺度物理
2023-12-08 v2
摘要
假说：在接枝纳米颗粒的聚合物上引入带电端基，可通过调节水悬浮液的 pH 与盐度来实现对其组装的库仑调控。实验：将金纳米颗粒（AuNPs）接枝以末端为 CH3（电中性）、COOH（负电）或 NH2（正电）基团的聚乙二醇（PEG）。利用动态光散射、zeta 电位与热重分析对纳米颗粒进行表征。采用液面 X 射线反射（XR）与掠入射小角 X 射线散射（GISAXS）技术测定 AuNP 组装体在液面处及液面上的密度分布与面内结构。发现：PEG-AuNPs 在液/气界面的组装可通过调节 pH 或盐度来调控，对 COOH 端基尤为显著；然而对 NH2 端基该效应较弱。这些不同的组装行为归因于 PEG-AuNPs 的总电荷与 PEG 的构象。COOH-PEG 冠层最为致密，导致更小的超晶格常数。每个颗粒的净电荷不仅取决于 PEG 端基，还取决于 PEG 的阳离子螯合作用与 AuNP 表面的本征负电荷。NH2-PEG 因其接近总电荷中性且存在氢键，更易实现 NH2-PEG-AuNPs 的组装。
引用
@article{arxiv.2305.16512,
title = {Two-dimensional assembly of gold nanoparticles grafted with charged-end-group polymers},
author = {Hyeong Jin Kim and Binay P. Nayak and Honghu Zhang and Benjamin M. Ocko and Alex Travesset and David Vaknin and Surya K. Mallapragada and Wenjie Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.16512},
year = {2023}
}
备注
Published in the Journal of Colloid and Interface Science, DOI - 10.1016/j.jcis.2023.07.095