การเตรียมและการศึกษาคุณสมบัติของ Metal Nanoparticles

ชื่อผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
  • วิษณุ ปะตังเวสา

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
  • Dr. Jose Hodak

สถาบันการศึกษาที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

ระดับการศึกษา

โครงงานในระดับการศึกษาปริญญาโทขึ้นไป

หมวดวิชา

โครงงานในสาขาวิชาฟิสิกส์

วันที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

01 มกราคม 2541

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

การสังเคราะห์ Gold และ Silver nanoparticlesในโครงงานนี้ใช้วิธีการทางเคมีซึ่ง ทำได้โดยการทำปฏิกิริยาระหว่าง Potassium tretachloroaurate(ш) [KCl4Au] กับ Potassium citrate monohydrate [C6H5K3O7]สำหรับ Gold nanoparticles และ สำหรับ Silver nanoparticles ทำได้โดยการทำปฏิกิริยาระหว่าง Silver nitrate[AgNO3] กับ Potassium citrate monohydrate [C6H5K3O7] ปฏิกิริยาทั้งสองทำที่จุดเดือดในสารละลายที่เป็นน้ำ ซึ่งอนุภาคของ nanoparticles จะถูกล้อมรอบโดยหมู่ของ citrates ที่เกิดจาก Potassium citrate monohydrate ทำให้อนุภาคของ nanoparticles มีความเสถียร หลังการทำปฏิกิริยาระหว่างสารตั้งต้นทั้งสองแล้วเราจะได้สารละลายของ nanoparticles ที่มีสีแตกต่างกันขึ้นอยู่กับค่า pH ของสารตั้งต้น จากนั้นเรานำสารที่ สังเคราะห์ได้ไปศึกษาคุณสมบัติการดูดกลืนแสงในช่วงแสง UV และ ช่วงแสงที่มองเห็นด้วยตาเปล่า ด้วยเครื่องUV Visible spectrophotometry เราพบว่า Gold nanoparticles ที่เราสังเคราะห์ได้มีการดูดกลืนแสงในช่วงแสงความยาวคลื่นระหว่าง 500 ถึง 700 นาโนเมตรและ ตำแหน่งสูงสุดของการดูดกลืนแสง (surface plasmon resonance )ของ Gold nanoparticles จะมีการเลื่อนไปทางช่วงความยาวคลื่นแสงสีแดง(red shift)เมื่อ ค่า pH ของสารตั้งต้นมีค่าลดลง และเราศึกษาสมบัติทางกายภาพของ Gold nanoparticles ด้วยเครื่อง Transmission Electron Microscopy (TEM) เราพบว่า Gold nanoparticles มีขนาดรัศมี อยู่ในช่วง 14 100 นาโนเมตร โดยที่ Gold nanoparticles จะมีขนาดเล็กลงเมื่อค่า pH ของสารตั้งต้นมีค่าเพิ่มขึ้น และมีรูปทรงที่มีความแตกต่างกันขึ้นอยู่กับ ค่า pH ของสารตั้งต้น และอนุภาค Gold nanoparticles ที่เราสังเคราะห์ได้มีค่า aspect ratio มากที่สุดคือ 1.22 ที่ค่า pH 5.0

In my work, gold and silver nanoparticles have been synthesized via chemical method by reducing tetrachloroauric(ш) acid and silver nitrate with citrate acid in the presence of Potassium citrate monohydrate as stabilizer in an aqueous solution at boiling point. The particle size and color nanoparticles solution were altered by changing the pH of the reduced citrate acid. The pH of the solution during the oxidation of citrate ions has a remarkable effect on the size distribution, shape and stability of the nanoparticles. The morphology and uniformity of gold nanoparticles were investigated by Transmission electron microscopy. The average size of gold nanoparticles varied from 14 nm to 100 nm as a consequence changing the pH. Increasing of pH of the solution of citrate results in a decrease of the mean diameter of the gold nanoparticles. The relation between aspect ratio of gold nanoparticles and pH of the citrate solution shows a maximum at pH 5.0. UV Visible spectrophotometry has been used to observe optical properties of the dispersions of gold nonapaticles, Due to the surface plasmon resonance of the gold nanoparticles in aqueous solution occur in between 500 and 700 nm. The maximum aspect ratio that we observed was 1.22,causing a clearly visible shoulder or the red side of the plasmon band absorption. In addition the absorption of gold nanoparticles showed a red shift for the peak wavelength when preparation was done at low pH as expected for larger average diameter nanoparticles