Synthesis and Stabilization of Support-Free Mesoporous Gold Nanoparticles

Porous gold nanoparticles (PGNs) are usually prepared in an immobilized form on a solid substrate, which is not practical in many applications. In this work, a simple method is reported for the preparation and stabilization of mesoporous gold particles of a few hundred nanometers in size in aqueous suspension. Nanoparticles of Ag-Au alloy were fabricated on CaF 2 and Si/SiO 2 substrates by the solid-state dewetting method. Silver was selectively dissolved (dealloyed), and the resulting porous gold nanoparticles were chemically removed from the substrate either in a concerted step with dealloying, or in a subsequent step. Nitric acid was used for the one-step dealloying and detachment of the particles from CaF 2 substrate. The consecutive use of HNO 3 and HF resulted in the dealloying and the subsequent detachment of the particles from Si/SiO 2 substrate. The PGNs were recovered from the aqueous suspensions by centrifugation. The Au content of the suspensions was monitored by using elemental analysis (ICP-OES), and recovery was optimized. The morphology and the optical characteristics of the support-free PGNs were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), dynamic light scattering spectroscopy (DLS), and near-infrared spectrophotometry (NIR). The obtained PGNs are spherical disk-shaped with a mean particle size of 765 ± 149 nm. The suspended, support-free PGNs display an ideally narrow dipole plasmon peak at around 1450 nm in the NIR spectral region. Thus, the new colloidal PGNs are ideal candidates for biomedical applications, for instance photothermal therapy

Titán-dioxid nanorészecskék képződésének mechanizmusa

Kutatómunkám során egy széles körben használt fém-oxid nanorészecskének, a titán-dioxidnak az előállításával és a képződésének kinetikai leírásával foglalkoztam. A nanokristályos, monodiszperz titán-dioxidot egy stabil prekurzor, a titán(IV)-bisz(ammónium-laktát)-dihidroxidből (TiBALDH) állítom elő vizes közegben. A prekurzor lúgos hidrolízise titán-dioxid szuszpenzió létrejöttéhez vezet. A képződő részecskék méretét dinamikus fényszórásméréssel (DLS) követtem. Ezzel párhuzamosan a reakcióelegy másik részét UV-vis spektrofotometriás készülék segítségével vizsgáltam, és mértem a turbiditást.A TiBALDH-oldatok és a szilárd titán-dioxid minták Ti-tartalmát induktív csatolású plazma optikai emissziós spektrometriás (ICP-OES) módszerrel határoztam meg. Az átlagos részecskeméret időbeli függését nem lehet megfelelően leírni a korábban publikált kinetikai modellekkel a nukleáció és a részecske növekedés tekintetében, így egy új modellt fejlesztettem ki.MSc/MAVegyészmérnök MScg

Nanokristályos anatáz fotokatalizátor reakciókinetikai vizsgálata

Kutatómunkám során az anatáz és a metilénkék között lejátszódó fotokémiai reakciót (fotokatalitikus reakciót) vizsgáltam egy speciális fotoreaktor segítségével. Az anatáz szuszpenzió formájában volt jelen a reakcióelegyben, így minden kísérletet állandó kevertetés mellett végeztem. A megvilágító fényt egy nagy intenzitású UV-vis lámpa biztosította. A reakcióelegyben végbemenő változást valós időben, UV-vis spektrofotometriásan detektáltam. Tanulmányoztam a reakciósebesség koncentráció és pH függését.BSc/BAVegyészmérnökg