ساخت نانوذرات دوتایی هسته-پوسته au/pd با روش کندوسوز لیزر پالسی در محلول پالادیم کلراید

در این پژوهش نانوذرات دوتایی هسته-پوسته au/pd با روش کندوسوز لیزر پالسی nd: yag با طول موج nm 1064 در محیط واکنشی محلول پالادیم کلراید ساخته شده است. محیط مایع لازم برای فرایند کندوسوز با انتخاب شش غلظت مختلف از این محلول برای این کار در نظر گرفته می شود. پس از ساخت این نانوذرات خواص فیزیکی و شیمیایی آن ها با استفاده از طیف سنجی های uv-vis، tem، xrd و xps مورد مطالعه قرار گرفته است. طبق نتایج حاصل از تحلیل xrd تشکیل فازهای au و pdo با ساختار شبکه fcc و pdcl2 مورد تایید قرار گرفته است. از طرفی هیچ قله ای که نشان دهنده تشکیل فاز pd در نمونه های حاوی پالادیم کلراید باشد در حد دقت دستگاه xrd موجود نیست که احتمالا به دلیل مقدار کم پالادیم در محیط یا وجود پالادیم به شکل آمورف یا کلاسترهای کوچک می-باشد. خواص اپتیکی نانوذرات به کمک طیف سنجی uv-vis مورد بررسی قرار گرفت و نشان دهنده ی وجود پیک پلاسمون سطحی نانوذرات طلا به ازای طول موج حدود nm 530 می باشد. این پیک پلاسمونی با گذشت زمان تضعیف شده و کم کم پهن تر می شود که ناشی از پوشش نانوذرات طلا توسط پالادیم می باشد. همچنین مشاهده می شود مکان قله تشدید پلاسمون سطحی با گذشت زمان به سمت طول موج های بیشتر جابه جا شده است که به دلیل افزایش اندازه نانوذرات طلا می باشد. خواص شیمیایی سطح نانوذرات هسته-پوسته نیز به کمک تحلیل xps بررسی شده است. طبق نتایج حاصل از این تحلیل انرژی پیوندی تراز هسته au4f در نمونه های حاوی پالادیم کلراید نسبت به نمونه au خالص بیشتر شده است که ناشی از برهم کنش بین نانوذرات طلا با پالادیم می باشد. همچنین پهنای قله این تراز در نمونه ای که بیشترین غلظت پالادیم را دارد بیشتر از سایر نمونه ها است که نشان می دهد طلا روی سطح نانوذرات به مقداری جزئی اکسید شده است. بازه ev 348-328 مربوط به تراز هسته pd3d و au4d است. در این بازه مشاهده می شود در نمونه های بدون پالادیم یا مقدار کم پالادیم فقط قله تراز au4d در حالت فلزی وجود دارد و با افزایش غلظت پالادیم در نمونه ها شدت این قله کم شده در عوض قله مربوط به تراز هسته pd در حالت اکسیدی ظاهر می شود. شدت قله au در حالت فلزی در نمونه های حاوی پالادیم بیشتر از نمونه au خالص است. از روی تصاویر tem اندازه، شکل و ضخامت پوسته ای از جنس پالادیم نشان داده شده است. طبق این تصاویر نانوذرات طلا کروی شکل بوده و در نمونه های حاوی پالادیم پوسته ای از جنس پالادیم اطراف این نانوذرات قرار دارد. مشاهده می شود با افزایش غلظت محلول پالادیم کلراید ضخامت پوسته نیز افزایش یافته است و غلظت پالادیم می تواند یک پارامتر برای کنترل ضخامت پوسته باشد. از طرف دیگر در یک نمونه خاص با کاهش اندازه هسته طلا ضخامت پوسته اطراف آن رو به افزایش است که ناشی از افزایش فعالیت سطحی نانوذرات و تمایل بیشتر برای برهم کنش با اتم هایی از جنس پالادیم می باشد.