الذهب الغروي
يتكون الذهب الغروي (أو الغروانية) من جسيمات فرعية ذات حجم “submicrometre” من الذهب في السوائل، وعادة ما يوجد في الماء. ويكون السائل عادة باللون الأحمر المكثف (للجسيمات ذات الحجم الأقل من 100 نانومتر) أو اللون الأزرق / الأرجواني (للجسيمات ذات الحجم الأكبر) .
تعود أهمية الذهب إلى خصائصه البصرية والإلكترونية والاعتراف الجزيئي الفريد لجزيئاته، وهذا هو موضوع البحث الكبير في مجالات عديدة بما في ذلك المجهر الإلكتروني والإلكترونيات وتقنية النانو وعلوم المواد .
تعتمد خصائص وتطبيقات جزيئات الذهب النانوية بشدة على حجمها وشكلها، فعلى سبيل المثال، يتم ربطها بالجسيمات العرضية والطولية لذروة الامتصاص، والتباين في الشكل الذي يؤثر على التجمع الذاتي .
التركيب
عموما ، يتم إنتاج جزيئات الذهب في السائل ( ” الطرق الكيميائية السائلة ” ) من خلال الحد من حمض chloroauric (H AUC) . بعد حل H ، ليحرك الحل بسرعة في حين انه يتم إضافة العامل المختزل . هذا يسبب Au3 + للأيونات التي تخفض ذرات الذهب المحايدة . كما يزيد من هذا النموذج لذرات الذهب ، ويبدأ تدريجيا لترسيب الذهب في شكل جزيئات النانومتر الفرعية . بقية ذرات الذهب تشكل العصا إلى الجزيئات الموجودة ، وإذا كان يحرك الحل بقوة بما فيه الكفاية ، فإن الجسيمات تكون موحدة إلى حد ما في الحجم .
يتم إضافة نوع من الاستقرار ليتمسك سطح الجسيمات النانوية عادة لمنع تجمعها، ويمكن أيضًا توليف جسيمات الذهب النانوية دون مثبتات عن طريق الاستئصال بالليزر في السوائل.
يمكن استخدام الروابط العضوية بين الوظائف المختلفة لخلق هجين عضوي وغير عضوي مع وظائف متقدمة .
طريقة Turkevich
الطريقة الرائده هي طريقة J . Turkevich . بشكل عام ، يتم استخدامه لإنتاج أحادية التفريق المتواضعة لجزيئات الذهب الكروية المعلقة في الماء ل حوالي 10-20 نانومتر في القطر . يمكن أن تنتج جسيمات أكبر ، ولكن هذا يأتي على حساب أحادية تفريق والشكل . أنه ينطوي على رد فعل الكميات الصغيرة من حمض chloroauric الساخن مع كميات صغيرة من محلول سيترات الصوديوم . فإن الذهب الغروي يشكل ل أيونات عمل السيترات على حد سواء للوكيل و الحد من الوكيل المتوجا .
في الفترة الأخيرة، تم توضيح تطور جزيئات الذهب الكروية في رد فعل Turkevich. ومن اللافت للانتباه أن شبكات واسعة من أسلاك الذهب تتشكل وسيطًا عابرًا. وتعتبر أسلاك الذهب المسؤولة عن ظهور اللون الداكن في محلول التفاعل قبل أن يتحول إلى اللون الأحمر الزاهي .
لإنتاج جزيئات أكبر ، ينبغي أن يضاف أقل سترات من الصوديوم (ربما وصولا الى 0.05 ٪ ، وبعد ذلك يصبح ببساطة ولن يكون هناك ما يكفي للحد من كل الذهب ) . فإن الانخفاض في كمية من سيترات الصوديوم مع تقليل كمية أيونات السيترات المتاحة لل استقرار الجزيئات ، و هذا سوف يتسبب في جزيئات صغيرة لتجميع الأكبر منها في ( حتى المساحة الإجمالية ل جميع الجزيئات ولتصبح صغيرة بما يكفي ل تكون مشمولة لأيونات السيترات القائمة ) .
طريقة بروست
اكتشف بروست وشيفرين هذه الطريقة في أوائل 1990، ويمكن استخدامها لإنتاج جزيئات الذهب في السوائل العضوية التي عادة ما تكون غير قابلة للامتزاج مع الماء، مثل التولوين، وينطوي هذا على رد فعل لمحلول حمض chlorauric مع بروميد .
في هذا السياق، سيتكون جزيء الذهب من 5-6 نانومتر، وستستخدم NaBH4 كعامل مختزل، وستستخدم TOAB كمحفز لتحويل المرحلة وتحقيق الاستقرار .
طريقة بيرو
هذا النهج ، الذي اكتشفه بيرو و تشان في عام 2009 ، ويستخدم الهيدروكينون للحد من المحلول المائي HAuCl4 الذي يحتوي على بذور جسيمات متناهية الصغر من الذهب . هذا الأسلوب القائم على البذور من التوليف وهي المماثلة لتلك المستخدمة في تطوير الأفلام الفوتوغرافية ، مع حبوب الفضة لتنمو من خلال إضافة خفض الفضة على سطحها .
بالتالي، يمكن أن تعمل جزيئات الذهب جنبا إلى جنب مع الهيدروكينون على سطحها لتحفيز تقليل الذهب الأيوني، بشكل مستقر مثل نتائج السترات في نمو الجسيمات التي تسيطر عليها. وعادة ما يتم إنتاج بذور الجسيمات متناهية الصغر باستخدام طريقة السيترات. ويكمل ذلك طريقة Frens، حيث أنها توسع نطاق حجم الجسيمات الكروية التي يمكن أن تنتج من 12 إلى 20 نانومتر، بينما يمكن لطريقة الهيدروكينون أن تنتج جسيمات بحجم يتراوح من 30 إلى 250 نانومتر .
طريقة كتلة كوبوليمر
– تم تطوير منهجية توليف اقتصادية وصديقة للبيئة وسريعة لاستخدام جزيئات الذهب من كتلة كوبوليمر، وفي هذه المنهجية، تلعب كتلة كوبوليمر دورًا مزدوجًا كعامل مختزل وكوكيل استقرار .
تشكيل جزيئات الذهب يتألف من ثلاثة خطوات رئيسية: أيون الملح للحد من الذهب من قبل كتلة بوليمرات في حل و تشكيل مجموعات الذهب ، والامتزاز من كتلة بوليمرات على مجموعات الذهب و المزيد من الحد من أيونات ملح الذهب على أسطح هذه المجموعات الذهبية لنمو جزيئات الذهب ، وأخيرا لتحقيق الاستقرار من خلال كتلة بوليمرات . ولكن هذه الطريقة عادة لديها العائد محدود ( تركيز جسيمات متناهية الصغر ) ، والتي لا تزيد مع الزيادة في تركيز الملح والذهب .
الإلكترون المجهري
يحتوي الذهب الغروي على مجموعة متنوعة وطويلة من المشتقات التي تستخدم على نطاق واسع في المجهر الإلكتروني البيولوجي. يمكن استخدام جزيئات الذهب الغروية في العديد من التطبيقات البيولوجية التقليدية، مثل الأجسام المضادة والليستين والسوبرانتيجينز والغليكانات والأحماض النووية والمستقبلات. يمكن التمييز بسهولة بين الجزيئات ذات الأحجام المختلفة باستخدام الميكروسكوب الإلكتروني، مما يتيح إجراء تجارب متعددة في وقت واحد لتعيين العلامات .
يمكنك الاطلاع على مقالات متنوعة من خلال :
استخدامات الذهب
تجارة الذهب واهميتة لدى السعوديات
تداول الذهب عبر الانترنت
