Structural Study of Citrate Layers on Gold Nanoparticles: Role of Intermolecular Interactions in Stabilizing Nanoparticles

化学 羧酸盐 吸附 纳米颗粒 氢键 结晶学 胶体金 扫描隧道显微镜 分子间力 红外光谱学 X射线光电子能谱 无机化学 分子 化学工程 物理化学 立体化学 纳米技术 有机化学 工程类 材料科学
作者
Jong‐Won Park,Jennifer S. Shumaker‐Parry
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:136 (5): 1907-1921 被引量:626
标识
DOI:10.1021/ja4097384
摘要

The structure of citrate adlayers on gold nanoparticles (AuNPs) was investigated. Infrared (IR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analyses indicate citrate anions are adsorbed on AuNPs through central carboxylate groups. A unique structure of adsorbed citrate is determined, and a pH-induced structural transition is presented. IR analysis probes dangling dihydrogen anions (H2Citrate–) and hydrogen bonding of carboxylic acid groups between adsorbed and dangling citrate anions. A contribution of steric repulsion between citrate layers to particle stability is characterized. Structure-based modeling, which is consistent with scanning tunneling microscopy (STM) and transmission electron microscopy (TEM) images in the literature, suggests organization details relating to the formation of self-assembled layers on (111), (110), and (100) surfaces of AuNPs. Adsorption characteristics of the citrate layer include the interaction between hydrogen-bonded citrate chains, bilayer formation, surface coverage, and chirality. The enthalpic gain from intermolecular interactions and the importance of molecular structure/symmetry on the adsorption are discussed. Combining the enthalpic factor with surface diffusion and adsorption geometry of (1,2)-dicarboxyl fragments on Au(111), H2Citrate– anions effectively stabilize the (111) surface of the AuNPs. The detailed understanding of intermolecular interactions in the molecular adlayer provides insight for nanoparticle formation and stabilization. We expect these findings will be relevant for other nanoparticles stabilized by hydroxy carboxylate-based amino acids and have broad implications in NP-based interfacial studies and applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
科研通AI6.4的应助被logik采纳,获得10
刚刚
好运常在发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
prigogin发布了新的文献求助10
刚刚
浮浮沉沉完成签到,获得积分10
1秒前
cherish完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
adi12138完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
小杨同学发布了新的文献求助10
2秒前
洁净雨发布了新的文献求助10
3秒前
啊啊啊完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
陈蒙医生发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
echo发布了新的文献求助10
5秒前
端庄代荷完成签到 ,获得积分10
5秒前
可爱玫瑰完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
kenan发布了新的文献求助10
6秒前
斯文败类的应助被mrzyfsci采纳,获得10
6秒前
6秒前
Cc完成签到 ,获得积分10
7秒前
Zzzn发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
科研大亡完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
神经蛙完成签到,获得积分10
8秒前
这学费交的值完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
bkagyin的应助被JerryPanJ采纳,获得10
9秒前
QYR的应助被态qq采纳,获得10
9秒前
阿Wing发布了新的文献求助10
9秒前
移动完成签到 ,获得积分10
10秒前
年轻寒梅完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
好好吃饭发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Linear Model and Extensions 5000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7981269
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9442713
关于积分的说明 21082459
捐赠科研通 7556452
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3375914
关于科研通互助平台的介绍 2510406
邀请新用户注册赠送积分活动 2409224