Jalometallinanohiukkaset ja -ryppäät - peruskäsitteistä uusiin funktionaalisuuksiin

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Jalometalleista valmistetut nanohiukkaset ja ryppäät ovat yksiä modernin nanoteknologian kiehtovimpia materiaaleja. Tämä väitöskirja käsittelee kolmea tällaista nanomateriaaliryhmää: atomaarisen tarkkoja kultaryppäitä, plasmonisia kultananohiukkasia ja muutamista atomeista koostuvia fluoresoivia hopearyppäitä. Julkaisussa I valmistettiin atomaarisen tarkkoja Au25-kultaryppäitä, joiden ligandikerros koostui yksinkertaisesta butaanitiolaatista ja vaihtelevasta määrästä kookkaita, monihampaisia kaliksareeniligandeja. Binäärisen ligandiseoksen käyttäminen jo ryppäiden valmistusvaiheessa mahdollisti samanaikaisesti kookkaiden kaliksareeniligandien kiinnittymisen ja kultaryppäiden koon fokusoitumisen atomaarisen tarkoiksi. Julkaisussa II ohutkerroskromatografiaa käytettiin ensimmäistä kertaa kultaryppäiden erotteluun. Ohutkerroskromatografian avulla pystyttiin erottelemaan eri ligandeilla (L) suojattuja Au25L18-ryppäitä, samoilla ligandeilla suojattuja erikokoisia ryppäitä, sekä koostumukseltaan vain hieman poikkeavia ligandiseoksella suojattuja Au25-ryppäitä. Julkaisussa III kehitettiin uusi positiivisesti varatuilla ligandeilla suojattujen plasmonisten, 8−20 nm kokoisten kultananohiukkasten valmistusmenetelmä. Tämä kaksivaiheinen faasinsiirtoon perustuva menetelmä mahdollistaa yksinkertaisten negatiivisesti varattujen sitraattistabiloitujen kultananohiukkasten muuntamisen kationisiksi kultananohiukkasiksi. Nämä kationiset kultananohiukkaset muodostivat sähköstaattisesti itsejärjestyneitä rakenteita viruspartikkelien kanssa, mikä osoittaa niiden pystyvän sitomaan suuria biomolekyylejä. Julkaisussa IV kationisia kultananohiukkasia yhdistettiin negatiivisesti varattuun nanokiteiseen selluloosaan, jolloin muodostui kolloidisia sähköstaattisesti itsejärjestyneitä rakenteita. Nanokiteiden synnynnäinen kierteisyys johti kultananohiukkasten kiraaliseen järjestymiseen näiden pinnalla, ja siten kiraalisen plasmonisen signaalin syntyyn. Julkaisussa V valmistettiin hopearyppäitä laserin avulla polymeerimatriisissa. Hopeaa sisältävien polymetakryylihappo-ohutkalvojen laserointi fokusoidulla lähi-infrapuna-alueen femtosekuntilaserilla tuotti fotostabiileja, alle mikrometrin kokoisia fluoresoivia rakenteita. Väitöskirjassa esitetyt tulokset tarjoavat uusia menetelmiä jalometallinanohiukkasten ja -ryppäiden valmistukseen ja funktionalisointiin, ja tarjoavat mielenkiintoisia mahdollisuuksia jatkotutkimuksiin. Yksi merkittävimmistä havainnoista oli, että ohutkerroskromatografiaa pystytään hyödyntämään kultaryppäiden erottelussa ja puhdistamisessa. Lisäksi kehitettiin kationisten, plasmonisten kultananohiukkasten synteesimenetelmä, joka tarjoaa uusia mahdollisuuksia plasmonisten, sähköstaattisesti itsejärjestyneiden rakenteiden valmistuksessa.
Julkaisun otsikon käännösJalometallinanohiukkaset ja -ryppäät - peruskäsitteistä uusiin funktionaalisuuksiin
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Ras, Robin, Vastuuprofessori
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-60-6702-5
Sähköinen ISBN978-952-60-6701-8
TilaJulkaistu - 2016
OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

Tutkimusalat

  • jalometallirypäs
  • kultananohiukkanen
  • kaliksareeni
  • funktionalisaatio
  • ohutkerroskromatografia
  • kationisointi
  • sähköstaattinen itsejärjestyminen

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Jalometallinanohiukkaset ja -ryppäät - peruskäsitteistä uusiin funktionaalisuuksiin'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä