Stained(Glass(( in(Gothic(Churches((

Stained(Glass((
in(Gothic(Churches((
Oberflächen
Some(Elementary(Facts(
Zahl an Oberflächenatomen bzw. inneren
Atomen in Anhängigkeit vom Durchmesser
(Bsp. Au-NPs)
Schematische Darstellung einer Kristalloberfläche
Würfel
„Magic numbers“, d.h. Anzahl von Atomen
in Vollschalenclustern/-partikeln mit kubisch
bzw. hexagonal dichtester Packung: 10n2 + 2
SS 2012
VORLESUNG ANORGANISCH NANOMATERIALIEN / S. Behrens
Oktaeder
Kuboktaeder
An der Oberfläche exponierte Kristallflächen
von fcc-Metallnanokristalliten: (100) grün;
(111) orange
Quelle: H. Goesmann, C. Feldmann, Angew.
Chem., 2010, 122, 1402; L. Cademartiri, G. Ozi
Atomen in Anhängigkeit vom Durchmesser
Oberflächen On(the(Surface(of(Things(
(Bsp. Au-NPs)
„Magic numbers“, d.h. Anzahl von Atomen
in Vollschalenclustern/-partikeln mit kubisch
Magic(numbers:((
bzw. hexagonal dichtester
Packung: 10n2 + 2
5
SS 2012
Kapitel II
„Magic numbers“, d.h. Anzahl von Atomen
in Vollschalenclustern/-partikeln mit kubisch
Fig. 1.3. Plot of the number of atoms vs. the percentage of atoms located
2on+th2
surface
of abzw.
particle.
The calculationdichtester
of
the percentage
of atoms/isS.made
hexagonal
Packung:
10n
VORLESUNG
ANORGANISCH
NANOMATERIALIEN
Behrens
of (1.1) and is valid for metal particles
1.2 Properties of Nanocrystals
5
5
SS 2012
Kapitel II
Zahl an Oberflächenatomen bzw. inneren
Atomen in Anhängigkeit vom Durchmesser
(Bsp. Au-NPs)
VORLESUNG ANORGANISCH NANOMATERIAL
Schematische Darstellung einer Kristallo
Würfel
„Magic numbers“, d.h. Anzahl von Atomen
in Vollschalenclustern/-partikeln mit kubisch
bzw. hexagonal dichtester Packung: 10n2 + 2
Oktaeder
Kubok
An der Oberfläche exponierte Kristal
von fcc-Metallnanokristalliten: (100)
(111) orange
Fig.located
1.4. Schematic
. 1.3. Plot of the number of atoms vs. the percentage of atoms
on the illustration of how a cuboctahedral 147 atom-cluster, com
On(the(Surface(of(Things(
Making(nanoparEcles(J(
swimming(upstream?(
Laplace(
(
ΔP(=(2γ/r(
for(r(=(2(nm:(1(GPa!(
reconstrucEon(
strain(
phase(transiEons(
melEng(
segregaEon(
ProperEes(depend(on(surface,(size(…((
and(curvature(
The(NucleaEon(Stage:(Structure(of(an(Embryonic(Crystal(
G.(Schmid(et(al.,(Chem.(Ber.(1981,114,(3634.(
G.(Schmid,(U.(Giebel,(W.(Huster(and(A.(Schwenk,(Inorg.(Chim.(Acta(1984,(85,(97.(
The(NucleaEon(Stage:(Structure(of(an(Embryonic(Crystal(
J.JO.(Bovin,(R.(Wallenberg,(D.J.(Smith,(Nature(1985,(317,(47J49.((
The(Hard(InformaEon:(Crystal(Structure(of(a(Au102(Cluster(
Tremel:(Solid(State(Chemistry(
(Jadzinsky(et(al., Science(2007,(318,"430J433.(
OberflächenJRekonstrukEonen(
OberflächenJRekonstrukEonen(
3
Themodynamische
Eigenschaften
Größenabhängige(thermodynamische(Eigenschagen(
Phasenumwandlung (Schmelzpunkt)
Schmelzpunkt von Au-Nanopartikeln in
Abhängigkeit von der Partikelgröße
SS 2012
Kapitel II
Schmelzpunkt von CdS-Nanopartikeln in
Abhängigkeit von der Partikelgröße
VORLESUNG ANORGANISCH NANOMATERIALIEN / S. Behrens
Quelle: C. Burda, X. Chen, R. Narayanan
Größenabhängige(strukturelle(Eigenschagen(
Strukturelle
Eigenschaften
Gitterparameter
Experimentelle Werte der Gitterkonstanten von Metallnanopartikeln (Au, Pd)
in Abhängigkeit von der Partikelgröße.
4
SS 2012
Kapitel II
Kristallstruktur
Normalisiertes Volumen der Elementarzelle für verschiedene Al2O3- bzw. Fe2O3-Phasen als Funktion der Partikelgröße (die Normalisierung liefert eine konstante Anzahl
an Formeleinheiten pro Elementarzelle). In der -Phase
tritt bei kleinen Partikelgrößen ein größeres Volumen der
Elementarzelle auf. Daher wird bei kleinen Partikelgrößen oft ein bevorzugtes Auftreten der Hochtemperaturphase beobachtet.
VORLESUNG ANORGANISCH NANOMATERIALIEN / S. Behrens
Quelle: D. Vollath, Nanomaterials,
Wiley-VCH, Weinheim 2008.
SizeJRelated(Property(Changes(
Vapor(pressure(of(a(
curved(compared(to(
a(flat(plane(
Vapor(pressure(of(NP((
compared(to(a(flat(plane(
Size'Dependent"Proper0es"of"Gold"
SizeJDependent(ProperEes(of(NanoparEcles(
SizeJDependent(ProperEes(of(NanoparEcles(
Quantum(Confinement,(Coulomb(Stairs,(Surface(Plasmon(Resonance,(
SuperparamagneEsm,(….(
Tensid, Polymer,
Ligand
More(SophisEcated(Procedures(for(Making(NanoparEcles(
Synthesetechniken
Metallvorläuferverbindung
Ar
HeißinjekEonstechnik(
hohe Temperatur
Heißinjektionstechnik
Aumeizmethode(
Aufheizmethode
TC
Tensid, Polymer,
Ligand
hohe Temperatur
et al., Annu. Rev. Mater. Sci., 2000, 30, 545.
VORLESUNG ANORGANISCH NANOMATERIALIEN / S. Behrens
Quelle: Murray et al., Annu. Rev. Mater. Sci., 2000, 30, 545.
(((Murray(et(al.,(Annu.%Rev.%Mater.%Sci.(2000,(30,(545–610.(
SizeJDependent(ProperEes(of(Gold(
λmax(=(510J540(nm(
spherical(
oblate(
(
(size(&(dielectric(constant(
Mie(theory(for(spherical(parEcles(
ε´(J(refracEve(index(
ε´´(J(damping(
dielectric"constant"
par0cle"'"medium"
resonance(frequency(
important""
parameters"
„diapason (
huge(scapering(cross(secEon(
surface(plasmon(resonance(condiEon(
ApplicaEon:(„BioJNano (–(Hyperthermia(
(
(
(
ElJSayed(et(al.,(JACS(2006,(128,(2115(