Kontinuierliche Elektrochemische Synthese von Gold‐Nanopartikeln in Nanoliter‐Reaktoren

Abstract

AbstractGold‐Nanopartikel (AuNP) werden in zahlreichen Gebieten wie Optik, Biosensorik und Katalyse eingesetzt. In der vorliegenden Studie wird gezeigt, dass AuNP in kleinen Nanoliter‐Reaktoren elektrochemisch ohne Einsatz von Stabilisatoren hergestellt werden können. Dazu werden zuerst Wassertropfen, die den Gold(III)‐Präkursor enthalten, in einem mikrofluidischen System erzeugt und dann kontinuierlich durch ein Elektrodenpaar geleitet. Das in diesem Bereich angelegte elektrische Feld führt zur Bildung von AuNP. Dabei verhindern interne Ströme innerhalb der Tröpfchen, die während des Durchfließens durch die Mikrokanäle entstehen, die Aggregation der Nanopartikel nach der Nukleation. Auf dieser Weise können AuNP in einem Größenbereich von 30 bis 100 nm hergestellt werden, ohne dass weitere Additive notwendig sind. Die durchschnittliche Teilchengröße wird durch die Konzentration des Präkursors und der Flussgeschwindigkeit der Tröpfchen beeinflusst. Die Ladungsmenge, die durch die Stärke des elektrischen Feldes bestimmt wird, hat dagegen nur einen geringen Einfluss auf die resultierende Partikelgröße. Das Verfahren ermöglicht nicht nur eine gezielte Steuerung der resultierenden Partikelgröße, sondern könnte in Zukunft auch für die Herstellung anderer Metall‐Nanopartikel eingesetzt werden.