Mécanisme de croissance des nanorods d'or

Les nanorods d'or (Au NRs) sont l'archétype d'une nanoantenne, permettant la capture directionnelle, le routage et la concentration des champs électromagnétiques à l'échelle nanométrique. Les méthodes de synthèse en solution offrent des avantages par rapport à la fabrication descendante mais sont confrontées à une précision insuffisante de la structure, la présence de sous-produits, une capacité de réglage limitée de l'architecture et l'intégration des dispositifs. Cela est en partie dû à une compréhension inadéquate des étapes précoces de la croissance des Au NR. Ici, en utilisant le transfert de phase via un échange de ligands avec du polystyrène mono-thiolé, nous montrons expérimentalement l'évolution complète de la croissance des Au NR médiée par des graines dans une solution de bromure d'hexadécyltriméthylammonium (CTAB). La taille et la forme des Au NR progressent de cylindres sphériques élancés à de tiges avec un profil en haltère, des facettes d'extrémité aplaties et des structures prismatiques octogonales à des étapes ultérieures. Cela évolue à partir d'un mécanisme unique et reflète la majorité des morphologies de Au NR rapportées, bien qu'elles reflètent différentes étapes. De plus, la fraction d'impuretés non-rod dans une réaction est liée à la distribution initiale de la structure des particules de semence. Dans l'ensemble, les observations de la croissance précoce et intermédiaire sont cohérentes avec la formation d'une bi-couche de tensioactif sur différentes facettes cristallines à différentes étapes de croissance en raison d'un équilibre délicat entre les facteurs cinétiques et thermodynamiques.