PL404256A1 - Sposób otrzymywania monowarstwy zbudowanej z gęsto upakowanej warstwy nanocząstek pokrytych ligandami hydrofilowymi i hydrofobowymi, monowarstwa i zastosowanie monowarstwy do pokrywania powierzchni - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania monowarstwy z gęsto upakowanej warstwy nanocząstek pokrytych ligandami hydrofilowymi i hydrofobowymi, drogą kompresji warstwy nanocząstek z użyciem rozpuszczalnika, na granicy faz woda-powietrze, obejmujący naniesienie roztworu nanocząstek pokrytych ligandem na powierzchnię wody albo w głąb fazy wodnej; wykonanie kompresji poprzez dodanie polarnego rozpuszczalnika; w razie potrzeby dodanie dodatkowej porcji polarnego rozpuszczalnika, z wytworzeniem się monowarstwy, którą jest obszar warstwy pokryty regularną (lokalnie heksagonalną) warstwą stanowiącą ponad 90% jej powierzchni. Ewentualnie tę gęsto upakowaną monowarstwę przenosi się na stałą powierzchnię substratu, poprzez zanurzanie i/lub wynurzanie tej powierzchni z wody, pod kątem w zakresie od 0 do 90° względem płaszczyzny tej monowarstwy, z uzyskaniem powierzchni pokrytej tak otrzymaną monowarstwą nanocząstek, przy czym w sposobie tym stosuje się roztwór nanocząstek o stężeniu od 0,1 do 10 mM, w MeOH/DCM lub CHCl3; w ilości od 0,1 do 100 µL/cm2. Ponadto do uzyskania monowarstwy o rzadkim ułożeniu nanocząstek stosuje się od 0,1 do 10 nmol nanocząstek na cm2 powierzchni wody, jako rozpuszczalnik polarny najkorzystniej stosuje się THF, zaś stała powierzchnia obejmuje powierzchnię wybraną spośród szkła, tlenku indu domieszkowanego tlenkiem cyny, krzemu i arsenku galu, jako nanocząstki stosuje się nanocząstki metaliczne, albo nanocząstki półprzewodnikowe, albo nanocząstki dwu- lub wielo-składnikowe typu jądro-otoczka z wierzchnią warstwą, o rozmiarze w zakresie od 1 nm do 100 nm, ligandem hydrofobowym jest 1-undekanotiol, ligandem hydrofilowym jest chlorek 11-merkapto-undecylotrimetyloamoniowy lub sól tetrametyloamoniowa kwasu 11-merkapto-undekanowego. Wynalazek dotyczy również monowarstwy do pokrywania powierzchni, zwłaszcza półprzewodników, oraz zastosowania monowarstwy zbudowanej z gęsto upakowanej warstwy nanocząstek do pokrywania powierzchni materiałów, zwłaszcza takich jak szkło, tlenek indu domieszkowany tlenkiem cyny (ITO), krzem i arsenek galu.