Synthesis and Optical Property of Au/Cu, Au/Ag Alloy Nanocluster

In this study, a new method is presented to produce stable hydrophobic metal alloy nanocluster in chloroform solution including surfactant NaAOT(sodium bis(2-ethylhexyl)-sulfosuccinate) via the chemical reduction of metal salt $(HAuCl_4,\AgNO_3,\Cu(NO_3)_2)$ by sodium borohydride. For the alloy nanocluster, several samples were prepared by changing the molar ratio of Au/Cu, Au/Ag alloy nanocluster, 3:1, 1:1, 1:3. The alloy nanoclusters were characterized by UV-Visible spectrophotometer, TEM(Transmission Electron Microscope), and XPS(X-ray Photoelectron Spectrometer). With the change of the mole ratio of the alloy component, the wavelengths of the surface plasmon absorption shift linearly from 520 nm of the pure Au nanocluster to 570 nm of the pure Cu nanocluster for Au/Cu alloy nanoclusters and from 405 nm to 520 nm for Au/Ag alloy nanoclusters. The chemical shifts of the Au4f, Ag3d, Cu2p XPS peaks were observed with changing the molar ratio of the alloy element. The alloy nanoclusters in chloroform solution were made uniformly in size and colloidally stable for long periods of time. These results indicate that the method here is a very effective method for synthesizing hydrophobic alloy nanoclusters with uniform or nearly uniform particle size distribution.

Au/Cu, Au/Ag 합금 나노 미립자의 합성과 광학적 성질

유기용매인 클로로포름 매질에서 소수성의 합금 나노 미립자를 만드는 새로운 방법에 대해 연구하였다. 소수성 합금 나노 미립자들은 계면활성제(sodium bis(2-ethyl hexyl)-sulfosuccinate, NaAOT)를 포함한 클로로포름 용액에 금속염 즉, $HAuCl_4,\AgNO_3,\Cu(NO_3)_2$을 사용하여 합금의 조성을 조절하여 혼합한 후 sodium borohydride $(NaBH_4)$로 환원시켜 합성하였다. Au/Ag, Au/Cu 합금 나노 미립자의 조성은 1:3, 1:1, 3:1의 몰비로 변화시키면서 합성하였다. UV/Visible, TEM, XPS를 사용하여 합금 나노 미립자의 특성을 측정하였다. Au/Cu 합금 나노 미립자의 표면 공명 흡수는 순수한 금인 경우의 최대흡수 파장인 520 nm에서 순수한 구리의 표면 공명 흡수인 570 nm까지 선형적으로 변하였고, Au/Ag 합금 나노 미립자는 순수한 은의 최대흡수 파장인 405 nm에서 순수한 금의 경우인 520 nm까지 선형적으로 변하였다. 합금 나노 미립자의 Au4f, Ag3d, Cu2p 전자의 구속 에너지는 합금의 조성 비율에 따라 달라지게 된다. 합성된 합금 나노 미립자들은 매우 균일하고 장시간 안정한 분산상태를 유지하였다. 이러한 결과로부터 본 연구에서 사용한 방법은 소수성의 합금 나노 미립자를 합성하는데 매우 효과적인 방법이라고 사료된다.