Electrochemical Analysis of the Thermal Stability of 0.9–4.1 nm Diameter Gold Nanoclusters

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作者
Badri P. Mainali,Dhruba K. Pattadar,Jay N. Sharma,Francis P. Zamborini
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:95 (31): 11649-11656 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.3c01404
摘要

Here we report the thermal properties of weakly stabilized 0.9, 1.6, and 4.1 nm Au nanoparticles (NPs)/nanoclusters (NCs) attached to indium-tin-oxide- or fluorine-doped-tin-oxide-coated glass electrodes (glass/ITO or glass/FTO). The peak oxidation potential (Ep) for Au measured by anodic stripping voltammetry (ASV) is indicative of the NP/NC size. Heating leads to a positive shift in Ep due to an increase in NP/NC size from thermal ripening. The size transition temperature (Tt) decreases with decreasing NP/NC size following the order of 4.1 nm (509 °C) > 1.6 nm (132 °C) > 0.9 nm (90 °C/109 °C, two transitions) as compared to the bulk melting point (Tm,b) for Au of 1064 °C. The Tt generally agrees with models describing the size-dependent melting point of Au NPs (Tm,NP) for 4.1 and 1.6 nm diameter Au NPs but is higher than the models for 0.9 nm Au NCs. Scanning electron microscopy (SEM) and UV–vis size analysis confirm the electrochemical results. The thermal stability of electrode-supported metal NPs/NCs is important for their effective use in catalysis, sensing, nanoelectronics, photovoltaics, and other applications.
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