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Edge Enriched Self-assembly of Au Nanoparticles: Coffee-Ring Effect during Microcontact Printing via Agarose Stamps

DOI:10.1016/j.apsusc.2018.10.261 期刊:Applied Surface Science 出版年份:2018 更新时间:2025-09-23 15:21:01
摘要: Amino functionalized surfaces were selectively modified via the combination of a wet agarose stamping technique and microcontact printing technique. Because of the specific reaction environments and diffusion of HNO2 confined in agarose stamp, the reaction of amino groups in the edge of the strip pattern was much more intense than other areas. The modified amino groups in the edge areas show higher affinity to Au-NPs than other areas, consequently, edge enriched Au-NPs patterns were observed after the self-assembly of Au-NPs. A “cylindrical droplet” model, in a manner analogous to coffee-ring effect, was proposed to describe the diffusion of HNO2 from the bulk to the edge in agarose stamp. By using such density varied Au-NPs patterns as templates for the growth of ZnO nanorods, we observed high density of Au-NPs resulting in high density and highly (001) oriented ZnO nanorods. In contrast, sparse and non-oriented ZnO nanorods were grew on low density of Au-NPs areas. Our findings might open new routes for the fabrication of gradient patterns and extend applications of Au-NPs patterns in surface enhanced Raman scattering and catalysis.
作者: Jin-Liang Zhuang,Yu Zhang,Xiang-Yue Liu,Chen Wang,Hui-Ling Mao,Xuan Du,Jing Tang
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Investigating the edge enriched self-assembly of Au nanoparticles through microcontact printing via agarose stamps and its applications in surface enhanced Raman scattering and catalysis.

The study successfully demonstrated the edge enriched self-assembly of Au nanoparticles through microcontact printing via agarose stamps, proposing a 'cylindrical droplet' model to explain the phenomenon. The density of Au-NPs was found to be crucial for the growth of high density and highly oriented ZnO nanorods, opening new routes for gradient pattern fabrication and extending applications in SERS and catalysis.

The study is limited by the specific reaction environments and diffusion rates of HNO2 in agarose stamps, which may affect the uniformity and reproducibility of the patterns.

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