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Sputtering onto liquids: How does the liquid viscosity affect the formation of nanoparticles and metal films?

  • This paper reports on the effect of the solvent viscosity on the formation of gold nanoparticles (Au NPs) during Sputtering onto Liquid (SoL) process. All other parameters related to the plasma and the host liquid are kept constant. SoL is a simple highly reproducible approach for preparation of colloidal dispersions of small naked NPs. The properties of the final product are determined by both the sputtering parameters and the host liquid characteristics. As a model system we chose to sputter a gold target by a direct-current magnetron discharge onto a line of polymerized rapeseed oils having similar surface tension (32.6 ― 33.1 mJ·m-2 at RT). It was found that well dispersed Au NPs grow in the bulk solution of oils with low viscosities (below 630 cP at 25 °C) while gold films form onto the surface of high viscosity liquids (more than 1000 cP at 25 °C). The mean diameter of the individual Au NPs slightly increases with oil viscosity and is in range about 2.1―2.5 nm according toThis paper reports on the effect of the solvent viscosity on the formation of gold nanoparticles (Au NPs) during Sputtering onto Liquid (SoL) process. All other parameters related to the plasma and the host liquid are kept constant. SoL is a simple highly reproducible approach for preparation of colloidal dispersions of small naked NPs. The properties of the final product are determined by both the sputtering parameters and the host liquid characteristics. As a model system we chose to sputter a gold target by a direct-current magnetron discharge onto a line of polymerized rapeseed oils having similar surface tension (32.6 ― 33.1 mJ·m-2 at RT). It was found that well dispersed Au NPs grow in the bulk solution of oils with low viscosities (below 630 cP at 25 °C) while gold films form onto the surface of high viscosity liquids (more than 1000 cP at 25 °C). The mean diameter of the individual Au NPs slightly increases with oil viscosity and is in range about 2.1―2.5 nm according to transmission electron microscopy.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:A. Sergievskaya, R. Absil, A. Chauvin, Kirill YusenkoORCiD, J. Vesely, T. Godfroid, S. Konsstantinidis
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Physical chemistry chemical physics (PCCP)
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.0 Abteilungsleitung und andere
Verlag:RSC Publ.
Verlagsort:Cambridge
Jahrgang/Band:25
Ausgabe/Heft:4
Erste Seite:2803
Letzte Seite:2809
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Liquid spattering; Nanoparticles
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
DOI:10.1039/D2CP03038A
ISSN:1463-9084
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:14.12.2022
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:14.12.2022
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