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【24h】

X-ray photoelectron spectrum in surface interfacing of gold nanoparticles with polymer molecules in a hybrid nanocomposite structure

机译：杂化纳米复合结构中金纳米粒子与聚合物分子表面界面的X射线光电子能谱

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In situ Au3+ -> Au reaction and dispersion of the resulting gold in the form of nanoparticles (NPs) in a reactive polymer medium, such as poly(vinyl alcohol) (PVA) molecules in hot water, are explored to devise a composite Au-PVA structure of self-standing films. The Au-NPs (0-2 wt%) tailor a violet to purple to a yellowish color of films from a colorless base polymer. A distinct surface interface (of thickness 2-5 nm) from the core (20-30 nm diameter) is resolved in transmission electron microscope images. The x-ray photoelectron spectrum (XPS) in the 81-91 eV range accounts for the effect which causes asymmetric shapes of the 4f(7/2) and 4f(5/2) Au bands. In a model structure, the asymmetry arises in the contribution of the surface Au atoms, which extend a chemical bridging with surface O atoms from the PVA molecules in a surface layer. A similar asymmetry also arises in C 1s and O 1s bands in the counterpart PVA molecules at 287.79 and 532.35 eV, respectively. At Au content as large as 2 wt%, no separate XPS band arises on a negligibly small fraction of surface Au atoms when Au-NPs have been grown in thin laminates (or cuboids and prisms).
机译：探索原位Au3 +-> Au反应和以金纳米颗粒（NPs）形式存在的金在反应性聚合物介质（如热水中的聚乙烯醇（PVA）分子）中的分散，以设计复合Au-自立膜的PVA结构。 Au-NPs（0-2 wt％）使无色基础聚合物的薄膜从紫色到紫色变成淡黄色。在透射电子显微镜图像中分辨出与芯（直径20-30 nm）不同的表面界面（厚度2-5 nm）。 81-91 eV范围内的X射线光电子能谱（XPS）解释了造成4f（7/2）和4f（5/2）Au谱带不对称形状的效应。在模型结构中，不对称性是由表面Au原子的贡献而引起的，该表面Au与来自表面层PVA分子的表面O原子的化学桥连扩展。在对应的PVA分子的C 1s和O 1s谱带中分别以287.79 eV和532.35 eV出现相似的不对称性。当Au含量高达2 wt％时，当Au-NPs在薄的层压板（或长方体和棱柱）中生长时，在可忽略不计的小部分表面Au原子上不会出现单独的XPS带。

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