Formation mechanism of silver nanoparticles stabilized in glassy matrices

Journal of the American Chemical Society

Volumn 134, Issue 45, 2012, Pages 18824-18833

  Simo, Anne ^a   Polte, Jörg ^a   Pfänder, Norbert ^b   Vainio, Ulla ^c   Emmerling, Franziska ^d   Rademann, Klaus ^a  

^a HUMBOLDT UNIVERSITY   (Germany)

^b FRITZ HABER INSTITUT DER MAX PLANCK GESELLSCHAFT   (Germany)

^c DESY   (Germany)

^d BAM FEDERAL INSTITUTE FOR MATERIALS RESEARCH AND TESTING   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

FORMATION MECHANISM; GLASS MATRICES; GLASSY MATRICES; ION-EXCHANGED GLASS; MOLECULAR CLUSTERS; NANOPARTICLE FORMATION; OSTWALD RIPENING PROCESS; PARTICLE GROWTH; REDUCTION MECHANISMS; SILVER NANOPARTICLES; SODA LIME SILICATE GLASS; STABLE CLUSTERS; THRESHOLD TEMPERATURES;

DIMERS; GLASS; METAL IONS; METAL NANOPARTICLES; OSTWALD RIPENING; PARTICLE SIZE ANALYSIS; SILICATES;

SILVER;

DIMER; GLASS; METAL; SILICATE; SILVER NANOPARTICLE;

ARTICLE; CONCENTRATION (PARAMETERS); ION EXCHANGE; PARTICLE SIZE; REDUCTION; SYNTHESIS; TEMPERATURE;

METAL NANOPARTICLES; PARTICLE SIZE; SILVER; SURFACE PROPERTIES; TEMPERATURE;

EID: 84869380484     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja309034n     Document Type: Article

References (85)

1. Rao, C. N. R.; Cheetham, A. K. J. Mater. Chem. 2001, 11, 2887-2894
2. Eghtedari, M.; Oraevsky, A.; Copland, J. A.; Kotov, N. A.; Conjusteau, A.; Motamedi, M. Nano Lett. 2007, 7 (7) 1914-1918
3. Niemeyer, C. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 4128-4158
4. Link, S.; El-Sayed, M. A. Annu. Rev. Phys. Chem. 2003, 54, 331-366
5. Crooks, R. M.; Zhao, M.; Sun, L.; Chechik, V.; Yeung, L. K. Acc. Chem. Res. 2001, 34 (3) 181-190
6. Daniel, M. C.; Astruc, D. Chem. Rev. 2004, 104 (1) 293-346
7. Treguer, M.; Rocco, F.; Lelong, G.; Le Nestour, A.; Cardinal, T.; Maali, A.; Lounis, B. Solid State Sci. 2005, 7, 812-818
8. Stepanov, A. L. Rev. Adv. Mater. Sci. 2011, 27 (2) 115-145
9. Polte, J.; Erler, R.; Thünemann, A. F.; Sokolov, S.; Ahner, T. T.; Rademann, K.; Emmerling, F.; Krähnert, R. ACS Nano 2010, 4 (2) 1076-1082
10. Polte, J.; Ahner, T. T.; Delissen, F.; Sokolov, S.; Emmerling, F.; Thünemann, A. F.; Krähnert, R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1296-1301
11. Polte, J.; Tuaev, X.; Wuithschick, M.; Fischer, A.; Thuenemann, A. F.; Rademann, K.; Kraehnert, R.; Emmerling, F. ACS Nano 2012, 6, 5791-5802
12. Díez, I.; Ras, R. H. A. Nanoscale 2011, 3, 1963-1970
13. Eichelbaum, M.; Rademann, K. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 2045-2052
14. Lillich, M. P. The Armor of Light: Stained Glass in Western France; California Studies in the History of Art; University of California Press: Berkeley, CA, 1994; pp 1250-1325.
15. Kunckel, J. Ars Vitraria Experimentalis; Oder Vollkommene Glasmacher-Kunst: Frankfurt, 1689.
16. Araci, I. E.; Himmelhuber, R.; De Rose, C. T.; Luo, J. D.; Jen, A. K.-Y.; Norwood, R. A.; Peyghambarian, N. Opt. Express 2010, 18 (20) 21038-21046
17. Stepanov, A. L. Rev. Adv. Mater. Sci. 2010, 26 (1-2) 1-29
18. Borsella, E.; Cattaruzza, E.; De Marchi, G.; Gonella, F.; Mattei, G.; Mazzoldi, P.; Quaranta, A.; Battaglin, G.; Polloni, R. J. Non-Cryst. Solids 1999, 245, 122-128
19. Qiu, J. R.; Shirai, M.; Nakaya, T.; Si, J. H.; Jiang, X. W.; Zhu, C. S.; Hirao, K. Appl. Phys. Lett. 2002, 81 (16) 3040-3042
20. Mazzoldi, P.; Arnold, G. W; Battaglin, G; Gonella, F.; Haglund, R. F. J. Nonlinear Opt. Phys. Mater. 1996, 5 (2) 285-330
21. Royon, A.; Bourhis, K.; Bellec, M.; Papon, G.; Bousquet, B.; Deshayes, Y.; Cardinal, T.; Canioni, L. Adv. Mater. 2010, 22 (46) 5282-5286
22. Singh, S. P.; Karmakar, B. Plasmonics 2011, 6 (3) 457-467
23. Qu, S.; Zhang, Y.; Li, H.; Qiu, J.; Zhu, C. Opt. Mater. 2006, 28 (3) 259-265
24. Epifani, M.; Giannini, C.; Tapfer, L.; Vasanelli, L. J. Am. Ceram. Soc. 2000, 83 (10) 2385-2393
25. Schottner, G. Chem. Mater. 2001, 13, 3422-3435
26. De Marchi, G.; Mattei, G.; Mazzoldi, P.; Sada, C.; Miotello, A. J. Appl. Phys. 2002, 92 (8) 4249-4254
27. Haglund, R. F., Jr. Mater. Sci. Eng., A 1998, 253 (1-2) 275-283
28. Fukumi, K.; Chayahara, A.; Kadono, K.; Sakaguchi, T.; Horino, Y.; Miya, M.; Fujii, K.; Hayakawa, J.; Satou, M. J. Appl. Phys. 1994, 75 (6) 3075-3080
29. Manikandan, D.; Mohan, S.; Magudapathy, P.; Nair, K. G. M. Physica B 2003, 325, 86-91
30. Ramaswamy, R. V.; Srivastava, R. J. Lightwave Technol. 1988, 6 (6) 984-1002
31. Quaranta, A.; Rahman, A.; Mariotto, G.; Maurizio, C.; Trave, E.; Gonella, F.; Cattaruzza, E.; Gibaudo, E.; Broquin, J. E. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 3757-3764
32. Debenedetti, P. G.; Stillinger, F. H. Nature 2001, 410, 259-267
33. Lichtenstein, L.; Büchner, C.; Yang, B.; Shaikhutdinov, S.; Heyde, M.; Sierka, M.; Wlodarczyk, R.; Sauer, J.; Freund, H.-J. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51 (2) 404-407
34. Gy, R. Mater. Sci. Eng., B 2008, 149 (2) 159-165
35. Karasinski, P. Opto-Electron. Rev. 2011, 19 (1) 1-9
36. Maurizio, C.; Quaranta, A.; Ghibaudo, E.; D'Acapito, F.; Broquin, J.-E. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 8930-8937
37. Kassab, L. R.P.; Bomfim, F. A.; Martinelli, J. R.; Wetter, N. U.; Neto, J. J.; de Arájo, C. B. Appl. Phys. B 2009, 94, 239-242
38. da Silva, D. M.; Kassab, L.R. P.; Lüthi, S. R.; de Araújo, C. B.; Gomes, A. S. L.; Bell, M. J. V. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 081913
39. Simo, A.; Joseph, V.; Fenger, R.; Kneipp, J.; Rademann, K. Chem. Phys. Chem. 2011, 12 (9) 1683-1688
40. Sakka, S.; Kamiya, K.; Kato, K. J. Non-Cryst. Solids 1982, 52 (1-3) 77-90
41. Loginov, E.; Gomez, L. F.; Chiang, N.; Halder, A.; Guggemos, N.; Kresin, V. V.; Vilesov, A. F. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 233401
42. Ozin, G. A.; Huber, H. Inorg. Chem. 1978, 17, 155-163
43. Petty, J. T.; Zheng, J.; Hud, N. V.; Dickson, R. M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5207-5212
44. Harb, M.; Rabilloud, F.; Simon, D. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2011, 44, 035101 (7pp)
45. Tomozawa, M.; Doremus, R. H., Eds. Treatise on Materials Science and Technology: Glass II; Academic Press: New York, 1979; Vol. 17.
46. de Lamaestre, R. E.; Béa, H.; Bernas, H.; Belloni, J.; Marignier, J. L. Phys. Rev. B 2007, 76 (20) 205431
47. Zheng, J.; Dickson, R. M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 13982-13983
48. Rao, T. U. B.; Pradeep, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 3925-3929
49. Roy, S.; Banerjee, A. Soft Matter 2011, 7, 5300-5308
50. De Cremer, G.; Coutino-Gonzalez, E.; Roeffaers, M. B. J.; Moens, B.; Ollevier, J.; Van der Auweraer, M.; Schoonheydt, R.; Jacobs, P. A.; De Schryver, F. C.; Hofkens, J.; De Vos, D. E.; Sels, B. F.; Vosch, T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 3049-3056
51. Eichelbaum, M.; Rademann, K.; Hoell, A.; Tatchev, D. M.; Weigel, W.; Stößer, R.; Pacchioni, G. Nanotechnology 2008, 19, 135701
52. Tikhomirov, V. K.; Vosch, T.; Fron, E.; Rodriguez, V. D.; Velázquez, J. J.; Kirilenko, D.; Van Tendeloo, G.; Hofkens, J.; Van der Auweraer, M.; Moshchalkov, V. V. RSC Adv. 2012, 2, 1496-1501
53. De Cremer, G.; Antoku, Y.; Roeffaers, M. B. J.; Sliwa, M.; Van Noyen, J.; Smout, S.; Hofkens, J.; De Vos, D. E.; Sels, B. F.; Vosch, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 2813-2816
54. Karthikeyan, B. J. Appl. Phys. 2008, 103, 114313
55. Paje, S. E.; Llopis, J.; Villegas, M. A.; Fernández Navarro, J. M. Appl. Phys. A 1996, 63, 431-434
56. Kreibig, U. Z. Phys. D 1986, 3, 239-249
57. Pedersen, J. S. Adv. Colloid Interface Sci. 1997, 70, 171-210
58. Jansen, M. Angew. Chem. 1987, 99, 1136-1149
59. Yang, X. C.; Li, W. J.; Dubiel, M.; Huang, W. H.; Yano, T. J. Nanosci. Nanotechnol. 2009, 9 (2) 1659-1662(4)
60. Houde-Walter, S. N.; Inman, J. M.; Dent, A. J.; Greaves, G. N. J. Phys. Chem. 1993, 97, 9330-9336
61. Dubiel, M.; Brunsch, S.; Kolb, U.; Gutwerk, D.; Bertagnolli, H. J. Non-Cryst. Solids 1997, 220, 30-44
62. Chiu, Y.; Rambabu, U.; Hsu, M.-H.; Shieh, H.-P. D.; Chen, C.-Y.; Lin, H.-H. J. Appl. Phys. 2003, 94 (3) 1996-2001
63. Kipke, A.; Hofmeister, H. Mater. Chem. Phys. 2008, 111, 254-259 and references therein
64. Wackerow, S.; Seifert, G.; Abdolvand, A. Opt. Mater. Express 2011, 1 (7) 1224-1231
65. Lvov, B. V. Thermochim. Acta 1999, 333, 13-19
66. Herley, P. J.; Prout, E. G. J. Am. Chem. Soc. 1960, 82 (7) 1540-1543
67. Garner, W. E.; Reeves, L. W. Trans. Faraday Soc. 1954, 50, 254-260
68. Weaver, J. F.; Hoflund, G. B. Chem. Mater. 1994, 6, 1693-1699
69. Weaver, J. F.; Hoflund, G. B. J. Phys. Chem. 1994, 98, 8519-8524
70. Varkey, A. J.; Fort, A. F. Sol. Energ. Mater. Sol. C 1993, 29, 253-259
71. Tatchev, D.; Hoell, A.; Eichelbaum, M.; Rademann, K. Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 085702
72. Yata, K.; Yamaguchi, T. J. Mater. Sci 1992, 27, 101-106
73. Rizza, G.; Cheverry, H.; Gacoin, T.; Lamasson, A.; Henry, S. J. Appl. Phys. 2007, 101, 014321
74. De Marchi, G.; Mattei, G.; Mazzoldi, P.; Sada, C.; Miotello J. Appl. Phys. 2002, 92 (8) 4249-4254
75. Jiménez, J. A.; Sendova, M.; Senodva-Vassileva, M. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 447-454
76. Fukumi, K.; Chayahara, A.; Kadono, K.; Sakaguchi, T.; Horino, Y.; Miya, M.; Fujii, K.; Hayakawa, J.; Satou, M. J. Appl. Phys. 1994, 75 (6) 3075-3080
77. Sun, C. Q. Prog. Solid State Chem. 2007, 35, 1-159
78. Cleveland, C. L.; Luedtke, W. D.; Landmann, U. Phys. Rev. B 1999, 60 (7) 5065-5077
79. Lu, H. M.; Li, P. Y.; Cao, Z. H.; Meng, X. K. J. Phys. Chem C 2009, 113, 7598-7602
80. Nanda, K. K.; Sahu, S. N.; Behera, S. N. Phys. Rev. A 2002, 66, 013208
81. Castro, T.; Reifenberger, R.; Choi, E.; Andres, R. P. Phys. Rev. B 1990, 42 (13) 8548-8556
82. Shyjumon, I.; Gopinadhan, M.; Ivanova, O.; Quaas, M.; Wulff, H.; Helm, C. A.; Hippler, R. Eur. Phys. J. D 2006, 37, 409-415
83. Little, S. A.; Begou, T.; Collins, R. W.; Marsillac, S. Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 051107
84. Kotlarchyk, M.; Chen, S. H. J. Chem. Phys. 1983, 79, 2461-2469
85. Goerigk, G.; Haubold, H.-G.; Lyon, O.; Simon, J.-P. J. Appl. Crystallogr. 2003, 36, 425-429