Synthesis and Electronic Structure of Bimetallic AuFe Nanocomposites

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Au, Fe, and AuFe nanoparticles were obtained by metal vapor synthesis using acetone as the dispersion medium. The composition and electronic structure of the particles were studied by TEM, SEM, XPS, XANES, and EXAFS. The Au and Fe particles with average diameters of 5.3 and 1.8 nm, respectively, were obtained. According to X-ray diagnostic methods, gold was in the main Au0 state, and the Au+ and Au3+ states are present in small amounts while iron existed as mixture of non-stoichiometric oxides with states close to Fe2+ and Fe3+. Bimetallic nanoparticles were solid solutions with a disordered structure and Au–Fe–O and Au–O–Fe bonds. A carbon-containing shell was detected for all types of metal particles. The obtained materials may be promising for the development of improved antimicrobial agents and new methods for treating cancer diseases.

About the authors

A. Yu. Vasil’kov

Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of Sciences

Email: voronova.anastasiia.a@mail.ru
119334, Moscow, Russia

A. A. Voronova

Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of Sciences

Email: voronova.anastasiia.a@mail.ru
119334, Moscow, Russia

A. V. Naumkin

Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of Sciences

Email: voronova.anastasiia.a@mail.ru
119334, Moscow, Russia

I. E. Butenko

Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of Sciences

Email: voronova.anastasiia.a@mail.ru
119334, Moscow, Russia

Ya. V. Zubavichus

SRF SKIF, Boreskov Institute of Catalysis, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: voronova.anastasiia.a@mail.ru
630559, Novosibirsk, Kol’tsovo, Russia

References

  1. Conde J., Doria G., Baptista P. // J. Drug Delivery. 2012. V. 2012. P. 1. https://doi.org/10.1155/2012/751075
  2. Vinardell M.P., Mitjans M. // Nanomaterials. 2015. V. 5. № 2. P. 1004. https://doi.org/10.3390/nano5021004
  3. Sutradhar K.B., Amin M.L. // ISRN Nanotechnology. 2014. V. 2014. P. 1. https://doi.org/10.1155/2014/939378
  4. Zhao G., Rodriguez B.L. // Int. J. Nanomedicine. 2013. V. 8. P. 61. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0065896
  5. Akhtar M.J., Alhadlaq H.A., Kumar S. et al. // Arch Toxicol. 2015. V. 89. № 11. P. 1895. https://doi.org/10.1007/s00204-015-1570-1
  6. Ahmad M.Z., Akhter S., Jain G.K. et al. // Expert Opin Drug Deliv. 2010. V. 7. № 8. P. 927. https://doi.org/10.1517/17425247.2010.498473
  7. Гилевская К.С., Машкин М.Е., Красковский А.Н. и др. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 8. С. 1017. https://doi.org/10.31857/S0044457X21080067
  8. Attari E., Nosrati H., Danafar H. et al. // J. Biomed. Mater. Res. 2019. V. 107. P. 2492. https://doi.org/10.1002/jbm.a.36755
  9. Rostami M., Aghajanzadeh M., Zamani M. et al. // Res. Chem. Intermed. 2018. V. 44. P. 1889. https://doi.org/10.1007/s11164-017-3204-0
  10. Ершов A.Ю., Мартыненков A.A., Якиманский A.В. и др. // Журн. общ. химии. 2022. Т. 92. № 5. С. 788. https://doi.org/10.31857/S0044460X22050146
  11. Zamani M., Rostami M., Aghajanzadeh M. et al. // J. Mater Sci. 2018. V. 53. P. 1634. https://doi.org/10.1007/s10853-017-1673-6
  12. Zain N.M., Stapley A.G.F., Shama G. // Carbohydrate Polymers. 2014. V. 112. P. 195. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2014.05.081
  13. Valodkar M., Modi S., Pal A. et al. // Mater. Res. Bull. 2011. V. 46. P. 384. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2010.12.001
  14. Dong Q., Yang H., Wan C. et al. // Nanoscale Res. Lett. 2019. V. 14. P. 235. https://doi.org/10.1186/s11671-019-3053-4
  15. Efremova M.V., Veselov M.M., Barulin A.V. et al. // ACS Nano. 2018. V. 12. P. 3190. https://doi.org/10.1021/acsnano.7b06439
  16. Efremova M.V., Naumenko V.A., Spasova M. et al. // Sci. Rep. 2018. V. 8. P. 11295. https://doi.org/10.1038/s41598-018-29618-w
  17. Hao Zh., Cheng D., Guo Y. et al. // Appl. Catal. B: Environ. 2001. V. 33. P. 217. https://doi.org/10.1016/S0926-3373(01)00172-2
  18. Seeburg D., Liu D., Radnik J. et al. // Catalysts. 2018. V. 8. P. 42. https://doi.org/10.3390/catal8020042
  19. Naumkin A.V., Budnikov A.V., Buzin M.I. et al. // Ineos Open. 2022. V. 1. P. 1. https://doi.org/10.32931/io2126a
  20. Finch R.M., Hodge N.A., Hutchings G.J. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 1999. V. 1. P. 485. https://doi.org/10.1039/A808208A
  21. Tomitaka A., Arami H., Raymond A. et al. // RSC Nanoscale. 2017. V. 9. P. 764. https://doi.org/10.1039/C6NR07520G
  22. Kozenkova E., Levada K., Efremova M.V. et al. // Nanomaterials. 2020. V. 10. P. 1646. https://doi.org/10.3390/nano10091646
  23. Cai H., Li K., Li J. et al. // Small. 2015. V. 11. P. 4584. https://doi.org/10.1002/smll.201500856
  24. Maniglio D., Benetti F., Minati L. et al. // Nanotechnology. 2018. V. 29. P. 315101. https://doi.org/10.1088/1361-6528/aac4ce
  25. Brennan G., Thorat N.D., Pescio M. et al. // RSC Nanoscale. 2020. V. 12. P. 12632. https://doi.org/10.1039/D0NR01463J
  26. Guardia P., Nitti S., Materia M.E. et al. // RSC J. Mater. Chem. B. 2017. V. 5. P. 4587. https://doi.org/10.1039/C7TB00968B
  27. Leung K.C.-F., Xuan S., Zhu X. et al. // RSC Chem. Soc. Rev. 2012. V. 41. P. 1911. https://doi.org/10.1039/C1CS15213K
  28. Tomitaka A., Ota S., Nishimoto K. et al. // RSC Nanoscale. 2019. V. 11. P. 6489. https://doi.org/10.1039/C9NR00242A
  29. Majouga A., Sokolsky-Papkov M., Kuznetsov A. et al. // Colloids Surf. B. 2015. V. 125. P. 104. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2015.11.009
  30. Kinoshita T., Seino S., Okitsu K. et al. // J. Alloys Compounds. 2003. V. 359. P. 46. https://doi.org/10.1016/S0925-8388(03)00198-1
  31. Lin J., Zhou W., Kumbhar A. et al. // J. Solid State Chem. 2001. V. 159. P. 26. https://doi.org/10.1006/jssc.2001.9117
  32. Roduner E. // Chem. Soc. Rev. 2006. V. 35. P. 583. https://doi.org/10.1039/B502142C
  33. Love J.C., Estroff L.A., Kriebel J.K. et al. // Chem. Rev. 2005. V. 105. P. 1103. https://doi.org/10.1021/cr0300789
  34. Zeng H., Du X.W., Singh S.C. et al. // Adv. Funct. Mater. 2012. V. 22. P. 1333. https://doi.org/10.1002/adfm.201102295
  35. Lyon J.L., Fleming D.A., Stone M.B. et al. // Nano Lett. 2004. V. 4. № 4. P. 719. https://doi.org/10.1021/nl035253f
  36. Chen W., Cai W., Zhang L. et al. // J. Colloid Interface Sci. 2001. V. 238. № 2. P. 291. https://doi.org/10.1006/jcis.2001.7525
  37. Geethalakshmi R., Sarada D.V. // Int. J. Nanomed. 2012. V. 7. P. 5375. https://doi.org/10.2147/IJN.S36516
  38. Popov V.V., Menushenkov A.P., Yastrebtsev A.A. et al. // J. Alloys Compd. 2022. V. 910. 164922. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.164922
  39. Рашидова С.Ш., Вохидова Н.Р., Алексеева О.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 12. С. 1851. https://doi.org/10.31857/S0044457X22601146
  40. Агафонов А.В., Сироткин Н.А., Титов В.А. и др.// Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 3. С. 271. https://doi.org/10.31857/S0044457X22030023
  41. Vasil’kov A., Dovnar R., Smotryn S. et al. // Antibiotics. 2018. V. 7. P. 80. https://doi.org/10.3390/antibiotics7030080
  42. Abd-Elsalam K.A., Alghuthaymi M.A., Shami A. et al. // J. Fungi. 2020. V. 6. P. 112. https://doi.org/10.3390/jof6030112
  43. Cardenas-Trivino G., Cruzat-Contreras C. // J. Cluster Sci. 2018. V. 29. P. 1081. https://doi.org/10.1007/s10876-018-1419-x
  44. Vasil’kov A., Rubina M., Naumkin A. et al. // Gels 2021. V. 7. P. 1. https://doi.org/10.3390/gels7030082
  45. Sztandera K., Gorzkiewicz M., Klajnert-Maculewicz B. // Mol. Pharmaceutics. 2019. V. 16. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.8b00810
  46. Miri A., Najafzadeh H., Darroudi M. et al. // Chem. Open. 2021. V. 10. P. 327. https://doi.org/10.1002/open.202000186
  47. Vasil’kov A., Batsalova T., Dzhambazov B. et al. // Surf. Interface Anal. 2021. V. 53. P. 1. https://doi.org/10.1002/sia.7038
  48. Vasil’kov A.Yu., Migulin D.A., Muzalevskiy V.M. et al. // Mend. Commun. 2022. V. 32. P. 478. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2022.07.016
  49. Belyakova O.A., Zubavichus Y.V., Neretin I.S. et al. // J. Alloys Comps. 2004. V. 382. P. 46. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2004.05.047
  50. Chernyshov A.A., Veligzhanin A.A., Zubavichus Y.V. // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. A. 2009. V. 603. P. 95. https://doi.org/10.1016/j.nima.2008.12.167
  51. Moulder J.F., Chastain J., King R.C. et al. Handbook of X-Ray Photoelectron Spectroscopy: A Reference Book of Standard Spectra for Identification and Interpretation of XPS Data. PerkinElmer, Eden Prairie. 1995. 261 p.
  52. Grosvenor A.P., Kobe B.A., Biesinger M.C. et al. // Surface and Interface Analysis. 2004. V. 36. № 12. P. 1564. https://doi.org/10.1002/sia.1984
  53. Mansour A.N., Brizzolara R.A. // Surface Sci. Spectra. 1996. V. 4. P. 345. https://doi.org/10.1116/1.1247831
  54. Anderson J.F., Kuhn M., Diebold U. // Surface Sci. Spectra. 1996. V. 4. P. 266. https://doi.org/10.1116/1.1247796
  55. Tymoczko A., Kamp M., Prymak O. et al. // RSC Nanoscale. 2018. V. 10. P. 16434. https://doi.org/10.1039/C8NR03962C

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (657KB)
Indexing metadata
3.

Download (539KB)
Indexing metadata
4.

Download (1MB)
Indexing metadata
5.

Download (67KB)
Indexing metadata
6.

Download (237KB)
Indexing metadata
7.

Download (185KB)
Indexing metadata
8.

Download (148KB)
Indexing metadata
9.

Download (194KB)
Indexing metadata
10.

Download (213KB)
Indexing metadata
11.

Download (23KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 А.Ю. Васильков, А.А. Воронова, А.В. Наумкин, И.Е. Бутенко, Я.В. Зубавичус

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».