Nano-gümüşün bal və ultrasəs ilə sintezi
Nano-gümüş, tibb və materialşünaslıqda materialları gücləndirmək üçün antibakterial xüsusiyyətlərinə görə istifadə olunur. Ultrasonikasiya suda sferik gümüş nanohissəciklərin sürətli, effektiv, təhlükəsiz və ətraf mühitə uyğun sintezinə imkan verir. Ultrasəs nanohissəciklərin sintezi kiçikdən böyük istehsala qədər asanlıqla miqyaslı ola bilər.
Kolloid Nano-Gümüşün Ultrasəslə Yardımlı Sintezi
Ultrasonik şüalanma altında sintetik reaksiyalar olan sonokimyəvi sintez gümüş, qızıl, maqnetit, nanohissəciklər, hidroksiapatit, xlorokin, perovskit, lateks və bir çox digər nano-materiallar.
Ultrasəs yaş-kimyəvi sintez
Gümüş nanohissəciklər üçün ultrasəslə dəstəklənən bir neçə sintez marşrutu məlumdur. Aşağıda baldan reduksiyaedici və liqand bağlayan agent kimi istifadə edilən ultrasəs sintez marşrutu təqdim olunur. Qlükoza və fruktoza kimi bal komponentləri onun sintez prosesində həm qapaq, həm də reduksiya agenti rolundan məsuldur.
Nanohissəciklərin sintezi üçün ən çox yayılmış üsullar kimi, ultrasəs nano-gümüş sintezi də yaş kimya kateqoriyasına aiddir. Ultrasonikasiya məhlul daxilində gümüş nano-hissəciklərin nüvələşməsini təşviq edir. Ultrasonik olaraq təşviq edilən nüvələşmə bir gümüş prekursor (gümüş ion kompleksi), məsələn, gümüş nitrat (AgNO) olduqda baş verir.3) və ya gümüş perklorat (AgClO4), bal kimi bir azaldıcı maddənin iştirakı ilə kolloid gümüşə qədər azaldılır. Məhlulda gümüş ionlarının konsentrasiyasının kifayət qədər artması şərti ilə həll olunmuş metal gümüş ionları bir-birinə bağlanır və sabit səth əmələ gətirir. Gümüş ionlarının çoxluğu hələ də kiçik olduqda, mənfi enerji balansı səbəbindən enerji baxımından əlverişsiz bir vəziyyətdir. Mənfi enerji balansı, həll olunmuş gümüş hissəciklərinin konsentrasiyasını azaltmaqla əldə edilən enerjinin yeni bir səth yaratmaqla sərf olunan enerjidən daha az olması səbəbindən yaranır.
Klaster kritik radiusa çatdıqda, bu, onun enerji baxımından əlverişli olduğu nöqtədir, böyüməyə davam etmək üçün kifayət qədər sabitdir. Böyümə mərhələsində daha çox gümüş atomu məhluldan yayılır və səthə yapışır. Həll edilmiş atom gümüşünün konsentrasiyası müəyyən bir nöqtəyə qədər azaldıqda, sabit nüvə yaratmaq üçün atomların bir-birinə daha uzun müddət bağlana bilməməsi üçün nüvələşmə həddinə çatır. Bu nüvələşmə həddində yeni nanohissəciklərin böyüməsi dayanır və qalan həll olunmuş gümüş məhlulda böyüyən nanohissəciklərə diffuziya yolu ilə sorulur.
Sonication kütləvi köçürməni, yəni klasterlərin ıslanmasını təşviq edir, bu da daha sürətli nüvələşmə ilə nəticələnir. Dəqiq idarə olunan sonikasiya ilə nano-hissəcik strukturlarının böyümə sürəti, ölçüsü və forması müəyyən edilə bilər.
Karagenandan istifadə edərək nano-gümüşü ultrasəslə sintez etmək üçün başqa bir yaşıl üsul haqqında ətraflı oxumaq üçün buraya klikləyin!
Nanohissəciklərin sintezinin ənənəvi üsulları ilə yaşıl sintez üsullarının müqayisəsi.
- sadə bir qab reaksiyası
- Təhlükəsiz
- sürətli proses
- aşağı qiymət
- xətti miqyaslılıq
- ekoloji cəhətdən təmiz, yaşıl kimya
UP400St – nanohissəciklərin sonokimyəvi sintezi üçün 400 vatt güclü ultrasəs cihazı
Ultrasonik Nano-Gümüş Sintezinin Case Study
Materiallar: gümüş nitrat (AgNO3) gümüş prekursoru kimi; qapaqlayıcı / azaldıcı agent kimi bal; su
Ultrasəs cihazı: UP400St
Ultrasonik Sintez Protokolu
Koloidal gümüş nanohissəciklərin sintezi üçün ən yaxşı şərtlər aşağıdakılar olduğu aşkar edilmişdir: Təbii balın vasitəçiliyi ilə ultrasəslə gümüş nitratın azaldılması. Qısaca, bal (20 wt%) olan 20 ml gümüş nitrat məhlulu (0,3 M) ətraf mühit şəraitində 30 dəqiqə ərzində yüksək intensivlikli ultrasəs şüalanmasına məruz qaldı. Ultrasonikasiya zond tipli ultrasəs cihazı ilə həyata keçirilir UP400S (400W, 24 kHz) birbaşa reaksiya məhluluna batırılır.
Optimal şəraitdə sintez edilən Ag-NP-lərin hissəcik ölçüsünün paylanması; gümüş konsentrasiyası (0,3 M), bal konsentrasiyası (20 wt%) və ultrasəs şüalanma müddəti (30 dəq)
şəkil mənbəyi: Oskuee et al. 2016
Qida dərəcəli bal, sulu nüvələşmə məhlulunu və çökmüş nanohissəcikləri təmiz və manifold tətbiqləri üçün təhlükəsiz edən qapaqlayıcı/sabitləşdirici və azaldıcı vasitə kimi istifadə olunur.
Ultrasəsləmə vaxtı artdıqca gümüş nanohissəciklər kiçilir və onların konsentrasiyası artır.
Sulu bal məhlulunda ultrasəs gümüş nanohissəciklərin əmələ gəlməsinə təsir edən əsas amildir. Amplituda, vaxt və davamlı və pulsasiya edən ultrasəs kimi sonikasiya parametrləri gümüş nanohissəciklərin ölçüsünü və miqdarını idarə etməyə imkan verən əsas amillərdir.
Gümüş nanohissəciklərin ultrasəs sintezinin nəticəsi
ilə ultrasəs təşviq, bal vasitəçiliyi sintez UP400St orta hissəcik ölçüsü təxminən 11,8 nm olan sferik gümüş nanohissəciklər (Ag-NPs) ilə nəticələndi. Gümüş nanohissəciklərin ultrasəs sintezi sadə və sürətli bir qazan üsuludur. Material kimi su və baldan istifadə reaksiyanı qənaətcil və son dərəcə ekoloji cəhətdən təmiz edir.
Baldan reduksiya və qapaq kimi istifadə edilən ultrasəs sintezinin təqdim olunan texnikası tibbdən sənayeyə müxtəlif əlavə tətbiqlər təklif edən qızıl, palladium və mis kimi digər nəcib metallara da şamil edilə bilər.
Optimal şəraitdə sintez edilmiş Ag-NP-lərin TEM şəkli (A) və onun hissəcik ölçüsü paylanması (B).
Sonikasiya ilə Nüvələşmə və Hissəcik Ölçüsünə Təsir
Ultrasəs tələblərə uyğunlaşdırılmış gümüş nanohissəciklər kimi nanohissəciklərin istehsalına imkan verir. Sonikasiyanın üç ümumi variantı nəticəyə mühüm təsir göstərir:
İlkin sonikasiya: Ultrasəs dalğalarının həddindən artıq doymuş bir həllə qısa tətbiqi nüvələrin əkilməsi və formalaşmasına başlaya bilər. Sonikasiya yalnız ilkin mərhələdə tətbiq olunduğundan, sonrakı kristal artımı maneəsiz davam edir və nəticədə daha böyük kristallar yaranır.
Davamlı Sonikasiya: Aşırı doymuş məhlulun davamlı şüalanması kiçik kristallara səbəb olur, çünki fasiləsiz ultrasəs çox sayda kiçik kristalların böyüməsi ilə nəticələnən çoxlu nüvələr yaradır.
Pulsed Sonikasiya: Pulsed ultrasəs ultrasəsin müəyyən aralıqlarla tətbiqi deməkdir. Ultrasəs enerjisinin dəqiq idarə olunan girişi xüsusi kristal ölçüsünü əldə etmək üçün kristalın böyüməsinə təsir göstərməyə imkan verir.
Sintez üçün Yüksək Performanslı Ultrasonikatorlar
Hielscher Ultrasonics, sono-sintez və sono-kataliz daxil olmaqla, sonokimyəvi tətbiqlər üçün güclü və etibarlı ultrasəs prosessorları təmin edir. Ultrasonik qarışdırma və dispersiya kütlə ötürülməsini artırır və nanohissəcikləri çökdürmək üçün atom klasterlərinin islanmasına və sonrakı nüvələşməsinə kömək edir. Nanohissəciklərin ultrasəs sintezi sadə, sərfəli, biouyğun, təkrar istehsal oluna bilən, sürətli və təhlükəsiz üsuldur.
Hielscher Ultrasonics, nano-materialların nüvələşməsi və çökməsi üçün güclü və dəqiq idarə olunan ultrasəs prosessorlarını təmin edir. Bütün rəqəmsal cihazlar intellektual proqram təminatı, rəngli sensor displey, daxili SD-karta məlumatların avtomatik qeydi ilə təchiz olunub və istifadəçi üçün rahat və təhlükəsiz işləmək üçün intuitiv menyuya malikdir.
Laboratoriya üçün 50 vatlıq əl ultrasəs aparatlarından 16.000 vatt güclü sənaye ultrasəs sistemlərinə qədər tam güc diapazonunu əhatə edən Hielscher, tətbiqiniz üçün ideal ultrasəs qurğusuna malikdir. Hielscher-in ultrasəs avadanlığının möhkəmliyi ağır iş şəraitində və tələbkar mühitlərdə 24/7 işləməyə imkan verir.
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal qabiliyyətinin göstəricisini verir:
| Partiya Həcmi | Axın | Tövsiyə olunan Cihazlar |
|---|---|---|
| 1 ilə 500 ml | 10-200 ml/dəq | UP100H |
| 10 ilə 2000 ml | 20 - 400 ml/dəq | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2 ilə 4L/dəq | UIP2000hdT |
| 10-100 l | 2 ilə 10 L / dəq | UIP4000hdT |
| na | 10-100 l/dəq | UIP16000 |
| na | daha böyük | klaster UIP16000 |
Bizimlə əlaqə saxlayın! / Bizdən soruşun!
Yüksək güclü ultrasəs homojenizatorları laboratoriya üçün pilot və sənaye miqyası.
Ədəbiyyat / İstinadlar
- Reza Kazemi Oskuee, Azhar Banikamali, Bibi Sedigheh Fazly Bazzaz, Hasan Ali Hosseini, Majid Darroudi (2016): Honey-Based and Ultrasonic-Assisted Synthesis of Silver Nanoparticles and Their Antibacterial Activities. Journal of Nanoscience and Nanotechnology Vol. 16, 7989–7993, 2016.
- Eranga Roshan Balasooriya et al. (2017): Honey Mediated Green Synthesis of Nanoparticles: New Era of Safe Nanotechnology. Journal of Nanomaterials Volume 2017.
Bilməyə Dəyər Faktlar
Gümüş nanohissəciklər
Gümüş nanohissəciklər 1 nm ilə 100 nm arasında olan gümüş hissəcikləridir. Gümüş nanohissəciklər çoxlu sayda liqandların koordinasiyasına imkan verən olduqca böyük səth sahəsinə malikdir.
Gümüş nanohissəciklər unikal optik, elektrik və istilik xüsusiyyətləri təklif edir ki, bu da onları materialşünaslıq və məhsul inkişafı üçün yüksək qiymətli edir, məsələn, fotovoltaiklər, elektronika, keçirici mürəkkəblər, bioloji/kimyəvi sensorlar.
Artıq geniş yayılmış başqa bir tətbiq, antimikrobiyal örtüklər üçün gümüş nanohissəciklərin istifadəsidir və bir çox tekstil, klaviatura, yara sarğıları və biotibbi cihazlarda bakteriyalara qarşı qorunma təmin etmək üçün davamlı olaraq aşağı səviyyədə gümüş ionları buraxan gümüş nanohissəciklər var. .
Tekstildə Nano-Gümüş
Gümüş nano-hissəciklər toxuculuq istehsalına tətbiq edilir, burada Ag-NPs tənzimlənən rənglərə, antibakterial imkanlara və özünü sağaldan superhidrofobik xüsusiyyətlərə malik pambıq parçalar hazırlamaq üçün istifadə olunur. Gümüş nanohissəciklərin antibakterial xassələri bakteriyaların qoxusunu (məsələn, tər qoxusunu) pozan parçalar istehsal etməyə imkan verir.
Dərman və tibbi təchizat üçün antibakterial örtük
Gümüş nanohissəciklər antibakterial, göbələk əleyhinə və antioksidant xüsusiyyətlərə malikdir, bu da onları farmasevtik və tibbi tətbiqlər, məsələn, diş işləri, cərrahi tətbiqlər, yaraların sağalması müalicəsi və biotibbi cihazlar üçün maraqlı edir. Tədqiqatlar göstərdi ki, gümüş nanohissəcikləri (Ag-nPs) Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Citrobacter koseri, Salmonella typhii, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsielladiecanass, Klebsiellaecans p.p. kimi müxtəlif bakteriya suşlarının böyüməsini və çoxalmasını maneə törədir. . Antibakterial / göbələk əleyhinə təsir, gümüş nano-hissəciklərin hüceyrələrə yayılması və Ag/Ag+ ionlarını mikrob hüceyrələrindəki biomolekullara bağlayaraq onların funksiyasını pozması ilə əldə edilir.