Nano-gümüş, antibakterial xüsusiyyətlərinə görə tibbdə və materialşünaslıqda materialları möhkəmləndirmək üçün istifadə olunur. Ultrasonication suda sferik gümüş nanohissəcikləri sürətli, effektiv, təhlükəsiz və ətraf mühitə uyğun bir sintez etməyə imkan verir. Ultrasonik nanohissəcik sintezi kiçikdən böyük istehsala qədər asanlıqla ölçülə bilər.

Kolloid Nano-Gümüşün Ultrasonik Yardımlı Sintezi

Ultrasonik şüalanma altında sintetik reaksiyalar olan sonokimyəvi sintez, gümüş, qızıl, magnetit, nanohissəciklər istehsal etmək üçün geniş istifadə olunur. hidroksiapatit, Xlorokin, Perovskite, lateks və bir çox digər nano-materiallar.

Ultrasonik Yaş-Kimyəvi Sintez

Gümüş nano hissəciklər üçün bir neçə ultrasəs köməyi ilə sintez yolları məlumdur. Aşağıda, baldan azaldıcı və ligand kaplama agentləri kimi istifadə edilən bir ultrasəs sintez marşrutu təqdim olunur. Qlükoza və fruktoza kimi bal komponentləri, həm sintez prosesində həm örtmə, həm də azaltma maddəsi kimi məsuliyyət daşıyır.
Nanohissəcik sintezi üçün ən çox yayılmış metodlar kimi, ultrasəs nano-gümüş sintezi də nəm kimya kateqoriyasına aiddir. Ultrasonication bir həll içərisində gümüş nano-hissəciklərin nüvəsini təşviq edir. Ultrasonik olaraq təbliğ olunan bir nükleme, gümüş nitrat (AgNO) olan bir gümüş qabaqcıl (gümüş ion kompleksi) olduqda meydana gəlir.₃) və ya gümüş perklorat (AgClO)₄), bal kimi azaldan bir maddənin iştirakı ilə koloidal gümüşə endirilir. Qarışıqda gümüş ionlarının konsentrasiyası kifayət qədər artdıqda, həll edilmiş metal gümüş ionları bir-birinə yapışır və sabit bir səth əmələ gətirir. Gümüş ionlarının çoxluğu hələ kiçik olduqda, mənfi bir enerji tarazlığına görə enerjili olaraq əlverişsiz bir vəziyyətdir. Mənfi enerji balansı, həll olunan gümüş hissəciklərinin konsentrasiyasını azaltmaqla əldə edilən enerji yeni bir səth yaratmaqla xərclənən enerjidən daha aşağı olduğu üçün baş verir.
Çoxluq enerjili cəhətdən əlverişli olduqda kritik radiusa çatdıqda, böyüməyə davam etmək üçün kifayət qədər sabitdir. Böyümə mərhələsində daha çox gümüş atomu həll yolu ilə yayılır və səthə yapışır. Çözülmüş atom gümüşünün konsentrasiyası müəyyən bir nöqtəyə qədər azaldıqda, nüvə sabitliyinə çatır ki, sabit bir nüvə meydana gətirmək üçün atomlar bir-birinə daha uzun müddət bağlana bilmirlər. Bu nüvələşmə həddində yeni nanohissəciklərin böyüməsi dayandırılır və qalan həll olunan gümüş həlldəki böyüyən nanohissəciklərə diffuziya yolu ilə udulur.
Sonication, daha sürətli bir nukleasiya ilə nəticələnən kütlələrin ötürülməsini, yəni çoxluqların ıslanmasını təşviq edir. Dəqiq idarə olunan sonikasiya ilə nano-hissəcik strukturlarının böyümə sürəti, ölçüsü və forması müəyyən edilə bilər.
Carrageenan istifadə edərək nano-gümüşü ultrasəs sintez etmək üçün başqa bir yaşıl üsul haqqında daha ətraflı məlumat üçün buraya vurun!

Nanohissəcik sintezinin adi üsulları və yaşıl sintez metodlarının müqayisəsi.

Ultrasonik Nano-Gümüş Sintezinin Case Study

Materiallar: gümüş nitrat (AgNO)₃) gümüş qabaqcıl olaraq; bal balalama / azaltma agenti olaraq; su
Ultrasonik cihaz: UP400St

Ultrasonik Sintez Protokolu

Koloidal gümüş nanohissəcikləri sintez etmək üçün ən yaxşı şərtlər aşağıdakılardır: Ultrasonlaşdırma altında gümüş nitratın azaldılması təbii balın vasitəçiliyi ilə. Qısaca, bal (20 wt%) olan 20 ml gümüş nitrat məhlulu (0.3 M) 30 dəqiqə ətraf mühit şəraitində yüksək intensivli ultrasəs şüalanmasına məruz qaldı. Ultrasonikasiya bir tip tip bir ultrasonicator ilə aparıldı UP400S (400W, 24 kHz) reaksiya həllinə birbaşa batırılır.

Optimal şəraitdə sintez edilmiş Ag-NP-lərin hissəcik ölçüsü paylanması; gümüş konsentrasiyaları (0.3 M), bal konsentrasiyaları (20%%) və ultrasəs şüalanma müddəti (30 dəq)
şəkil mənbəyi: Oskuee et al. 2016

Qida səviyyəli bal, sulu nukleasiya həllini və çökmüş nanohissəcikləri təmiz və çox tərəfli tətbiqlər üçün etibarlı hala gətirən / sabitləşdirən və azaldıran vasitə kimi istifadə olunur.
Ultrasonikləşdirmə müddəti artdıqca gümüş nanohissəciklər daha da kiçilir və konsentrasiyası artır.
Sulu bal məhlulunda ultrasonikasiya gümüş nano-hissəciklərin meydana gəlməsinə təsir edən əsas amildir. Güclü nano-hissəciklərin ölçüsünə və miqdarına nəzarət etməyə imkan verən əsas amillər, amplitüd, vaxt və davamlı vs pulsasiya edən ultrasəs kimi sonikasiya parametrləri.

Gümüş nanohissəciklərin Ultrasonik Sintezinin Nəticəsi

İlə ultrasəs təbliğ, bal vasitəçi sintez UP400St orta hissəcik ölçüsü təxminən 11.8nm olan sferik gümüş nano-hissəciklər (Ag-NPs) ilə nəticələndi. Gümüş nano hissəciklərinin ultrasəs sintezi sadə və sürətli bir qazan üsuludur. Su və balın material olaraq istifadəsi, reaksiyanı səmərəli və ekoloji cəhətdən təmiz edir.
Baldan azaltma və örtmə agenti olaraq istifadə edilən ultrasəs sintez üsulu, tibbdən sənayeyə qədər müxtəlif əlavə tətbiq təqdim edən qızıl, palladium və mis kimi digər nəcib metallara da yayıla bilər.

TEM görüntüsü (A) və Ag-NP-lərin hissəcik ölçüsü paylanması (B) optimal şəraitdə sintez edilmişdir.

Sonication ilə nüvə və hissəcik ölçüsünə təsir göstərir

Ultrasəs, tələblərə uyğun gümüşü nano hissəciklər kimi nano hissəciklərinin istehsalına imkan verir. Sonikasyonun üç ümumi variantı nəticəyə əhəmiyyətli təsir göstərir:
İlkin sonication: Ultrasəs dalğalarının üstün bir həllə qısa tətbiqi toxumların toxumlanmasına və meydana gəlməsinə başlaya bilər. Sonikasyon yalnız başlanğıc mərhələdə tətbiq edildiyi üçün sonrakı kristal böyüməsi daha böyük kristalların meydana gəlməsinə maneəsiz davam edir.
Davamlı sonication: Aşındırılmış məhlulun davamlı şüalanması kiçik kristallarla nəticələnir, çünki ləğv edilməmiş ultrasonikasiya çox sayda kiçik kristalların böyüməsi ilə nəticələnən bir çox nüvə yaradır.
Zərbəli sonikasiya: Pulsed ultrasəs müəyyən edilmiş fasilələrlə ultrasəs tətbiq olunması deməkdir. Ultrasonik enerjinin dəqiq idarə olunan bir girişi, uyğun bir kristal ölçüsünü əldə etmək üçün kristal böyüməsinə təsir göstərməyə imkan verir.

Sintez üçün yüksək effektivlikli ultrasonikatorlar

Hielscher Ultrasonics sono-sintez və sono-kataliz daxil olmaqla sonokimyəvi tətbiqetmələr üçün güclü və etibarlı ultrasəs prosessorları ilə təmin edir. Ultrasonik qarışdırma və dağılma kütlə ötürülməsini artırır və nano hissəciklərini çökdürmək üçün nəm hissəciklərinin ıslanmasına və sonrakı nüvəsinə kömək edir. Nano hissəciklərin ultrasəs sintezi sadə, qənaətcil, biokompozisiya, çoxalma, sürətli və təhlükəsiz bir üsuldur.
Hielscher Ultrasonics, nano materialların nüvəsi və yağıntıları üçün güclü və dəqiq idarə olunan ultrasəs prosessorları ilə təmin edir. Bütün rəqəmsal qurğular ağıllı proqram təminatı, rəngli toxunma ekranı, daxili SD-kartda avtomatik məlumat qeydləri ilə təchiz olunmuşdur və istifadəçiyə rahat və təhlükəsiz işləmək üçün intuitiv menyu təqdim edir.
Laboratoriya üçün 50 vatlıq əl ilə işləyən ultrasonikatorlardan 16000 vattadək güclü sənaye ultrasəs sistemlərinə qədər olan bütün güc aralığını əhatə edən Hielscher, tətbiqiniz üçün ideal ultrasəs qurğusuna sahibdir. Hielscher-in ultrasəs avadanlığının möhkəmliyi ağır işlərdə və tələb olunan mühitlərdə 24/7 işləməyə imkan verir.
Aşağıdakı cədvəldə bizim ultrasonicators təxmini emal gücü bir göstəriş verir: