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
Ultrasəs şüalanması ilə asanlaşdırılan kimyəvi reaksiyalara aid olan sonokimyəvi sintez, nanohissəciklərin istehsalı üçün geniş tətbiq olunan bir üsuldur. Bunlara gümüş, qızıl, maqnetit, hidroksiapatit, xlorokin, perovskit, lateks və bir çox digər nano-materiallar.
Ultrasəs yaş-kimyəvi sintez
Gümüş nanohissəciklərin istehsalı üçün ultrasəslə dəstəklənən çoxsaylı sintez marşrutları işlənib hazırlanmışdır. Diqqətəlayiq üsullardan biri baldan həm azaldıcı, həm də tıxanma agenti kimi istifadə olunur. Balın tərkibindəki qlükoza və fruktoza kimi komponentlər sintez prosesi zamanı bu rollarda sinergik şəkildə hərəkət edir.
Bir çox nanohissəciklərin sintezi üsullarına bənzər olaraq, ultrasəs nano-gümüş sintezi yaş kimya kateqoriyasına aiddir. Proses məhlulda gümüş nanohissəciklərin nüvələşməsi ilə başlayır. Sonikasiya zamanı gümüş prekursor (məsələn, gümüş nitrat (AgNO3) və ya gümüş perklorat (AgClO4)) kolloid gümüşü əldə etmək üçün bal kimi reduksiyaedici maddənin iştirakı ilə reduksiya edilir.
Ultrasonik Gümüş Nüvələşmə və Artım Mexanizmi
İlkin nüvələşmə mərhələsi: Həll edilmiş gümüş ionlarının konsentrasiyası artdıqca, metal gümüş ionları kiçik klasterlər yaratmaq üçün bağlanmağa başlayır. Bu mərhələdə bu qruplar mənfi enerji balansına görə enerji baxımından qeyri-sabitdir. Yeni səthlərin yaradılması üçün tələb olunan enerji həll olunmuş gümüş konsentrasiyasını azaltmaqla əldə edilən enerjini üstələyir.
- Kritik radius: Bir çoxluq müəyyən bir ölçüyə (kritik radius) çatdıqda, proses enerji baxımından əlverişli olur və klasteri sabitləşdirir. Bu sabitlik klasterin daha da böyüməsi üçün nüvə rolunu oynamağa imkan verir.
- Artım mərhələsi: Böyümə zamanı əlavə gümüş atomları məhlul vasitəsilə yayılır və böyüyən nanohissəciklərin səthinə yapışır. Artım, həll olunmuş gümüşün konsentrasiyası nüvələşmə həddinin altına düşənə qədər davam edir və yeni nüvələrin əmələ gəlməsini dayandırır.
- Diffuziya və tamamlama: Qalan həll edilmiş gümüş mövcud nanohissəciklərə daxil edilərək prosesi tamamlayır.
Sonication kütləvi köçürməni, xüsusən də ıslatma və diffuziya proseslərini sürətləndirir, bu da daha sürətli nüvələşməyə və idarə olunan böyüməyə səbəb olur. İntensivlik və müddət kimi sonikasiya parametrlərini dəqiq tənzimləməklə nanohissəciklərin ölçüsü, böyümə sürəti və forması incə şəkildə tənzimlənə bilər. Bu dəqiq nəzarət xüsusi tətbiqlər üçün uyğunlaşdırılmış ardıcıl nanohissəcik strukturlarını təmin edir.
Ultrasəslə dəstəklənən sintez, tədqiqat və sənayedə müxtəlif tətbiqlər üçün əhəmiyyətli üstünlüklər təklif edərək, yaxşı müəyyən edilmiş xassələrə malik nano-gümüş istehsal etmək üçün effektiv, genişlənə bilən və yaşıl kimya yanaşması kimi seçilir.

Sonication dar ölçülü paylanma ilə kiçik gümüş nanohissəciklərin sürətli, yaşıl sintezini asanlaşdırır.
- 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
adlı araşdırma “Gümüş nanohissəciklərin bal əsaslı və ultrasəs köməyi ilə sintezi və onların antibakterial aktivliyi” Oskuee et al. (2016) həm azaldıcı, həm də stabilləşdirici agent kimi təbii baldan istifadə edərək gümüş nanohissəciklərin (Ag-NPs) sintezi üçün sadə və ekoloji cəhətdən təmiz metodu araşdırır. Ultrasəs şüalanması altında gümüş nitratın (AgNO₃) azaldılmasını nəzərdə tutan proses, gümüş ionunun konsentrasiyası, bal konsentrasiyası və sonikasiya müddəti daxil olmaqla müxtəlif parametrlərlə xarakterizə olunur. Yaranan Ag-NP-lərin orta ölçüsü təxminən 11,8 nm-dir və Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa və E. coli kimi patogen bakteriyalara qarşı antibakterial xüsusiyyətlər nümayiş etdirir.
Tədqiqat, nanohissəciklərin sintezində baldan istifadənin faydalarını vurğulayaraq, onun yaşıl, ucuz və toksik olmayan təbiətini vurğulayır. Müəlliflər Ag-NP-lərin ölçüsü və məhsuldarlığının gümüş konsentrasiyası, bal tərkibi və sonication müddəti kimi reaksiya parametrlərini tənzimləməklə idarə oluna biləcəyini nümayiş etdirirlər. Sintezləşdirilmiş Ag-NP-lərin, xüsusilə E. coli və S. aureus-a qarşı effektiv antibakterial fəaliyyətə malik olduğu, minimum inhibitor konsentrasiyaları (MİK) təxminən 19,46 ppm olduğu göstərilmişdir. Bu üsul yaraların sağalması və infeksiyaya nəzarət də daxil olmaqla tibb sahələrində Ag-NP-lərin potensial tətbiqini təqdim edir.
- Materiallar: gümüş nitrat (AgNO3) gümüş prekursoru kimi; qapaqlayıcı / azaldıcı agent kimi bal; su
- Ultrasəs cihazı: Zond tipli sonikator 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 birbaşa reaksiya məhluluna batırılmış UP400S (400W, 24 kHz) zond tipli ultrasəs cihazı ilə həyata keçirilmişdir.
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.

Optimal şəraitdə sintez edilən Ag-NP-lərin hissəcik ölçüsünün paylanması; gümüş konsentrasiyası (0,3 M), bal konsentrasiyası (20 wt%) və ultrasəs şüalanma vaxtları (30 dəq)
şəkil mənbəyi: ©Oskuee et al. 2016
Gümüş nanohissəciklərin ultrasəs sintezinin nəticəsi
Ultrasonik olaraq təşviq edilən, UP400St sonikatoru ilə bal vasitəçiliyi ilə sintez, orta hissəcik ölçüsü təxminən 11.8nm 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 edilən Ag-NP-lərin hissəcik ölçüsünün paylanması; gümüş konsentrasiyası (0,3 M), bal konsentrasiyası (20 wt%) və ultrasəs şüalanma müddəti (30 dəq)
Tədqiqat və şəkil: ©Oskuee et al. 2016
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.
Nanohissəciklərin sintezi üçün yüksək performanslı ultrasəs cihazları
Hielscher Ultrasonics, sono-sintez və sono-kataliz də daxil olmaqla qabaqcıl sonokimyəvi tətbiqlər üçün nəzərdə tutulmuş yüksək güclü, etibarlı ultrasəs prosessorları təklif edir. Ultrasonik qarışdırma və dispersiya kütlə ötürülməsini əhəmiyyətli dərəcədə artırır, atom klasterlərinin islanmasını təşviq edir və onların sonrakı nüvələşməsini asanlaşdırır, nanohissəciklərin səmərəli çökməsinə səbəb olur. Ultrasəs sintezi yüksək keyfiyyətli nanomaterialların istehsalı üçün sadə, sərfəli, biouyğun, təkrarlana bilən, sürətli və təhlükəsiz üsul kimi tanınır. (Perovskitin sonokimyəvi sintezi haqqında daha çox oxuyun və ZnO nanostrukturları!)
Hielscher ultrasəs cihazları nanomateryalların nüvələşməsi və böyüməsi üçün optimal şərait yaradan dəqiq nəzarət üçün hazırlanmışdır. Bu rəqəmsal qurğular təhlükəsiz və istifadəçi dostu əməliyyat üçün ağıllı proqram təminatı, rəngli sensor displey və intuitiv menyuya malikdir. Bundan əlavə, onlar daxili SD kartda məlumatların avtomatik qeydi ilə gəlir və problemsiz proses sənədlərini təmin edir.
Sistemlərin hərtərəfli çeşidi ilə - laboratoriya istifadəsi üçün kompakt 50 vattlıq əl ultrasəs aparatlarından möhkəm 16,000 vattlıq sənaye sistemlərinə qədər - Hielscher hər bir tətbiq üçün ideal ultrasəs həllini təmin edir. Dayanıqlılıq üçün nəzərdə tutulmuş Hielscher ultrasəs avadanlığı 24/7 etibarlı performansı təmin edərək, hətta tələbkar mühitlərdə belə ağır yük şəraitində davamlı işləmək üçün qurulmuşdur.
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!

Sənaye ultrasəs prosessoru UIP16000 (16kW) gümüş nanohissəciklərin genişmiqyaslı sintezi üçün.
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.
- D. Madhesh, S. Kalaiselvam (2014): Experimental Analysis of Hybrid Nanofluid as a Coolant. Procedia Engineering, Volume 97, 2014. 1667-1675.
Bilməyə Dəyər Faktlar
Gümüş nanohissəciklər nədir?
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. .
Nano-Gümüş Tekstildə necə istifadə olunur?
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 nədir?
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.
MIC Testi nədir?
MIC (Minimum İnhibitor Konsentrasiya) analizi mikroorqanizmin in vitro görünən inkişafını maneə törətmək üçün tələb olunan antimikrob agent kimi maddənin ən aşağı konsentrasiyasını müəyyən edir. Adətən maye inkişaf mühitində ardıcıl seyreltmələrdən istifadə etməklə və inkubasiyadan sonra bakteriya artımını ölçməklə həyata keçirilir. Sonikasiyanın yüksək məhsuldarlıqlı MİK analizlərini necə asanlaşdırdığı haqqında daha çox oxuyun!