Πράσινη Sonochemical Διαδρομή για να Silver Nanoparticles

Νανοσωματίδια αργύρου (AgNPs) χρησιμοποιούνται συχνά νανοϋλικά λόγω αντι-μικροβιακές ιδιότητες αυτών, οπτικές ιδιότητες και υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα. Η sonochemical διαδρομή χρησιμοποιώντας κάππα καρραγενάνη είναι ένα απλό, βολικό και φιλικού προς το περιβάλλον μέθοδο σύνθεσης για την παρασκευή των νανο-σωματίδια αργύρου. κ-καρραγενάνη χρησιμοποιείται ως φυσικό φιλικό προς το περιβάλλον σταθεροποιητή, ενώ υπερήχων ισχύος ενεργεί ως ένα πράσινο αναγωγικό παράγοντα.

Πράσινο Υπερήχων Σύνθεση νανοσωματίδια αργύρου

Elsupikhe et αϊ. (2015) ανέπτυξαν ένα πράσινο διαδρομή υπερηχητικά-υποβοηθούμενη σύνθεση για την παρασκευή των νανοσωματιδίων αργύρου (AgNPs). Sonochemistry είναι καλά γνωστό ότι προάγει πολλά υγρά-χημικές αντιδράσεις. Η κατεργασία με υπερήχους επιτρέπει να synthsize AgNPs με κ-καρραγενάνη ως φυσικό σταθεροποιητή. Η αντίδραση τρέχει σε θερμοκρασία δωματίου και παράγει νανοτεμαχίδια αργύρου με κρυσταλλική δομή fcc χωρίς προσμίξεις. Η κατανομή μεγέθους σωματιδίων των AgNPs μπορεί να επηρεάζεται από τη συγκέντρωση των κ-καρραγενάνη.

Πράσινο sonochemical σύνθεση του αργύρου ΣΔ. (Κάντε κλικ για μεγέθυνση!)

Σχήμα της αλληλεπίδρασης μεταξύ του Ag-NPs φορτισμένων ομάδων που είναι καλυμμένο με κ-καρραγενάνη υπό υπερηχητική επεξεργασία. [Elsupikhe et αϊ. 2015]

Διαδικασία

    Το Ag-NPs συντέθηκαν με τη μείωση AgNO3 χρησιμοποιώντας υπερήχους σε παρουσία κ-καρραγενάνη. Για να αποκτήσετε διαφορετικά δείγματα, πέντε εναιωρήματα παρασκευάστηκαν, με προσθήκη 10 mL από 0.1 Μ νιτρικού αργύρου3 σε 40-mL κ-καρραγενάνη. Τα διαλύματα κ-καρραγενάνης που χρησιμοποιήθηκαν ήταν 0.1, 0.15, 0.20, 0.25, και 0.3% κ.β., αντίστοιχα.
    Τα διαλύματα αναδεύτηκαν για 1 ώρα για να ληφθεί AgNO3/ Κ-καρραγενάνη.
    Στη συνέχεια, τα δείγματα εκτίθενται σε έντονο υπερήχων ακτινοβολία: Το πλάτος της συσκευής υπερήχων Up400s (400W, 24kHz) ρυθμίστηκε σε 50%. Κατεργασία με υπερήχους εφαρμόστηκε για 90min σε θερμοκρασία δωματίου. Η sonotrode των υπερήχων υγρών επεξεργαστές Up400s βυθίσθηκε απευθείας στο διάλυμα της αντίδρασης.
    Μετά κατεργασία με υπερήχους, τα εναιωρήματα φυγοκεντρήθηκαν για 15 λεπτά και πλένεται με διπλά απεσταγμένο νερό τέσσερις φορές για να απομακρυνθεί το υπόλειμμα ιόντων αργύρου. Τα καταβυθισθέντα νανοσωματίδια ξηράνθηκαν στους 40 ° C υπό κενό όλη την νύχτα για να ληφθεί το Ag-ΣΔ.

Εξίσωση

  1. πη2ο —Η κατεργασία με υπερήχους–> + Η + ΟΗ
  2. ΟΗ + RH –> R + Η2ο
  3. ΑΓΝΟ3–υδρόλυση–Όχι3
  4. R + AG+ —> Ag ° + R’ + Η+
  5. Ag+ + Η –μειώσεις–> Ag °
  6. Ag+ + Η2ο —> Ag ° + ΟΗ + Η+

Ανάλυση και Αποτελέσματα

Για την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων, τα δείγματα αναλύθηκαν με φασματοσκοπική ανάλυση υν-ορατού, περίθλαση ακτίνων Χ, χημική ανάλυση FT-IR, ΤΕΜ και SEM εικόνες.
Ο αριθμός των Ag-NPs αυξήθηκε με την αύξηση των συγκεντρώσεων κ-καραγενάνης. Ο σχηματισμός Ag / κ-καραγενάνης προσδιορίστηκε με φασματοσκοπία ορατού με υπεριώδη ακτινοβολία, όπου το μέγιστο απορρόφησης πλασμονίου παρατηρήθηκε στα 402 έως 420 nm. Η ανάλυση διάθλασης ακτίνων Χ (XRD) έδειξε ότι τα Ag-NPs έχουν κυβική δομή με κέντρο το πρόσωπο. Το φάσμα υπέρυθρων μετασχηματισμών Fourier (FT-IR) έδειξε την παρουσία Ag-NPs σε Κ-καρραγενάνη. Η εικόνα ηλεκτρονικής μικροσκοπίας μετάδοσης (TEM) για την υψηλότερη συγκέντρωση κ-καραγενάνης έδειξε την κατανομή των Ag-NPs με μέσο μέγεθος σωματιδίων κοντά στα 4,21 nm. Οι εικόνες ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης (SEM) απεικόνισαν το σφαιρικό σχήμα των Ag-NPs. Η ανάλυση SEM δείχνει ότι με την αύξηση της συγκέντρωσης κ-καραγενάνης, παρατηρήθηκαν μεταβολές στην επιφάνεια του Ag / κ-καραγενάνου, έτσι ώστε μικρού μεγέθους Ag-NPs με σφαιρικό σχήμα αποκτήθηκαν.

Εικόνες ΤΕΜ των υπερηχοχημικώς συντεθούν Ag / κ-καρραγενάνη. (Κάντε κλικ για μεγέθυνση!)

εικόνες ΤΕΜ και αντίστοιχες κατανομές μεγέθους για υπερηχοχημικώς συντεθούν Ag / κ-καρραγενάνης σε διαφορετικές συγκεντρώσεις των κ-καρραγενάνη. [0,1%, 0,2%, και 0,3%, αντίστοιχα (α, β, γ)].

Sonochemical σύνθεση νανοσωματιδίων αργύρου (AgNPs) με την υπερήχων UP400S

Ag + / κ-καρραγενάνης (αριστερά) και κατεργασμένο με υπερήχους Ag / κ-καρραγενάνης (δεξιά). Κατεργασία με υπερήχους εκτελέστηκε με τις UP400S για 90min. [Elsupikhe et αϊ. 2015]

Αίτηση για πληροφορίες




Σημειώστε τις Πολιτική Απορρήτου.


UP400S υπερήχων ομογενοποιητής (Κάντε κλικ για μεγέθυνση!)

Up400s – η συσκευή υπερήχων χρησιμοποιείται για την sonochemical σύνθεση Ag νανοσωματιδίων

SEM εικόνες με υπερήχους συντίθεται νανοσωματίδια αργύρου (Κάντε κλικ για μεγέθυνση!)

SEM εικόνες για Ag / κ-καρραγενάνης σε διαφορετικές συγκεντρώσεις των κ-καρραγενάνη. [0,1%, 0,2%, και 0,3%, αντίστοιχα (α, β, γ)]. [Elsupikhe et αϊ. 2015]

Επικοινωνήστε μαζί μας / Ζητήστε Περισσότερες Πληροφορίες

Μιλήστε μας για τις απαιτήσεις επεξεργασίας σας. Εμείς θα προτείνουμε τις πιο κατάλληλες εγκατάσταση και επεξεργασία των παραμέτρων για το έργο σας.





Παρακαλείστε να σημειώσετε ότι η Πολιτική Απορρήτου.




Βασικές πληροφορίες

sonochemistry

Όταν ισχυρό υπέρηχος εφαρμόζεται σε χημικές αντιδράσεις σε διάλυμα (υγρή ή κατάσταση πολτού), παρέχει ειδική ενέργεια ενεργοποίησης οφείλεται σε ένα φυσικό φαινόμενο, γνωστό ως ακουστική σπηλαίωση. Σπηλαίωση δημιουργεί υψηλές διατμητικές δυνάμεις και ακραίες συνθήκες όπως πολύ υψηλές θερμοκρασίες και ρυθμοί ψύξης, οι πιέσεις και οι πίδακες υγρού. Αυτές οι έντονες δυνάμεις μπορεί να κινήσει τις αντιδράσεις και να καταστρέψουν ελκτικές δυνάμεις των μορίων στην υγρή φάση. Πολυάριθμες αντιδράσεις είναι γνωστές να επωφεληθούν από υπερηχητική ακτινοβολία, π.χ. σονόλυση, sol-gel διαδρομή, Sonochemical σύνθεση της παλλάδιο, κόμμι, υδροξυαπατίτη και πολλές άλλες ουσίες. Διαβάστε περισσότερα για το sonochemistry εδώ!

νανοσωματίδια αργύρου

Οι Silver νανο-σωματίδια χαρακτηρίζονται από μέγεθος μεταξύ 1 nm και 100 nm. Αν και συχνά περιγράφεται ως «το ασήμι’ μερικά αποτελούνται από ένα μεγάλο ποσοστό οξειδίου του αργύρου λόγω των μεγάλων αναλογία τους της επιφάνειας-προς-χύμα άτομα αργύρου. Νανοσωματίδια αργύρου μπορούν να εμφανίζονται με διαφορετικές δομές. Συνηθέστερα, οι σφαιρικές νανοσωματίδια αργύρου συντεθεί, αλλά διαμάντι, οκταγωνικό και λεπτά φύλλα χρησιμοποιούνται επίσης.
Νανοσωματίδια αργύρου είναι πολύ συχνάζουν σε ιατρικές εφαρμογές. Τα ιόντα αργύρου είναι βιοενεργά και έχει ισχυρή αντιμικροβιακή και μικροβιοκτόνο δράση. εξαιρετικά μεγάλη επιφάνεια τους επιτρέπει το συντονισμό πολλών συνδέτες. Άλλα σημαντικά χαρακτηριστικά είναι αγωγιμότητα και μοναδικές οπτικές ιδιότητες.
Για αγώγιμα χαρακτηριστικά τους, νανοσωματίδια αργύρου συχνά ενσωματώνονται στα σύνθετα υλικά, πλαστικά, εποξειδικά και κόλλες. Τα σωματίδια αργύρου αυξάνουν την ηλεκτρική αγωγιμότητα? Ως εκ τούτου, τα ασημένια πάστες και τα μελάνια που χρησιμοποιούνται συχνά στην κατασκευή των ηλεκτρονικών. Από τα νανοσωματίδια αργύρου υποστήριξη επιφανειακών πλασμονίων, AgNPs έχουν εξαιρετικές οπτικές ιδιότητες. Οι plasmonic νανοσωματίδια αργύρου που χρησιμοποιείται για τους αισθητήρες, ανιχνευτές και αναλυτικός εξοπλισμός όπως Επιφανειακά Ενισχυμένη Φασματοσκοπία Raman (SERS) και επιφανειακών πλασμονίων πεδίο-ενισχυμένη Fluorescence Spectroscopy (ΕΑΔ).

καραγενάνη

Η καρραγενάνη είναι ένα φθηνό φυσικό πολυμερές, το οποίο βρίσκεται σε διάφορα είδη του ΚΟΗ. Οι καραγενάνες είναι γραμμικά θειωμένων πολυσακχαρίτες που χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία τροφίμων, για πηκτωματοποίησης, πάχυνσης τους, και σταθεροποιητικές ιδιότητες. κύρια εφαρμογή τους είναι σε γαλακτοκομικά προϊόντα και προϊόντα κρέατος, λόγω της ισχυρής δέσμευσης τους με τις πρωτεΐνες των τροφίμων. Υπάρχουν τρεις κύριες ποικιλίες καραγενάνη, τα οποία διαφέρουν ως προς το βαθμό της θείωσης. Κάππα-καρραγενάνη έχει μια θειική ομάδα ανά δισακχαρίτη. Γιώτα-καραγενάνη (ι-carrageenen) έχει δύο θειικά ανά δισακχαρίτη. Η λάμδα καραγενάνη (λ-carrageenen) έχει τρία θειικά ανά δισακχαρίτη.
Κάππα καραγενάνη (κ-καρραγενάνη) έχει μια γραμμική δομή των θειωμένων πολυσακχαριτών της ϋ-γαλακτόζης και 3,6-ανυδρο-D-γαλακτόζη.
κ- καραγενάνη χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία τροφίμων, π.χ. ως παράγοντα σχηματισμού γέλης και τροποποίησης υφής. Μπορεί να βρεθεί ως πρόσθετη ύλη σε παγωτό, κρέμα, τυρί cottage, μιλκ-σέικ, σάλτσες σαλάτας, ζαχαρούχο συμπυκνωμένο γάλατα, γάλα σόγιας & άλλα φυτικά γάλατα, και σάλτσες για να αυξήσουν το ιξώδες του προϊόντος.
Περαιτέρω, κ-καρραγενάνη μπορεί να βρεθεί σε μη φαγώσιμα προϊόντα, όπως πυκνωτικό σε σαμπουάν και καλλυντικές κρέμες, σε οδοντόπαστα (ως σταθεροποιητής για την πρόληψη συστατικά διαχωρισμού), πυροσβεστικού αφρού (όπως πυκνωτικό για να προκαλέσει αφρό να καταστούν κολλώδη), πηκτώματα αποσμητικό χώρου , βερνίκι παπουτσιών (για την αύξηση του ιξώδους), στην βιοτεχνολογία για την ακινητοποίηση κύτταρα / ένζυμα, σε φαρμακευτικά (ως αδρανές έκδοχο σε χάπια / ταμπλέτες), στο κατοικίδιο ζώο τρόφιμα κλπ