Nano-Silver sünteesimine mee ja ultraheliga
Nano-hõbe on kasutada oma antibakteriaalsete omaduste tugevdamiseks meditsiini-ja materjaliteaduse materjale. Ultraheli võimaldab kiiret, tõhusat, ohutut ja keskkonnasõbralikku sfääriliste hõbedaste nanoosakeste sünteesi vees. Ultraheli nanoosakeste sünteesi saab hõlpsasti mastaabitakse väikesest suurelt toodangust.
Ultraheliga toetatav kolloidne nano-hõbeda süntees
Sonochemical sünteesi, mis on sünteetilised reaktsioonid Ultraheli kiirituse all, kasutatakse laialdaselt nanoosakeste tootmiseks, nagu hõbe, kuld, magnetite, hüdroksüapatiit, Klorokviin, Perovskite, lateks ja palju muid nanomaterjale.
Ultraheli märg-Keemiline sünteesi
Hõbeda nano-osakeste puhul on teada mitu ultraheliga toetatava sünteesi marsruute. Allpool on esitatud ultraheli sünteesi marsruut, mis kasutab mett vähendavate ja ligand ülempiiri tekitavate ainetega. Mesi komponendid nagu glükoos ja fruktoos vastutavad oma rolli eest nii piiramise kui ka väheneva agendi sünteesi protsessis.
Nagu kõige levinumad nanoosakeste sünteesi meetodid, kuulub ultraheli nano-hõbeda sünteesi ka Märgade keemia kategooriasse. Ultraheli soodustab hõbeda nano-osakeste tuuma lahuse sees. Ultraheli edendati tuumimine toimub siis, kui hõbedane eelkäija (hõbeioonkompleks), nt hõbenitraadi (AgNO3) või hõbeda perklooraadiga (AgClO4) vähendatakse kolloidne hõbedast, kui esineb väheneva ainega, nagu mesi. Tingimusel, et hõbedaste ioonide kontsentratsioon lahuses suureneb, on lahustunud metallhõbedased ioonioonid omavahel siduvad ja moodustavad stabiilse pinna. Kui hõbeda ioonide klaster on veel väike, on see energia negatiivse tasakaalu tõttu energeetiliselt ebasoodne tingimus. Negatiivne energia tasakaal tekib, sest lahustunud hõbeda osakeste kontsentratsiooni vähenemisel saadud energia on väiksem kui uue pinna loomisega kulutatud energia.
Kui klastri jõuab kriitiline raadius, mis on punkt, kui see muutub energiliselt soodne, see on piisavalt stabiilne, et jätkuvalt kasvada. Kasvufaasis on hõbeda aatomite hajumist läbi lahuse ja kinnitada pinnale. Kui lahustunud aatomi hõbeda kontsentratsioon väheneb teatud punktini, saavutatakse tuumiskünnis nii, et aatomid ei saaks enam kokku siduda stabiilse tuuma moodustamiseks. Sellel tuumas on uute nanoosakeste kasv lõppenud ja järelejäänud lahustunud hõbe imendub, levitades lahuses kasvavaid nanoosakesi.
Ultrahelitöötlus soodustab massiülekannet, st klastrid niisutamist, mille tulemuseks on kiirem tuumastamine. Täpselt kontrollitud ultrahelitöötluse abil saab kindlaks määrata nanoosakeste struktuuride kasvukiirust, suurust ja kuju.
Kliki siia, et lugeda rohkem rohelise meetodi kohta ultraheli sünteesida nano-hõbe, kasutades karrageeni!
Tavapäraste meetodite ja nanoosakeste sünteesi roheliste sünteesi meetodite võrdlus.
- lihtne ühe-pot reaktsioon
- ohutu
- kiire protsess
- odav
- lineaarne mastaapsus
- keskkonnasõbralik, roheline keemia
UP400St – a 400 vatti võimas ultrasonikaator sonokeemilise sünteesi nano-osakesed
Ultraheli nano-hõbeda sünteesi juhtumiuuring
Materjalid: hõbenitraadi (AgNO3) hõbeprekursorina; mesi kui piiramise/vähendamise agent; Vee
Ultraheli seade: UP400St
Ultraheli sünteesi protokoll
Leiti, et parimad tingimused kolloidne hõbeda nanoosakeste sünteesiteks: hõbenitraadi vähendamine ultraheliuuringu alusel, mida vahendab looduslik mesi. Lühidalt, 20 ml hõbenitraadi lahust (0,3 M), mis sisaldab mett (20 WT%) kõrge intensiivsusega ultraheli kiiritust ümbritseva keskkonna tingimustes 30 min. ultraheli viidi läbi sondi tüüpi ultraheliatoriga. UP400S (400W, 24 kHz) otse reaktsioonilahusele.
Osakeste suurus jaotus Ag-NPs sünteesitud optimaalsetes tingimustes; hõbeda kontsentratsiooniga (0,3 M), mesi kontsentratsioonid (20 WT%) ja ultraheli kiiritamise aeg (30 min)
Pildi allikas: Oskuee et al. 2016
Toidukvaliteediklassi mett kasutatakse piiramise/stabiliseerimise ja vähendamise agendina, mis muudab vesituuma tuumatoidu ja sadestatud nanoosakeste puhtana ja ohutuks mitmekülgseks kasutamiseks.
Ultraheliuuringute ajal muutuvad hõbeda nanoosakesed väiksemaks ja nende kontsentratsioon suureneb.
Vesimee lahuses on ultraheliuuring võtmetegur, mis mõjutab hõbeda nanoosakeste teket. Ultrahelitöötluse parameetrid nagu amplituud, aeg ja pidev vs pulseeriv ultraheli on peamised tegurid, mis võimaldavad kontrollida suurus ja kogus hõbe nano-osakesed.
Hõbeda nanoosakeste ultraheli sünteesi tulemus
Ultraheli edendas, mesi vahendatud süntees koos UP400St tulemuseks on Sfäärilised hõbeda nanoosakesed (Ag-NPs), mille keskmine osakeste suurus on ligikaudu 11,8 nm. Hõbeda nano-osakeste ultraheli süntees on lihtne ja kiire ühepott meetod. Vee ja mee kasutamine materjalides muudab reaktsiooni kulutõhusal ja erakordselt keskkonnasõbralikumaks.
Ultraheli sünteesi esitatud tehnikat, kasutades mett vähendamise ja piiramise agent saab laiendada teistele üllas metallid, nagu kuld, Pallaadium, ja vask, mis pakub erinevaid täiendavaid taotluse meditsiini tööstusele.
TEM kujutis (A) ja selle osakeste suuruse jaotus (B) Ag-NPs sünteesitud optimaalsetes tingimustes.
Mõjutab Nukleatsiooni ja osakeste suurus ultrahelitöötluse
Ultraheli võimaldab selliste nanoosakeste tootmist nagu Hõbedased nano-osakesed, mis on kohandatud nõuetele. Kolm üldist ultrahelitöötluse võimalust on oluline mõju väljund:
Esialgne sonication: Lühike kohaldamine ultraheli lained üleküllastunud lahendus võib algatada külv ja moodustumist tuumas. Kuna ultrahelitöötlust rakendatakse ainult algetapis, siis järgnevad kristallkasvu tulud takistusteta, mille tulemuseks on suuremad kristallid.
Pidev sonikatsioon: Üleküllastunud lahuse pidev kiiritus põhjustab väikseid kristalle, sest peatamata ultraheliuuring loob palju tuuma, mille tulemuseks on paljude väikeste kristallide kasv.
Pulsitud ultrahelitöötlus: Impulssultraheli tähendab ultraheli rakendamist kindlaksmääratud ajavahemike järel. Täpselt kontrollitud sisend ultraheli energia võimaldab mõjutada kristallkasvu, et saada kohandatud kristallsuurus.
Suure jõudlusega Ultrasonikaatorid sünteesi
Hielscher Ultrasonics varustab võimas ja usaldusväärne ultraheli protsessorid sonochemical rakendused, sealhulgas sono-sünteesi ja sono-katalüüs. Ultraheli segamine ja hajutamine suurendab massiülekannet ja soodustab hapukuklastrite niisutamist ja hilisemat tuuma, et sadendada nano-osakesi. Nanoosakeste ultraheli süntees on lihtne, kulutõhus, bioühilduv, reprodutseeritav, Kiire ja ohutu meetod.
Hielscher Ultrasonics tarnib võimsaid ja täpselt kontrollitamatu ultraheli protsessorid nano-materjalide tuuma-ja sadestumise jaoks. Kõik digitaalsed seadmed on varustatud intelligentse tarkvara, värviline puuteekraaniga, automaatne andmete salvestamise sisseehitatud SD-Card ja on intuitiivne menüü kasutajasõbralik ja ohutu operatsioon.
Kattes täieliku võimsuse vahemikus 50 vatti käsitelefoni ultraheliga laborit kuni 16 000 Watts võimsad tööstuslikud ultraheli süsteemid, Hielscher on ideaalne ultraheli setup oma taotluse. Hielscheri ultraheli seadmete vastupidavus võimaldab 24/7 operatsiooni raskeveokite ja Nõudlikes keskkondades.
Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest:
| partii Köide | flow Rate | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 1 kuni 500 ml | 10 kuni 200 ml / min | UP100H |
| 10 kuni 2000 ml | 20 kuni 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 kuni 20 l | 0.2 kuni 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100 l | 2 kuni 10 l / min | UIP4000hdT |
| e.k. | 10 kuni 100 l / min | UIP16000 |
| e.k. | suurem | klastri UIP16000 |
Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!
Kirjandus / viited
- 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.
Faktid Tasub teada
Hõbe nano-osakesed
Hõbedased nano-osakesed on hõbedast osakesed, mille suurus on 1nm kuni 100nm. Hõbedase nanoosakeste on äärmiselt suur pindala, mis võimaldab koordineerida suur hulk ligands.
Hõbedased nanoosakesed pakuvad unikaalseid optilisi, elektrilised ja soojuslikke omadusi, mis muudavad need väga väärtuslikuks materjaliteaduse ja toote arengu jaoks, nt Fotoelektriliste, elektroonika, juhtivate inkide, bioloogiliste/keemiliste sensorite jaoks.
Teine taotlus, mis on juba laialdaselt kindlaks tehtud, on hõbeda nanoosakeste kasutamine antimikroobsete katted, ja paljud tekstiil, klaviatuurid, haava sidemed, ja biomeditsiiniseadmete nüüd sisaldavad hõbedane nanoosakesed, mis pidevalt vabastada madala taseme hõbedane ioonid pakkuda kaitset bakterite vastu.
Nano-hõbe tekstiil
Hõbe nano-osakesed rakendatakse tekstiilitööstuse, kus Ag-NPs kasutatakse valmistatud puuvillasest kangast, millel on tuunitav värvid, antibakteriaalsed võimed, ja enesetervendav superhüdrofoobsed omadused. Hõbeda nano-osakeste antibakteriaalne omand võimaldab toota kangaid, mis lagunevad bakterite põhjustatud lõhna (nt higi lõhn).
Antibakteriaalne kate meditsiini-ja meditsiinivarustuse
Hõbe nano-osakesed näitavad antibakteriaalset, seenevastast ja antiviirust, mis muudab need huvitavaks phamabiliste ja meditsiiniliste rakenduste jaoks, nt hambaravi, kirurgilised rakendused, haava tervendav ravi ja biomeditsiiniseadmed. Teadusuuringud on näidanud, et hõbeda nanoosakesed (AG-nPs) inhibeerivad mitmesuguste bakterite tüvede, nagu Bacillus cereus, kasvu ja paljunemist, Staphylococcus aureus, Citrobacter koseri, Salmonella typhii, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella pneumoonia, Vibrio parahaemolyticus ' e ja seen Candida albicans. Antibakteriaalne/seenevastane toime saavutatakse hõbedaste nano-osakeste hajumise rakkudesse ja siduvale AG/AG + ioonide biomolekulide mikroobirakkudes nii, et nende funktsioon on häiritud.