Hielscher अल्ट्रासाउंड प्रौद्योगिकी

सिल्वर नैनोकणों को हरी Sonochemical मार्ग

चांदी नैनोकणों (AgNPs) अक्सर अपने विरोधी माइक्रोबियल गुण, ऑप्टिकल गुण और उच्च विद्युत चालकता के कारण नेनो सामग्री उपयोग किया जाता है। sonochemical रूई carrageenan का उपयोग कर मार्ग चांदी नैनो कणों की तैयारी के लिए एक सरल, सुविधाजनक और पर्यावरण के अनुकूल संश्लेषण विधि है। κ-carrageenan जबकि एक हरे रंग को कम करने के एजेंट के रूप में बिजली अल्ट्रासाउंड कार्य करते हैं, एक प्राकृतिक पर्यावरण के अनुकूल स्थिरता प्राप्त करने के रूप में प्रयोग किया जाता है।

चांदी नैनोकणों के ग्रीन अल्ट्रासोनिक संश्लेषण

Elsupikhe एट अल। (2015) चांदी नैनोकणों (AgNPs) की तैयारी के लिए एक हरे रंग की ultrasonically की सहायता संश्लेषण मार्ग विकसित किया है। Sonochemistry अच्छी तरह से कई गीला-रासायनिक प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा देने के लिए जाना जाता है। Sonication प्राकृतिक स्थिरता प्राप्त करने के रूप में κ-carrageenan साथ AgNPs synthsize लिए सक्षम बनाता है। प्रतिक्रिया कमरे के तापमान पर चलाता है और किसी भी दोष के बिना एफसीसी क्रिस्टल संरचना के साथ चांदी नैनोकणों पैदा करता है। AgNPs के कण आकार वितरण κ-carrageenan की एकाग्रता से प्रभावित किया जा सकता है।

चांदी एनपीएस के ग्रीन sonochemical संश्लेषण। (बड़ा करने के लिए क्लिक करें!)

एजी-एनपीएस के बीच बातचीत का योजना समूहों कि sonication के तहत κ-carrageenan साथ छाया हुआ कर रहे हैं का आरोप लगाया। [Elsupikhe एट अल। 2015]

प्रक्रिया

    एजी-एनपीएस Agno कम करने के द्वारा संश्लेषित किया गया3 κ-carrageenan की उपस्थिति में ultrasonication का उपयोग कर। विभिन्न नमूनों को प्राप्त करने के लिए पांच निलंबन तैयार किए गए, 10 एमएल के 0.1 एम Agno जोड़कर3 40-एमएल κ-carrageenan करने के लिए। κ-carrageenan इस्तेमाल किया समाधान 0.1, 0.15, 0.20, 0.25, और 0.3% wt क्रमश थे।
    समाधान Agno प्राप्त करने के लिए 1 घंटे के लिए हड़कंप मच गया गया3/ Κ-carrageenan।
    फिर, नमूने तीव्र अल्ट्रासोनिक विकिरण के संपर्क में आए: अल्ट्रासोनिक डिवाइस के आयाम UP400S (400W, 24kHz) 50% करने के लिए स्थापित किया गया था। Sonication कमरे के तापमान पर 90min के लिए लागू किया गया था। अल्ट्रासोनिक तरल प्रोसेसर की sonotrode UP400S प्रतिक्रिया समाधान में सीधे डूब गया था।
    Sonication के बाद, निलंबन 15 मिनट के लिए centrifuged और दोहरा आसुत जल के साथ धोया चार बार चांदी आयन अवशेषों को हटाने के लिए किया गया था। उपजी नैनोकणों वैक्यूम रात भर के तहत 40 डिग्री सेल्सियस पर सूखे थे एजी-एनपीएस प्राप्त करने के लिए।

समीकरण

  1. राष्ट्रीय राजमार्ग2हे —sonication–> + H + OH
  2. ओह + आरएच –> आर + H2हे
  3. Agno3–हाइड्रोलिसिस–$ अग + + नहीं3
  4. आर + एजी+ —> एजी ° + आर’ + एच+
  5. एजी+ + एच –कटौती–> एजी °
  6. एजी+ + एच2हे —> एजी ° + OH + H+

विश्लेषण और परिणाम

परिणामों का मूल्यांकन करने के लिए, नमूने यूवी दिखाई स्पेक्ट्रोस्कोपी विश्लेषण, एक्सरे विवर्तन, एफटी आईआर रासायनिक विश्लेषण, TEM और SEM छवियाँ द्वारा विश्लेषण किया गया।
बढ़ते κ-carrageenan सांद्रता के साथ एजी-एनपी की संख्या में वृद्धि हुई। एजी / κ-carrageenan का गठन यूवी-दृश्य स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा निर्धारित किया गया था जहां सतह प्लसमोन अवशोषण अधिकतम 402 से 420 एनएम पर देखा गया था। एक्स-रे विवर्तन (एक्सआरडी) विश्लेषण से पता चला है कि एजी-एनपी एक फेस-केंद्रित क्यूबिक संरचना के हैं। फूरियर ट्रांसफॉर्म इन्फ्रारेड (एफटी-आईआर) स्पेक्ट्रम ने κ-carrageenan में एजी-एनपी की उपस्थिति का संकेत दिया। Κ-carrageenan की उच्चतम एकाग्रता के लिए ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (टीईएम) छवि ने 4.21 एनएम के करीब औसत कण आकार के साथ एजी-एनपी का वितरण दिखाया। स्कैन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (एसईएम) छवियों ने एजी-एनपी के गोलाकार आकार को चित्रित किया। एसईएम विश्लेषण से पता चलता है कि बढ़ते κ-carrageenan एकाग्रता के साथ, एजी / κ-carrageenan की सतह में परिवर्तन हुआ, ताकि गोलाकार आकृति के साथ छोटे आकार के एजी-एनपीएस पाया गया।

sonochemically संश्लेषित एजी / κ-carrageenan की TEM छवियों। (बड़ा करने के लिए क्लिक करें!)

TEM छवियों और κ-carrageenan के विभिन्न सांद्रता में sonochemically संश्लेषित एजी / κ-carrageenan के लिए इसी आकार वितरण। [0.1%, 0.2%, और 0.3%, क्रमशः (क, ख, ग)]।

ultrasonicator साथ चांदी नैनोकणों (AgNPs) के Sonochemical संश्लेषण UP400S

एजी + / κ-carrageenan (बाएं) और sonicated एजी / κ-carrageenan (दाएं)। Sonication 90min के लिए UP400S के साथ प्रदर्शन किया गया था। [Elsupikhe एट अल। 2015]

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UP400S अल्ट्रासोनिक homogenizer (बड़ा आकार देखने के लिए क्लिक करें!)

UP400S – अल्ट्रासोनिक एजी नैनोकणों की sonochemical संश्लेषण के लिए इस्तेमाल किया उपकरण

ultrasonically संश्लेषित चांदी नैनोकणों के SEM छवियाँ (बड़ा आकार देखने के लिए क्लिक करें!)

κ-carrageenan के विभिन्न सांद्रता में एजी / κ-carrageenan के लिए SEM छवियाँ। [0.1%, 0.2%, और 0.3%, क्रमशः (क, ख, ग)]। [Elsupikhe एट अल। 2015]

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मूलभूत जानकारी

sonochemistry

शक्तिशाली अल्ट्रासाउंड समाधान (तरल या घोल राज्य) में रासायनिक प्रतिक्रियाओं को लागू किया जाता है, यह एक भौतिक घटना, ध्वनिक गुहिकायन के रूप में जाना के कारण विशिष्ट सक्रियण ऊर्जा प्रदान करता है। गुहिकायन उच्च कतरनी बलों और इस तरह के बहुत उच्च तापमान और ठंडा दर, दबाव और तरल जेट विमानों के रूप में चरम स्थितियों बनाता है। ये तीव्र बलों की अभिक्रियाएं आरंभ और तरल चरण में अणुओं की आकर्षक बलों को नष्ट कर सकते हैं। कई प्रतिक्रियाओं अल्ट्रासोनिक विकिरण, उदा से लाभ प्राप्त करने में जाना जाता है sonolysis, सोल-जेल मार्ग, की sonochemical संश्लेषण दुर्ग, लाटेकस, हाइड्रॉक्सियापटाइट और कई अन्य पदार्थों। पर और अधिक पढ़ें यहाँ sonochemistry!

चांदी नैनोकणों

सिल्वर नैनो कणों 1nm और 100nm के बीच के आकार की विशेषता है। अक्सर किया जा रहा है 'चांदी के रूप में वर्णित करते हुए’ कुछ चांदी ऑक्साइड का एक बड़ा प्रतिशत की सतह-से-थोक चांदी परमाणुओं के उनके बड़े अनुपात की वजह से बने होते हैं। चांदी नैनोकणों विभिन्न संरचनाओं के साथ दिखाई दे सकते हैं। सबसे अधिक, गोलाकार चांदी नैनोकणों संश्लेषित कर रहे हैं, लेकिन हीरे, अष्टकोणीय और पतली शीट भी उपयोग किया जाता है।
चांदी नैनोकणों अत्यधिक चिकित्सा अनुप्रयोगों में frequented रहे हैं। चांदी आयनों जैवसक्रिय कर रहे हैं और मजबूत रोगाणुरोधी और कीटाणुनाशक प्रभाव है। उनकी बहुत बड़ी सतह क्षेत्र कई लाइगैंडों के समन्वय के लिए अनुमति देता है। अन्य महत्वपूर्ण विशेषताओं चालकता और अद्वितीय ऑप्टिकल गुण हैं।
उनके प्रवाहकीय सुविधाओं के लिए, चांदी नैनोकणों अक्सर कंपोजिट, प्लास्टिक, epoxies और चिपकने में शामिल किया। चांदी के कणों विद्युत चालकता में वृद्धि; इसलिए चांदी चिपकाता और स्याही अक्सर इलेक्ट्रॉनिक्स के निर्माण में किया जाता है। चांदी नैनोकणों सतह plasmons समर्थन के बाद से, AgNPs बकाया ऑप्टिकल गुण होते हैं। Plasmonic चांदी नैनोकणों सेंसर, डिटेक्टरों और विश्लेषणात्मक उपकरण जैसे भूतल एन्हैंस्ड रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी (SERS) के रूप में इस्तेमाल किया जाता है और सतह plasmon फील्ड एनहांस्ड प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोस्कोपी (SPFs)।

carrageenan

Carrageenan एक सस्ते प्राकृतिक बहुलक है, जो लाल समुद्री शैवाल की विभिन्न प्रजातियों में पाया जाता है। Carrageenans रैखिक sulphated पॉलीसैकराइड कि व्यापक रूप से खाद्य उद्योग में उपयोग किया जाता है उनके बीच बढ़िया तालमेल, और अधिक मोटा होना के लिए, और स्थिर गुण हैं। उनका मुख्य आवेदन भोजन प्रोटीन के लिए अपने मजबूत बंधन के कारण, डेयरी और मांस उत्पादों में है। वहाँ carrageenan के तीन मुख्य किस्में है, जो sulphation के अपने डिग्री में मतभेद है कर रहे हैं। कापा-carrageenan डाईसैकराइड प्रति एक सल्फेट समूह है। जरा-carrageenan (ι-carrageenen) डाईसैकराइड प्रति दो sulphates है। लैम्ब्डा carrageenan (λ-carrageenen) डाईसैकराइड प्रति तीन sulphates है।
रूई carrageenan (κ-carrageenan) डी-गैलेक्टोज और 3,6-anhydro-D-गैलेक्टोज की सल्फेटकृत पोलीसेकेराइड की एक रेखीय संरचना है।
κ- carrageenan व्यापक रूप से खाद्य उद्योग में प्रयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए बीच बढ़िया तालमेल एजेंट के रूप में और बनावट संशोधन के लिए। यह आइसक्रीम में additive, क्रीम, पनीर, मिल्क शेक, सलाद ड्रेसिंग, गाढ़ा दूध मीठा, सोया दूध के रूप में पाया जा सकता है & अन्य पौधे दूध, और सॉस उत्पाद चिपचिपाहट बढ़ाने के लिए।
इसके अलावा, κ-carrageenan इस तरह के शैम्पू और कॉस्मेटिक क्रीम में thickener के रूप में गैर-खाद्य उत्पादों में पाया जा सकता है, टूथपेस्ट में, अग्निशमन फोम (अलग घटकों को रोकने के लिए स्थिरता प्राप्त करने के रूप में), एयर फ्रेशनर जैल (फोम पैदा करने के लिए चिपचिपा बनने के लिए रोगन के रूप में) , जूता पॉलिश कोशिकाओं / एंजाइमों, फार्मास्यूटिकल्स में स्थिर (गोलियाँ / टेबलेट में एक निष्क्रिय excipient के रूप में) जैव प्रौद्योगिकी में (चिपचिपाहट बढ़ाने के लिए), पालतू पशुओं के आहार आदि में