पैलेडियम नैनोकणों की सोनोकेमिकल कमी

पैलेडियम (पीडी) अपने उत्प्रेरक कार्यों के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है, लेकिन अक्सर सामग्री अनुसंधान और इलेक्ट्रॉनिक्स, दवा, हाइड्रोजन शुद्धिकरण और अन्य रासायनिक अनुप्रयोगों के उत्पादन में भी उपयोग किया जाता है। सोनोकेमिकल मार्ग के माध्यम से, मोनो-छितरी हुई और साथ ही एकत्रित पैलेडियम नैनो कणों का उत्पादन किया जा सकता है।

पैलेडियम नैनोकणों का अल्ट्रासोनिक उत्पादन

नेमामचा और रेहस्प्रिंगर ने छितरी हुई और एकत्रित पैलेडियम नैनोकणों के सोनोकेमिकल उत्पादन की जांच की है। इसलिए, एक पीडी (नहीं₃)₂ समाधान अल्ट्रासोनिक प्रयोगशाला homogenizer के साथ sonicated किया गया है यूपी100एच एथिलीन ग्लाइकॉल (ईजी) और पॉलीविनाइलपीरोलिडोन (पीवीपी) की उपस्थिति में।

प्रक्रिया

नमूने निम्नलिखित के रूप में तैयार किए गए थे:
नमूनों के लिए, ईजी के 30 एमएल और 5 · 10 का मिश्रण^-6पीवीपी के मोल को 15 मिनट के लिए चुंबकीय सरगर्मी द्वारा तैयार किया गया था। विभिन्न नमूनों के लिए, पीडी की अलग-अलग मात्रा (नहीं)₃)₂ समाधान, 1.5mL और 2mL, जोड़े गए। नमूना मिश्रण 2·10 के अनुपात के साथ तैयार किए गए थे^-3मोल पीडी (नहीं₃)₂ नमूना (ए) और 2.66·10 में^-3मोल पीडी (नहीं₃)₂ नमूना (बी) में। दोनों मिश्रणों को जांच-प्रकार अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग करके 20 एमएल शीशी में सोनिकेट किया गया था। नमूने 30, 60, 90, 120, 150, और 180 मिनट के sonication समय के बाद लिया गया.

प्रयोगात्मक परिणामों के विश्लेषण से पता चलता है कि:

1. Pd(II) की Pd(0) में सोनोकेमिकल कमी सोनिकेशन समय पर निर्भर करती है।

2. उच्च PVP/Pd(II) दाढ़ अनुपात एक गोल आकार और लगभग 5nm के औसत व्यास वाले मोनोडिस्पर्स्ड पैलेडियम कणों के निर्माण की ओर जाता है।

3. हालांकि, कम पीवीपी/पीडी (द्वितीय) दाढ़ अनुपात में 20 एनएम पर केंद्रित बड़े आकार के वितरण के साथ समुच्चय पैलेडियम नैनोकणों को प्राप्त करना शामिल है।

पैलेडियम (II) आयनों को कम करने का सोनोकेमिकल मार्ग पीडी (द्वितीय) पैलेडियम परमाणुओं के लिए पीडी(0) निम्नलिखित माना जा सकता है:

• (1) जल पायरोलिसिस: एच₂ओ → • ओह + • एच
• (2) कट्टरपंथी गठन: आरएच (कम करने वाला एजेंट) + • ओह (• एच) → • आर + एच₂ओ (एच₂)
• (3) आयनों में कमी: पीडी (द्वितीय) + कणों को कम करने (• एच, • आर) → पीडी (0) + आर • सीएचओ + एच +
• (4) कण गठन: Nपीडी (0) → पीडीएन

–> परिणाम: पीवीपी/पीडी (द्वितीय) अनुपात के आधार पर, छितरी हुई या एकत्रित पीडी_N प्राप्त किए गए थे।

पैलेडियम की सोनोकेमिकल कमी: नमूना ए (बाएं) में पीवीपी की उच्च मात्रा होती है, नमूना बी (दाएं) पीवीपी की कम मात्रा होती है। Sonication समय के साथ यूपी100एच: 180 मि। नमूना ए मोनो बिखरे हुए पीडी नैनो कणों को दिखाता है, नमूना बी एकत्रित पीडी नैनो कण। [नेमामचा; रेहस्प्रिंगर 2008]

विश्लेषण और परिणाम

यूवी-दृश्यमान अवशोषण विश्लेषण पैलेडियम (II) आयनों की पैलेडियम (0) परमाणुओं में सोनोकेमिकल कमी और अल्ट्रासोनिक क्षेत्र में प्रतिधारण समय के बीच संबंध की पुष्टि करता है। पैलेडियम (II) आयनों की पैलेडियम (0) परमाणुओं में कमी प्रगति करती है और बढ़ती सोनिकेशन समय के साथ पूरी तरह से प्राप्त की जा सकती है। ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (टीईएम) के माइक्रोग्राफ बताते हैं कि:

1. 1. जब पीवीपी की एक उच्च मात्रा में जोड़ा जाता है, तो पैलेडियम आयनों की सोनोकेमिकल कमी गोलाकार आकार और लगभग 5 एनएम के औसत व्यास के साथ मोनोडिस्पर्स्ड पैलेडियम कणों के गठन की ओर ले जाती है।
2. 2. पीवीपी की एक छोटी मात्रा के उपयोग में समुच्चय पैलेडियम नैनोकणों की प्राप्ति शामिल है। गतिशील प्रकाश प्रकीर्णन (डीएलएस) माप से पता चलता है कि पैलेडियम नैनोकणों समुच्चय में 20nm पर केंद्रित एक बड़े आकार का वितरण होता है।