Նանո-արծաթը սինթեզելով մեղրով և ուլտրաձայնային սարքերով
Նանո-արծաթը իր հակամանրէային հատկությունների համար օգտագործում է բժշկության և նյութագիտության մեջ նյութերի ամրապնդման համար: Ուլտրաձայնացումը թույլ է տալիս ջրի, գնդաձև արծաթե նան մասնիկների արագ, արդյունավետ, անվտանգ և էկոլոգիապես սինթեզ ստեղծել: Ուլտրաձայնային nanoparticle- ի սինթեզը կարելի է հեշտությամբ մասշտաբել փոքրից մինչև խոշոր արտադրություն:
Կոլոիդային նանո-արծաթի ուլտրաձայնային օժանդակ սինթեզ
Սոնոքիմիական սինթեզը, որոնք ուլտրաձայնային ճառագայթահարման պայմաններում սինթետիկ ռեակցիաներ են, լայնորեն օգտագործվում են նանոմասնիկների `արծաթ, ոսկի, մագնիտիտ և այլն արտադրելու համար: հիդրոքսեփատիտ,, Քլորոքին,, Պերովսկիտ,, լատեքս և շատ այլ նանո նյութեր:
Ուլտրաձայնային խոնավ-քիմիական սինթեզ
Արծաթե նանո-մասնիկների համար հայտնի են ուլտրաձայնային օժանդակ սինթեզի մի շարք ուղիներ: Ստորև ներկայացված է ուլտրաձայնային սինթեզի ուղին, որն օգտագործում է մեղրը ՝ որպես կրճատող և կապանման ծալքավորող նյութեր: Մեղրի բաղադրիչները, ինչպիսիք են գլյուկոզան և ֆրուկտոզան, պատասխանատու են դրա դերի համար, ինչպես սինթեզման գործընթացում, այնպես էլ ծալքավորող և նվազեցնող նյութ:
Նանո-մասնիկների սինթեզի ամենատարածված մեթոդների պես, ուլտրաձայնային նանո-արծաթի սինթեզը նույնպես ընկնում է թաց քիմիայի կատեգորիայում: Ուլտրաձայնացումը նպաստում է արծաթե նանո-մասնիկների կորիզմանը լուծույթի մեջ: Ուլտրաձայնային խթանման միջուկը տեղի է ունենում այն ժամանակ, երբ արծաթե նախածանցը (արծաթե իոնային բարդույթ), օրինակ ՝ արծաթե նիտրատ (AgNO3) կամ արծաթյա պերքլորատ (AgClO)4), իջեցվում է կոլոիդ արծաթի `իջեցնող նյութի առկայության դեպքում, օրինակ` մեղր: Այն պայմանով, որ լուծույթում արծաթե իոնների կոնցենտրացիան բավականաչափ մեծանում է, լուծարված մետաղական արծաթե իոնները միմյանց հետ կապվում են և կազմում կայուն մակերես: Երբ արծաթե իոնների կլաստերը դեռ փոքր է, էներգիայի բացասական հավասարակշռության պատճառով էներգետիկ անբարենպաստ պայման է: Բացասական էներգիայի հավասարակշռությունը տեղի է ունենում այն պատճառով, որ լուծված արծաթե մասնիկների համակենտրոնացումը նվազեցնելու միջոցով ստացված էներգիան ցածր է, քան ծախսվում է նոր մակերես, որը ծախսվում է:
Երբ կլաստերը հասնում է կրիտիկական շառավիղի, ինչը այն կետն է, երբ այն դառնում է էներգետիկորեն բարենպաստ, այն բավականաչափ կայուն է, որպեսզի շարունակի աճել: Աճի աճի ընթացքում ավելի շատ արծաթե ատոմներ ցրվում են լուծույթի միջոցով և կցվում մակերեսին: Երբ լուծարված ատոմային արծաթի կոնցենտրացիան իջնում է որոշակի կետի, միջուկի կորիզը հասվում է այնպես, որ ատոմները չեն կարող ավելի երկար կապվել իրար հետ ՝ կայուն կորիզ ձևավորելու համար: Այս կորիզացման շեմին դադարում է նոր նան մասնիկների աճը, իսկ մնացած լուծարված արծաթը ներծծվում է լուծույթում աճող նանոմասնիկների տարածման միջոցով:
Sonication- ը նպաստում է զանգվածային փոխանցմանը, այսինքն `կլաստերի թրջմանը, ինչը հանգեցնում է ավելի արագ կորիզացման: Preciselyշգրիտ վերահսկվող սոնիկացիայի միջոցով կարելի է որոշել նանո-մասնիկների կառուցվածքների աճի արագությունը, չափը և ձևը:
Կտտացրեք այստեղ ՝ կարոագենան օգտագործելով նանո-արծաթն ուլտրաձայն սինթեզելու մեկ այլ կանաչ մեթոդ:
Նանո-մասնիկների սինթեզի սովորական մեթոդների և կանաչ սինթեզի մեթոդների համեմատություն:
- պարզ մեկ զամբյուղի արձագանքը
- Անվտանգ
- արագ գործընթաց
- ցածր գին
- գծային scalability
- բնապահպանական, կանաչ քիմիա
UP400St – 400 վտ հզորությամբ ուլտրաձայնային սարք ՝ նանո-մասնիկների սոնոքիմիական սինթեզի համար
Ուլտրաձայնային նանո-արծաթե սինթեզի դեպքի ուսումնասիրություն
Նյութեր. արծաթե նիտրատ (AgNO3) որպես արծաթե նախածանց. մեղր, որպես ծալքավորող / իջեցնող միջոց; ջուր
Ուլտրաձայնային սարք. UP400St
Ուլտրաձայնային սինթեզի արձանագրություն
Կոլոիդային արծաթե նան մասնիկների սինթեզման համար լավագույն պայմանները պարզվել են. Հետևյալն է. Ուլտրաձայնային արծաթի նիտրատի իջեցումը ուլտրաձայնային պրոցեսի միջոցով `միջնորդավորված բնական մեղրով: Հակիրճ, 20 մլ արծաթ նիտրատ լուծույթ (0,3 Մ) պարունակող մեղր (20 վտ%) ենթարկվել է բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային ճառագայթման, շրջակա միջավայրի պայմաններում 30 րոպե: Ուլտրաձայնացումը իրականացվել է զոնդ տիպի ուլտրաձայնային սարքով UP400S (400W, 24 կՀց) ընկղմվելով ուղղակիորեն արձագանքման լուծույթին:
Ag-NP- ների մասնիկների չափսերի բաշխումը, որոնք սինթեզվում են օպտիմալ պայմաններում; արծաթե կոնցենտրացիաներ (0,3 մ), մեղրի կոնցենտրացիաներ (20 վտ%) և ուլտրաձայնային ճառագայթահարման ժամանակ (30 րոպե)
նկարի աղբյուր ՝ Օսկուե և այլք: 2016 թ
Սննդի մակարդակի մեղրը օգտագործվում է որպես ծալքավորող / կայունացնող և նվազեցնող միջոց, ինչը կազմում է ջրային կորիզացման լուծույթն ու նստված նանոմասնիկները մաքուր և անվտանգ `բազմաբնույթ կիրառման համար:
Ուլտրաձայնացման ժամանակն ավելանում է, արծաթե նան մասնիկները դառնում են ավելի փոքր և դրանց կոնցենտրացիան ուժեղանում է:
Մեղրի ջրային լուծույթում ուլտրաձայնացումը հիմնական գործոն է, որը ազդում է արծաթե նանո-մասնիկների ձևավորման վրա: Sonication պարամետրերը, ինչպիսիք են ամպլիտուդությունը, ժամանակը և անընդհատ ընդդեմ իմպուլսային ուլտրաձայնային հետազոտության հիմնական գործոնները, որոնք թույլ են տալիս վերահսկել արծաթե նան-մասնիկների չափը և քանակը:
Արծաթե նան մասնիկների ուլտրաձայնային սինթեզի արդյունքը
Ուլտրաձայնային խթանված, մեղրով միջնորդավորված սինթեզը հետ UP400St հանգեցրել են գնդաձև արծաթե նանո-մասնիկների (Ag-NPs) մասնիկների չափսի մոտ 11,8 նմ: Արծաթե նանո-մասնիկների ուլտրաձայնային սինթեզը պարզ և արագ մեկ կաթսա է: Andրի և մեղրի օգտագործումը որպես նյութեր, ռեակցիան դարձնում է ծախսարդյունավետ և բացառապես շրջակա միջավայրի համար հարմարավետ:
Մեղրը որպես կրճատող և ծածկող միջոց օգտագործող ուլտրաձայնային սինթեզի ներկայացված տեխնիկան կարող է տարածվել նաև այլ ազնիվ մետաղների, ինչպիսիք են ոսկին, պալադիումը և պղինձը, որն առաջարկում է տարբեր հավելյալ կիրառություն ՝ բժշկությունից մինչև արդյունաբերություն:
Օպտիմալ պայմաններում սինթեզված Ag-NP- ների TEM պատկերի (A) և դրա մասնիկների չափի բաշխումը (B):
Ազդեցությունը նյարդայնացումը և մասնիկների չափը Sonication- ով
Ուլտրաձայնային համակարգը հնարավորություն է տալիս արտադրել այնպիսի նանո-մասնիկներ, ինչպիսիք են արծաթե նանո-մասնիկները `համապատասխանեցված պահանջներին: Ենթածրացման երեք ընդհանուր տարբերակները կարևոր ազդեցություն ունեն արդյունքի վրա.
Նախնական sonication: Ուլտրաձայնային ալիքների կարճ կիրառումը գերհագեցած լուծույթին կարող է նախաձեռնել կորիզների սերմնացում և ձևավորում: Քանի որ sonication- ը կիրառվում է միայն նախնական փուլում, բյուրեղների հետագա աճն ընթանում է անխափան, որի արդյունքում ավելի մեծ բյուրեղներ են առաջանում:
Շարունակական sonication: Գերագազային լուծույթի շարունակական ճառագայթահարումը հանգեցնում է փոքր բյուրեղների, քանի որ չհիմնավորված ուլտրաձայնացումը ստեղծում է շատ կորիզներ, որոնք հանգեցնում են շատ փոքր բյուրեղների աճի:
Pulsed sonication: Իմպուլսային ուլտրաձայնը նշանակում է ուլտրաձայնի կիրառումը որոշված ընդմիջումներով: Ուլտրաձայնային էներգիայի ճշգրիտ վերահսկվող մուտքը թույլ է տալիս ազդել բյուրեղների աճի վրա `հարմարեցված բյուրեղային չափի հասնելու համար:
Սինթեզի բարձրորակ ուլտրաձայնային սարքեր
Hielscher Ultrasonics- ը մատակարարում է ուժեղ և հուսալի ուլտրաձայնային պրոցեսորներ ՝ սոնոքիմիական ծրագրեր ներառյալ ՝ սոնո-սինթեզ և սոնո-կատալիզացում: Ուլտրաձայնային խառնուրդը և ցրումը մեծացնում են զանգվածի փոխանցումը և նպաստում ատոմային կլաստերի թրջմանը և դրան հաջորդող միջուկին `նանո-մասնիկները նստեցնելու համար: Նանո-մասնիկների ուլտրաձայնային սինթեզը պարզ, ծախսարդյունավետ, կենսաբազմազանելի, վերարտադրելի, արագ և անվտանգ մեթոդ է:
Hielscher Ultrasonics- ը մատակարարում է հզոր և ճշգրիտ վերահսկելի ուլտրաձայնային պրոցեսորներ ՝ նանո նյութերի կորիզացման և տեղումների համար: Բոլոր թվային սարքերը հագեցած են խելացի ծրագրաշարով, գունավոր հպման էկրանով, ներկառուցված SD քարտի վրա տվյալների ավտոմատ ձայնագրմամբ և ունեն ինտուիտիվ մենյու `օգտագործողի համար հարմար և անվտանգ գործելու համար:
Լաբորատորիայի համար մինչև 16,000 վտ հզոր արդյունաբերական ուլտրաձայնային համակարգերի լաբորատորիայի լաբորատորիայի մինչև 16,000 վտ հզորությամբ ուլտրաձայնային սարքերի ամբողջ հոսքի ծածկույթը, Hielscher- ը ձեր դիմումի համար ունի իդեալական ուլտրաձայնային սարք: Hielscher- ի ուլտրաձայնային սարքավորումների կայունությունը թույլ է տալիս 24/7 շահագործում իրականացնել ծանրաբեռնվածությամբ և պահանջկոտ միջավայրում:
Ստորեւ ներկայացված աղյուսակը ձեզ ցույց է տալիս մեր ultrasonicators- ի մոտավոր մշակման հզորությունը:
| խմբաքանակի Volume | Ծախսի Rate | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 1-ից 500 մլ | 10-ից մինչեւ 200 մլ / վրկ | UP100H |
| 10-ից մինչեւ 2000 մլ | 20-ից 400 մլ / վրկ | Uf200 ः տ,, UP400St |
| 01-ից մինչեւ 20 լ | 02-ից 4 լ / րոպե | UIP2000hdT |
| 10-ից 100 լ | 2-ից 10 լ / րոպե | UIP4000hdT |
| na | 10-ից 100 լ / րոպե | UIP16000 |
| na | ավելի մեծ | Կլաստերի UIP16000 |
Կապ մեզ հետ | / Հարցրեք մեզ!
Բարձր հզորությամբ ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ ից Լաբորատորիա դեպի օդաչու եւ Արդյունաբերական սանդղակ:
Գրականություն / հղումներ
- 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.
Փաստեր Worth Իմանալով
Արծաթե նանո-մասնիկներ
Արծաթե նանո-մասնիկները արծաթի մասնիկներ են, որոնց չափը 1 նմ և 100 նմ է: Արծաթե նան մասնիկները ունեն չափազանց մեծ մակերեսային տարածք, ինչը թույլ է տալիս մեծ թվով լիգանների համակարգում:
Արծաթե նանոմասնիկները առաջարկում են յուրահատուկ օպտիկական, էլեկտրական և ջերմային հատկություններ, ինչը նրանց բարձր արժեք է դարձնում նյութական գիտության և արտադրանքի զարգացումների համար, օրինակ ՝ ֆոտովոլտիկա, էլեկտրոնիկա, հաղորդիչ թանաք, կենսաբանական / քիմիական տվիչներ:
Մեկ այլ կիրառություն, որն արդեն լայնորեն տարածվել է, արծաթե նան մասնիկների հակամանրէային ծածկույթների օգտագործումն է, և շատ տեքստիլներ, ստեղնաշարեր, վերքերի սալիկներ և կենսաբժշկական սարքեր այժմ պարունակում են արծաթե նան մասնիկներ, որոնք շարունակաբար արձակում են արծաթե իոնների ցածր մակարդակ `պաշտպանելով մանրէներից: .
Նանո-արծաթե տեքստիլներում
Արծաթե նանո-մասնիկները կիրառվում են տեքստիլ արտադրության համար, որտեղ Ag-NP- ները օգտագործվում են շոշափելի գույներով, հակաբակտերիալ հնարավորություններով և ինքնաբուժող գերհիդրոֆոբային հատկություններով բամբակյա գործվածքներ պատրաստելու համար: Արծաթե նանո-մասնիկների հակաբակտերիալ հատկությունը թույլ է տալիս արտադրել գործվածքներ, որոնք քայքայում են մանրէների առաջացման հոտը (օրինակ ՝ քրտինքի հոտը):
Հակաբակտերիալ ծածկույթ ՝ բժշկության և բժշկական մատակարարման համար
Արծաթե նանո-մասնիկները ցույց են տալիս հակաբակտերիալ, հակա-սնկային և հակաօքսիդիչ բնութագրերը, ինչը նրանց հետաքրքիր է դարձնում դեղագործական և բժշկական կիրառությունների համար, օրինակ ՝ ատամնաբուժական աշխատանքները, վիրաբուժական ծրագրերը, վերքերի մաքրման բուժումը և կենսաբժշկական սարքերը: Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ արծաթե նանո-մասնիկները (Ag-nPs) խանգարում են տարբեր բակտերիաների շտամների աճին և բազմապատկմանը, ինչպիսիք են ՝ Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Citrobacter koseri, Salmonella typhii, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella pneumonia, Vibriicicama . Հակամանրէային / սնկային էֆեկտը ձեռք է բերվում արծաթե նանո-մասնիկներով, որոնք տարածվում են բջիջների մեջ և միկրոբային բջիջներում գտնվող բիոմոլեկուլներին Ag / Ag + իոնները կապում են, որպեսզի նրանց գործառույթը խաթարվի: