Լյումինեսցենտ նանո մասնիկների ուլտրաձայնային սինթեզ
- Արհեստականորեն սինթեզված ֆլուորեսցենտային նանո մասնիկները բազմազան պոտենցիալ կիրառություններ ունեն էլեկտրաօպտիկայի արտադրության, օպտիկական տվյալների պահպանման, ինչպես նաև կենսաքիմիական, կենսավերլուծական և բժշկական կիրառությունների համար:
- Sonication-ը արդյունաբերական մասշտաբով բարձրորակ ֆլուորեսցենտային նանո մասնիկների սինթեզման արդյունավետ և հուսալի մեթոդ է:
- Լյումինեսցենտ նանո մասնիկների ուլտրաձայնային սինթեզը պարզ է, անվտանգ, վերարտադրելի և մասշտաբային:
Լյումինեսցենտային նանո մասնիկների ուլտրաձայնային պատրաստում
Նանո նյութերի վրա ուլտրաձայնային ալիքների կիրառումը հայտնի է իր օգտակար ազդեցություններով, որոնք ներառում են նանո մասնիկների սոնոքիմիական սինթեզը, դրանց ֆունկցիոնալացումը և ձևափոխումը: Բացի այս սոնոքիմիական կիրառություններից, ուլտրաձայնը նախընտրելի տեխնիկան է կայուն նանո կախոցների հուսալի և արդյունավետ ցրման և ապաագլոմերացիայի համար:
Լյումինեսցենտային նանոմասնիկների ուլտրաձայնային պատրաստում
Ultrasonication-ը ապացուցված գործիք է, որը բարելավում է միատեսակ և բարձր բյուրեղային նանոմասնիկների կոլոիդային սինթեզը՝ լյումինեսցենտային հատկություններով, բարձր քվանտային արդյունավետությամբ և կայունությամբ:
Ուլտրաձայնային օժանդակություն՝
- սինթեզ
- ֆունկցիոնալացում
- փոփոխություն
- ցրվածություն
- դեագգլոմերացիա & Խճճվածություն
Ջրում լուծվող ածխածնային նանոմասնիկներ՝ ֆլուորեսցենտային վերափոխումով
Li et al (2010) մշակել են մեկ քայլ ուլտրաձայնային մոնոդիսպերսացված սինթեզի մեթոդ ջրում լուծվող լյումինեսցենտ ածխածնային նանոմասնիկներ (CNP): Լյումինեսցենտային մասնիկները սինթեզվել են անմիջապես գլյուկոզայից՝ մեկ քայլով ալկալային կամ թթվային օժանդակությամբ ուլտրաձայնային բուժման միջոցով: Մասնիկների մակերեսները հարուստ էին հիդրօքսիլային խմբերով, ինչը նրանց տալիս էր բարձր հիդրոֆիլություն. CNP-ները կարող են արտանետվել պայծառ և գունեղ ֆոտոլյումինեսցենտություն, որն ընդգրկում է տեսանելիից մոտ ինֆրակարմիր (NIR) սպեկտրային ողջ տիրույթը: Ավելին, այս CNP-ները նույնպես գերազանց ունեին վերափոխման լյումինեսցենտ հատկությունները.
Մեկ քայլով ուլտրաձայնային ռեակցիայի գործընթացը կանաչ և հարմար մեթոդ է՝ օգտագործելով բնական պրեկուրսորներ՝ ծայրահեղ փոքր չափի CNP-ներ պատրաստելու համար՝ օգտագործելով գլյուկոզան որպես ածխածնի ռեսուրս: CNP-ները կայուն են (>6 ամիս) և ուժեղ PL (քվանտային ելք՝ ~7%), հատկապես երկու հիանալի ֆոտոլյումինեսցենտ հատկություններ՝ NIR արտանետում և վերափոխման ֆոտոլյումինեսցենտ հատկություններ: Համատեղելով ջրի մեջ ազատ ցրումը (առանց մակերևութային փոփոխությունների) և գրավիչ ֆոտոլյումինեսցենտ հատկությունները, այս CNP-ները խոստումնալից են նոր տեսակի ֆլուորեսցենտային մարկերների, կենսատվիչների, կենսաբժշկական պատկերների և դեղամիջոցների առաքման համար կենսագիտության և նանո-կենսատեխնոլոգիայի կիրառման համար:
ա) 5 նմ-ից պակաս տրամագծով գլյուկոզայից ստացված CNP-ների TEM պատկերը. (բ), (գ) CNP-ների ցրվածության լուսանկարները ջրում արևի լույսով և ուլտրամանուշակագույն (365 նմ, կենտրոն) լուսավորությամբ, համապատասխանաբար. (դգ) CNP-ների լյումինեսցենտային մանրադիտակային պատկերներ տարբեր գրգռման ներքո՝ d, e, f և g համապատասխանաբար 360, 390, 470 և 540 նմ: [Li et al. 2010]
Լյումինեսցենտ Պորֆիրին Նանո մասնիկներ
Քաշանի-Մոթլաղի հետազոտական խումբը հաջողությամբ սինթեզել է լյումինեսցենտ պորֆիրին նանոմասնիկներ ուլտրաձայնային ազդեցության տակ: Հետեւաբար, նրանք միավորեցին տեղումներ եւ sonication. Ստացված [tetrakis(para-chlorophenyl)porphyrin] TClPP նանոմասնիկները լուծույթում կայուն էին առանց ագլոմերացիայի առնվազն 30 օր: Պորֆիրինի բաղկացուցիչ քրոմոֆորների ինքնագրեգացիա չի նկատվել: TClPP նանոմասնիկները դրսևորեցին հետաքրքիր օպտիկական հատկություններ, հատկապես մեծ բաթոքրոմիկ կլանման սպեկտրների տեղաշարժ.
-ի տեւողությունը ուլտրաձայնային բուժումը խոր ազդեցություն ունի պորֆիրինի նանոմասնիկների մասնիկների չափի վրա: Ավելի կարճ ձայնային ժամանակներում պորֆիրինի նանոմասնիկները ունեն ավելի սուր գագաթներ և ավելի ուժեղ կլանումներ; սա ցույց է տալիս, որ մեծացնելով sonication-ի ժամանակը, պորֆիրինի քանակը նանոմասնիկներ դառնում է ավելի ու ավելանում է պորֆիրինների քանակը յուրաքանչյուր միավոր նանոմասնիկի վրա։
Քաշանի-Մոտլաղ (2010) հետազոտական խումբը պարզ ուլտրաձայնային է գտել տեղումներ ֆլուորեսցենտ պրոֆիրին նանո մասնիկների սինթեզման ուղի:
Ուլտրաձայնային ապակե ռեակտոր սոնոքիմիայի համար
Ուլտրաձայնային ձեռքի սարք UP200H
Մագնիսական/լյումինեսցենտ նանոկոմպոզիտների սինթեզ
Ուլտրաձայնային եղանակով օգնում է նանոկոմպոզիտների սինթեզին, որը բաղկացած է մագնիսական նանոմասնիկներ և լյումինեսցենտ քվանտային կետեր (QD) սիլիցիումի պատյանով ծածկույթով: Այս կոմպոզիտները երկֆունկցիոնալ են, որոնք ունեն ինչպես QD-ների, այնպես էլ մագնիսական նանո մասնիկների առավելությունները: CdS քվանտային կետերը սինթեզվել են հետևյալ ընթացակարգով. Սկզբում 2 մլ միջուկային թաղանթի ենթաշերտը, որը պարունակում է ֆերրոմագնիսական հեղուկ և 0,5 մլ 1 մոլ/լ CdS քվանտային կետեր, խառնվել են տակ. ուլտրաձայնային խառնելով, 2 մլ PTEOS (նախապոլիմերացված տետրաէթիլօրթոսիլիկատ) այնուհետև ավելացվեց նախորդ խառնուրդին, և վերջապես ավելացվեց 5 մլ ամոնիակ:
Ավելին, ուլտրաձայնային էմուլգացիա թույլ է տալիս պատրաստել նոր բազմագույն բարձր լյումինեսցենտ-գերպարամագնիսական նանոմասնիկներ՝ օգտագործելով քվանտային կետեր (QDS) և մագնետիտ նանոմասնիկներ և ամֆիֆիլային պոլի(տերտբուտիլ ակրիլատ-կո-էթիլ ակրիլատ-կո-մետակրիլաթթու) եռաբլոկային համապոլիմեր՝ պարփակման համար:
Գրականություն/Հղումներ
- Լի, Ջիմի Կուան-Յունգ; Ke, Cherng-Jyh; Լին, Չենգ-Ան Ջ. Կայ, Ժի-Հուա; Չեն, Չինգ-Յուն; Chang, Walter H. (2011): Ոսկու նանոկլաստերի սինթեզի և ֆլուորեսցենտային վերահսկման հեշտ մեթոդ տոլուոլի և ուլտրաձայնի միջոցով: Journal of Medical and Biological Engineering, 33/1, 2011. 23-28.
- Լի, Հայտաո; Նա, Xiaodie; Լյու, Յանգ; Huang, Hui; Լիան, Սուոյուան; Լի, Շուտ-Թոնգ; Kang, Zhenhui (2011). Ջրում լուծվող ածխածնի նանոմասնիկների մեկ քայլ ուլտրաձայնային սինթեզ՝ գերազանց ֆոտոլյումինեսցենտ հատկություններով: Carbon 49, 2011. 605-609.
- Քաշանի-Մոտլաղ, Մոհամադ Մեհդի; Ռահիմի, Ռահմատոլլահ; Kachousangi, Marziye Javaheri (2010): Ուլտրաձայնային մեթոդ օրգանական պորֆիրին նանոմասնիկների պատրաստման համար: Molecules 15, 2010. 280-287.
- Ժանգ, Ռի-Չեն; Լյու, Լինգ, Լյու; Xiao-Liang, Xu (2011): Բազմաֆունկցիոնալ Fe3O4-SiO2-CdS մագնիսական-ֆլուորեսցենտ նանոկոմպոզիտների սինթեզ և բնութագրեր: Չինական ֆիզիկա Բ 20/8, 2011 թ.
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
Հյուսվածքների ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները հաճախ կոչվում են զոնդավորող/ձայնացնող, ձայնային լիզեր, ուլտրաձայնային խանգարող, ուլտրաձայնային սրող, սոնո-խափանող, ձայնավորող, ձայնային դիսմեմբրատոր, բջջային խանգարող, ուլտրաձայնային դիսպերսեր, էմուլգատոր կամ լուծող: Տարբեր տերմինները բխում են տարբեր կիրառություններից, որոնք կարող են իրականացվել sonication-ի միջոցով:
