Teknologi ultrasound Hielscher

Green Sonochemical Route untuk Silver Nanoparticles

Nanopartikel perak (AgNPs) sering digunakan Nanomaterials karena sifat anti-mikroba mereka, sifat optik dan konduktivitas listrik yang tinggi. Rute sonokimia menggunakan kappa carrageenan adalah metode sintesis sederhana, mudah dan ramah lingkungan untuk persiapan partikel nano perak. Κ-karaginan digunakan sebagai penstabil ramah lingkungan yang alami, sementara kekuatan ultrasound bertindak sebagai green reducing agent.

Green Ultrasonic Synthesis untuk Silver Nanoparticles

Elsupikhe et al. (2015) telah mengembangkan green ultrasonically-assisted synthesis route untuk persiapan nanopartikel perak (AgNPs). Sonochemistry terkenal untuk mendorong wet-chemical reaksi . Sonikasi memungkinkan untuk mensintesis AgNPs dengan κ-carrageenan sebagai penstabil yang alami. Reaksi berjalan pada suhu kamar dan menghasilkan nanopartikel perak dengan struktur kristal fcc tanpa adanya kotoran. Distribusi ukuran partikel AgNPs dapat dipengaruhi oleh konsentrasi κ-carrageenan.

Green sonochemical synthesis of silver NPs.  (Klik untuk memperbesar!)

Skema interaksi antara kelompok Ag-NP yang dibebankan yang dibatasi dengan κ-carrageenan di bawah sonikasi. [Elsupikhe et al. 2015]

Prosedur

    Ag-SPN yang disintesis dengan mengurangi AgNO3 menggunakan ultrasonikasi dengan adanya κ-carrageenan. Untuk mendapatkan sampel yang berbeda, lima suspensi disiapkan, dengan menambahkan 10 mL 0,1 M AgNO3 untuk 40-mL κ-carrageenan. Solusi κ-carrageenan yang digunakan adalah 0.1, 0,15, 0,20, 0,25, dan 0.3 wt %, masing-masing.
    Solusi yang diaduk selama 1h untuk mendapatkan AgNO3/Κ-Carrageenan.
    Kemudian, sampel terkena iradiasi ultrasonik yang intens: amplitudo dari perangkat ultrasonik UP400S (400W, 24 kHz) ditetapkan menjadi 50%. Sonikasi diaplikasikan selama 90 menit pada suhu kamar. Sonotrodes dari ultrasonik processor UP400S terbenam dalam cairan langsung ke larutan reaksi.
    Setelah sonikasi, suspensi disentrifugasi selama 15 menit dan dicuci dengan air suling ganda sebanyak empat kali untuk menghilangkan residu ion perak. Nanopartikel yang diendapkan dikeringkan pada suhu 40 ° C di bawah vakum semalaman untuk mendapatkan Ag-NP.

Persamaan

  1. NH2O —sonikasi–> H + OH
  2. OH + RH –> R + H2O
  3. Agno3–hidrolisis–> AG + + tidak3
  4. R + Ag+ —> Ag ° + R’ H+
  5. AG+ H –reductions–> Ag °
  6. AG+ H2O —> Ag ° OH + H+

Analisis dan Hasil

Untuk mengevaluasi hasil, sampel dianalisis dengan UV-visible spectroscopic analysis, X-ray diffraction, FT-IR chemical analysis, TEM dan SEM images.
Jumlah Ag-NPs bertambah dengan meningkatnya konsentrasi κ-carrageenan. Pembentukan Ag/κ-carrageenan ditentukan oleh UV-visible dimana penyerapan plasmon permukaan maksimal diamati pada 402 sampai 420nm. Analisis Difraksi sinar x (XRD) menunjukkan bahwa Ag-SPN adalah struktur kubus yang berpusat pada permukaan. Spektrum Fourier Transform Infrared (FT-IR) menunjukkan adanya Ag-NPs dalam di κ-carrageenan. Gambar mikroskop elektron transmisi (TEM) untuk konsentrasi tertinggi κ-carrageenan menunjukkan distribusi Ag-NP dengan ukuran partikel rata-rata mendekati 4.21nm. Pengamatan mikroskop elektron (SEM) menggambarkan bentuk bola dari Ag-SPN. Analisas SEM menunjukkan bahwa dengan meningkatnya konsentrasi κ-carrageenan, perubahan di permukaan Ag/κ-carrageenan terjadi, sehingga diperoleh Ag-NPs berukuran kecil dengan bentuk bulat .

TEM images Sonochemically synthesized Ag / κ-carrageenan. (Klik untuk memperbesar!)

TEM gambar dan ukuran yang sesuai distribusi untuk Sonochemically disintesis Ag / κ-carrageenan pada konsentrasi yang berbeda dari κ-carrageenan. [0,1%, 0,2%, dan 0,3%, masing-masing (a, b, c)].

Sonochemical sintesis nanopartikel perak (AgNPs) dengan ultrasonik UP400S

AG / κ-carrageenan (kiri) dan setelah sonikasi (kanan) Ag/κ-carrageenan. Sonikasi dilakukan dengan UP400S untuk 90menit [Elsupikhe et al. 2015]

Permintaan Informasi




Perhatikan Kebijakan pribadi.


 UP400S ultrasonik homogeniser (klik untuk memperbesar!)

UP400S – perangkat ultrasonik yang digunakan untuk sintesis sonochemical nanopartikel Ag

SEM menggambarkan nanopartikel perak disintesis dengan ultrasonik (Klik untuk memperbesar!)

SEM images untuk Ag/κ-carrageenan pada konsentrasi κ-carrageenan yang berbeda. [0,1%, 0,2% dan 0,3%, masing-masing (a, b, c)]. [Elsupikhe et al. 2015]

Hubungi kami / informasi lebih lanjut

Hubungi kami mengenai kebutuhan pengolahan Anda. Kami akan merekomendasikan parameter setup dan pengolahan yang paling cocok untuk proyek Anda.





Harap dicatat bahwa Kebijakan pribadi.




Informasi Dasar

Sonochemistry

Bila ultrasound yang kuat diterapkan pada reaksi kimia dalam larutan (keadaan cair atau slurry), hal ini menyediakan energi aktivasi khusus karena fenomena fisik, yang dikenal sebagai kavitasi akustik. Kavitasi menciptakan gaya gesekan yang tinggi dan kondisi ekstrim seperti suhu dan pendinginan yang sangat tinggi, serta tekanan jet cair. Kekuatan yang intens ini dapat memulai reaksi dan menghancurkan kekuatan molekul yang menarik dalam fase cair. Berbagai reaksi diketahui mendapakan manfaat dari iradiasi ultrasonik, misalnya sonolisis, Sol-gel rute, sintesis sonochemical palladium, lateks, hydroxyapatite dan banyak zat-zat lainnya. Baca lebih lanjut tentang sonochemistry di sini!

Nanopartikel Perak

Nanopartikel perak ditandai dengan ukuran antara 1nm dan 100nm. Sementara sering digambarkan sebagai ' perak’ beberapa terdiri dari persentase besar oksida perak karena rasio yang besar dari permukaanatom perak yang besar. Nanopartikel dapat muncul dengan struktur yang berbeda . Yang paling umum adalah nanopartikel bulat yang disintesis, namun lembaran berlian segi delapan serta tipis dapat juga digunakan
Nanopartikel perak sangat sering ditemukan dalam aplikasi medis. Ion perak bersifat bioaktif dan memiliki efek antimikroba dan kuman yang kuat. Luas permukaannya yang sangat besar memungkinkan koordinasi sejumlah ligan. Karakteristik penting lainnya adalah konduktivitas dan sifat optik yang unik.
Untuk fitur mereka yang konduktif, nanopartikel perak sering digabungkan dalam komposit, plastik, epoxies dan perekat. Partikel perak meningkatkan konduktivitas listrik; Oleh karena itu pasta dan tinta perak sering digunakan dalam pembuatan elektronika. Karena nanopartikel perak mendukung plasmon permukaan, AgNP memiliki sifat optik yang luar biasa. Plasmonic silver nanoparticles digunakan untuk sensor, detektor dan peralatan analisis seperti Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) dan Surface Plasmon Field-enhanced Fluorescence Spectroscopy (SPFS).

Carrageenan

Carrageenan adalah polimer alam murah, yang ditemukan di berbagai spesies rumput laut merah. Carrageenans adalah polisakarida tersulfat linier yang banyak digunakan dalam industri makanan, untuk sifat gelling, thickening, dan stabilizing. Aplikasi utamanya adalah produk susu dan daging, karena ikatannya kuat dengan protein makanan. Ada tiga varietas carrageenan utama, yang berbeda dalam tingkat sulfasi mereka. Kappa-karagenan memiliki satu kelompok sulfat per disakarida. Iota-karaginan (ι-carrageenen) memiliki dua sulfat per disakarida. Lambda carrageenan (λ-carrageenen) memiliki tiga sulfat per disakarida.
Kappa carrageenan (κ-carrageenan) memiliki struktur yang linier dari polisakarida sulfated D-galaktosa dan 3,6-anhydro-D-galaktosa.
Κ - carrageenan secara luas digunakan dalam industri makanan, misalnya sebagai agen gelling dan tekstur modifikasi. Dapat ditemukan sebagai aditif dalam es krim, krim, keju cottage, milkshake, dressing salad, susu kental manis, susu kedelai & susu tanaman lain, dan saus untuk meningkatkan kekentalan produk.
Selain itu, κ-carrageenan dapat ditemukan dalam produk-produk non-makanan seperti pengental dalam sampo dan kosmetik krim, dalam pasta gigi (sebagai stabilizer untuk mencegah konstituen yang memisahkan), busa pemadam kebakaran (sebagai pengental menyebabkan busa untuk menjadi lengket), gel pembersih udara , semir sepatu (untuk meningkatkan viskositas), dalam bioteknologi untuk melumpuhkan sel / enzim, dalam farmasi (sebagai eksipien yang tidak aktif dalam pil / tablet), pada makanan hewan dll.