Hielscher ультрадыбыстық технологиясы

Күміс нанобөлшектер жасыл Sonochemical Route

Күміс нанобөлшектер (AgNPs) анти микробтық қасиеттеріне, оптикалық қасиеттеріне және жоғары электрөткізгіштігіне байланысты жиі наноматериалдар болып табылады. Kappa carrageenan көмегімен қолданылатын sonochemical жолы - күміс нано бөлшектерін дайындаудың қарапайым, ыңғайлы және экологиялық таза синтез әдісі. κ-каррагенен табиғи экологиялық тұрақтандырғыш ретінде пайдаланылады, ал қуатты ультрадыбыстық жасыл қалпына келтіру агенті ретінде қолданылады.

Күміс нанобөлшектердің жасыл ультрадыбыстық синтезі

Elsupikhe және т.б. (2015) күміс нанобөлшектерін (AgNPs) дайындау үшін жасыл ультрадыбыстық-синтез жолы жасалды. Сонохимия көптеген химиялық-химиялық реакцияларды көтермелейді. Ультрадыбыспен AgNPs κ-carrageenan көмегімен табиғи тұрақтандырғыш ретінде синтездеуге мүмкіндік береді. Реакция бөлме температурасында өтеді және қоспасыз кристалды құрылымы бар күміс нанобөлшектер шығарады. AgNPs бөлшектердің мөлшерінің таралуына κ-каррагенан концентрациясы әсер етуі мүмкін.

Күміс NP-тердің жасыл sonochemical синтезі. (Click to enlarge!)

Ультрадыбыспен κ-carrageenan арқылы жиналған Ag-NP тобының зарядталған топтарының өзара әрекеттесу схемасы. [Elsupikhe et al. 2015]

Процедура

    AgNO-ны азайту арқылы АТ-ны синтездеу жүргізілді3 κ-каррагененнің қатысуымен ультрадыбыстық қолдану. Әртүрлі үлгілерді алу үшін 10 мкл 0,1 М AgNO қосып, бес суспензия дайындалды3 дейін 40 мкл-каррагенана дейін. Қолданылатын κ-каррагена ерітінділері тиісінше 0,1, 0,15, 0,20, 0,25 және 0,3 мас.% Құрады.
    Ерітінділер AgNO алу үшін 1 сағат бойы араластырылған3/ κ-каррагенен.
    Содан кейін үлгілер қарқынды ультрадыбыстық сәулеленуге ұшырады: Ультрадыбыстық құрылғы амплитудасы UP400S (400 Вт, 24 кГц) 50% дейін белгіленді. Ультрадыбыспен бөлме температурасында 90 мин. Ультрадыбыстық сұйық комбинаторлардың sonotrode UP400S реакциялық ерітіндіге тікелей сіңген.
    Ультрадыбыспен кейін суспензия 15 мин бойы центрифугалауға ұшырады және күміс ион қалдықтарын алу үшін екі рет дистилденген сумен төрт рет жуылады. Тұндырылған нанобөлшектер Ag-NP алу үшін түнде вакуум астында 40 ° C температурасында кептірілді.

Теңдеу

  1. nH2The —Ультрадыбыспен–> + H + OH
  2. OH + RH –> R + H2The
  3. AgNo3–гидролиз–> Ag + + NO3
  4. R + Ag+ —> Ag ° + R’ + H+
  5. Ag+ + H –қысқарту–> Ag °
  6. Ag+ + H2The —> Ag ° + OH + H+

Талдау және нәтижелер

Нәтижелерді бағалау үшін үлгілер UV-көрінетін спектроскопиялық талдау, рентгендік дифракция, FT-IR химиялық талдау, TEM және SEM суреттері арқылы талданды.
Ag-NP саны κ-каррагена концентрациясының артуымен артты. Ag / k-carrageenan құрамы UV-көрінетін спектроскопиямен анықталды, онда бетінің плазмон сіңу максимумы 402-ден 420 нм-ге дейін байқалды. Рентгендік дифракция (XRD) талдауы көрсеткендей, Ag-NP - бұл бет-орталыққа негізделген текше құрылымы. Фурье трансформациясы инфрақызыл (FT-IR) спектрі κ-каррагенадағы Ag-NP бар екенін көрсетті. Κ-каррагенанның ең жоғары концентрациясы үшін трансмиссиялық электронды микроскопия (TEM) кескіні Ag-NP үлесін орта бөлшектердің мөлшері 4,21 нм-ге дейін көрсетті. Электрондық микроскопиялық сканерлеу (SEM) суреттері Ag-NP сфералық пішінін суреттейді. SEM талдауы көрсеткендей, κ-каррагенан концентрациясы артып, Ag / k-carrageenan бетіндегі өзгерістер орын алды. сфералық нысаны бар шағын өлшемді Аг-NP алынған.

Son / аминогимикалық синтезделген Ag / k-carrageenan TEM суреттері. (Click to enlarge!)

TK кескіндері және κ-каррагенанның әртүрлі концентрацияларында Sonochemically синтезделген Ag / κ-carrageenan үшін сәйкес мөлшерде бөлу. [0,1%, 0,2% және 0,3% тиісінше (a, b, c)].

UP400S ultrasonicator бар күміс нанобөлшектердің (AgNPs) соңғы сериялық синтезі

Ag + / κ-carrageenan (сол жақта) және sonicated Ag / κ-carrageenan (оң жақта). Ультрадыбыспен UP400S 90 минуттан кейін орындалды. [Elsupikhe et al. 2015]

Ақпараттық сұрау




Біздің ескеріңіз құпиялылық саясаты.


UP400S ультрадыбыстық гомогенизаторы (үлкейту үшін басыңыз!)

UP400S – Ag nanoparticles sonochemical синтезі үшін пайдаланылатын ультрадыбыстық құрылғы

Ультрадыбыстық синтезделген күміс нанобөлшектердің SEM кескіндері (үлкейту үшін басыңыз!)

Κ-каррагенанның әр түрлі концентрацияларында Ag / k-carrageenan үшін SEM кескіндері. [0,1%, 0,2% және 0,3% тиісінше (a, b, c)]. [Elsupikhe et al. 2015]

Кері байланыс / қосымша ақпарат алу үшін сұраңыз

Егер қайта өңдеу талаптары туралы бізге әңгімелестік. Біз сіздің жобасы үшін ең қолайлы орнату және өңдеу параметрлері ұсынамыз.





Біздің ескеріңіз құпиялылық саясаты.




Негізгі ақпарат

соңғы химия

Қуатты ультрадыбыстық ерітіндіде (сұйық немесе суспензия күйінде) химиялық реакцияларға қолданған кезде, акустикалық кавитация деп аталатын физикалық құбылысқа байланысты нақты активациялық энергияны қамтамасыз етеді. Кавитация өте жоғары температура мен салқындату жылдамдығы, қысым және сұйық ағын секілді жоғары кернеу күштерін және төтенше жағдайлар жасайды. Бұл қарқынды күш реакцияларды бастауға және сұйық фазада молекулалардың тартымды күшін жоюға болады. Ультрадыбыстық сәулеленуден пайда болатын көптеген реакциялар, мысалы, озолиз, сол жақ-гель бағыты, Sonochemical синтезі палладий, латекс, гидроксиапатит және көптеген басқа заттар. Толығырақ туралы оқыңыз Мұнда соңғы химия!

Күміс нанобөлшектер

Күміс нано-бөлшектер бөлшектер мөлшері 1 нм-ден 100 нм-ге дейін сипатталады. Көбінесе күміс деп аталады’ олардың кейбіреулері беткі-салмақты күміс атомдарының үлкен қатынасына байланысты күміс оксидінің үлкен пайызынан тұрады. Күміс нанобөлшектер әртүрлі құрылымдармен көрінуі мүмкін. Көбінесе, сфералық күміс нанобөлшектері синтезделеді, алайда гауһар, сегізбұрышты және жұқа парақтар қолданылады.
Күміс нанобөлшектер медициналық қосымшаларда өте жиі кездеседі. Күміс иондар биоактивті және мықты антимикробтық және герцинцидтік әсерлерге ие. Олардың өте үлкен алаңы көптеген лигандтарды үйлестіруге мүмкіндік береді. Басқа маңызды сипаттамалар - өткізгіштігі және бірегей оптикалық қасиеттері.
Өткізгіштігі үшін күмістің нанобөлшектері жиі композит, пластмасса, эпоксидтер мен желімдерге енгізілген. Күміс бөлшектер электрөткізгіштігін арттырады; сондықтан күміс пасталары мен сиялары электрониканы өндіруде жиі пайдаланылады. Күміс нанобөлшектері бет плазмондарын қолдайтындықтан, AgNPs оптикалық қасиеттерге ие. Плазмонды күміс нанобөлшектері Sensors, Detectors және Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) және Surface Plasmon Field Жақсартылған Флуоресценттік Спектроскопия (SPFS) сияқты аналитикалық жабдық үшін қолданылады.

Каррагенан

Каррагенан - бұл қызыл теңіз балдырларының түрлі түрлерінен табылған арзан табиғи полимер. Каррагенандар - бұл тамақ өнеркәсібінде кеңінен қолданылатын желе сульфатты полисахаридтер, олардың гелеулері, қалыңдату және тұрақтандыру қасиеттері. Олардың негізгі қолданысы сүт және ет өнімдерінде, олардың тамақ протеиндеріне күшті байланыстылығына байланысты. Сульфация дәрежесінде ерекшеленетін каррагенанның үш негізгі түрі бар. Каппа-каррагенанның дисахаридке бір сульфаты бар. Iota-carrageenan (i-carrageenen) дисахаридке екі сульфат бар. Lambda carrageenan (λ-carrageenen) дисахаридтегі үш сульфатқа ие.
Kappa carrageenan (κ-carrageenan) D-галактозаның және 3,6-ангидро-D-галактозаның сульфатты полисахаридінің сызықты құрылымына ие.
κ- каррагенен тамақ өнеркәсібінде, мысалы, желе агенті ретінде және текстураны модификациялау үшін кеңінен пайдаланылады. Ол балмұздақ, кілегей, ірімшік, сүт тағамдары, салатқа арналған саңырауқұлақтар, тәттілендірілген қоюландырылған сүттелер, соя сүті & өнімнің тұтқырлығын арттыру үшін басқа өсімдік сүті және соустар.
Сонымен қатар, κ-каррагена сусабын мен косметикалық кремдердегі қалыңдатқыш, тіс пастасы сияқты (құрамдас бөліктерді болдырмау үшін тұрақтандырғыш ретінде), өртке қарсы көбікті (көбік жабысқақ болу үшін қалыңдататын ретінде), азық-түлік емес өнімдерде, ауа тазартқыш гельдер , тұтқырлықты арттыру үшін, биотехнологияда клеткалар / ферменттерді, фармацевтикалық препараттарда (таблеткада / таблеткада белсенді емес эксципиент ретінде), жануарларға арналған тағам және т.б.