Sonochemesch Reduktioun vu Palladium Nanopartikelen

Palladium (Pd) ass bekannt fir seng katalytesch Funktiounen awer gëtt och dacks an der Materialfuerschung an der Produktioun vun Elektronik, Medizin, Waasserstoffreinigung an aner chemesch Uwendungen benotzt. Iwwer sonochemesch Streck kënne mono-dispergéiert wéi och aggregéiert Palladium Nano-Partikel produzéiert ginn.

Ultraschallproduktioun vu Palladium Nanopartikelen

Nemamcha a Rehspringer hunn déi sonochemesch Produktioun vu verspreeten a aggregéierte Palladium Nanopartikelen ënnersicht. Dofir ass e Pd(NO₃)₂ Léisung gouf sonicated mat der Ultrasonic Labo Homogenisator UP100H a Präsenz vun Ethylenglycol (EG) a Polyvinylpyrrolidon (PVP).

Prozedur

D'Proben goufen als folgend virbereet:
Fir d'Proben, Mëschunge vun 30mL EG an 5·10^-6Mol vun PVP goufen duerch magnetesch Rührung fir 15 min virbereet. Fir déi verschidde Proben, verschidde Betrag vu Pd (NO₃)₂ Léisung, 1,5 ml an 2 ml, goufen dobäi. D'Probe Mëschunge goufen am Verhältnis vun 2·10 virbereet^-3mol Pd(NO₃)₂ an Prouf (a) an 2,66 · 10^-3mol Pd(NO₃)₂ an der Probe (b). Béid Mëschunge goufen an engem 20mL Fläsch sonicated mat engem Sonde-Typ Ultrasonicator. Echantillon goufen no sonication mol vun 30, 60, 90, 120, 150, an 180 min geholl.

D'Analyse vun den experimentellen Resultater weist datt:

1. Déi sonochemesch Reduktioun vu Pd (II) an Pd (0) hänkt vun der Sonikatiounszäit of.

2. Den héije PVP / Pd (II) molar Verhältnis féiert zu der Bildung vu monodisperséierten Palladiumpartikelen mat enger gerundeter Form an engem mëttleren Duerchmiesser vu ronn 5nm.

3. Wéi och ëmmer, de nidderegen PVP / Pd (II) molar Verhältnis beinhalt d'Erhalen vun Aggregaten Palladium Nanopartikel mat enger grousser Gréisst Verdeelung zentréiert op 20nm.

De sonochemesche Wee fir Palladium (II) Ionen ze reduzéieren Pd(II) zu Palladiumatome Pd(0) kann als folgend ugeholl ginn:

• (1) Waasserpyrolyse: H₂O → •OH+•H
• (2) Radikalbildung: RH (Reduktiounsmëttel) + •OH(•H) → •R + H₂O (H₂)
• (3) Ionenreduktioun: Pd(II) + Reduzéierungsradikaler (•H, •R) → Pd(0) + R•CHO + H+
• (4) Partikelbildung: NPd(0) → Pdn

–> Resultat: Ofhängeg vum PVP/Pd(II) Verhältnis, verspreet oder aggregéiert Pd_N kritt goufen.

Sonochemical Reduktioun vun Palladium: Prouf a (lénks) enthält eng héich Quantitéit vun PVP, Prouf b (riets) eng niddereg Quantitéit vun PVP. Sonication Zäit mat UP100H: 180 min. Probe a weist mono dispergéiert Pd Nano Partikel, Probe b aggregéiert Pd Nano Partikel. [Nemamcha; Rehspringer 2008]

Analyse a Resultater

D'UV-sichtbar Absorptiounsanalysen bestätegen d'Relatioun tëscht der sonochemescher Reduktioun vu Palladium (II) Ionen op Palladium (0) Atomer an der Retentiounszäit am Ultraschallfeld. D'Reduktioun vu Palladium (II) Ionen op Palladium (0) Atomer fortgeet a ka komplett mat der Erhéijung vun der Sonikatiounszäit erreecht ginn. D'Mikrographe vun der Transmissiounselektronenmikroskopie (TEM) weisen datt:

1. 1. Wann eng héich Quantitéit vu PVP bäigefüügt gëtt, féiert déi sonochemesch Reduktioun vu Palladium-Ionen zu der Bildung vu monodisperséierten Palladium-Partikel mat Kugelform an engem mëttleren Duerchmiesser vun ca. 5nm vun.
2. 2. D'Benotzung vun enger klenger Quantitéit vu PVP beinhalt d'Erhalen vun Aggregaten Palladium Nanopartikelen. Déi dynamesch Liichtstreuung (DLS) Miessunge weisen datt d'Palladium Nanopartikel Aggregate eng grouss Gréisst Verdeelung zentréiert um 20nm hunn.