Hielscher Echografietechniek

Green Sonochemical Route naar Silver Nanodeeltjes

Zilvernanodeeltjes (AgNPs) worden vaak gebruikt nanomaterialen vanwege hun antimicrobiële eigenschappen, optische eigenschappen en een hoge elektrische geleidbaarheid. De sonochemische route uit kappa-carrageen is een eenvoudige, gemakkelijke en milieuvriendelijke synthesewerkwijze voor de bereiding van zilvernanodeeltjes. kappa-carrageenan wordt toegepast als een natuurlijke milieuvriendelijke stabilisator, terwijl ultrasone energie werkt als een groene reductiemiddel.

Green Ultrasone Synthese van Silver Nanodeeltjes

Elsupikhe et al. (2015) hebben een groene ultrasoon-geassisteerde syntheseroute voor de bereiding van zilvernanodeeltjes (AgNPs) ontwikkeld. Sonochemistry is goed bekend bij veel nat-chemische reacties te bevorderen. Ultrasoonbehandeling in staat stelt om AgNPs met κ-carrageen als natuurlijke stabilisator synthsize. De reactie verloopt bij kamertemperatuur en produceert zilvernanodeeltjes met fcc kristalstructuur zonder onzuiverheden. De deeltjesgrootteverdeling van de AgNPs kan worden beïnvloed door de concentratie van κ-carrageen.

Green sonochemische synthese van zilver NP. (Klik om te vergroten!)

Regeling van de interactie tussen de Ag-NPs geladen groepen die worden afgesloten met κ-carrageen onder sonicatie. [Elsupikhe et al. 2015]

Procedure

    De Ag-NPs werden gesynthetiseerd door reductie AgNO3 via ultrasone trillingen in aanwezigheid van κ-carrageen. Verschillende monsters te verkrijgen, werden vijf suspensies bereid door toevoeging van 10 ml 0,1 M AgNO3 40 ml κ-carrageenan. De κ-carrageenanoplossingen gebruikt waren 0,1, 0,15, 0,20, 0,25 en 0,3 gewichts%, respectievelijk.
    De oplossingen werden geroerd gedurende 1 tot AgNO verkrijging3/ Κ-carrageen.
    Vervolgens werden de monsters blootgesteld aan intense ultrasone straling: De amplitude van de ultrasone inrichting UP400S (400W, 24 kHz) werd ingesteld op 50%. De sonicatie werd gedurende 90 min bij kamertemperatuur. De sonotrode van de ultrasone vloeibare processors UP400S werd direct ondergedompeld in de reactieoplossing.
    Na sonificeren werden de suspensies gecentrifugeerd gedurende 15 minuten en gewassen met dubbel gedestilleerd water viermaal de zilverionen te verwijderen. De geprecipiteerde nanodeeltjes werden gedroogd bij 40 ° C onder vacuüm gedurende de nacht om de Ag-NPs verkrijgen.

Vergelijking

  1. nH2de —sonicatie–> + H + OH
  2. OH + RH –> R + H2de
  3. Agno3–hydrolyse–> Ag++ + NO3
  4. R + Ag+ —> Ag + R °’ + H+
  5. ag+ + H –reducties–> Ag °
  6. ag+ + H2de —> Ag ° + OH + H+

Analyse en resultaten

Om de resultaten te evalueren, werden de monsters geanalyseerd door UV-zichtbare spectroscopische analyse, röntgendiffractie, FT-IR chemische analyse, TEM en SEM afbeeldingen.
Het aantal Ag-NP's nam toe met toenemende K-carrageenanconcentraties. De vorming van Ag / K-carrageenan werd bepaald met UV-zichtbare spectroscopie waarbij het oppervlakplasmonabsorptiemaximum werd waargenomen bij 402 tot 420 nm. De röntgendiffractie (XRD) -analyse liet zien dat de Ag-NP's een vlak-gecentreerde kubische structuur hebben. Het Fouriertransformatie infrarood (FT-IR) spectrum gaf de aanwezigheid van Ag-NP's in K-carrageen aan. Transmissie-elektronenmicroscopie (TEM) -afbeelding voor de hoogste concentratie van K-carrageenan toonde de verdeling van Ag-NP's met een gemiddelde deeltjesgrootte in de buurt van 4,21 nm. Scan-elektronenmicroscopie (SEM) -beelden illustreerden de bolvorm van de Ag-NP's. De SEM-analyse toont aan dat met toenemende K-carrageenan-concentratie, veranderingen in het oppervlak van Ag / K-carrageenan optraden, zodat kleine Ag-NPs met bolvorm waren verkregen.

TEM beelden van sonochemically gesynthetiseerd Ag / κ-carrageen. (Klik om te vergroten!)

TEM beelden en bijbehorende grootteverdelingen voor sonochemically gesynthetiseerde Ag / κ-carrageen bij verschillende concentraties κ-carrageen. [0,1%, 0,2% en 0,3%, respectievelijk (a, b, c)].

Sonochemische synthese van zilvernanodeeltjes (AgNPs) met ultrasonicator UP400S

Ag + / κ-carrageenan (links) en gesoniceerd ag / κ-carrageenan (rechts). Sonicatie werd uitgevoerd met de UP400S voor 90 min. [Elsupikhe et al. 2015]

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


UP400S ultrasone homogenisator (klik om te vergroten!)

UP400S – de ultrasone toestel waarmee het sonochemische synthese van zilveren nanodeeltjes

SEM beelden van ultrasoon gesynthetiseerde zilveren nanodeeltjes (klik om te vergroten!)

SEM opnamen Ag / κ-carrageen bij verschillende concentraties κ-carrageen. [0,1%, 0,2% en 0,3%, respectievelijk (a, b, c)]. [Elsupikhe et al. 2015]

Neem contact met ons op / vraag om meer informatie

Praat met ons over uw verwerking eisen. We zullen de meest geschikte configuratie en bewerkingsparameters aanbevelen voor uw project.





Let op onze Privacybeleid.




Basis informatie

sonochemistry

Wanneer krachtige ultrageluid wordt toegepast om chemische reacties in oplossing (vloeistof of slurry toestand), biedt specifieke activeringsenergie wegens een fysisch verschijnsel, bekend als akoestische cavitatie. Cavitatie creëert hoge afschuifkrachten en extreme omstandigheden zoals hoge temperaturen en koelsnelheden, drukken en vloeistofstralen. Deze intense krachten kunnen reacties initiëren en aantrekkingskrachten van moleculen te vernietigen in de vloeibare fase. Talrijke reacties bekend te maken van ultrasone straling, b.v. sonolyse, solgelroute, Sonochemische synthese van palladium, latex, hydroxyapatiet en vele andere stoffen. Lees meer over sonochemistry hier!

Silver Nanodeeltjes

Zilveren nanodeeltjes worden gekenmerkt door een grootte tussen 1 nm en 100 nm. Hoewel vaak omschreven als ‘zilver’ sommige zijn samengesteld uit een groot percentage zilveroxyde vanwege hun grote verhouding van oppervlak tot massa zilveratomen. Zilveren nanodeeltjes kunnen worden weergegeven met verschillende structuren. Meestal zijn bolvormige zilvernanodeeltjes gesynthetiseerd, maar diamant, achthoekig en dunne platen worden ook gebruikt.
Zilveren nanodeeltjes worden bezochte in medische toepassingen. De zilverionen zijn bioactieve en hebben een sterke antimicrobiële en bacteriedodende effecten. Hun extreem groot oppervlak zorgt voor de coördinatie van een groot aantal liganden. Andere belangrijke kenmerken zijn geleidbaarheid en unieke optische eigenschappen.
Voor hun geleidende eigenschappen, zilvernanodeeltjes meestal opgenomen in composieten, plastics, epoxies en lijmen. De zilverdeeltjes verhoging van de elektrische geleidbaarheid; Daarom zilverpasta's en inkten worden vaak gebruikt bij de vervaardiging van elektronica. Aangezien zilvernanodeeltjes steunvlak plasmons, AgNPs hebben uitstekende optische eigenschappen. Plasmpnische zilvernanodeeltjes worden gebruikt voor sensoren, detectoren en analyseapparatuur zoals Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) en Surface Plasmon Field versterkte Fluorescentie Spectroscopie (SPFS).

carrageen

Carrageenan is een goedkoop natuurlijk polymeer, die is gevonden in verschillende soorten rode zeewieren. Carragenen lineaire gesulfateerde polysacchariden die algemeen worden gebruikt in de voedingsindustrie, voor het geleren, verdikkingsmiddelen en stabiliserende eigenschappen. De hoofdtoepassing is in zuivel- en vleesproducten, vanwege hun sterke binding aan voedingseiwitten. Er zijn drie belangrijke soorten carrageenan, die verschillen in de mate van sulfatering. Kappa-carrageenan één sulfaatgroep per disacharide. Iota-carrageenan (ι-carrageenen) twee sulfaten per disaccharide. Lambda carrageenan (λ-carrageenen) drie sulfaten per disaccharide.
Kappa carrageenan (κ-carrageen) een lineaire structuur van gesulfateerde polysaccharide van D-galactose en 3,6-anhydro-D-galactose.
κ- carrageenan wordt veel gebruikt in de levensmiddelenindustrie, b.v. als geleermiddel en textuur modificatie. Het kan worden gevonden als toevoegingsmiddel in ijs, room, kwark, milkshakes, saladedressings, gezoete gecondenseerde melk, sojamelk & andere plantaardige melk en sauzen om het product viscositeit te verhogen.
Verder kan κ-carrageenan zijn in non-food producten zoals verdikkingsmiddel in shampoo en cosmetische crèmes, in tandpasta (als stabilisator bestanddelen scheiden voorkomen), blusschuim (als bindmiddel te schuimen veroorzaken plakkerig), luchtverfrisser gelen, schoensmeer (verhogen van de viscositeit), de biotechnologie immobiliseren cellen / enzymen in farmaceutica (als inactieve hulpstof in pillen / tabletten), in huisdiervoer etc.