Green sonochimice Route de argint Nanoparticule
nanoparticule de argint (AgNPs) sunt frecvent utilizate nanomateriale datorită proprietăților lor anti-microbiene, proprietăți optice și conductivitate electrică ridicată. Traseul sonochimice folosind kappa caragenanul este o metodă simplă, convenabilă și ecologică sinteză pentru prepararea particulelor nano argint. -caragenan este k au folosit ca stabilizator naturale ecologic, în timp ce acționează puterea de ultrasunete ca un agent de reducere verde.
Verde cu ultrasunete Sinteza argint Nanoparticulele
Elsupikhe și colab. (2015) au dezvoltat o cale de sinteză verde ultrasonically-asistata pentru prepararea nanoparticulelor de argint (AgNPs). Sonochemistry este bine cunoscut pentru a promova multe reacții chimice umede. Sonicare permite synthsize AgNPs cu κ-caragenan ca stabilizator natural. Reacția se execută la temperatura camerei si produce nanoparticule de argint cu structura de cristal fcc fără impurități. Distribuția mărimii particulelor AgNPs poate fi influențată de concentrația κ-caragenan.
Schema de interacțiune dintre Ag-PN, care sunt taxat grupurile acoperite cu κ-caragenanul sub sonicare. [Elsupikhe și colab. 2015]
Procedură
- Ag-PN au fost sintetizate prin reducerea AgNC3 folosind ultrasonicare în prezența κ-caragenan. Pentru a obține probe diferite, au fost preparate cinci suspensii, prin adăugarea a 10 ml de 0,1 M AgNC3 la 40 ml κ-caragenan. Soluțiile κ-caragenina utilizate au fost de 0,1, 0,15, 0,20, 0,25, și 0,3% în greutate, respectiv.
- Soluțiile au fost agitate timp de 1 oră pentru a obține AgNC3/ Κ-caragenan.
- Apoi, probele au fost expuse la iradiere cu ultrasunete intens: Amplitudinea dispozitivului cu ultrasunete UP400S (400W, 24kHz) a fost stabilit la 50%. Sonicare a fost aplicat pentru 90min la temperatura camerei. Sonotroda a procesoarelor lichide cu ultrasunete UP400S a fost imersat direct în soluția de reacție.
- După sonicare, suspensiile au fost centrifugate timp de 15min și se spală cu apă dublu distilată de patru ori pentru a îndepărta restul de ioni de argint. Nanoparticulele precipitate au fost uscate la 40 ° C sub vid peste noapte pentru a obține Ag-PN.
Ecuaţie
- Nh2O —sonicare–> + H + OH
- OH + RH –> R + H2O
- Agno3–hidroliză–> AG + + nu3–
- R + AG+ —> Ag ° + R’ + H+
- Ag+ + H –reduceri–> Ag °
- Ag+ + H2O —> Ag ° + OH + H+
Analiza și Rezultate
Pentru a evalua rezultatele, probele au fost analizate prin UV-vizibil analiză spectroscopică, difracție cu raze X, analiza chimică FT-IR, TEM și imaginile SEM.
Numărul Ag-NP a crescut cu creșterea concentrațiilor de k-caragenan. Formarea de Ag / κ-caragenan a fost determinată prin spectroscopie vizibilă la UV unde maximul de absorbție a plasmonului de suprafață a fost observat la 402 până la 420 nm. Analiza difracției cu raze X (XRD) a arătat că Ag-NP-urile au o structură cubică centrat pe față. Spectrul în infraroșu de transformare Fourier (FT-IR) a indicat prezența Ag-NP în k-caragenan. Transmisia cu microscopie electronică (TEM) pentru cea mai mare concentrație de κ-caragenan a arătat distribuția Ag-NP cu o dimensiune medie a particulelor aproape de 4,21 nm. Imaginile de scanare cu microscopie electronică (SEM) au ilustrat forma sferică a Ag-NP-urilor. Analiza SEM arată că, odată cu creșterea concentrației de κ-caragenan, au apărut modificări ale suprafeței Ag / κ-carageninei, astfel încât mici dimensiuni Ag-NPs cu formă sferică au fost obținute.
Imaginile TEM și distribuțiile de mărime corespunzătoare pentru sintetizat sonochemically Ag / κ-caragenan la concentrații diferite de κ-caragenan. [0,1%, 0,2% și 0,3%, respectiv (a, b, c)].
Ag + / κ-caragenan (stânga) și sonicate Ag / κ-caragenan (dreapta). Sonicare a fost realizată cu UP400S pentru 90min. [Elsupikhe și colab. 2015]
UP400S – dispozitivul cu ultrasunete utilizat pentru sinteza sonochimice de nanoparticule de Ag
Imaginile SEM pentru Ag / κ-caragenan la concentrații diferite de κ-caragenan. [0,1%, 0,2% și 0,3%, respectiv (a, b, c)]. [Elsupikhe și colab. 2015]
Literatura / Referințe
- Elsupikhe, Randa Fawzi; Shamelin, Kamyar; Ahmad Mansor B; Ibrahim, nici Azowa; Zainudin, Norhazlin (2015): Sinteza sonochimice verde a nanoparticulelor de argint la diferite concentrații de κ-caragenan. Scara Nano Research Letters 10. 2015.
Informatii de baza
Sonochemistry
Când ultrasunete puternic este aplicat la reacții chimice în soluție (lichidă sau suspensie), furnizează energie de activare specifică datorită unui fenomen fizic, cunoscut sub numele de cavitatie acustic. Cavitația creează forțe de forfecare mari și condiții extreme, cum ar fi temperaturi foarte ridicate și viteze de răcire, presiuni și jeturi de lichid. Aceste forțe intense pot iniția reacții și distruge forțele atractive de molecule în faza lichidă. Numeroase reacții sunt cunoscute pentru a beneficia de iradiere cu ultrasunete, de ex sonolysis, sol-gel traseu, Sinteza sonochimice de paladiu. Latex. hidroxiapatită și multe alte substanțe. Cititi mai multe despre Sonochemistry aici!
argint Nanoparticule
nano-particule de argint sunt caracterizate printr-o dimensiune cuprinsă între 1nm și 100nm. În timp ce în mod frecvent descris ca fiind „argint’ unele sunt compuse dintr-un mare procent de oxid de argint datorita raportului lor mari de sol-vrac atomi de argint. nanoparticule de argint pot apărea cu structuri diferite. Cel mai frecvent, nanoparticule de argint sferice sunt sintetizate, dar diamant, foi octogonale și subțiri sunt de asemenea utilizate.
nanoparticule de argint sunt foarte frecventate în aplicații medicale. Ionii de argint sunt bioactive și au efecte antimicrobiene și germicide puternice. Suprafața lor extrem de mare permite coordonarea a numeroase liganzi. Alte caracteristici importante sunt conductivitate și proprietăți optice unice.
Pentru caracteristicile lor conductive, nanoparticule de argint de multe ori încorporate în materiale compozite, materiale plastice, vopsele epoxidice si adezivi. Particulele de argint crește conductivitatea electrică; Prin urmare, paste de argint și cerneluri sunt frecvent utilizate în fabricarea de produse electronice. Deoarece nanoparticule de argint sprijină plasmonii de suprafață, AgNPs au proprietăți optice deosebite. nanoparticule de argint plasmodice sunt folosite pentru senzori, detectoare și echipamente analitice precum Surface îmbunătățită spectroscopie Raman (SERS) și Surface Plasmon Câmp îmbunătățită Fluorescence Spectroscopy (SPF-urile).
Caragenanul
Caragenanul este un polimer natural ieftin, care se gaseste in diferite specii de alge roșii. Caragenanii sunt polizaharide sulfatate liniare, care sunt utilizate pe scară largă în industria alimentară, pentru gelifiere a acestora, îngroșarea și proprietăți de stabilizare. Aplicarea lor principal este în produse lactate și din carne, datorită legării lor puternice la proteinele alimentare. Există trei varietăți principale ale caragenan, care diferă în gradul lor de sulfatare. Kappa-caragenan are un grup de sulfat per dizaharide. Lota-caragenan (ι-carrageenen) are două sulfați per dizaharide. Lambda caragenan (λ-carrageenen) are trei sulfați pe dizaharide.
Kappa carrageenan (κ-caragenina) are o structură liniară a polizaharidă sulfatată de D-galactoză și 3,6-anhidro-D-galactoză.
caragenan κ- este utilizat pe scară largă în industria alimentară, de exemplu, ca agent de gelifiere și pentru modificarea texturii. Acesta poate fi găsit ca aditiv în înghețată, smântână, brânză de vaci, milkshake, sosuri pentru salate, îndulcite tipurile de lapte condensat, lapte de soia & alte tipuri de lapte de plante și sosuri pentru a crește vâscozitatea produsului.
Mai mult, κ-caragenan pot fi găsite în produse nealimentare, cum ar fi agent de îngroșare în șampon și cosmetice creme, în pasta de dinți (ca stabilizator pentru a preveni constituenții de separare), spumă de stingere a incendiilor (ca agent de îngroșare pentru a provoca spumă pentru a deveni lipicioase), geluri odorizante , lustruire pantofi (pentru a crește vâscozitatea), în biotehnologia pentru a imobiliza celule / enzime, în produse farmaceutice (ca excipient inactiv în pastile / tablete), în hrana pentru animale, etc.