Sintetizimi i nanos-argjendit me mjaltë dhe me ultratinguj

Nano-argjendi është përdorim për vetitë e tij anti-bakteriale për të forcuar materialet në mjekësi dhe shkencë materiale. Ultrasonifikimi lejon një sintezë të shpejtë, efikase, të sigurt dhe miqësore me mjedisin e nanopartikujve argjendi sferikë në ujë. Sinteza tejzanor nanopartikul mund të shkallëzohet lehtësisht nga prodhimi i vogël në i madh.

Sinteza ultrasonike e asistuar e kolonës nano-argjendi

Sinteza Sonokimike, të cilat janë reaksione sintetike nën rrezatimin tejzanor, përdoren gjerësisht për të prodhuar nanopartikuj si argjendi, ari, magnetiti, etj. hydroxyapatite, Chloroquine, Perovskite, qumësht dhe shumë nano-materiale të tjera.

Sinteza ultrasonike e lagur-kimike

Për nano-grimcat e argjendit, janë të njohura disa rrugë sintezë të ndihmuar-ultrasonikisht. Më poshtë, është paraqitur një rrugë e sintezës tejzanor duke përdorur mjaltin si agjentë zvogëlues dhe kapës të ligandeve. Përbërësit e mjaltit si glukoza dhe fruktoza janë përgjegjëse për rolin e tij si si kapak ashtu edhe agjent zvogëlues në procesin e sintezës.
Ashtu si metodat më të zakonshme për sintezën e nanopartikulave, sinteza ultrasonike nano-argjendi bie gjithashtu nën kategorinë e kimisë së lagësht. Ultrasonication promovon nukleimin e nano-grimcave argjendi brenda një zgjidhjeje. Bërthama e promovuar tejzanor ndodh kur një pararendës argjendi (kompleks jon argjendi), p.sh. nitrat argjendi (AgNO₃) ose perklorat argjendi (AgClO₄), është reduktuar në argjend koloidal në prani të një agjenti zvogëlues, siç është mjalti. Nën kushtin që përqendrimi i joneve të argjendit në tretësirë të rritet mjaftueshëm, jonet e argjendit metalikë të tretur lidhen së bashku dhe formojnë një sipërfaqe të qëndrueshme. Kur grupi i joneve të argjendit është akoma i vogël, është një gjendje energjikisht e pafavorshme për shkak të një ekuilibri negativ të energjisë. Bilanci negativ i energjisë ndodh pasi energjia e fituar me uljen e përqendrimit të grimcave të argjendit të tretur është më e ulët se energjia e harxhuar duke krijuar një sipërfaqe të re.
Kur klaster arrin rrezen kritike, që është pika kur bëhet energjikisht i favorshëm, është mjaftueshëm i qëndrueshëm për të vazhduar të rritet. Gjatë fazës së rritjes, më shumë atome argjendi shpërndahen përmes zgjidhjes dhe ngjiten në sipërfaqe. Kur përqendrimi i argjendit atomik të tretur zvogëlohet në një pikë të caktuar, pragu i bërthamës arrihet në mënyrë që atomet të mos mund të lidhen më gjatë së bashku, në mënyrë që të formojnë një bërthamë të qëndrueshme. Në këtë prag të bërthamës, rritja e nanopartikujve të rinj pushon, dhe argjendi i mbetur i tretur thithet nga difuzioni në nanopartikulet në rritje në tretësirë.
Sonication promovon transferimin në masë, dmth lagjen e grupimeve, gjë që rezulton në një bërthamëzim më të shpejtë. Me anë të zërit të kontrolluar saktësisht, mund të përcaktohet shkalla e rritjes, madhësia dhe forma e strukturave nano-grimcë.
Klikoni këtu për të lexuar më shumë rreth një metodë tjetër të gjelbër për të sintetizuar ultrasonikisht nano-argjendin duke përdorur karagjenen!

Krahasimi i metodave konvencionale dhe metodave të sintezës së gjelbër të sintezës së nanopartikulave.

Studim Rasti i Sintezës Ultrasonike Nano-Argjendi

Materiale: nitrat argjendi (AgNO₃) si pararendës argjendi; mjaltë si agjent kapës / zvogëlues; ujë
Pajisja tejzanor: UP400St

Protokolli i sintezës tejzanor

Kushtet më të mira për sintetizimin e nanopartikujve argjend koloidal u gjetën si më poshtë: Ulja e nitratit të argjendit nën ultrasonifikim të ndërmjetësuar nga mjalti natyral. Shkurtimisht, 20 ml zgjidhje e nitratit argjendi (0.3 M) që përmban mjaltë (20% وزë%) u ekspozua ndaj rrezatimit ultratinguj me intensitet të lartë në kushte ambienti për 30 min. Ultrasonifikimi u krye me një ultrasonicator të llojit sondë UP400S (400W, 24 kHz) zhytur direkt në zgjidhjen e reagimit.

Shpërndarja e madhësisë së grimcave të Ag-NP-ve të sintetizuara në kushte optimale; përqendrime argjendi (0.3 M), përqendrime të mjaltit (20%%) dhe koha e rrezatimit tejzanor (30 min)
burimi i figurës: Oskuee et al. 2016

Mjalti i shkallës së ushqimit përdoret si agjent mbulues / stabilizues dhe zvogëlues, i cili e bën tretësirën ujore të bërthamës dhe nanopartikulat e precipituar të pastër dhe të sigurt për aplikime të shumta.
Me rritjen e kohës së ultrasonikimit, nanopartelet e argjendit bëhen më të vogla dhe përqendrimi i tyre rritet.
Në tretësirën ujore të mjaltit, ultrasonifikimi është një faktor kryesor që ndikon në formimin e nano-grimcave të argjendit. Parametrat e sinikacionit siç janë amplituda, koha dhe ultratingulli pulsues i vazhdueshëm, janë faktorë kryesorë që lejojnë kontrollimin e madhësisë dhe sasisë së nano-grimcave të argjendit.

Rezultati i sintezës ultrasonike të nanopartikujve argjendi

Sinteza e promovuar ultrasonikisht, e ndërmjetësuar nga mjalti me UP400St rezultoi në nan-grimca argjendi sferike (Ag-NP) me një madhësi mesatare të grimcave rreth 11.8nm. Sinteza tejzanor e nano-grimcave të argjendit është një metodë e thjeshtë dhe e shpejtë me një tenxhere. Përdorimi i ujit dhe mjaltit si materiale, e bën reagimin me kosto efektive dhe jashtëzakonisht miqësore me mjedisin.
Teknika e paraqitur e sintezës ultrasonike duke përdorur mjaltin si agjent zvogëlues dhe mbulues mund të shtrihet në metale të tjera fisnike, të tilla si ari, palladiumi dhe bakri, i cili ofron aplikime të ndryshme shtesë nga mjekësia në industri.

Imazhi TEM (A) dhe shpërndarja e madhësisë së grimcave të tij (B) të Ag-NP-ve sintetizohen në kushte optimale.

Ndikimi i bërthamës dhe madhësia e grimcave nga Sonication

Ultratingulli mundëson prodhimin e nano-grimcave të tilla si nan-grimcat argjendi të përshtatura për kërkesat. Tre opsione të përgjithshme të zërit kanë efekte të rëndësishme në rezultate:
Sonication fillestare: Aplikimi i shkurtër i valëve ultratinguj në një solucion të mbinxjerrë mund të fillojë mbjelljen dhe formimin e bërthamave. Ndërsa sonication aplikohet vetëm gjatë fazës fillestare, rritja pasuese e kristalit vijon pa pengesa duke rezultuar në kristale më të mëdha.
Sonication vazhdueshme: Rrezatimi i vazhdueshëm i tretësirës së ngopur rezulton në kristale të vogla pasi ultrasonifikimi i paautorizuar krijon shumë bërthama që rezultojnë në rritjen e shumë kristaleve të vegjël.
Sonication pulsed: Ultratingulli pulsues nënkupton aplikimin e ultrazërit në intervalet e përcaktuara. Një input saktësisht i kontrolluar i energjisë tejzanor lejon të ndikojë në rritjen e kristalit në mënyrë që të merret një madhësi e kristalit e përshtatur.

Ultrasonicators me performancë të lartë për sintezën

Hielscher Ultrasonics furnizon procesorë të fuqishëm dhe të besueshëm tejzanor për aplikime sonokimike, përfshirë Sono-sintezën dhe Sono-Katalizën. Përzierja dhe shpërndarja tejzanor rrit transferimin në masë dhe promovon lagjen dhe bërthamën e mëvonshme të grupimeve të atomit në mënyrë që të precipitojnë nano-grimcat. Sinteza tejzanor e nano-grimcave është një metodë e thjeshtë, me kosto efektive, biokompatibile, e riprodhueshme, e shpejtë dhe e sigurt.
Hielscher Ultrasonics furnizon procesorë të fuqishëm dhe saktësisht të kontrollueshëm tejzanor për nukleimin dhe reshjet e nano-materialeve. Të gjitha pajisjet digjitale janë të pajisura me softuer inteligjent, ekran me prekje me ngjyra, regjistrim automatik të të dhënave në një kartë SD të integruar dhe paraqesin një menu intuitive për përdorim miqësor dhe të sigurt.
Duke mbuluar gamën e plotë të energjisë nga 50 vat ultrasonicators mbajtur në dorë për laboratorin deri në 16,000 watts sisteme të fuqishme industriale tejzanor, Hielscher ka përbërjen ideale tejzanor për aplikimin tuaj. Fortësia e pajisjeve tejzanor të Hielscher lejon funksionimin 24/7 në detyra të rënda dhe në mjedise të kërkuara.
Tabela më poshtë ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonicators tonë: