Kumush nanozarrachalarga yashil sonokimyoviy yo'l
Kumush nanozarrachalar (AgNP) mikroblarga qarshi xususiyatlari, optik xususiyatlari va yuqori elektr o'tkazuvchanligi tufayli tez-tez ishlatiladigan nanomateriallardir. Kappa karagenandan foydalangan holda sonokimyoviy marshrut kumush nano zarrachalarini tayyorlash uchun oddiy, qulay va ekologik toza sintez usuli hisoblanadi. k-karragenan tabiiy ekologik stabilizator sifatida ishlatiladi, kuchli ultratovush esa yashil reduksiya qiluvchi vosita sifatida ishlaydi.
Kumush nanozarrachalarning yashil ultratovushli sintezi
Elsupikhe va boshqalar. (2015) kumush nanozarrachalarni (AgNPs) tayyorlash uchun yashil ultratovush yordamida sintez qilish yo'lini ishlab chiqdi. Sonokimyo ko'plab nam-kimyoviy reaktsiyalarni targ'ib qilish uchun yaxshi ma'lum. Sonication tabiiy stabilizator sifatida AgNPlarni k-karragenan bilan sintez qilish imkonini beradi. Reaktsiya xona haroratida ishlaydi va hech qanday aralashmalarsiz fcc kristalli tuzilishga ega kumush nanozarrachalarni hosil qiladi. AgNP ning zarracha kattaligi taqsimotiga k-karragenan kontsentratsiyasi ta'sir qilishi mumkin.
Sonikatsiya ostida k-karragenan bilan qoplangan zaryadlangan Ag-NPs guruhlari o'rtasidagi o'zaro ta'sir sxemasi. [Elsupikhe va boshqalar. 2015]
Jarayon
- Ag-NPlar AgNO ni kamaytirish orqali sintez qilingan3 k-karragenan ishtirokida ultratovush yordamida. Turli xil namunalarni olish uchun 10 ml 0,1 M AgNO qo'shib, beshta suspenziya tayyorlandi.3 40 ml gacha k-karragenan. Amaldagi k-karragenan eritmalari mos ravishda 0,1, 0,15, 0,20, 0,25 va 0,3 og'irlik% ni tashkil etdi.
- AgNO ni olish uchun eritmalar 1 soat davomida aralashtiriladi3/k-karragenan.
- Keyin namunalar kuchli ultratovush nurlanishiga duchor bo'ldi: ultratovush qurilmasining amplitudasi UP400S (400W, 24kHz) 50% ga o'rnatildi. Sonikatsiya xona haroratida 90 daqiqa davomida qo'llaniladi. Ultrasonik suyuqlik protsessorlarining sonotrodi UP400S to'g'ridan-to'g'ri reaksiya eritmasiga botiriladi.
- Sonikatsiyadan so'ng, suspenziyalar 15 daqiqa davomida santrifüj qilindi va kumush ioni qoldiqlarini olib tashlash uchun ikki marta distillangan suv bilan to'rt marta yuvildi. Cho'kma qilingan nanozarralar Ag-NP ni olish uchun kechasi vakuum ostida 40 ° C da quritilgan.
Tenglama
- nH2O —sonikatsiya–> +H + OH
- OH + RH –> R + H2O
- AgNo3–gidroliz–> Ag+ + NO3–
- R + Ag+ —> Ag° + R’ + H+
- Ag+ + H –qisqartirishlar–> Ag°
- Ag+ + H2O —> Ag° + OH + H+
Tahlil va natijalar
Natijalarni baholash uchun namunalar UV-ko'rinadigan spektroskopik tahlil, rentgen nurlari diffraktsiyasi, FT-IR kimyoviy tahlili, TEM va SEM tasvirlari bilan tahlil qilindi.
Ag-NPs soni k-karragen konsentratsiyasining ortishi bilan ortdi. Ag/k-karragenan hosil bo'lishi UV-ko'rinadigan spektroskopiya bilan aniqlandi, bu erda plazmonning maksimal emilimi 402 dan 420 nm gacha kuzatildi. X-nurlarining diffraktsiyasi (XRD) tahlili shuni ko'rsatdiki, Ag-NPlar yuz markazli kubik tuzilishga ega. Fourier transform infraqizil (FT-IR) spektri k-karragenada Ag-NP mavjudligini ko'rsatdi. K-karragenanning eng yuqori kontsentratsiyasi uchun transmissiya elektron mikroskopiyasi (TEM) tasviri o'rtacha zarracha hajmi 4,21 nm ga yaqin bo'lgan Ag-NPlarning tarqalishini ko'rsatdi. Skanerli elektron mikroskop (SEM) tasvirlari Ag-NPlarning sferik shaklini ko'rsatdi. SEM tahlili shuni ko'rsatadiki, k-karragenan kontsentratsiyasining oshishi bilan Ag / k-karragenan yuzasida o'zgarishlar sodir bo'ladi, shuning uchun sharsimon shaklga ega kichik o'lchamli Ag-NPlar qo‘lga kiritildi.
K-karragenanning turli konsentrasiyalarida sonokimyoviy sintezlangan Ag/k-karragenan uchun TEM tasvirlari va mos keladigan hajm taqsimotlari. [mos ravishda 0,1%, 0,2% va 0,3% (a, b, c)].
Ag+/k-karragenan (chapda) va soniklangan Ag/k-karragenan (o'ngda). Sonikatsiya UP400S bilan 90 daqiqa davomida amalga oshirildi. [Elsupikhe va boshqalar. 2015]
UP400S – Ag nanozarrachalarining sonokimyoviy sintezi uchun ishlatiladigan ultratovushli qurilma
K-karragenanning turli konsentrasiyalarida Ag/k-karragenan uchun SEM tasvirlari. [mos ravishda 0,1%, 0,2% va 0,3% (a, b, c)]. [Elsupikhe va boshqalar. 2015]
Adabiyot/Adabiyotlar
- Elsupike, Randa Favzi; Shameli, Kamyar; Ahmad, Mansor B; Ibrohim, Nor Azova; Zaynudin, Norxazlin (2015): K-karragenanning turli konsentrasiyalarida kumush nanozarrachalarning yashil sonokimyoviy sintezi. Nanomiqyosdagi tadqiqot xatlari 10. 2015.
Asosiy ma'lumotlar
Sonokimyo
Eritmadagi kimyoviy reaktsiyalarga (suyuqlik yoki atala holati) kuchli ultratovush qo'llanilganda, u akustik kavitatsiya deb nomlanuvchi jismoniy hodisa tufayli o'ziga xos faollik energiyasini beradi. Kavitatsiya yuqori kesish kuchlarini va juda yuqori harorat va sovutish tezligi, bosim va suyuqlik oqimi kabi ekstremal sharoitlarni yaratadi. Bu kuchli kuchlar reaktsiyalarni boshlashi va suyuq fazadagi molekulalarning jozibador kuchlarini yo'q qilishi mumkin. Ko'p reaktsiyalar ultratovush nurlanishidan foyda keltirishi ma'lum, masalan, sonoliz, sol-gel yo'nalishining sonokimyoviy sintezi palladiy, lateks, gidroksiapatit va boshqa ko'plab moddalar. haqida ko'proq o'qing bu erda sonokimyo!
kumush nanozarrachalar
Kumush nano-zarralar 1nm dan 100nm gacha bo'lgan o'lchamlari bilan tavsiflanadi. Ko'pincha "kumush" deb ta'riflanadi’ ba'zilari kumush oksidining katta foizidan iborat bo'lib, ularning katta nisbati sirtdan kumush atomlari. Kumush nanozarrachalar turli tuzilmalarda paydo bo'lishi mumkin. Ko'pincha sferik kumush nanozarrachalar sintezlanadi, ammo olmos, sakkizburchak va yupqa qatlamlar ham qo'llaniladi.
Kumush nanozarrachalar tibbiyotda keng tarqalgan. Kumush ionlari biologik faol bo'lib, kuchli mikroblarga qarshi va mikroblarga qarshi ta'sirga ega. Ularning juda katta sirt maydoni ko'plab ligandlarni muvofiqlashtirishga imkon beradi. Boshqa muhim xususiyatlar o'tkazuvchanlik va noyob optik xususiyatlardir.
O'tkazuvchanlik xususiyatlari uchun kumush nanozarrachalar ko'pincha kompozitlar, plastmassalar, epoksilar va yopishtiruvchi moddalar tarkibiga kiradi. Kumush zarralari elektr o'tkazuvchanligini oshiradi; shuning uchun elektronika ishlab chiqarishda kumush pastalar va siyohlar tez-tez ishlatiladi. Kumush nanozarrachalar sirt plazmonlarini qo'llab-quvvatlaganligi sababli, AgNPlar ajoyib optik xususiyatlarga ega. Plazmonik kumush nanozarrachalar sensorlar, detektorlar va analitik uskunalar uchun ishlatiladi, masalan, Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) va Surface Plasmon Field-enhanced Florescence Spectroscopy (SPFS).
karagenan
Karragenan arzon tabiiy polimer bo'lib, u qizil dengiz o'tlarining turli turlarida mavjud. Karragenlar oziq-ovqat sanoatida keng qo'llaniladigan chiziqli sulfatlangan polisaxaridlar bo'lib, ularning jelleşmesi, qalinlashtiruvchi va barqarorlashtiruvchi xususiyatlariga ega. Ularning asosiy qo'llanilishi sut va go'sht mahsulotlarida, chunki ular oziq-ovqat oqsillari bilan kuchli bog'lanadi. Karragenning uchta asosiy navi mavjud bo'lib, ular sulfatlanish darajasida farqlanadi. Kappa-karragenan har bir disaxaridda bitta sulfat guruhiga ega. Iota-karragenan (i-karragenen) har bir disaxaridda ikkita sulfatga ega. Lambda karagenan (l-karragenen) har bir disaxaridda uchta sulfatga ega.
Kappa karagenan (k-karragenan) D-galaktoza va 3,6-anhidro-D-galaktozaning sulfatlangan polisaxaridining chiziqli tuzilishiga ega.
k-karragenan oziq-ovqat sanoatida keng qo'llaniladi, masalan, jelleştiruvchi vosita sifatida va to'qimalarni o'zgartirish uchun. U muzqaymoq, qaymoq, tvorog, sut kokteyllari, salat soslari, shirin quyultirilgan sut, soya sutida qo'shimcha sifatida mavjud. & mahsulot viskozitesini oshirish uchun boshqa o'simlik sutlari va soslar.
Bundan tashqari, k-karragenan oziq-ovqat bo'lmagan mahsulotlarda, masalan, shampun va kosmetik kremlarda, tish pastasida (tarkibiy qismlarning ajralishini oldini olish uchun stabilizator sifatida), yong'inga qarshi ko'pikda (ko'pikni yopishqoq bo'lishiga olib keladigan quyuqlashtiruvchi), havo spreyi jellarida mavjud. , poyabzal uchun jilo (qovushqoqlikni oshirish uchun), biotexnologiyada hujayralarni/fermentlarni immobilizatsiya qilish uchun, farmatsevtika vositalari (tabletkalar/tabletkalardagi faol bo'lmagan yordamchi modda sifatida), uy hayvonlari uchun oziq-ovqat va boshqalar.