Đường Sonochemical Xanh tới Các hạt Nạc Bạc

Hạt nano bạc (AgNPs) thường được sử dụng vật liệu nano do tính chất chống vi khuẩn của chúng, tính chất quang học và độ dẫn điện cao. Tuyến sonochemical sử dụng Kappa carrageenan là một phương pháp tổng hợp đơn giản, thuận tiện và thân thiện với môi trường để chuẩn bị các hạt nano bạc. κ-carrageenan được sử dụng như một chất ổn định thân thiện với môi sinh vật tự nhiên, trong khi siêu âm điện hoạt động như một chất khử màu xanh lá cây.

Tổng hợp siêu âm xanh của hạt nano bạc

Elsupikhe et al. (2015) đã phát triển một tuyến đường tổng hợp ultrasonically hỗ trợ màu xanh lá cây để chuẩn bị các hạt nano bạc (AgNPs). Sonochemistry là nổi tiếng để thúc đẩy nhiều phản ứng hóa học ướt. Sonication cho phép synthsize Agnp với κ-carrageenan như ổn định tự nhiên. Phản ứng chạy ở nhiệt độ phòng và tạo ra các hạt nano bạc với cấu trúc tinh bột FCC mà không có bất kỳ tạp chất nào. Sự phân bố kích thước hạt của Agnp có thể bị ảnh hưởng bởi nồng độ của κ-carrageenan.

Tổng hợp sonochemical màu xanh lục của NPs bạc. (Click vào để phóng to!)

Đề án tương tác giữa các nhóm tính phí AG-NPs được mũ với κ-carrageenan dưới sonication. [Elsupikhe et al. 2015]

Thủ tục

    Các AG-NPs đã được tổng hợp bằng việc giảm AgNO3 sử dụng ultrasonication trong sự hiện diện của κ-carrageenan. Để lấy mẫu khác nhau, năm huyền phù đã được chuẩn bị, bằng cách thêm 10 mL 0,1 M AgNO3 đến 40-mL κ-carrageenan. Các giải pháp κ-carrageenan được sử dụng là 0,1, 0,15, 0,20, 0,25, và 0,3 WT%, tương ứng.
    Các giải pháp được khuấy trong 1H để lấy AgNO3/κ-carrageenan.
    Sau đó, các mẫu được tiếp xúc với chiếu xạ siêu âm cường độ cao: biên độ của thiết bị siêu âm UP400S (400W, 24kHz) được đặt thành 50%. Sonication được áp dụng cho 90 phút ở nhiệt độ phòng. Sonotrode của bộ xử lý chất lỏng siêu âm UP400S được đắm mình trực tiếp vào giải pháp phản ứng.
    Sau khi sonication, các đình chỉ được ly tâm trong 15 phút và rửa sạch bằng nước cất hai lần để loại bỏ dư lượng ion bạc. Các hạt nano kết tủa đã được sấy khô ở 40 ° c dưới chân không qua đêm để có được các AG-NPs.

Equation

  1. Nh2các —Sonication–> + H + OH
  2. OH + RH –> R + H2các
  3. Agno3–thủy phân–> AG + + không3
  4. R + AG+ —> AG ° + R’ + H+
  5. Ag+ + H –Giảm–> AG °
  6. Ag+ + H2các —> AG ° + OH + H+

Phân tích và kết quả

Để đánh giá các kết quả, các mẫu được phân tích bằng tia cực tím nhìn thấy được quang phổ, nhiễu xạ X-quang, phân tích hóa học FT-IR, TEM và SEM hình ảnh.
Số lượng các AG-NPs tăng lên với nồng độ κ-carrageenan tăng. Sự hình thành AG/κ-carrageenan được xác định bởi quang phổ có thể nhìn thấy tia cực tím, nơi sự hấp thụ plasmon bề mặt tối đa được quan sát thấy ở 402 đến 420nm. Phân tích nhiễu xạ tia X (XRD) cho thấy rằng các hạt nhân AG là một cấu trúc khối có trung tâm khuôn mặt. Quang phổ Fourier biến đổi hồng ngoại (FT-IR) chỉ ra sự hiện diện của AG-NPs trong κ-carrageenan. Hình ảnh kính hiển vi điện tử truyền dẫn (TEM) cho nồng độ cao nhất của κ-carrageenan cho thấy sự phân bố của AG-NPs với kích thước hạt trung bình gần 4,21 nm. Hình ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) minh họa hình cầu của AG-NPs. Phân tích SEM cho thấy rằng với sự gia tăng nồng độ κ-carrageenan, những thay đổi trong bề mặt của AG/κ-carrageenan xảy ra, để AG-NPs cỡ nhỏ với hình cầu thu được.

TEM hình ảnh của AG tổng hợp sonohóa học/κ-carrageenan. (Click vào để phóng to!)

TEM hình ảnh và phân phối kích thước tương ứng cho AG/κ-carrageenan tổng hợp sonohóa ở các nồng độ khác nhau của κ-carrageenan. [0,1%, 0,2%, và 0,3%, tương ứng (a, b, c)].

Tổng hợp sonochemical của hạt nano bạc (AgNPs) với ultrasonicator UP400S

AG +/κ-carrageenan (trái) và sonicated AG/κ-carrageenan (phải). Sonication được thực hiện với UP400S cho 90min. [Elsupikhe et al. 2015]

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


UP400S siêu âm homogenizer (Click vào để phóng to!)

UP400S – thiết bị siêu âm được sử dụng cho sự tổng hợp sonochemical của các hạt nano AG

SEM hình ảnh của hạt nano bạc tổng hợp ultrasonically (Click vào để phóng to!)

SEM hình ảnh cho AG/κ-carrageenan ở nồng độ khác nhau của κ-carrageenan. [0,1%, 0,2%, và 0,3%, tương ứng (a, b, c)]. [Elsupikhe et al. 2015]

Liên hệ / Yêu cầu Thêm Thông tin

Nói chuyện với chúng tôi về các yêu cầu xử lý của bạn. Chúng tôi sẽ giới thiệu các thiết lập và xử lý các thông số phù hợp nhất cho dự án của bạn.








Thông tin cơ bản

Sonochemistry

Khi siêu âm mạnh mẽ được áp dụng cho các phản ứng hóa học trong dung dịch (trạng thái lỏng hoặc bùn), nó cung cấp năng lượng kích hoạt cụ thể do một hiện tượng vật lý, được gọi là cavitation âm thanh. Cavitation tạo ra lực cắt cao và điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ rất cao và tỷ lệ làm mát, áp lực và máy bay phản lực chất lỏng. Những lực lượng mạnh mẽ có thể bắt đầu phản ứng và phá hủy lực hấp dẫn của các phân tử trong pha lỏng. Nhiều phản ứng được biết là hưởng lợi từ chiếu xạ siêu âm, ví dụ như sonolysis, Sol-gel tuyến đường, tổng hợp sonochemical của Palladium, Cao su, hydroxyapatite và nhiều chất khác. Đọc thêm về sonochemistry đây.!

Hạt nano bạc

Các hạt nano bạc được đặc trưng bởi kích thước từ 1nm đến 100nm. Trong khi thường xuyên được mô tả là ' bạc’ một số được bao gồm một tỷ lệ lớn các oxit bạc do tỷ lệ lớn các nguyên tử bạc từ bề mặt đến hàng loạt. Hạt nano bạc có thể xuất hiện với các cấu trúc khác nhau. Phổ biến nhất, các hạt nano bạc hình cầu được tổng hợp, nhưng các tấm kim cương, hình bát giác và mỏng cũng được sử dụng.
Hạt nano bạc rất thường xuyên trong các ứng dụng y tế. Các ion bạc là hoạt tính sinh học và có tác dụng kháng khuẩn mạnh và diệt khuẩn. Diện tích bề mặt cực lớn của chúng cho phép phối hợp nhiều ligands. Các đặc điểm quan trọng khác là độ dẫn điện và tính độc đáo.
Đối với các tính năng dẫn điện của họ, các hạt nano bạc thường kết hợp trong composite, nhựa, epoxy và chất kết dính. Các hạt bạc làm tăng độ dẫn điện; do đó bột nhão bạc và mực thường được sử dụng trong sản xuất thiết bị điện tử. Kể từ bạc hạt nano hỗ trợ plasmons bề mặt, AgNPs có tính chất quang học xuất sắc. Các hạt nano bạc plasmonic được sử dụng cho các cảm biến, máy dò và thiết bị phân tích như máy quang phổ Raman nâng cao bề mặt (SERS) và bề mặt Plasmon trường tăng cường quang phổ huỳnh quang (SPFS).

Carrageenan

Carrageenan là một polymer tự nhiên giá rẻ, được tìm thấy trong các loài rong biển đỏ. Carrageenans là polysaccharides sunfat tuyến tính được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm, cho các thuộc tính gelling, dày và ổn định của chúng. Ứng dụng chính của họ là trong các sản phẩm từ sữa và thịt, do sự gắn kết mạnh mẽ của họ với protein thực phẩm. Có ba loại carrageenan chính, khác nhau ở mức độ sulphation của chúng. Kappa-carrageenan có một nhóm sulphate mỗi disaccharide. Iota-carrageenan (ι-carrageenen) có hai núi sunphát mỗi disaccharide. Lambda carrageenan (λ-carrageenen) có ba núi sunphát mỗi disaccharide.
Kappa carrageenan (κ-carrageenan) có cấu trúc tuyến tính của polysaccharide sulfated của D-galactose và 3,6-anhydro-D-galactose.
κ-carrageenan được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm, ví dụ như tác nhân gelling và sửa đổi kết cấu. Nó có thể được tìm thấy như là phụ gia trong kem, kem, pho mát Cottage, milkshakes, trộn salad, sữa đặc ngọt, sữa đậu nành & sữa thực vật khác, và nước sốt để tăng độ nhớt của sản phẩm.
Hơn nữa, κ-carrageenan có thể được tìm thấy trong các sản phẩm phi thực phẩm như chất làm dày trong dầu gội và các loại kem Mỹ phẩm, trong kem chống răng (như ổn định để ngăn chặn thành phần tách), bọt chữa cháy (như chất làm dày để làm cho bọt trở nên dính), gel làm mát không khí, bóng giày (để tăng độ nhớt), trong công nghệ sinh học để cố định tế bào/enzyme, trong dược phẩm (như là một tá dược không hoạt động trong thuốc/máy tính bảng), trong thực phẩm vật nuôi, vv