Le nanopartículas táak'iin beyo' yéetel morfología uniformes ku páajtal sintetizar eficientemente yéetel u bejil sonoquímica. Le reacción química promovida tumen ultrasonidos ti' le síntesis nanopartículas táak'iin u páajtal controlar yéetel precisión ti' le Buka'aj partícula, u páajtalil (je'ebix, nanoesferas, nanovarillas, nanobeltos, etc.) yéetel le morfología. Le procedimiento químico xoknáalo'obo', simple, séeba'an yéetel ecológico ku cha'antik le producción confiable ti' nanoestructuras táak'iin escala industrial.

Nanopartículas ka nanoestructuras táak'iin

Le nanopartículas táak'iin yéetel le ka'ansaj Buka'aj nanométrico ku implementan ampliamente ti' R&Mulix yéetel procesos industriales debido a propiedades únicas le táak'iin Buka'aj nanométrico, incluidas le yáantajo'ob electrónicas, magnéticas yéetel ópticas, le táanil Buka'aj cuántico, u resonancia le plasmón superficie, le ka'anal actividad catalítica, le autoensamblaje ichil uláak' propiedades. Le sikte ka'anatako'ob le nanopartículas táak'iin (Au-NP) yaan tak u búukinta'al bey catalizador tak le fabricación dispositivos nanoelectrónicos, Bey u búukinta'al ti' máak, nanofónica, nanomagnética, biosensores, sensores químicos, utia'al u aplicaciones ópticas yéetel teranósticas, ma'alo'ob meyaj beetik u fármacos yéetel uláak' utilizaciones.

Métodos síntesis nanopartículas táak'iin

Le partículas táak'iin nanoestructuradas ku páajtal sintetizar yéetel ya'abkach rutas utilizando ultrasonidos ka'anal rendimiento. Le ultrasonicación ma' jach chéen jump'éel láaka simple, eficiente yéetel confiable, ku ts'o'okole' le sonicación crea le condiciones utia'al u reducción química ti' iones táak'iin xma' agentes químicos tóxicos wa agresivos yéetel ku cha'antik le formación nanopartículas metales nobles ti' jejeláas morfologías. Le elección u bejil yéetel u Ts'a'akal sonoquímico (xan k'ajóolta'an bix sonosíntesis) ku cha'antik producir nanoestructuras táak'iin bey nanoescahes táak'iin, nanovarillas, nanobeltos, etc. yéetel jump'éel Buka'aj yéetel morfología uniformes.
Tu continuación u kaxtik rutas sonoquímicas u seleccionadas utia'al wa u nanopartículas táak'iin yilik.

Método Turkevich mejorado tumen ultrasonidos

Le sonicación ku meyajtiko'ob utia'al intensificar reacción reducción citrato Turkevich, bey le procedimientos modificados ti' Turkevich.
Le método Turkevich u yaantal nanopartículas táak'iin esféricas modestamente monodispersas u paach u 10-20 nm metros. U páajtal producir partículas asab nukuch, ba'ale' u k'a'nabo' ti' le monodispersidad yéetel u páajtalil. Ti' le método, le ácido cloroáurico chokoj lela' yéetel solución citrato sodio, produciendo coloidal táak'iin. Le reacción Turkevich procede ti' le formación nanocables táak'iin transitorios. Le nanocables táak'iin ku responsables ti' le apariencia oscura ti' le solución reacción Ma'ili' ti' u u sut u boonil chak rubí.
Fuentes-García et ti' le. (2020), máaxo'ob sintetizaron sonoquímicamente nanopartículas táak'iin, informan ti' le factible fabricar nanopartículas táak'iin yéetel ka'anal interacción absorción utilizando ultrasonicación bey chen fuente energía, reduciendo le requerimientos laboratorio yéetel controlando propiedades modificando parámetros simples.
Máax xokik et ti' le. (2012) demostraron ti' le energía ultrasónica u ti'al jump'éel parámetro clave producir nanopartículas táak'iin esféricas (AuNPs) tu tamaños sintonizables ti' 20 u 50 nm. Le sonosíntesis yéetel le reducción citrato sodio u yaantal nanopartículas táak'iin esféricas monodispersas ti' solución acuosa ti' condiciones atmosféricas.

Le método Turkevich-Frens usando ultrasonido

Jump'éel uchik u péeksa'al u bejil reacción descrita ka'achij leti' le método Turkevich-Frens, Lela' jump'éel tuukula' simple u ya'ab k'oja'ano'ob wook utia'al u síntesis nanopartículas táak'iin. Le ultrasonicación promueve u yiik' reacción Turkevich-Frens u ti' jump'éelili' kuchil-bix ken u u bejil Turkevich. Le paso inicial ti' le tuukula' ya'ab k'oja'ano'ob wook Turkevich-Frens, tu'ux le reacciones ocurren ti' serie yéetel paralelo, jach u oxidación le citrato ku acetona dicarboxilo. Ts'o'okole', le ta'abo' áurida reduce ta'ab aurosa yéetel Au⁰, yéetel le ta'abo' aurosa ensambla ti' le Au⁰ átomos utia'al u formar le AuNP (wil esquema in continuación).

Síntesis nanopartículas táak'iin yéetel le método Turkevich.
esquema ka xook: ©Zhao et ti' le., 2013

Lela' u k'áat u ya'al ti' le acetona dicarboxilo resultante u oxidación le citrato kúuchil citrato ti' yan táan actuando bey le estabilizador xíimbal tumen u AuNP ti' le reacción Turkevich-Frens. Le ta'abo' citrato xan modifica u pH le yaan, ku influye ti' le Buka'aj yéetel le distribución le Buka'aj le nanopartículas táak'iin (AuNPs). Táan a condiciones le reacción Turkevich-Frens ku ts'áiko'ob nanopartículas táak'iin óol monodispersas yéetel tamaños partículas ichil 20 yéetel 40 nm. Le Buka'aj exacto partícula ku páajtal modificar paach le variación u pH le solución, bey je'el bix tuméen le parámetros ultrasónicos. Le AuNP estabilizados yéetel citrato nojochtale'ex Mantats' 10 nm, debido a le limitada Buka'aj u ba'al reductora ti' le citrato trisódico dihidratado. Ba'ale' usando Mulix₂O bey disolvente kúuchil H₂O ichil le síntesis AuNPs ku cha'antik sintetizar AuNPs yéetel jump'éel Buka'aj partícula 5 nm. Bey le adición Mulix₂Wa ya'abtal le resistencia reductora ti' le citrato, le combinación Mulix₂Wa ka C₆H₉Na₃O₉. (cf. Zhao et ti' le., 2013).

Protocolo utia'al u bejil Sonoquímica Turkevich-Frens

Con el Fin de sintetizar nanopartículas táak'iin ichil jump'éel procedimiento u kaambal ti' ka'anal yéetel le método Turkevich-Frens, 50 ml ácido cloroáurico (HAuCl₄), 0.025 mM ku vierte ti' jump'éel vaso u precipitados u vidrio 100 ml, le ku vierte 1 ml solución acuosa ti' le 1,5 ti chúumuk (p'el leti' v) u citrato trisódico (Na₃(Ct) ku agrega yáanal ultrasonido temperatura ambiente. Le ultrasonicación ku beetajo' 60W, 150W yéetel 210W. Le Na₃Ct leti' HAuCl₄ le relación utilizada ti' le muestras jach u 3:1 (p'el leti' v). Ka' le ultrasonicación, le soluciones coloidales mostraron jejeláas boonilo'ob, violeta utia'al u muestras u 60 W yéetel rojo rubí utia'al u muestras 150 yéetel 210 W. U produjeron tamaños asab mejen yéetel ku asab esféricos ti' nanopartículas táak'iin u ya'abtal u páajtalil sonicación, de acuerdo con caracterización estructural.. Fuentes-García et ti' le. (2021) muestran ti' u investigaciones le k'a'am influencia le aumento ti' le sonicación ti' le Buka'aj partícula, le ba'ax poliédrica yéetel le propiedades ópticas ti' le nanopartículas táak'iin sintetizadas sonoquímicamente yéetel le cinética reacción utia'al u formación. Ambas nanopartículas táak'iin yéetel le Buka'aj u 16nm yéetel 12nm ku páajtal producir yéetel juntúul procedimiento sonoquímico tu p'iss bey. (Fuentes-García et ti' le., 2021).

u, b). Wíimbala' TEM yéetel (c) distribución Buka'aj nanopartículas táak'iin sintetizadas sonoquímicamente (AuNPs).
Wíimbala' ka xook: © Dheyab et ti' le., 2020.

Sonólisis nanopartículas táak'iin

Uláak' método utia'al u generación experimental ti' partículas táak'iin jach tumen sonólisis, tu'ux ku aplica ultrasonido utia'al u síntesis partículas táak'iin yéetel jump'éel metros inferior u 10 nm. Dependiendo de le reactivos, le reacción sonolítica ku páajtal ejecutar u ya'abkach maneras. Je'ebix, sonicación jump'éel solución acuosa u HAuCl₄ yéetel glucosa, le radicales hidroxilo yéetel le radicales ku pirólisis monkaab tuukulo'ob bey agentes reductores. Le radicales ku táakpajalo'ob ti' le petenil interfacial ichil le cavidades colapsantes creadas tumen le ultrasonido ku ts'tantik yéetel ja' ti' granel. Morfología le nanoestructuras táak'iin le nanomábrinas yéetel ancho 30-50 nm yéetel longitud ya'ab micrómetros. Táan a cintas le jach flexibles ka páajtal wuts'ik u yéetel ángulos superiores ti' 90 °. Le ken u glucosa le u reemplazada tumen ciclodextrina ti', jump'éel oligómero glucosa, chéen ku obtienen partículas táak'iin esféricas, ku sugiere ti' le glucosa le tuukulo'obo' utia'al u dirigir le morfología ti' jump'éel k'axnak'.

Protocolo ejemplar utia'al u síntesis sonoquímica u nano-oro

Le materiales precursores utilizados utia'al u sintetizar AuNPs recubiertos u citrato incluyen HAuCl₄, citrato sodio yéetel destilada ja'. Utia'al u mentik le muestra, le yáax paso consistió ti' le disolución HAuCl₄ tu ja' destilada yéetel juntúul concentración 0,03 M. Posteriormente, le solución HAuCl₄ (2 ml) ku añadieron gota ti' gota ti' 20 ml solución acuosa u citrato sodio 0,03 M. Ichil le fase mezcla, ku insertó sonda ultrasónica u ka'anal densidad (20 kHz) yéetel juntúul bocina ultrasónica ti' le solución ichil 5 minutos ti' jump'éel potencia sondeo 17,9 W·cm²
(cf. Dhabey ti' u le. 2020).

Síntesis nanobeltos táak'iin yo'osal sonicación

Le nanobeltos cristalinos individuales (wil wíimbala' TEM le izquierda) ku páajtal sintetizar ti' le sonicación jump'éel solución acuosa u HAuCl₄ tu meyajo'ob α-Mulix-Glucosa bey reagens. Le nanobeltos táak'iin sintetizados sonoquímicamente muestran jump'éel ancho taamedio 30 50 nm yéetel ya'ab micrómetros longitud. Le reacción ultrasónica utia'al u producción nanobeltos táak'iin le simple, rápida yéetel evita u búukinta'al sustancias kúuchilo'ob tu'ux yaan. (cf. Zhang et ti' le, 2006).

Surfactantes utia'al u influir ti' le síntesis sonoquímica ti' NP táak'iin

U kaambalil yo'osal ultrasonido ku ts'tantik ti' reacciones químicas Revolución ka promueve le tzeltalo'obo' yéetel le rendimientos. Tia'al jump'éel Buka'aj partícula xan yéetel ciertas formas leti' morfologías específicas, u elección le surfactantes jach jump'éel factor crítico. Le adición alcoholes ku yáantik xan controlar u páajtalil yéetel le Buka'aj le partículas. Je'ebix, ti' meyajo'ob a-d-glucosa, le k'ajle' reacciones ti' le tuukula' sonólisis HAuCl acuoso₄ Bix u ye'esik ti' le je'ela' ecuaciones (1-4):
(1) H₂ Wa —> H∙ + Jay∙
(2) monkaab — > radicales u pirólisis
(3) ti'III + reductores u radicales —> Au⁰
(4) nAu⁰ —> AuNP (nanobelts).
(cf. Zhao et ti' le., 2014).

U páajtalil le ultrasonidos bin yano'ob sonda

Le sondas ultrasónicas wa sonotrodos (xan llamados bak ultrasónicos) entregan ultrasonido u ka'anal intensidad yéetel cavitación acústica te' beyo' jach enfocada ti' soluciones químicas. Le yaantal controlable ka eficiente u ultrasonido potencia ku cha'antik condiciones confiables, controlables yéetel precisión yéetel reproducibles, tu'ux le vías reacción química ku páajtal máaxo'ob, intensificar yéetel conmutar. Ti' contraste, jump'éel wichkíil ultrasónico (xan k'ajóolta'an je'el bix limpiador ultrasónico wa tanque) ku ts'áajik ultrasonido yéetel juntúul densidad potencia jach baja yéetel ti'its cavitación ocurren u béeytal in k'a'atik ti' jump'éel nuxi' volumen líquido. Le je'ela' ku beetik le kúuchil p'oktal ultrasónicos ma' k'áati' confiables utia'al je'el reacción sonoquímica.
"Le kúuchil p'oktal u limpieza ultrasónicos yaan jump'éel densidad potencia ichil jump'éel chan porcentaje ti' le generada tumen juntúul cuerno ultrasónico. U búukinta'al kúuchil p'oktal limpieza tu sonoquímica le limitado, teniendo tu yilaje' u ma' Mantats' u chukik jump'éel Buka'aj partícula yéetel u jump'éel morfología jaatsatako'ob homogéneos. Le ba'ala' k'a'ana'an u le táanil físicos ti' le ultrasonido yóok'ol le procesos nucleación yéetel tuméen". (Bo'olil-Mendoza et le. 2015).

Ultrasonidos u ka'anal rendimiento utia'al u síntesis nanopartículas táak'iin

Hielscher Ultrasonics suministra procesadores ultrasónicos potentes yéetel confiables utia'al u síntesis sonoquímica (sonosíntesis) u nanopartículas bey le táak'iin yéetel uláak' nanoestructuras metales nobles. Le agitación yéetel dispersión ultrasónica aumenta transferencia juuch' ti' sistemas heterogéneos ka promueve le humectación yéetel posterior nucleación cúmulos átomos utia'al u precipitar nanopartículas. Le síntesis ultrasónica ti' nanopartículas jach jump'éel método simple, rentable, biocompatible, reproducible, séeba'an yéetel seguro.
Hielscher Ultrasonics suministra procesadores ultrasónicos potentes yéetel controlables yéetel precisión utia'al u formación ka'ansaj Buka'aj nanométrico bey nanosheres, nanorods, nanobelts, nano-cintas, nanoclusters, partículas núcleo-cáscara, etc.
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Le uláak' tabla ku ts'aik ti' jump'éel indicación le Buka'aj u ba'al u procesamiento u aproximado k ultrasonicators: