סינתזה של חלקיקי כסף בסינתזה בסיוע מיקרוגל

- Jun 02, 2017-

סינתזה בעזרת מיקרוגל היא שיטה מבטיחה לסינתזה של NPs כסף. חימום מיקרוגל הוא טוב יותר מאשר אמבטיה שמן קונבנציונאלי כשמדובר ננו באופן עקבי מניב עם גדלים קטנים, הפצות גודל צר, וכן דרגה גבוהה יותר של התגבשות ( 57 ). חימום מיקרוגל יש זמני תגובה קצרים יותר, צריכת אנרגיה מופחתת, תשואות מוצר טוב יותר אשר מונע את התלקחות של חלקיקי נוצרו ( 57 ). יתר על כן, מלבד חיסול אמבט השמן, סינתזה בסיוע מיקרוגל, בשילוב עם התקשורת תגובה שפיר, יכול גם להפחית באופן דרמטי פסולת כימית וזמני תגובה במספר סינתזות אורגניות ו טרנספורמציות כימיות ( 58 ).

נמסר כי NPs כסף יכול להיות מסונתז על ידי סינטזה באמצעות מיקרוגל באמצעות שיטה להעסיק carboxymethyl תאית נתרן כמו צמצום וייצוב סוכן. הגודל היה תלוי בריכוז של תאית carboxymethyl נתרן וחנקתי כסף. NPs המיוצרים היו אחידים ויציבים, והם היו יציבים בטמפרטורת החדר למשך חודשיים ללא כל שינוי גלוי ( 59 ). ייצור של NPs כסף בנוכחות זרעי Pt, pyrrolidine פוליוויניל ואתילן גליקול דווח גם ( 60 ).

יתר על כן, עמילן הועסק כתבנית והפחתת סוכן עבור סינתזה של NPs כסף עם גודל ממוצע של 12 ננומטר, באמצעות שיטה סינתטית בסיוע מיקרוגל. עמילן פונקציות כתבנית, מניעת צבירה של NPs כסף המיוצר ( 61 ). מיקרוגלים בשילוב עם תהליך פוליאול יושמו לסינתזה של ננוספרואידים כסף באמצעות אתילן גליקול פולי N- vinylpyrrolidone כמו צמצום וייצוב סוכנים, בהתאמה ( 62 ). ב פוליול טיפוסי תהליך מלח אורגני מופחת על ידי polyol ( למשל , אתילן גליקול המשמש גם ממס וסוכן הפחתת) בטמפרטורה גבוהה. ין ועמיתים לעבודה ( 63 ) דיווחו כי ניתן יהיה לסנתז במהירות NPs כסף בקנה מידה גדול ובגודל, באמצעות תמיסה מימית של חנקת כסף וטרסודיום ציטראט בנוכחות פורמלדהיד כסוכן צמצום. גודל וגודל ההפצה של כסף NPs המיוצר תלויים מאוד במצבים של קטיוני כסף בפתרון התגובה הראשונית. כסף NPs עם צורות שונות ניתן לסנתז על ידי הקרנה במיקרוגל של כסף ניטראט-אתילן- גליקול- H 2 [PtCl 6 ]-פולי (vinylpyrrolidone) פתרון תוך 3 דקות ( 64 ). יתר על כן, השימוש של קרינה במיקרוגל לייצר monopispersed NPs כסף באמצעות חומצות אמינו בסיסיות (כמו סוכני הפחתת) ועמילן מסיס (הגנה על סוכן) דווחה ( 65 ). רדיוליזה של יונים כסף ב אתילן גליקול, כדי לסנתז כסף NPs, דווח גם ( 66 ). יתר על כן, כסף NPs נתמך על סיליקה Aero- ג'ל הופקו באמצעות רדיואוליזה גמא. אשכולות הכסף המיוצר היו יציבים בטווח של pH 2-9 והחלו ב- agHomeration ב- pH> 9 ( 67 ). Oligochitosan כמייצב ניתן להשתמש בהכנת NPs כסף על ידי קרינת גמא. נמסר כי NPs כסף יציב (5-15 ננומטר) היו מסונתז בטווח 1.8-9.0 pH בשיטה זו ( 68 ). NPs כסף (4-5 ננומטר) היו מסונתז גם על ידי הקרנה γ הקרנה של פתרונות מים אקסטיים המכילים חנקתי כסף צ'יטוסאן ( 69 ).

כסף nanospheroids (1-4 ננומטר) הופקו על ידי הקרנה γ קרן של פתרון כסף בשקוף אופטית שקוף mesoporous סיליקה. הפחתת יונים כסף בתוך המטריצה ​​הוא הביא על ידי אלקטרונים hydrated ו רדיקלים הידרואלקיל שנוצר במהלך רדיוליזה של 2-propanol פתרון. NPs המיוצרים בתוך מטריצת סיליקה היו יציבים בנוכחות חמצן לפחות כמה חודשים ( 70 ). יתר על כן, כסף NPs הופקו על ידי הקרנת פתרון, שהוכן על ידי ערבוב חנקתי כסף ויני poly- ויניל, עם אלקטרונים 6-Mev ( 71 ). טכניקת הדופק רדיוליזה הוחל על תגובות המחקר של מינים אורגניים ואורגניים בסינתזה כסף nanoparticle, כדי להבין את הגורמים השולטים על הצורה והגודל של NPs מסונתז על ידי שיטת הפחתה נפוצה באמצעות יוני ציטראט (כמו צמצום וייצוב סוכנים) ( 72 ) , כדי להדגים את התפקיד של נגזרות פנול במבנה של NPs כסף על ידי הפחתת יונים כסף עם בנזין dihydroxy ( 73 ). Dihydroxy בנזן יכול לשמש כדי להפחית כסף יונים לסנתז NPs כסף יציב (עם גודל ממוצע של 30 ננומטר) ב-אוויר רווי פתרונות מימיים ( 73 ).

כסף, זהב, פלטינה, זהב פלדיום ננו הוכנו באמצעות גישה סינתטית בסיוע מיקרוגל. מורפולוגיות וגדלים של NPs ניתן לשלוט על ידי שינוי כמה פרמטרים ניסיוניים כגון ריכוז של מבשרי מתכתי, פולימרים פעילי שטח, ממיסים, וטמפרטורה. יתר על כן, monodisperse כסף NPs יכול להיות מסונתז בכמויות גדולות באמצעות שיטת כימיה בעזרת מיקרוגל במערכת מימית. בשיטה זו, חומצות אמינו לפעול כמו סוכני הפחתת מעשים עמילניים מסיסים כסוכן המגן.

לא רק כסף, אבל כסף מסוממים lanthanum chromites יכול גם להיות מסונתז עם אנרגיית מיקרוגל ( 74 ). אנרגיית מיקרוגל וירידה תרמית יכולה להיות מצמידים לסינתזה של NPs כסף שניתן להפקידם על אלקטרודות נייר פחמן מחומצנות. NPs כסף אשר מסונתזים באמצעות שיטה זו לשמור על גודל אחיד בין חלקיקים והם מפוזרים היטב על מצע נייר פחמן. סינתזה בסיוע מיקרוגל של NPs כסף מתאפשר על ידי הפקדת זרזים כסף על אלקטרודות נייר פחמן. שיטה זו יכולה לשמש בתאי דלק אלקליין כי סינתזה מתרחשת במהירות, יש פעילות גבוהה, ואת התהליך הוא פשוט מאוד ( 75 ).

Naosized סידן חסר hydroxy-apatites ניתן להשתמש כדי לייצר nroosized סידן nanosized חסר hydroxyapatite עם החלפת כסף בשלוש ריכוזים שונים על ידי סינתזה בסיוע מיקרוגל. מחקר זה הראה כי שליטה על הפרמטרים של תהליך מיקרוגל יכול להשפיע על גודל הגבישים המיוצרים. הוכח כי עוצמת המיקרוגל השפיעה יותר על גודל החלקיקים מאשר על משך הזמן של הטיפול. המוצר אבקת המופיעה יכול לשמש בתחום הרפואה והנדסה ביו רפואית לעשות שתלי וציפויים מתכת ציפוי בנוסף לעבוד נגד זיהומים חיידקיים ללא שימוש באנטיביוטיקה. שיטה זו יכולה להפחית את עלויות הטיפול הרפואי ואת משך האשפוז ( 76 ).

פולימרים מבוססי כסף פולימר הופקו באמצעות אנרגיית מיקרוגל על ​​בסיס של פילמור interfacial. ממשק מים / כלורופורם שימש תחת הקרנה במיקרוגל ללא חומר חמצון. NPs כסף המיוצר (כ 20 ננומטר בגודל) היו כדוריים היטב מפוזרים ( 77 ). כסף חנקתי בתנאי יונים כסף עבור פילמור תרמי של pyrrole. היונים הוסבו כסף / polypyyrol nano מרוכבים. העברת מיקרוסקופ אלקטרונים (TEM) אלקטרונים הוכיחו כי חלקיקים היו כ 5-10 ננומטר בגודל. כסף / פוליפירול היה סרט עבה, אשר יכול לחוש אמוניה, מימן גופרתי, דו תחמוצת הפחמן ב 100, 250, ו 350 מעלות צלזיוס, בהתאמה ( 78 ).

קרינת מיקרוגל ואתילן גליקול ניתן להשתמש כדי לסנתז אבקות כסף כסף חנקתי בטמפרטורות של 100-200 מעלות צלזיוס. נמסר כי כאשר polyvinyl pyrrolidone שימש בתערובת של חנקתי כסף, NPs נע בין 62 ל 78 ננומטר בקוטר ( 79 ). יתר על כן, Fe-Ag bimetallic NPs יכול להיות מסונתז באמצעות חימום מיקרוגל ומלח כסף מסיס שמן ( 80 ). כסף NPs המיוצר התאפיינו דרך ההקפאה תחריט שכפול TEM אשר חשף את קוטר nanoparticle והפצה. NPs כסף המיוצר (30 ננומטר) היו כדורית בצורת ( 81 ).

הידרוליזה של alkoxysilanes יחד עם מלח כסף, בנוכחות קרינה מיקרוגל, יכול לייצר כסף / SiO 2 סוליות מרוכבים, אשר הציג תכונות מיקרוביאלית ( 82 ). Mang ועמיתים לעבודה ( 83 ) דנו ניצול של מסלולי סינתזה מבוססי-מים שונים לסינתזה מבוקרת-צורה של NPs כסף ומיקרו-מבנים. מספר שיטות של סיר אחד, המעסיקות תנורי מיקרוגל מסחריים, מכשירי אולטרסאונד זולים / נמוכים, או שתי אלקטרודות אלקטרודות, תוארו. סינתזה של ננו כסף עם צורות שונות בתמיסה שלהם סימום על סיליקה unmodified ו על / בתחומי פחמן נחקרו.

סינתזה בעזרת מיקרוגל שימש להכנת סוגים שונים של קולואידים nanosilver. חנקתי כסף היה מעורבב עם ציטרט נתרן ולאחר מכן לפצל חמש קבוצות. כל קבוצה היתה מחוממת עבור משתנים שונים של זמן בטמפרטורות שונות. נקבע כי קולואידים nanosilver היה טעון משטח שלילי כאשר מחומם במשך תקופה ארוכה של זמן משטח חיובי חיובי כאשר מחומם לתקופה קצרה של זמן ( 84 ). יתר על כן, סיליקה אלומינה ניתן להשתמש כדי לסנתז כסף NPs עם מבשרי כמו Ag 2 O או AgNO 3 . החלקיקים היו קטנים כמו 3 ננומטר בקוטר או גדול כמו 50 ננומטר. הם לא היו מחומצנים, וחלקיקים היו פרושים היטב ( 85 ). במחקר אחר, nanosilver / polyvinylpyrrolidone חומרים מרוכבים היו מסונתז באמצעות הגישה מיקרוגל. NPs המיוצרים נע בין 15-25 ננומטר היו מפוזרים באופן שווה את המטריצה ​​polyvinylpyrrolidone ( 86 ).

פולימרים ופוליסכרידים

NPs כסף הוכנו באמצעות מים כמו ממס ידידותי לסביבה סוכרים כמו סוכך / צמצום סוכנים. לדוגמה, סינתזה של NPs כסף עמילן בוצע עם עמילן (סוכן מכסה) ו- β-D גלוקוז (צמצום סוכן) במערכת מחוממת בעדינות ( 87 ).

קשרי הגומלין בין עמילן וכסף NPs מיוצר היו חלשים ויכולים להיות הפיכים בטמפרטורות גבוהות יותר, מה שמאפשר הפרדה של NPs מסונתזים. בפונקציה פוליסכריד כפול, NPs כסף היו מסונתז על ידי הפחתת יונים כסף בתוך תבניות עמילן ננוסקופי ( 87 , 88 ). רשת נרחבת של להקות מימן בתבניות בתנאי פסיבציה פני השטח או הגנה מפני צבירה nanoparticle. סינתזה ירוקה של NPs כסף באמצעות הפרין טעונה שלילית (צמצום / מייצב סוכן בקר נוקלאציה) דווח גם על ידי חימום פתרון של חנקתי כסף הפרין עד 70 מעלות צלזיוס במשך כ 8 שעות ( 89 ). מיקרוסקופים TEM הוכיחו עלייה בגודל החלקיקים של NPs כסף עם ריכוזים מוגברת של חנקתי כסף (המצע) והפרין. יתר על כן, שינויים בריכוז הפרין השתנו מורפולוגיה וגודל של NPs כסף. ה- NPs הסינתטיים היו יציבים מאוד, ולא הראו סימני צבירה לאחר חודשיים ( 89 ). במחקר נוסף, NPs כסף יציב (10-34 ננומטר) היו מסונתז על ידי חיטוי פתרון של חנקתי כסף (המצע) ועמילן (capping / צמצום סוכן) ב 15 psi ו 121 מעלות צלזיוס למשך 5 דקות ( 90 ). אלה NPs היו יציבים פתרון במשך שלושה חודשים על 25 מעלות צלזיוס. קטן יותר כסף NPs (≤ 10 ננומטר) היו מסונתז על ידי ערבוב שני פתרונות של כסף חנקתי המכיל עמילן (סוכן מכסה), ופתרונות NaOH המכיל גלוקוז (צמצום סוכן) בכור דיסק מסתובב עם זמן תגובה של פחות מ 10 דקות ( 91 ) .

כסף חנקתי, גלוקוז, hydroxide נתרן, עמילן ניתן להשתמש, בהתאמה, לשמש מבשר, הפחתת סוכן, מאיץ, מייצב עבור הפחתת סינתזה של חנקתי כסף. פוליאתילן גליקול (צמצום סוכן סוכן מייצב) שימש להכנת קלוואידים כסף monodisperse יציב (~ 10 ננומטר) ( 92 ). עמילן מתכלה עבד כסוכן מייצב כדי לסנתז כסף NPs (5-20 ננומטר). הניתוחים הראו כי NPs היו מצופים בשכבת עמילן ( 93 ).

NPs כסף (~ 13 ± 3 ננומטר) יכול להיות מסונתז באמצעות פוליסכריד סולפט אשר ניתן להשיג אצות אדומות ימיות; פורפיירה וייטננסיס . נמסר כי מחלת גופרתי מן סוכרים היה מעורב הפחתת חנקתי כסף. מדידות Zeta פוטנציאל של 35.05 mV הראו כי פוליסכריד anionic אכן capped את פני השטח של חלקיקים תרמו יציבות אלקטרוסטטית. NPs היו יציבים בטווח pH רחב מאוד, מ 2 עד 10, ריכוז אלקטרוליטים של 10-2 M ( 94 ).

פולימרים בעלי קיבולת יון החליפין ניתן להשתמש בתחומים רבים של המדע. פולימר השתמשו לעתים קרובות הכיל קבוצות חומצה phosphonic והיה משקל מולקולרי נמוך. לדוגמה, כסף NPs התייצבו בנוכחות של יון חילופי פולימר. מורפולוגיה השטח עולה כי קוביות ומבנים פריזמה מלבני נוצרו ( 95 ). Co-polymers כמו cyclodextrin, מורכבים עם חומצה אקרילית פולי, ניתן להשתמש בהם כדי לייצר NPs כסף שבו אשלגן לכל סולפט שימש היוזם. Co-polymer מפחית ויציב את יונים כסף כי הניב כסף NPs. ריכוז של אלקליות, חנקתי כסף, co-polymer, ואת שיטת החימום כל תפקיד חשוב בקביעת גודל של NPs המיוצרים ( 96 ).

פולי (מתיל ויניל etherco-maleic anhydride) יכול לשמש כסוכן הפחתת וייצוב גם כן. NPs המיוצר היו יציבים בטמפרטורת החדר במשך עד חודש היה מעיל 5-8 ננומטר של פולי (מתיל ויניל etherco-maleic anhydride) המקיפים אותם ( 97 ). נמסר כי NPs (10.2-13.7 ננומטר) היו במרכזה פנים מעוקב (FCC) מבנים, לא צובר, מאוד כדורית בצורת ( 98 ). Sarkar ועמיתיו ( 99 ) בחן את הסינתזה של nanowires כסף NPs. באמצעות תהליך פוליפול, בעזרת פולימר, nanowires כסף NPs נוצרו. נמסר כי NPs היו 60-200 ננומטר בגודל שנערך צורות מנסרתי משושה בעוד nanowires היה בקוטר של 50-190 ננומטר ואורכים בין 40 ו 1000 מיקרומטר. התגובה התרחשה ב 210 ° C כאשר אתילן גליקול שימש כממס. פליטת photoluminescence שונים מן ננו אשכולות להתפשט דרך מתנול ואתילן גליקול בטמפרטורת החדר. אורכי הגל נמדדו בין 300 ל -414 ננומטר ( 99 ). על ידי שינוי סוכנים הפחתת וסמיכות המשמשים לסינתזה כסף NPS, אפשר לשנות את המורפולוגיות של NPs, כמו גם. סינתזה הניב NPs שהיו כדוריים בצורת וסביבות 15-43 ננומטר בגודל לאחר מחומם על 70 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות; בעוד בטמפרטורת החדר, החלקיקים היו רק 8-24 ננומטר. סודיום הידרוקסיד מופחת מלח אתילן גליקול וקוביות נוצרו על כמה צבירה. על ידי הוספת 5% wit-poly% vinylpyrrolidone ל 1% wt של תמיסת עמילן (aq), יוצרו תערובות של מבנים כדוריים ואנאיזוטרופיים. התגובה התרחשה ב 70 מעלות צלזיוס למשך 1 שעות ( 100 ).


זוג:אפיון של חלקיקי כסף הבא:סינתזה של שיטת ננו-חלקיקים של כסף