نانوذرات نقره
نانولوله های کربنی
نانوذرات نقره نانوذرات نقره بین 1 تا 100 نانومتر هستند. در حالی که اغلب به عنوان "نقره" توصیف می شود ، برخی از آنها به دلیل نسبت زیاد سطح اتم های نقره ای توده ای از درصد زیادی اکسید نقره تشکیل شده اند. بسته به کاربرد مورد نظر ، اشکال متعددی از نانوذرات می توانند ساخته شوند. نانوذرات نقره معمولاً کروی هستند ، اما ورقه های الماس ، هشت ضلعی و نازک نیز رایج هستند.
سطح بسیار زیاد آنها اجازه هماهنگی تعداد زیادی از لیگاندها را می دهد. خواص نانوذرات نقره قابل استفاده در درمان های انسانی در آزمایشگاه و مطالعات حیوانی مورد بررسی قرار می گیرد و اثربخشی بالقوه ، ایمنی زیستی و توزیع زیستی را ارزیابی می کند.
شیمی مرطوب
متداول ترین روشهای سنتز نانوذرات در دسته شیمی مرطوب یا هسته زایی ذرات درون محلول قرار می گیرند. این هسته زمانی اتفاق می افتد که یک کمپلکس یون نقره ، معمولاً AgNO3 یا AgClO4 ، در حضور عامل کاهنده به Ag کلوئیدی تبدیل شود. هنگامی که غلظت به اندازه کافی افزایش می یابد ، یونهای فلزی محلول نقره به یکدیگر متصل می شوند و یک سطح پایدار را تشکیل می دهند. هنگامی که خوشه کوچک است ، سطح از نظر انرژی نامطلوب است ، زیرا انرژی حاصل از کاهش غلظت ذرات محلول به اندازه انرژی از دست رفته از ایجاد سطح جدید نیست. وقتی خوشه به اندازه معینی برسد که به شعاع بحرانی معروف است ، از نظر انرژی مطلوب می شود و بنابراین به اندازه کافی پایدار است تا به رشد خود ادامه دهد. سپس این هسته در سیستم باقی می ماند و با انتشار اتم های نقره بیشتر از طریق محلول و چسبیدن به سطح رشد می کند هنگامی که غلظت محلول نقره اتمی به اندازه کافی کاهش می یابد ، دیگر امکان اتصال اتم های کافی برای تشکیل پایدار وجود ندارد. هسته. در این آستانه هسته ای ، تشکیل نانوذرات جدید متوقف می شود و نقره محلول باقی مانده با انتشار در نانوذرات در حال رشد در محلول جذب می شود.
با رشد ذرات ، سایر مولکولهای محلول پراکنده شده و به سطح متصل می شوند. این فرایند انرژی سطح ذره را تثبیت می کند و مانع از رسیدن یون های جدید نقره به سطح می شود. اتصال این عوامل درپوش/تثبیت کننده باعث کند شدن و در نهایت توقف رشد ذره می شود. متداول ترین لیگاند های درپوش تری سدیم سیترات و پلی وینیل پیرولیدون (PVP) هستند ، اما بسیاری دیگر نیز در شرایط مختلف برای سنتز ذرات با اندازه ها ، اشکال و ویژگی های سطحی خاص مورد استفاده قرار می گیرند.
روشهای مختلف سنتز مرطوب مختلف وجود دارد ، از جمله استفاده از کاهش قندها ، کاهش سیترات ، کاهش از طریق بوروهیدرید سدیم ، واکنش آینه نقره ای ، فرآیند پلیول ، رشد با واسطه دانه ، و رشد با واسطه نور. هر یک از این روشها یا ترکیبی از روشها ، درجات متفاوتی از کنترل بر توزیع اندازه و همچنین توزیع آرایشهای هندسی نانوذرات را ارائه می دهند.
Elsupikhe و همکاران یک تکنیک شیمیایی مرطوب جدید و بسیار امیدوار کننده را پیدا کردند. (2015). آنها یک سنتز سبز به کمک اولتراسونیک ایجاد کرده اند. تحت درمان سونوگرافی ، نانوذرات نقره (AgNP) با κ-کاراگینان به عنوان یک تثبیت کننده طبیعی سنتز می شوند. این واکنش در دمای محیط انجام می شود و نانوذرات نقره با ساختار بلوری fcc بدون ناخالصی تولید می کند. غلظت κ-carrageenan برای تأثیر بر توزیع اندازه ذرات AgNPs استفاده می شود.
کاربردهای نانوذرات نقره نیز بسیار جالب و متنوع هستند.
کاهش مونوساکارید
روشهای زیادی برای سنتز نانوذرات نقره وجود دارد. یک روش از طریق مونوساکاریدها است. این شامل گلوکز ، فروکتوز ، مالتوز ، مالتودکسترین و غیره است ، اما ساکاروز را شامل نمی شود. همچنین یک روش ساده برای کاهش یون نقره به نانوذرات نقره است زیرا معمولاً شامل یک مرحله است. روش هایی وجود دارد که نشان می دهد این قندهای کاهنده برای تشکیل نانوذرات نقره ضروری هستند. بسیاری از مطالعات نشان می دهد که این روش سنتز سبز ، به ویژه با استفاده از Cacumen platyclعصاره adi ، کاهش نقره را فعال کرد. علاوه بر این ، اندازه نانوذرات بسته به غلظت عصاره قابل کنترل است. مطالعات نشان می دهد که غلظت های بالاتر با افزایش تعداد نانوذرات مرتبط است. نانوذرات کوچکتر در سطوح pH بالا به دلیل غلظت مونوساکاریدها تشکیل شد.
روش دیگر سنتز نانوذرات نقره شامل استفاده از قندهای احیا کننده با نشاسته قلیایی و نیترات نقره است. قندهای احیا کننده دارای گروههای آلدئید و کتون آزاد هستند که آنها را قادر می سازد تا به گلوکونات اکسیده شوند. مونوساکارید باید دارای یک گروه کتون رایگان باشد زیرا برای اینکه به عنوان عامل کاهنده عمل کند ابتدا تحت تاوتومریزه شدن قرار می گیرد. علاوه بر این ، اگر آلدهیدها متصل شوند ، به شکل چرخه ای گیر کرده و نمی تواند به عنوان عامل کاهنده عمل کند. به عنوان مثال ، گلوکز دارای گروه عملکردی آلدئید است که قادر است کاتیون های نقره را به اتم های نقره تبدیل کند و سپس به اسید گلوکونیک اکسید می شود. واکنش اکسید شدن قندها در محلولهای آبی رخ می دهد. درصورت گرم شدن عامل درپوش نیز وجود ندارد.
کاهش سیترات
یک روش اولیه و بسیار رایج برای سنتز نانوذرات نقره ، کاهش سیترات است. این روش برای اولین بار توسط M.C. Lea ثبت شد ، که در سال 1889 یک کلوئید نقره ای با تثبیت سیترات را با موفقیت تولید کرد. کاهش سیترات شامل کاهش ذره منبع نقره ، معمولاً AgNO3 یا AgClO4 ، به نقره کلوئیدی با استفاده از سدیم تری سدیم ، Na3C6H5O7 است. سنتز معمولاً در دمای بالا (~ 100 درجه سانتی گراد) انجام می شود تا حداکثر پراکندگی (یکنواختی در اندازه و شکل) ذره به حداکثر برسد. در این روش ، یون سیترات به طور سنتی هم به عنوان عامل کاهنده و هم به عنوان لیگاند درپوش عمل می کند ، به دلیل سهولت نسبی و زمان واکنش کوتاه ، آن را به فرایندی مفید برای تولید AgNP تبدیل می کند. با این حال ، ذرات نقره تشکیل شده ممکن است توزیع اندازه وسیعی از خود نشان داده و چندین هندسه ذرات مختلف را همزمان ایجاد کنند. افزودن عوامل کاهنده قوی تر به واکنش اغلب برای سنتز ذرات با اندازه و شکل یکنواخت تر استفاده می شود.
منبع
https://en.wikipedia.org/wiki/Silver_nanoparticle