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Ausstellung

Synthese von Silbernanopartikeln Chemische Reduktion

Der häufigste Ansatz zur Synthese von Silber-NPs ist die chemische Reduktion durch organische und anorganische Reduktionsmittel. Im allgemeinen werden verschiedene Reduktionsmittel wie Natriumcitrat, Ascorbat, Natriumborhydrid (NaBH 4 ), elementares Wasserstoff, Polyolverfahren, Tollensreagenz, N, N-Dimethylformamid (DMF) und Poly (ethylenglykol) -Blockcopolymere verwendet Reduktion von Silberionen (Ag + ) in wässrigen oder nicht-wässrigen Lösungen. Diese Reduktionsmittel reduzieren Ag + und führen zur Bildung von metallischem Silber (Ag 0 ), dem Agglomeration in oligomere Cluster folgt. Diese Cluster führen schließlich zur Bildung von metallischen kolloidalen Silberpartikeln ( 28 , 29 , 30 ). Es ist wichtig, Schutzmittel zu verwenden, um dispersive NPs während des Verlaufs der Metallnanopartikelpräparation zu stabilisieren und die NPs zu schützen, die auf Nanopartikeloberflächen absorbiert oder daran gebunden werden können, wodurch ihre Agglomeration vermieden wird ( 31 ). Die Anwesenheit von Tensiden, die Funktionalitäten ( z. B. Thiole, Amine, Säuren und Alkohole) für Wechselwirkungen mit Partikeloberflächen umfassen, kann das Partikelwachstum stabilisieren und Partikel vor Sedimentation, Agglomeration schützen oder ihre Oberflächeneigenschaften verlieren.

Es wurden polymere Verbindungen wie Polyvinylalkohol, Poly (vinylpyrrolidon), Poly (ethylenglykol), Poly (methacrylsäure) und Polymethylmethacrylat als wirksame Schutzmittel zur Stabilisierung von NPs beschrieben. In einer Studie wurden Oliveira und Mitarbeiter ( 31 ) Dodecanethiol-verkappte Silber-NPs nach dem Brust-Verfahren ( 32 ) auf Basis eines Phasentransfers eines Au 3+ -Komplexes aus wässriger bis organischer Phase in einem zweiphasigen Flüssig-Flüssig-System hergestellt , Dem eine Reduktion mit Natriumborhydrid in Gegenwart von Dodecanthiol als Stabilisierungsmittel folgte, an die NPs-Oberflächen bindet, deren Aggregation vermeidet und in bestimmten Lösungsmitteln löslich macht. Sie berichteten, dass kleine Veränderungen in synthetischen Faktoren zu dramatischen Modifikationen in Nanopartikelstruktur, durchschnittliche Größe, Größenverteilung Breite, Stabilität und Selbst-Montage-Muster führen. Kim und Kollegen ( 33 ) berichteten über die Synthese von sphärischen Silber-NPs mit einer kontrollierbaren Größe und einer hohen Monodispersität unter Verwendung des Polyol-Verfahrens und einer modifizierten Vorläufer-Injektionstechnik. Bei dem Vorläufer-Injektionsverfahren waren die Injektionsrate und die Reaktionstemperatur wichtige Faktoren für die Herstellung von Silber-NPs mit gleicher Größe mit einer reduzierten Grße.

Silber-NPs mit einer Grße von 17 ± 2 nm wurden bei einer Einspritzrate von 2,5 ml / s und einer Reaktionstemperatur von 100ºC erhalten. Die Injektion der Vorläuferlösung in eine heiße Lösung ist ein wirksames Mittel, um eine schnelle Keimbildung in kurzer Zeit zu induzieren, wodurch die Herstellung von Silber-NPs mit einer kleineren Größe und einer engeren Größenverteilung gewährleistet wird. Zhang und Mitarbeiter ( 34 ) verwendeten ein hyperverzweigtes Poly (methylenbisacrylamidaminylpiperazin) mit endständigen Dimethylamingruppen (HPAMAM-N (CH 3 ) 2 ) zur Herstellung von Kolloiden von Silber. Die Amidreste, Piperazinringe, tertiäre Amingruppen und die hyperverzweigte Struktur in HPAMAM-N (CH 3 ) 2 sind für ihre wirksamen Stabilisierungs- und Reduktionsfähigkeit wichtig. Chen und Kollegen ( 35 ) haben die Bildung von monodispersen Silber-NPs unter Verwendung eines einfachen Oleylamin-Flüssig-Paraffinsystems gezeigt. Es wurde berichtet, dass der Entstehungsprozess dieser NPs in drei Stufen unterteilt werden könnte: Wachstum, Inkubation und Oatwald-Reifungsstadien. Der höhere Siedepunkt von 300ºC Paraffin liefert einen breiteren Bereich der Reaktionstemperatur und ermöglicht es, die Grße der Silber-NPs effektiv zu kontrollieren, indem die Heiztemperatur allein geändert wird, ohne das Lösungsmittel zu verändern. Darüber hinaus könnte die Größe der kolloidalen Silber-NPs nicht nur durch Änderung der Heiztemperatur oder der Reifungszeit reguliert werden, sondern auch durch Einstellen des Verhältnisses von Oleylamin zu dem Silbervorläufer.

Silberne NPs können bei Raumtemperatur durch einfaches Mischen der entsprechenden Metallionen mit reduzierten Polyoxometallaten, die als Reduktions- und Stabilisierungsmittel dienen, hergestellt werden. Polyoxometallate sind in Wasser löslich und haben die Fähigkeit, schrittweise, Multielektron-Redox-Reaktionen zu unterziehen, ohne ihre Struktur zu stören. Es wurde gezeigt, dass Silber-NPs durch Beleuchten einer entlüfteten Lösung von Polyoxometallat / S / Ag + ( 36 ) hergestellt wurden . Weiterhin wurde eine grüne Chemie-artige einstufige Synthese und Stabilisierung von Silber-Nanostrukturen mit Mo V -Mo VI -Mischvalenz-Polyoxometallaten in Wasser bei Raumtemperatur beschrieben ( 37 ).


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