10 - 100 нм нано - серебряные частицы (AgNPS) Настройка

Благодаря своим уникальным оптическим, электрическим свойствам и хорошей химической стабильности наночастицы серебра широко используются в таких областях, как датчики, проводящие материалы, краски и композиты. Контроль диаметра частиц и дисперсности лежит в основе настройки AgNPS и обычно достигается путем выбора подходящего метода синтеза, регулирования концентрации предшественников и условий реакции. Sian Huawei Biological предлагает индивидуальные услуги для нано - серебряных гранул (AgNPS) размером 10 - 100 нм!

I. Методы приготовления наночастиц серебра

Методы приготовления наночастиц серебра можно разделить на химические, физические и биологические. В зависимости от целевого диаметра частиц (10 - 100 нм) и потребностей применения, метод химического восстановления является контролируемым методом.

1. Химическое восстановление

• Принцип:: Ионы серебра (Ag ⁺) образуют атомы серебра под действием восстановителя и постепенно собираются, чтобы сформировать наночастицы.

• Используемый восстановительА.

• Лимонат натрия:: Мягкое восстановление, диаметр частиц может регулироваться температурой и концентрацией (подходит для 20 - 50 нм)

• NaBH₄:: Сильное восстановление, быстрая реакция и образование частиц размером 10 - 20 нм

• Сахар или полиол: Умеренное восстановление, которое может сбалансировать биологическую совместимость

• Стабилизаторы / поверхностные соединенияА.

• Поливиниловый спирт (PVP)Поливиниловые кислоты (ПВА), лимонат натрия

• Функция: предотвращать воссоединение частиц, улучшать дисперсию водной фазы, одновременно выступая в качестве места последующей модификации поверхности

2. Фотохимический метод

• Восстановление ионов серебра, вызванное ультрафиолетовым или видимым светом, позволяет точно контролировать распределение диаметра частиц и внешний вид и подходит для подготовки AgNP с регулируемыми оптическими свойствами.

3. Метод термического разложения / микроэмульсии

• Предшественники высокотемпературного термического разложения серебра или образования наносеребра в микроэмульсии подходят для подготовки однородных частиц с большим диаметром частиц (50 - 100 нм).

II. Стратегия контроля диаметра частиц

Контроль диаметра частиц 10 - 100 нм может быть обеспечен следующими методами:

1. Выбор и концентрация восстановителя

• Сильный восстановитель (NABH): образование мелких частиц (10 - 20 нм)

• Мягкий восстановитель (лимонная кислота): образование средних частиц (20 - 50 нм)

• Высокая температура, низкая концентрация восстановителя: могут образовываться более крупные частицы (50 - 100 нм)

2. Концентрация прекурсоров

• Более высокая концентрация Ag

• Низкая концентрация Ag

3. Температура и время реакции

• Высокая температура ускоряет образование ядер и рост атомов, увеличивая частицы

• Время реакции короткие частицы, время роста длинных частиц

4. поверхностный стабилизатор

• Высокая концентрация ПВП / лимонной кислоты препятствует воссоединению и контролирует распределение диаметра частиц

• Может регулировать концентрацию и молекулярную массу смеси в зависимости от размера частицы.

III. Модернизация и функционализация поверхности

В зависимости от потребностей приложения AgNPS может выполнять модификации поверхности:

1. Аминокислотная или карбоксильная модификация

• Сочетание с полиэтиленамидом (PEI) или лимонной кислотой, введение - NHneneneed / - COOH группы

• Повышение устойчивости водной фазы или способности к последующему соединению

2. Полимерное покрытие

• ПВХ, ПЭГ - покрытые частицы, улучшающие дисперсию, солестойкость и биосовместимость

3. Двухфункциональная модификация

• Многофункциональные приложения могут быть реализованы путем одновременного внедрения функций NHneneneek и COOH с помощью стратегии защиты - снятия защиты

IV. Соображения, касающиеся индивидуального проектирования

1. Выбор диаметра частиц

• 10 - 20 нм: быстрая реакция, легкое воссоединение, требуется сильный стабилизатор

• 20 - 50 нм: контролируемое обычным химическим восстановлением, хорошо однородное

• 50 - 100 нм: Может быть использован метод термического разложения или микроэмульсии с высокой однородностью размеров частиц

2. Децентрализация и хранение

• Для дисперсии в водной фазе необходимо обеспечить дзета - потенциал ±30 мВ или более.

• Избегать воссоединения из - за высоких концентраций Na⁺ или Cl ⁻

• Срок хранения может быть продлен при низких температурах или с добавлением стабилизаторов

3. Равновесие размеров частиц и их применение

• Требования к оптическим или электронным приложениям Низкий индекс мультидисперсии (PDI < 0.2)

• Биологическое применение требует биосовместимости и нетоксичной модификации поверхности

4. Контролируемость партий

• Точное регулирование концентрации Ag, доли восстановителя, температуры и скорости перемешивания

• Повторяемые наночастицы серебра, распределенные по различным размерам

V. Типичный технологический процесс

В качестве примера можно привести химическую регенерацию 10 - 50 нм AgNPS:

1. Растворить AgNOnenenebk (предшественник) в деионизированной воде

2. Добавление стабилизаторов (PVP или лимонной кислоты)

3. Медленно добавляйте восстановитель (NABH или лимонную кислоту), сохраняйте перемешивание

4. Контрольная температура (комнатная температура или 60 - 80°C) и время реакции (5 - 60 мин)

5. Наблюдение за изменением цвета (желто - коричневый) указывает на образование наносеребра

6. Центробежная промывка, удаление неактивных ионов

7. Распространяется в деионизированной воде или буферной жидкости и хранится при низких температурах

VI. Метод представления

1. Размер частиц и внешний вид:: просвечивающий электронный микроскоп (TEM), сканирующий электронный микроскоп (SEM), динамическое рассеяние света (DLS)

2. Кристаллическая структураДифракция рентгеновских лучей (XRD)

3. Химия поверхности:: инфракрасный спектр Фурье (FTIR), рентгеновский спектр фотоэлектронов (XPS)

4. Дифференциация и стабильность:: потенциал дзета, пик оптического поглощения раствора (спектр UV - Vis 400 - 450 нм)

VII. РЕЗЮМЕ

Выбор подходящего метода приготовления, типа восстановителя, концентрации прекурсоров и поверхностных стабилизаторов позволяет настроить наночастицы серебра в диапазоне от 10 до 100 нм. Основными факторами подготовки являются контроль диаметра частиц, модификация поверхности и дисперсия. В соответствии с различными потребностями применения, может быть введена модификация NHneneneek / COOH или полимеров для достижения многофункциональных, контролируемых нано - серебряных материалов, которые обеспечивают основу для научных исследований и разработки материалов.

Вышеприведенная статья только для справки!

Вышеуказанная информация предоставлена Xianhui Rui Biobiology Xiaobian KX, только для научных исследований!