Синтез, люминесцентные и антибактериальные свойства наночастиц серебра

• Автор: Крутяков, Юрий Андреевич
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

ГЛАВА 1. Синтез наночпстиц серебра

1.1. Традиционные методы получения НЧ серебра

1.1.1. Цитратный метод метод Турксвича

1.1.2. Боргидридный метод

1.1.3. Синтез в двухфазных водноорганических системах

1.1.4. Органические восстановители

1.1.5. Методы синтеза в обратных мицеллах

1.2. Нетрадиционные способы получения ГТЧ серебра

1.2.1. Метод лазерной абляции
2.2.2. Радиолпгичсские методы
ГЛАВА 2. Оптические свойства наночастиц серебра
2.1. Взаимодействие света с наночастицами серебра
2.2. Влияние ПГ1Р на оптические характеристики приповерхнос тного слоя
2.3. Гигантское комбинационное рассеяние света
2.4. Особенности флуоресценции вблизи поверхности наночастиц серебра
ГЛАВА 3. Антибактериальные свойства наночастиц серебра
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
1. Реагенты и материалы
2. Методики синтеза наночастиц серебра
2.1. Получение гидрофобных 4 серебра в двухфазных воднооргаиичсских системах
2.2. Получение гидрофильных НЧ серебра, стабилизированных 3меркаптопропансульфокнслотой
2.3. Экстракция золей серебра из неполярной среды
2.4. Синтез гидрофильных НЧ серебра, стабилизированных ЦТМАБ
2.5. Синтез гидрофильных НЧ серебра, стабилизированных цитратанионом
2.6. Синтез гидрофильных 4 серебра, стабилизированных хлоридом бснзнлдимстил3миристоиламинопропиламмония Мирамистином
3. Проведение крейзинга ПЭГФ и его модифицирование наночастицами серебра
4. Антибактериальные тесты
5. Методы исследования
5.1. Просвечивающая электронная микроскопия
5.2. Сканирующая растровая электронная микроскопия
5.3. Электронная спектроскопия
5.4. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
5.5. Рентгенофазовый анализ
5.6. Термогравиметрический анализ
5.7. Динамическое светорассеяние
5.8. Люминесцентный анализ ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ГЛАВА 1. Синтез наночастиц серебра
1.1. Синтез гидрофобных наночастиц серебра в двухфазных водиоорганических системах
1.1.1. Синтез из дицианоаргепч iI калия
1.1.2. Синтез из нитрата серебра
1.1.3. Синтез из нитрата диамминсеребра
1.1.4. Синтез наночастиц серебра, стабилизированных солями
четвертичных аммониевых оснований
1.2. Получение гидрофильных наночастиц серебра методом экстракции из неполярной среды
1.3. Синтез гидрофильных наночастиц серебра, стабилизированных солями четвертичных аммониевых оснований
1.3.1. Синтез ЫЧ серебра, модифицированных ЦТМАБ
1.3.2. Синтез НЧ серебра, модифицированных Мирамистином
ГЛАВА 2. Сорбционнолюминесценгные свойства
наночастиц серебра
2.1. Сорбционнолюминесцентные свойства гидрофобных
НЧ серебра
2.2. Сорбционнолюминесцентные характеристики НЧ серебра в водных средах
ГЛАВА 3. Антибактериальные свойства НЧ серебра,
стабилизированных Мирамистином
ГЛАВА 4. Получение бактерицидных пленок и волокон из
полиэтилентерефталата, модифицированных НЧ серебра
4.1. Модифицирование ПЭТФ ианочастицами серебра
4.2. Антибактериальная активность пленок ЭТФ
ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
ЛИТЕРАТУРА


В силу достаточно высокого стандартного потенциала электрохимического перехода окислительновосстановительного процесса Е 0,9 В реакция 3 протекает относительно медленно, но се скорости все же достаточно для того, чтобы успешно конкурировать с реакциями гашения гидроксиалкилных радикалов в растворе при установленной дозе облучения . Предложенные в 3 альтернативные механизмы роста состоят в следующем рис. На начальном этапе восстановления происходит образование кластеров 2, , 9 и т. Рис. Альтернативные механизмы роста НЧ серебра, стабилизированных цитратанионом. О и Т. При достижении критического размера 0 атомов или 11,5 нм рост кластеров по механизму конденсации практически прекращается, и если концентрация цитрата невелика. НЧ рис. В случае большой концентрации цитратаниона ионная сила раствора достигает достаточно высоких значений, чтобы дестабилизировать цитратный слой, что ведет к коагуляции. Наиболее устойчивые НЧ формировались в области промежуточных концентраций цитрата 1 5 4 М, где коагуляции практически не происходит рис. Авьхс пСНз2СО1 . Таким образом, стадия формирования зародышевого кластера и его дальнейший рост осуществлялись последовательно. НЧ серебра не склонны к агрегации, имеют сферическую форму и узкое распределение но размерам. Более детально процесс Туркевича изучен в работе . На основании спектральных данных подтверждено, что степень восстановления ионов серебра зависит от концентрации цитрата, а также от времени кипячения раствора. Так, при мольном соотношении АС1т 11 сАдЮз 1мМ максимальная степень восстановления достигается за мин, а при уУСк 15 за мин. Для расчета кажущейся константы связывания цшраганиона с поверхностью НЧ серебра было проведено спектроскопическое изучение процесса взаимодействия цитратанионов с серебряными НЧ, адсорбированными на коллоидных частицах силикагеля. СП ii с кажущейся константой К 0 М1. Использованные в работе методы импульсного радиолиза для изучения механизмов роста НЧ серебра подтвердили ранние исследования этой проблемы. На сегодняшний день способ восстановления боргпдридом натрия является наиболее распространенным в процессах синтеза НЧ серебра как в гомогенных, так и в гетерогенных системах . Эго объясняется его сравнительно высокой реакционной способностью в сравнении с цитратом и углеводами, удобством в использовании преимущественно перед газообразным водородом и физическими методами и невысокой токсичностью по сравнению с гидразином и гидроксиламином. Авторы 3 первыми сообщили о получении НЧ серебра боргидридным методом. ЫаВНа при интенсивном перемешивании. Диаметр частиц находился в интервале 1 им, а в спектре поглощения присутствовала полоса с максимумом при X 0 нм. В дальнейшем такой коллоидный раствор использовался для усиления сигнала КР пиридина, который предварительно хемосорбировали на поверхности НЧ серебра. В работе 4 сообщается о синтезе серебряных НЧ, стабилизированных поливиниловым спиртом ПВС, для чего проводилось восстановление АЧОз в водном растворе 1,2кратным избытком ЫаВН4 в присутствии ПВС. На протяжении долгого времени механизмы роста НЧ оставались неизвестными, и считалось, что все процессы, так пли иначе, подчиняются хорошо известной модели ЛаМераДинегара . В ней утверждается, что число коллоидных частиц в растворе задается в течение кратковременного момента нуклеации и далее остается неизменным. Дальнейший рост частиц осуществляется за счет восстановления ионов на поверхности образовавшихся кластеров. В конце х г. Работа посвящена изучению формирования сферических НЧ, образующихся при восстановлении водных растворов перхлората серебра боргидридом натрия. Процесс восстановления проходил через несколько стадий, каждая из которых сопровождалась соответствующей окраской раствора. На первом этапе 0,51 с раствор приобретал темную грязнозеленую окраску характеристическая полоса поглощения X 0 им, переход к следующей стадии длился мин сопровождался изменением цвета на светложелтый 0 нм, на заключительном этапе раствор снова приобретал темный цвет 00 нм. В экспериментах авторы варьировали мольное отношение К. ЫаВИ4АСЮ4 от 2 до и температуру от 5 до С.