الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۵۲
کد مقاله
CHEM52
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
سنتز و شیمی سطح نانو ذرات نقره
نام انگلیسی
Synthesis and surface chemistry of nano silver particles
تعداد صفحه به فارسی
۳۱
تعداد صفحه به انگلیسی
۹
کلمات کلیدی به فارسی
نانو نقره, گلوکونیک اسید, دی اتیل آمین, سنتز شیمیایی
کلمات کلیدی به انگلیسی
Nano silver, Gluconic acid, Diethyl amine, Chemical synthesis
مرجع به فارسی
مرکز تحقیقات پیشرفته بین‌المللی متالورژی پودر و مواد جدید, بالاپور, هندوستان, الزویر
مرجع به انگلیسی
Polyhedron, International Advanced Research Center for Powder Metallurgy and New Materials, Balapur , India; Elsevier
کشور
هندوستان
سنتز و شیمی سطح نانو ذرات نقره
چکیده
در این مقاله، روش شیمی تر ساده‌ای را برای سنتز نانو ذرات نقره ارائه می‌کنیم و خواص سطحی آنها را به طور مفصل مورد بحث قرار می‌دهیم. نانو ذرات نقره با اندازه ی nm80-40 در فرایند اکسایش گلوکز به گلوکونیک اسید بوسیله آمین در حضور نیترات نقره تشکیل می‌شوند و گلوکونیک اسید روی نانو ذرات نقره را می‌پوشاند. حضور گلوکونیک اسید بر روی سطح نانو ذرات نقره به وسیله مطالعات XPSو FTIR تأیید می‌شود. هنگامی که نانوذرات نقره داخل کپسولی از جنس گلوکونیک اسید قرار می‌گیرد، هیچ اکسایش سطحی صورت نمی گیرد و این مطلب به وسیله مطالعات XPS تأیید می‌گردد. تشکیل، ساختار، مورفولوژی و اندازه نانو ذرات نقره با استفاده از اسپکتروسکوپی فرابنفش- مرئی XRD و SEM نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. علاوه بر این، خواص ضد باکتریایی این نانوذرات نتایج اطمینان بخشی را بر روی باکتری ای.کولی(E.Coli) نشان می‌دهد. تأثیر محیط قلیایی بر روی اندازه و بازده این ذرات نیز با اندازه‌گیری pH واکنش در Na2CO3 , NaOH , DEA بررسی شده است.
نانوذرات فلزی به علت خواص نوری، فیزیکی و شیمیایی خود که آنها را از خواص مواد توده‌ای (حجیم) متفاوت می‌سازد، در سال های اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده است. بنابراین، این نانوذرات در حوزه های مختلف نظیر کاتالیز، فوتونیک، اپتوالکترونیک، ذخیره سازی اطلاعات، کاربردهای ضد باکتریایی و غیره، کاربردهای گسترده‌ای یافته اند. پودرهای نقره که اندازه ذرات بسیار ریزی دارند و به طور یکنواخت توزیع می‌شوند، در صنعت الکترونیک به صورت رساناهای لایه‌ای ضخیم در مدارهای تکمیلی کاربرد قابل توجهی یافته اند که این امر به علت خواص منحصر به فرد آنها نظیر رسانایی الکتریکی و گرمایی بالا و مقاومت در برابر اکسایش می‌باشد. اخیرا روشی برای استفاده از نانوذرات نقره در چاپگرهای جوهر افشان به کار برده شده است که کوچکتر و ارزان تر شدن مدارها را امکان پذیر ساخته است [۱]. صرف نظر از کاربردهای الکترونیکی نقره، قرن هاست که معلوم شده، نقره خواص ضد باکتریایی دارد. نقره فلز بی‌خطر و ضد باکتریایی موثری است زیرا برای سلول های بدن حیوانات غیر سمی است و برای باکتری هایی نظیر اشرچیا کولی (E.coli) و استافیلوکوکوس اوریس بسیار سمی می‌باشد[۲-۳]. در سال های اخیر، ترکیبات با پایه نقره برای جلوگیری از رشد باکتریها در کاربردهایی نظیر مراقبت سوختگی بکار برده شده اند[۴].
در مراجع چندین روش شیمیایی آبی [۲۳-۱۲] برای تولید نانوذرات نقره گزارش شده اند. چون در اغلب این گزارشها برای کنترل pH به بالای ۹، از بازهای غیر آلی (معدنی) نظیر NaOHو Na2CO3 استفاده می‌شود، آلودگی نقره با یون های فلزی موجب محدودیت هایی در کاربردهای خاص نظیر کاربردهای الکترونیکی می‌شود و بنابراین در سنتز نانوذرات نقره، بازهای آلی مورد نیاز می‌باشند. این موضوع توسط هسو و همکارانش گزارش شده است[۲۳]. همین گروه، از بازهای آلی نظیر تری اتیل آمین و پیریدین برای تولید نانوذرات نقره فاقد آلودگی استفاده کرده اند که برای ریز اتصال دهنده‌هایی که در دماهای نسبتاٌ پایین فرآوری می‌شوند، مفید می‌باشند. چاکی و همکارانش از ترکیب تک فازی غیر آبی خوشه های Ag حاصل از نقره بنزوآت با استفاده از تری اتیل آمین به عنوان باز آلی، استفاده کردند[۱۲].
در تحقیق حاضر، نانوذرات نقره را به روش شیمیایی آبی با یک باز آلی و بدون هیچ عامل پوشاننده بیرونی سنتز کرده ایم و مطالعات شیمی سطح را انجام داده ایم و خواصی نظیر پایداری و بازده را با خواص حاصل از بازهای معدنی، NaOH و Na2CO3 ، مقایسه کرده ایم. ما تلاش کرده ایم که کلوییدهای نانوذرات نقره را با استفاده از غلظت کم واکنشگرهایی که بدون هیچ عامل فعال سطحی چند هفته پایدار می‌مانند، سنتز کنیم. کلوییدهای نانوذرات نقره تهیه شده در غیاب عامل فعال سطحی با استفاده از بازهای معدنی NaOH و Na2CO3 بلافاصله تشکیل می‌گردند. بنابراین ما تلاش کرده‌ایم این نکته را کشف کنیم که با استفاده از یک باز آلی، دی اتیل آمین، در غیاب عامل محافظت کننده، احتمال ایجاد بازده خوب و اندازه ذرات کوچک وجود دارد یا نه. با بررسی شیمی سطح نانوذرات نقره، پوشانندگی سطح به وسیله گلوکونیک اسید تأیید می‌شود و این پوشانندگی همانگونه که از مطالعات XPS تأیید می‌گردد، از اکسایش/ سولفیددار شدن نانوذرات نقره جلوگیری می‌کند. سوسپانسیون های تهیه شده دراین تحقیق با استفاده از دی اتیل آمین به مدت ۹ ماه پایدار بود. مزیت این روش این است که فرایند شامل گلوکز به عنوان عامل کاهنده در دمای اتاق می‌باشد که سطح را پس از تحمل اکسایش اصلاح می‌کند تا سوسپانسیون را بدون نیاز به دیگر عوامل پایدارساز و پوشاننده بیرونی، پایدار نماید. نانوذرات نقره حاصله، فعالیت ضد باکتریایی نشان می‌دهند و برای کاربرد در اتصال دهنده های الکترونیکی نیز مفید می‌باشند.
سنتز و شیمی سطح نانو ذرات نقره
۲- بخش تجربی
۲-۱٫ تهیه سوسپانسیون و پودرهای نانوذرات نقره
نیترات نقره (مواد شیمیایی بسیار ریز)، گلوکز، دی اتیل آمین، سدیم کربنات و سدیم هیدروکسید (Qualigens) با خلوص تجزیه‌ای به عنوان مواد آغازگر مورد استفاده قرار گرفتند. غلظتهای متفاوتی از محلول های آبی نیترات نقره و محلول های گلوکز با هم مخلوط شده و به هم زده شدند تا محلول یکنواختی حاصل گردد. محلول آبی دی اتیل آمین (DEA) با مولاریته معلوم به سرعت به آن اضافه شد و محلول به شدت به هم زده شد. آزمایش های مشابهی با سدیم کربنات و سدیم هیدروکسید انجام گردید. رنگ محلول به سیاه، قهوه‌ای تغییر کرد و سرانجام در غلظت های بالاتر S5-S10 رسوب سبز روشنی بدست آمد. پس از آهسته خالی کردن و شستشوی مکرر رسوب ۲ تا ۳ بار با آب مقطر، رسوب جمع آوری شد و در هوا در دمای ۵۰-۶۰ درجه سانتیگراد خشک گردید. پودر خشک شده نهایی که به رنگ سبز کم رنگ بود، در معرض دیگر آزمایش‌های ضد باکتریایی و تعیین خصوصیات قرار گرفت. جزئیات پارامترهای واکنش برای DEA در جدول ۱ ارائه شده است. در نمونه های S4–S1 از غلظت های کم واکنشگرها استفاده شد و سوسپانسیون‌هایی حاصل شدند که هنگامی که با استفاده از DEA تهیه می‌شدند، در مقایسه با NaOH و Na2CO3 که زود تشکیل می‌شدند، چند هفته پایدار می‌ماندند.
۲-۲٫ خصوصیات نانوپودرهای نقره
پودرهای حاصل شده تحت شرایط مختلف با استفاده از تکنیک های متفاوت شناسایی شدند. خواص جذب نور این ذرات با استفاده از یک اسپکترومتر فرابنفش- مریی پلامبدا ۶۵۰، پرکین- المیر مورد آزمایش قرار گرفت تا تشکیل نانوذرات نقره را تأیید نماید. سوسپانسیون ها به صورت تهیه شده، آزمایش شدند. نمونه های پودر شده با پخش در آب با استفاده از به هم زدن و صوت افکنی تهیه گردیدند. نمونه های پودر شده با استفاده از یک دستگاه پراش سنج پرتوX پیشرفته AXS D8 بروکر مورد مطالعه پراش پرتو (XRD) X قرار گرفتند تا ساختار آنها تعیین شود. مورفولوژی، اندازه و شکل ذرات با استفاده از یک میکروسکوپ پویش الکترون هیتاچی مجهز به EDAX تعیین گردید. یک قطره از سوسپانسیون نانوذرات نقره با نانوپودرهای نقره پخش شده در آب بر روی نوار کربنی یا شمش آلومینیومی ریخته شد و خشک گردید، اسپکتروسکوپی فرو سرخ تبدیل فوریه(FTIR) در یک اسپکترومتر ترمو ترمونیکولت نکسوس ۷۴۰ انجام شد. نمونه های پودرشده یا KBr مخلوط شده و در فشار ۱۰۰۰psi به شکل قرص در آمدند. اندازه‌گیری‌های اسپکتروسکوپی فوتوالکترون پرتو (XPS) X در یک دستگاه KRATOS-AXIS 165 مجهز به آندهای دوتایی آلومینیوم – منیزیم با استفاده تابش Mg Kα انجام گردید. برق پرتو X، ۱۵kV و ۵mA بود. فشار محفظه ی آنالیز در طی پویش ۱۰۹ تور بود. موقعیت پیکها بر اساس کالیبراسیون با توجه به پیک C 1s در ۲۸۴٫۶eV بود. طیف‌های XPS حاصله با استفاده از روش مربعی غیر خطی با منحنی توابع لورنتزی و گاوسی پس از کسر کردن زمینه چند جمله‌ای از اطلاعات خام، تطابق داده شد.
۲-۳٫ آزمایش ضد باکتریایی
آگار تغذیه‌ای در دو ظرف کوچک مخصوص کشت باکتری که استریلیزه شده و در دسترس بود ریخته شد و به آن فرصت داده شد تا جامد شود. برای فهم فعالیت ضد باکتریایی نانوپودرهای نقره، ۰٫۱ gm نانوپودر نقره با ۱ml آب محتوی ۱۷۰CFU/ml باکتری ای.کولی (E.Coli) مخلوط گردید. یک میلی‌لیتر آب محتوی ۱۷۰CFU/ml باکتری ای.کولی (E.Coli) به سرعت روی صفحه آگار حرکت کرد و ۱ml آب محتوی باکتری که با نانو پودر نقره مخلوط شده بود بر روی صفحه دیگر به سرعت حرکت نمود و به طور یکنواخت پخش گردید. صفحات در دمای ۳۷ درجه سانتیگراد به مدت ۲۴ ساعت نگه داشته شدند. رشد کولنی باکتری ها مشاهده گردید.
سنتز و شیمی سطح نانو ذرات نقره
۳- نتایج و بحث
از آزمایش آینه نقره عموما برای تشخیص حضور گروه آلدئیدی در ترکیب آلی استفاده می‌شود. در اینجا نیترات نقره و آمونیاک اضافی در حضور آلدئید با هم واکنش می‌کنند که آلدئید به فرم کربوکسیلیک اسید اکسایش یافته و نقره آزاد می‌شود و بر روی دیواره ظرف شیشه‌ای رسوب می‌کند تا آینه نقره ایجاد شود. واکنش کلی می‌تواند به صورت زیر نوشته شود:
سنتز و شیمی سطح نانو ذرات نقره
۴- نتیجه گیری
تحقیق حاضر یک روش سنتز شیمیایی تر ساده و کم هزینه را برای تولید نانوپودرهای نقره نشان می‌دهد. نانوذرات نقره در یک واکنش اکسایش- کاهش ساده ی دی اتیل آمین، گلوکز و نیترات نقره تشکیل می‌شوند. با افزایش غلظت دی اتیل آمین در نمونه های S2-S4، جابجایی آبی در λmax مشاهده می‌گردد که نشان می‌دهد این عامل، عامل کنترل کننده اندازه است. بررسی مفصل آنالیز سطح با استفاده از XPS و FTIR حضور گلوکونیک اسید را که نانوذرات نقره را به صورت کپسول در می‌آورد، نشان می‌دهد. بار منفی روی سطح که ناشی از حضور گلوکونیک اسید می‌باشد به وسیله رزین تبادلگر آنیونی تأیید می‌شود. تحقیقات ضد باکتریایی، فعالیت بسیار بالا در برابر باکتری ای.کولی(E.Coli) را نشان می‌دهد. این فرایند، که نانوپودرهای نقره در مقیاس وسیع خواص ضد باکتریایی بسیار موثری ایجاد می‌کنند، قطعا به سمت افزایش ارزش تجاری و گستردگی محدوده کاربرد پیش می‌رود.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
