Oblast techniky

Vynález se týká přípravy koncentrované (až 150 g Ag/dm³), agregačně dlouhodobě stabilní disperze nanočástic stříbra. Tato disperze je převeditelná do podoby prášku vysušením, a zpětně převeditelná do disperze bez změny základních vlastností nanočástic.

Dosavadní stav techniky

Nanočástice stříbra bývají obvykle připravovány v podobě zředěných disperzí, které i přes nízkou koncentraci vyžadují povrchovou modifikaci s cílem jejich stabilizace vůči agregaci. Sklon k agregaci je dán lyofobním charakterem těchto částic vůči disperznímu mediu. Nanočástice stříbra mohou být obecně připraveny buď dispergačním způsobem, nebo tzv. kondenzačním způsobem. Prvně zmíněný přístup zahrnuje dispergaci makroskopického materiálu do podoby menších ideálně nanoskopických - objektů. V případě kondenzačních metod jde o proces opačný. Za pomoci redukčního činidla dochází k redukci prekurzoru nanočástic, kterým je typicky sůl obsahující stříbrný kation. V obou případech je ale nutné nanočástice stříbra povrchově modifikovat, aby bylo zabráněno jejich nežádoucí agregaci. Mezi nejčastěji používané povrchové modifikátory patří obecně tzv. povrchově aktivní látky (označované také jako surfaktanty) či polymery [Kvítek L.; Panacek A.; Soukupova J.; Kolár M.; Večeřova R.; Pracek R.; Holecova M.; Zbořil R. Journal of Physical Chemistry C, 112 (2008) 5825 - 583], Mezi nejčastěji používané polymery, výrazným způsobem upravujícím agregátní chování takových systémů, patří citrát sodný, dodecylsulfát sodný, polyoxyethylen monooleáty, polyakrylát sodný, polyethylenglykoly, polyvinylpyrolidony, polyvinylalkoholy [Soukupova J.; Kvítek L.; Panacek A.; Nevecna T.; Zbořil R. Materials Chemistry and Physics, 111 (2008) 77 - 81;, Panacek A.; Pracek R.; Hrbac J.; Nevecna T.; Stefíkova J.; Zbořil R.; Kvítek L. Chemistry of Materials, 26 (2014) 1332-1339; Ranoszek-Soliwoda K.; Tomaszewska E.; Socha E.; Krzyczmonik P.; Ignaczak A.; Orlowski P.; Krzyzowska M.; Celichowski G.; Grobelny J. Journal of Nanoparticle Research, 19 (2017) 273], Až na výjimky, které budou popsány níže, jsou v odborné literatuře publikovány syntetické postupy umožňující přípravu disperzí s koncentrací stříbra, ve formě nanočástic, do jednotek g-dm'³. Nevýhodou je komplexnost/složitost systémů a postupů, jakými jsou tyto disperze připravovány.

Příprava patrně nej koncentrovanější disperze byla publikována v roce 2011 G. Changem a spol. [Journal of Nanoparticle Research, 13 (2011) 2689-2695], Disperze byla připravena pomocí hydrotermální redukce za použití poly[(2-ethyldimethylamminoethylmetakrylát ethylsulfát)-co(1-vinylpyrrolidonu)] jakožto redukčního a stabilizačního činidla a dusičnanu stříbrného jako prekurzoru nanočástic stříbra. Směs výše zmíněného kopolymeru, s molekulovou hmotností 1000000, a prášku AgNO3 byla zahřívána při teplotě 170 °C po dobu 30 minut v autoklávu. Výsledkem byla disperze s koncentrací stříbra rovnou 635 g/dm³. Nicméně připravená disperze byla silně polydisperzní, což je z hlediska aplikačního zcela nežádoucí. Zásadní nevýhodou tohoto přistupuje specifický kopolymer a podmínky, za kterých jsou nanočástice připravovány, a to vysoká teplota a použití autoklávu.

Další postup přípravy vysoce koncentrované disperze byl publikován v roce 2016 A. Kumarem a kol. [Journal of Colloid and Interface Science, 470 (2016) 196-203], V tomto případě byla připravena disperze o koncentraci stříbra rovné 196 g/dm³. Dusičnan stříbrný je v rámci této syntézy nejprve převeden na amonný komplex, který jev následném kroku zredukován pomocí resorcinolu jako redukčního činidla. S ohledem na fakt, který byl zmíněn výše, bylo nutné vzniklé nanočástice stabilizovat. Pro tyto účely byla použita arabská guma. pH systému bylo 9 a

- 1 CZ 307919 B6 teplota reakční směsi byla cca 50 °C. Prodleva mezi přídavky jednotlivých reakčních komponent byla 8 až 60 minut. Díky takto specifickému procesu přípravy nanočástic bylo možné získat poměrně monodisperzní systém. S ohledem na variaci jednotlivých proměnných, tj. teploty, pH, prodlevy přídavků jednotlivých reakčních komponent, byly získány částice ve velikostním rozsahu 12 až 80 nm. Nevýhodou tohoto systému je nejen jeho značná složitost, ale i komplexnost přípravy disperze zahrnující řadu proměnných.

Výrazně zředěnější disperzi, ale přesto bezesporu ještě stále spadající do oblasti vysoce koncentrovaných disperzí, připravili v roce 2003 I. Sondi a kol. [Journal of Colloid and Interface Science, 260 (2003) 75 - 81], Jejich disperze měly koncentraci stříbra přibližně 30 g/dm³. K přípravě disperze byl použit dusičnan stříbrný jako prekurzor nanočástic stříbra, Daxad 19 byl použit jako povrchový modifikátor a kyselina askorbová jako redukční činidlo. Autoři také tvrdí, že bylo možné takto připravené disperze po centrifůgaci vysušit při nízké teplotě (avšak konkrétní údaj o teplotě chybí) a následně redispergovat za použití ultrazvuku (avšak opět data chybí). Stejné modifikační činidlo, tj. Daxad, bylo použito při přípravě disperze s finální koncentrací stříbra rovnou 100 g/dm³. Tuto syntézu publikoval v roce 2009 A. Jitiuanu a spol. [Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 9 (2009) 1891-1896], Při typické přípravě disperze byl použit dusičnan stříbrný jako prekurzor nanočástic stříbra, diethylenglykol jako redukční činidlo a Daxad 11G jako modifikační činidlo stabilizující vznikající nanočástice stříbra. Redukce probíhá poté při teplotě 170 °C.

V roce 2015 se syntézou využívající redukční a stabilizační vlastnosti polyethyleniminu zabývali A. Shahzad a spol. [RCS Advanced, 5 (2015) 28652-28661], Za použití polyethyleniminu jako redukčního a stabilizačního činidla a dusičnanu stříbrného jako prekurzoru nanočástic stříbra připravili disperzi s koncentrací stříbra cca 20 g/dm³. Syntéza ale trvala 10 hodin, pH reakční směsi bylo 10 a polyethylenimin s molekulovou hmotností 750000 byl přidáván ve značném nadbytku, aby byl v dalším kroku cíleně odstraňován.

Výše uvedené přístupy k přípravě vysoce koncentrovaných disperzí sice nabízejí možnosti, jak takové disperze připravit, ale ve většině případů se jedná o přístupy používající specifické stabilizační prostředky či specifické redukční látky. Všechny také zahrnují poměrně komplikovaný a časově náročný syntetický postup. Právě vůči všem těmto aspektům se vymezuje podávaná patentová přihláška. Úkolem předkládaného vynálezu je poskytnout jednoduchý způsob s minimem reakčních komponent, kterým lze připravit vysoce koncentrované, úzce disperzní, v čase agregátně stabilní disperze, které je možné převést do podoby prášku a zpět do podoby vysoce koncentrované disperze se zachováním základních částicových charakteristik obsažených nanočástic.

Podstata vynálezu

Vynález poskytuje způsob přípravy koncentrované (až 150 g Ag/dm³), agregačně dlouhodobě stabilní disperze nanočástic stříbra, poskytuje i tuto stabilní disperzi, a rovněž stabilní zpětně dispergovatelný prášek. Pro přípravu disperze postačují dvě reakční komponenty, příprava je jednoduchá, lze ji provádět za mírných podmínek a s minimálním laboratorním vybavením.

Předmětem předkládaného vynálezu je v prvním aspektu způsob přípravy agregačně dlouhodobě stabilní disperze nanočástic stříbra. Při tomto způsobu se uvede do kontaktu v roztoku rozvětvený polyethylenimin (PEI) s alespoň jedním prekurzorem nanočástic stříbra obsahujícím kationty stříbra, za teploty alespoň 40 °C a/nebo za působení UV záření. Tím dojde k termálně nebo UV zářením indukované redukci kationtů stříbra za tvorby systému úzce disperzních nanočástic stříbra. Rozvětvený polymemí řetězec PEI plní funkci redukční i stabilizační, a nejsou tedy nutná další stabilizační nebo redukční činidla.

-2CZ 307919 B6

Teplota alespoň 40 °C nebo působení UV záření zajišťuje získání téměř monodiperzní disperze, která je vhodná pro většinu aplikací.

V jednom výhodném provedení se nejprve připraví roztok rozvětveného polyethyleniminu, tento roztok se zahřeje na teplotu alespoň 40 °C, a následně se přidá roztok prekurzoru obsahujícího kationty stříbra.

Prekurzorem obsahujícím kationty stříbra je sůl nebo komplexní sloučenina stříbra, která je rozpustná v použitém rozpouštědle. Rozpouštědlem může být s výhodou polární rozpouštědlo, jako je voda, dimethylformamid, methanol, ethanol, aceton, propanol, amoniak. Prekurzorem může být s výhodou dusičnan stříbrný, chloristan stříbrný, fluorid stříbrný, tetrafluoroboritan stříbrný, nebo vodorozpustný komplex stříbrných iontů jako např. diaminstribmý komplex.

Prekurzor stříbra se použije v koncentraci mezi 0,1 g Ag/dm³ a 150 g Ag/dm³.

Postup je poměrně univerzální ve vztahu k rozvětveným molekulám polyethyleniminu s odlišnou molekulovou hmotností. Rozvětvený polyethylenimin má však s výhodou molekulovou hmotnost od 800 po 1 000 000 g.mol¹.

Molámí poměr prekurzoru stříbra k rozvětvenému polyethyleniminu je 1 až 9 mol stříbra na 1 mol jednotky 1000 g/mol rozvětveného polyethyleniminu. S výhodou je poměr 5 až 9, 'výhodněji 5,5 až 7 mol stříbra na 1 mol jednotky 1000 g/mol rozvětveného polyethyleniminu.

Disperze se s výhodou připravuje při pH v rozmezí 5 až 9, výhodněji v rozmezí 6 až 8, tedy v neutrálním pH, ale následně lze změnit pH systému dle požadavku, a to bez změny základních částicových charakteristik.

Teplota reakce je s výhodou 40 °C až teplota varu rozpouštědla, výhodněji 60 až 90 °C. Alternativně lze redukci indukovat UV zářením.

Připravenou disperzi lze v dalším kroku s výhodou vysušit, například při laboratorní teplotě (25±3°C) či při teplotě vyšší než je laboratorní teplota (např. ve sprejové sušárně), ale s výhodou do 120 °C. Sušení lze provést volným odpařením rozpouštědla, sprejovým sušením, nebo jiným způsobem vhodným obecně pro sušení disperzí. Výsledkem sušení jsou krystalky, které lze dále zhomogenizovat.

Předmětem předkládaného vynálezu jev druhém aspektu disperze, sestávající z nanočástic stříbra, rozpouštědla a rozvětveného polyethyleniminu, kde poměr stříbra k rozvětvenému polyethyleniminu je 1 až 9 mol stříbra na 1 mol jednotky 1000 g/mol rozvětveného polyethyleniminu. S výhodou je poměr 5 až 9, výhodněji 5,5 až 7 mol stříbra na 1 mol jednotky 1000 g/mol rozvětveného polyethyleniminu.

Obzvlášť výhodné molámí poměry stříbra k rozvětvenému polyethyleniminu (PEI) o dané molámí hmotnosti jsou následující: Ag: PEI (M_w = 800) - 5:1 nebo nižší; Ag: PEI (M_w = 25 000) - 150 : 1 nebo nižší; Ag: PEI (M_w = 600 000) - 3720 : 1 nebo nižší.

Nanočástice jsou obecně definovány jako částice mající rozměry v rozmezí 1 až 1000 nm, v tomto vynálezu s výhodou mají rozměry v rozmezí 2 až 200 nm.

Rozpouštědlem je s výhodou polární rozpouštědlo, výhodněji vybrané ze skupiny voda, dimethylformamid, methanol, ethanol, aceton, propanol, amoniak.

Předmětem předkládaného vynálezu je v třetím aspektu dispergovatelný prášek, obsahující nanočástice stříbra a rozvětvený polyethylenimin. Tento prášek se získá vysušením disperze, s výhodou při teplotě do 120 °C. Tento prášek lze opětovně převést do podoby vodné disperze

-3 CZ 307919 B6 nebo disperze v polárním rozpouštědle, mající identické vlastnosti jako původní disperze bez nutnosti použití jakýchkoliv dispergačních technik.

Prášek je možné inkorporovat i do různých polymemích matric (např. LDPE či PVC), kdy je prášek vmíchán do směsi monomerů připravovaného jednodruhového či směsného polymeru, plastu, laku; či do jiných matric, například skla, masťových, krémových a gelových základů, zátěrových past určených pro ochranu textilií. Výhodou práškuje možnost rovnoměrné distribuce nanočástic stříbra (AgNPs) v celém objemu bez vzniku specifických krystalizačních center - tzn. bez míst, kde by docházelo k masivní agregaci částic.

Objasnění výkresů

Obrázek 1: Snímek z transmisního elektronového mikroskopu (TEM) systému - viz Příklad 1. Nanočástice stříbra připravené termálně indukovanou redukcí v dvousložkovém systému obsahující rozvětvený polyethylenimin s molekulovou hmotností 800 a dusičnan stříbrný jako prekurzor nanočástic. Koncentrace připravené disperze byla 25 g/dm^-3. Pro potřeby charakterizace vzorku na TEM musel být vzorek zředěn.

Obrázek 2: Snímek z transmisního elektronového mikroskopu (TEM) systému - viz Příklad 2. Ultramalé nanočástice stříbra připravené termálně indukovanou redukcí v dvousložkovém systému rozvětvený PEI@AgNPs. (pozn. ostře ohraničená oka jsou součástí struktury TEM síťky). Koncentrace připravené disperze byla 5 g/dm^-3. Dole: charakterizace disperze pomocí DLS poukazující na monodisperzitu systému. Pro potřeby charakterizace vzorku na TEM musel být vzorek zředěn.

Obrázek 3: Nanočástice stříbra generované v disperzi o koncentraci Ag rovné 20 g/dm³- viz Příklad 3. Velikost částic cca 5 nm. Systém má úzkou velikostní distribuci částic. Pro potřeby charakterizace vzorku na TEM musel být vzorek zředěn.

Obrázek 4: Nanočástice stříbra generované v disperzi o koncentraci Ag rovné 150g/dm³ - viz Příklad 4. Pro potřeby charakterizace vzorku na TEM musel být vzorek zředěn.

Obrázek 5: Nanočástice stříbra v disperzi s koncentrací Ag rovné 100 g/dm³ - viz Příklad 5. Velikost částic podle DLS byla 15±3 nm. (A) Dle reálných TEM snímků disperze (pro tyto účely zředěné), byla velikost částic v disperzi cca 10 nm. (B) Distribuční diagram charakterizující disperzi nanočástic stříbra s koncentrací stříbra rovnou 100 g/dm³ za použití vzniklé za použití rozvětveného polyethyleniminu s molekulovou hmotností 600 000. Pro potřeby měření byla disperze zředěna, což je nezbytné pro tento druh měření.

Obrázek 6: Distribuční křivka získaná pomocí dynamického rozptylu světla (DLS) charakterizující disperzi nanočástic stříbra (koncentrace stříbra 5,4 g/dm³) - viz Příklad 6 připravených za použití rozvětveného polyethyleniminu s molekulovou hmotností 250 000. Iniciace redukce byla provedena pomocí UV záření (vlnová délka 254 nm) během 15 minut. Pro potřeby měření byla disperze zředěna, což je nezbytné pro tento druh měření.

Obrázek 7: Proces samovolného „rozpouštění“ prášku a příprava disperze nanočástic stříbra.

Obrázek 8: Příprava různě koncentrovaných disperzí z prášku nanočástic stříbra. (A) vizuální podoba disperzí - průhledné disperze s různou intenzitou zbarvení dle množství přidaného prášku. (B) UV/VIS spektra připravených disperzí obsahujících ve 3 ml destilované vody 0,00lg; 0,003g a 0,006g prášku AgNPs (spektra byla naměřena bez ředění). (C) Disperze obsahující v 3 mL destilované vody 0,014 g prášku AgNPs - zde bylo nutné pro potřeby měření disperzi 6x zředit. V disperzích jsou dle UV/VIS spekter přítomny jen malé částice (dle pozice pík v oblasti

-4CZ 307919 B6 kolem 400 nm; přítomnost agregátů je vyloučena, protože v oblasti, kde by bylo možné je detekovat, tj. 550 až 750 nm, není ani náznak sekundárního maxima).

Obrázek 9: Monitorování agregátní stability nanočástic stříbra ve vodné disperzi podle příkladu 4 při uchovávání po dobu 2 let (disperze o koncentraci stříbra 150 g/L byla pro potřeby charakterizace pomocí UV/VIS naředěna).

Příklady uskutečnění vynálezu

Materiály a metody:

Pro přípravu nanočástic stříbra byl použit dusičnan stříbrný a rozvětvený polyethylenimin o molámích hmotnostech 800, 25 000, 600 000 (všechny tyto PEI jsou komerčně dostupné od spol. Sigma-Aldrich pod názvem „polyethylenimine branched“). Všechny chemikálie byly použity bez dalšího přečišťování. Pro přípravu roztoků byla použita destilovaná voda (18 ΜΩ-cm¹, Millipore).

Připravené disperze/prášky byly charakterizovány pomocí přístroje pracujícího na principu dynamického rozptylu částic (DLS) Zetasizer Nano ZS instrument (Malvem), dále pak pomocí transmisního elektronového mikroskopu (TEM) JEOL JEM-2010 (urychlovací napětí 200 kV; rozlišení 0,194 nm). Disperze byly dále charakterizovány pomocí UV/VIS spektroskopie (Specord S600 (Analytic Jena AG)), protože se jedná o metodiku, která je citlivá na odhalení případně přítomných agregátů, které mají absorpční maximum v oblasti mezi 550 a 750 nm.

Příklad 1: Příprava disperze nanočástic stříbra o koncentraci 25 g/dm³ za použití PEI s molekulovou hmotností 800 ml roztoku rozvětveného polyethyleniminu (PEI) s molekulovou hmotností 800 o molámí koncentraci rovné 0,0618 mol/dm³ bylo zahřáto na teplotu 70 °C na ohřevné elektromagnetické míchačce a pod zpětným chladičem.

Do reakční směsi bylo napipetováno 5 ml roztoku dusičnanu stříbrného o molámí koncentraci rovné 1,39 mol/dm³. Již během pipetování roztoku dusičnanu došlo ke změně zabarvení reakční směsi z průhledné na nejdříve žlutou a pak hnědou (pozn. při výrazném naředění je evidentní, že je disperze světle žlutá (tedy s absorpčním maximem cca 400 až 430 nm), což indikuje přítomnost částic do velikost max. desítek nm).

Reakční směs byla míchána na ohřevné elektromagnetické míchačce a pod zpětným chladičem po dobu 30 minut.

Následně byla reakce ukončena sejmutím reakční směsi z míchačky. Připravená disperze byla charakterizována pomocí dynamického rozptylu světla, transmisní elektronové mikroskopie (Obr. 1).

Příklad 2: Příprava disperze nanočástic stříbra o koncentraci stříbra 5 g/dm³ o objemu 20 ml za použití rozvětveného polyethyleniminu s molekulovou hmotností 25 000

1,3 ml roztoku rozvětveného polyethyleniminu 25 000 o koncentraci 5-10^-3 mol/dm³ je spolu s 18,236 ml destilované vody je pod zpětným chladičem a na elektromagnetické míchačce vytemperován na teplotu 80 °C.

Za intenzivního míchání je následně do roztoku polymeru přidáno 0,464 ml roztok dusičnanu stříbrného o koncentraci 2 mol/dm³.

-5 CZ 307919 B6

Po smíchání prekurzoru s polymemím linkerem dojde k pozvolnému zbarvení reakčního systému nejdříve do žlutá a následně do hnědavé barvy. Během 15 minut je redukce dokončena a reakční systém může být odstaven z výhřevné elektromagnetické míchačky.

Disperze byla následně charakterizována pomocí TEM a DLS (Obr. 2).

Příklad 3: Příprava disperze nanočástic stříbra o koncentraci stříbra 20 g/dm³ o objemu 20 ml za použití rozvětveného polyethyleniminu s molekulovou hmotností 25 000

1,3 ml roztoku rozvětveného polyethyleniminu 25 000 o koncentraci 0,02 mol/dm³ je spolu s 16,844 ml destilované vody je pod zpětným chladičem a na elektromagnetické míchačce vytemperován na teplotu 80 °C.

Za intenzivního míchání je následně do roztoku polymeru přidáno 1,856 ml roztoku dusičnanu stříbrného o koncentraci 2 mol/dm³.

Po smíchání prekurzoru s polymemím linkerem dojde k pozvolnému zbarvení reakčního systému nejdříve do žlutá a následně do hnědavé barvy. Během 15 minut je redukce dokončena a reakční systém může být odstaven z výhřevné elektromagnetické míchačky.

Disperze byla následně pro potřeby charakterizace pomocí transmisního elektronového mikroskopu (TEM) zředěna destilovanou vodou (Obr. 3).

Příklad 4: Příprava vysoce koncentrované disperze nanočástic stříbra o koncentraci 150 g Ag/dm³ za použití rozvětveného polyethyleniminu s molekulovou hmotností 25 000.

Do trojhrdlé baňky bylo napipetováno 10 ml roztoku rozvětveného polyethyleniminu s molekulovou hmotností 25 000 o koncentraci 0,0177 mol/dm³. Baňka byla umístěna na elektromagnetickou míchačku pod zpětný chladič a roztok vytemperován na teplotu 80 °C.

Následně bylo k roztoku polymeru postupně pripipetováno 10 ml roztoku dusičnanu stříbrného o molámí koncentraci 2,8 mol/dm³. Postupně došlo k zbarvení směsi roztoků z průhledné na temně hnědou. Reakční směs byla po dobu 30 minut intenzivně míchána při teplotě 80 °C.

Následně byla disperze zcharakterizována pomocí transmisního elektronového mikroskopu, UV/VIS spektrofotometrie a pomocí dynamického rozptylu světla. Snímek zředěné disperze nanočástic stříbra (zředěno jen pro potřeby přípravy vzorku na TEM) je prezentovaný jako Obr.

4.

Příklad 5: Příprava disperze nanočástic stříbra o koncentraci stříbra rovné 100 g/dm³ za použití rozvětveného polyethyleniminu s molekulovou hmotností 600 000.

ml roztoku rozvětveného polyethyleniminu s molekulovou hmotností 600 000 o koncentraci rovné 0,00033067 mol-dm’³ bylo zahřáto pod zpětným chladičem na teplotu 70 °C za současného intenzivního míchání pod zpětným chladičem.

Stále za intenzivního míchání bylo postupně pripipetováno 5 ml roztoku dusičnanu stříbrného o molámí koncentraci 3,72 mol-dm'³. Po smíchání prekurzoru s polymerem došlo k intenzivnímu zabarvení reakční směsi do hnědá.

Disperze byla následně pro potřeby charakterizace pomocí transmisního elektronového mikroskopu (TEM) a dynamického rozptylu (DLS) zředěna destilovanou vodou (Obr. 5).

Příklad 6: Příprava disperze nanočástic stříbra o koncentraci stříbra rovné 5,4 g/dm³ za použití rozvětveného polyethyleniminu s molekulovou hmotností 25 000 s UV iniciací.

-6CZ 307919 B6

Do kádinky, umístěné na elektromagnetické míchačce, bylo napipetováno 5 ml roztoku polyethyleniminu s molekulovou hmotností 25 000 o koncentraci 4,8-10'⁴ mol/dm³. Následně bylo připipetováno 13 ml vody, aby výsledná koncentrace PEI byla v systému s obsahem 20 ml reakční směsi rovna koncentraci 1,2-10'⁴ mol/dm³.

Nad kádinku byla umístěna UV lampa (vlnová délka 254 nm; vzdálenost od hladiny v kádince cca 15 cm).

Následně byly do kádinky pripipetovány 2 ml roztoku dusičnanu stříbrného o koncentraci 0,5-10'⁴ mol/dm³. (Výsledná koncentrace dusičnanu stříbrného byla tedy 0,05 10'⁴ mol/dm³).

Po přídavku prekurzoru nanočástic byla směs míchána pod UV lampou ještě po dobu 15 minut. Následně byla směs odstavena z míchačky a charakterizována pomocí DLS (Obr. 6).

Příklad 7: Převedení disperze do podoby prášku a zpětná převedení do disperze.

Připravené vysoce koncentrované disperze podle příkladů 1 až 6 jsou všechny vysušitelné za normálního tlaku a při teplotě do 120 °C. Nad touto teplotou je iniciována částečná agregace připravených nanočástic. Naopak není významný rozdíl mezi práškem připraveným sušením v exikátoru či v sušárně (byl studován teplotní rozsah 30 °C až 120 °C po desítkách °C). Ve všech případech byly připraveny krystalky, které byly dále mechanicky rozmělněny. Následným vhozením takto připraveného prášku do kapalného media (voda či směs - voda/alkohol, DMF, aceton, amoniak) dochází k zpětné přípravě disperze (Obr. 7 a 8).

Příklad 8: Sledování agregátní stability vysocekoncentrováných disperzi AgNPs.

Všechny připravené disperze byly sledovány v čase s důrazem na monitorování změny částicových charakteristik. UV/VIS spektroskopie je obecně vnímána jako nejpřesnější metodika schopná odhalit i sebemenší agregační tendence systému - při agregaci dochází totiž ke generaci sekundárního píku v oblasti kolem 650 až 750 nm a adekvátnímu poklesu primárního píku v oblasti kolem 400 nm (korespondujícího s přítomností nanočástic stříbra). Dokonce ani v disperzi s obsahem stříbra 150 g/dm³ nedošlo po dvou letech k výraznému poklesu prvního píku (v oblasti kolem 400 nm) a sekundární pík nebyl vůbec detekován (Obr. 9).

Průmyslová využitelnost

Disperze nanočástic stříbra podle předkládaného vynálezu může být použita v aplikacích, pro něž jsou běžně disperze nanočástic stříbra používané, například na antibakteriální povlaky realizované z disperze.

Prášek nanočástic stříbra podle předkládaného vynálezu může být použit k fůnkcionalizaci různých materiálů, kde jsou antimikrobiální/antifoulingové vlastnosti požadované v celém objemu a kde není možné použití vodné nebo kapalné disperze (tzv. nutné bezvodé prostředí). Například se může jednat o plasty, laky, zátěrové pasty určené pro ochranu textilií, kosmetické prostředky (masti, krémy, hydrogely atd.).