PL211422B1 - Sposób wytwarzania stężonych hydrozoli nanocząstek srebra - Google Patents
Sposób wytwarzania stężonych hydrozoli nanocząstek srebraInfo
- Publication number
- PL211422B1 PL211422B1 PL381590A PL38159007A PL211422B1 PL 211422 B1 PL211422 B1 PL 211422B1 PL 381590 A PL381590 A PL 381590A PL 38159007 A PL38159007 A PL 38159007A PL 211422 B1 PL211422 B1 PL 211422B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- silver
- hydrosols
- nanomolecules
- condensed
- nanoparticles
- Prior art date
Links
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 24
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 title claims description 23
- 239000004332 silver Substances 0.000 title claims description 23
- 239000008131 herbal destillate Substances 0.000 title claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical group [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 4
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N EtOH Substances CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 2
- -1 ethanol diamine Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 2
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 2
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003253 viricidal effect Effects 0.000 description 2
- BGJSXRVXTHVRSN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trioxane Chemical compound C1OCOCO1 BGJSXRVXTHVRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- GOMCKELMLXHYHH-UHFFFAOYSA-L dipotassium;phthalate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C([O-])=O GOMCKELMLXHYHH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229960000999 sodium citrate dihydrate Drugs 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
RZECZPOSPOLITA
POLSKA
Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (54) (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 211422 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 381590 (51) Int.Cl.
C01G 5/00 (2006.01) B82B 3/00 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 24.01.2007
Sposób wytwarzania stężonych hydrozoli nanocząstek srebra (73) Uprawniony z patentu:
NANOCO SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Tarnowskie Góry, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono:
04.08.2008 BUP 16/08 (72) Twórca(y) wynalazku:
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
RAFAŁ RADOŁA, Bytom, PL WITOLD STOKŁOSA, Czerwionka-Leszczyny, PL
31.05.2012 WUP 05/12 (74) Pełnomocnik:
rzecz. pat. Leokadia Korga
PL 211 422 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania stężonych hydrozoli nanocząstek srebra o efektywnym działaniu katalitycznym, kompleksującym, zwłaszcza bakteriobójczym, grzybobójczym i wirusobójczym.
Nanocząstki srebra w strukturze hydrozolu wykazują unikalne właściwości cząstek nanoskali nieosiągalne w zakresie wymiarów konwencjonalnych, takie jak duża i selektywna reaktywność rozwiniętej i zakrzywionej warstwy powierzchniowych atomów, kwantowo-mechaniczne efekty elektryczne, magnetyczne i optyczne, a także zdolność do tworzenia regularnych supersieci o strukturze 1D-3D. Właściwości te są stosowane w mineralnych i organicznych srebro-pochodnych nanokompozytach o efektywnym działaniu katalitycznym, kompleksującym, bakteriobójczym, grzybobójczym i wirusobójczym, również elektrycznym, optycznym, optoelektronicznym, magnetycznym, a dodatkowo w syntezie nanoproszków srebra i reagentów chemicznych.
Znanych jest wiele metod i sposobów wytwarzania hydrozoli srebra. Jednakże, najczęściej ich hydrofobowość powoduje aglomerację nanocząstek srebra w stężonych hydrozolach. Dotychczas uzyskiwano trwałe hydrozole nanocząstek srebra o niewielkim stężeniu, maximum 0,001 mol/l, pomimo wykorzystywania zróżnicowanych metod ich syntezy opartych preferencyjnie na redukcji jonu srebra Ag(l) do srebra metalicznego Ag(0), przy stosowaniu zróżnicowanych reduktorów i warunków redukcji oraz wprowadzaniu do reagującej mieszaniny surfaktantów, polielektrolitów i chelatujących cząstek, supramolekuł i polimerów, takich jak alkohol poliwinylowy, polioksany, poli(N-winylo-2-pirolidon) lub poliuretany.
Z opisu zgłoszenia patentowego US2007003603 znane są również rozcieńczone hydrozole, także w nanodyspersjach srebra otrzymywanych w semi-mikroskali. Te hydrozole przeznaczone są do niezwłocznego, dalszego wykorzystania nanocząstek na powierzchni np. tkanin.
W zgłoszeniu patentowym WO 2005085339 wykazano, że niewielkie stężenia trwałych hydrozoli nanocząstek srebra uzyskiwane znanymi metodami ograniczają ich przydatność, zwłaszcza w zastosowaniach związanych z wytwarzaniem nanokompozytów.
Sposób wytwarzania stężonych hydrozoli nanocząstek srebra, według wynalazku charakteryzuje się tym, że 0,01 - 1 mol/l roztworu zawierającego srebro kationowe redukuje się do nanocząstek srebra metalicznego odczynnikiem o stężeniu 0,04 - 1 mol/l, zawierającym co najmniej jeden reduktor oraz jeden kwas di - lub polikarboksylowy o stężeniu 0,01-1 mol/l o właściwościach chelatujących srebro. Proces prowadzi się w polu promieniowania mikrofalowego w temperaturze 273 - 293K w czasie od 10 sekund do 3 minut.
Korzystnie jest, że jako reduktor stosuje się etanolotriaminę, etanolodiaminę, glukozę lub kwas askorbinowy.
Również korzystnie jest, że srebro kationowe wprowadza się w strukturze azotanu srebra.
Nieoczekiwanie okazało się, że szybkość redukcji srebra jonowego Ag(l) do srebra metalicznego Ag(0) zależy w polu mikrofalowym głównie od struktury chemicznej reagentów. Natomiast wykorzystanie promieniowania mikrofalowego w procesie redukcji jonu srebrowego Ag(l) do klasterów i nanocząstek metalicznego Ag(0) jest efektem termicznym, wywołanym równomiernym ogrzewaniem całej masy materiału poddanego działaniu mikrofal.
Korzystne właściwości stężonych hydrozoli nanocząstek srebra według wynalazku, a zwłaszcza wysoki zakres uzyskiwanych stężeń, prosty, pozbawiony surfaktantów i polimerów skład, a także trwałość, odróżniają je od znanych, analogicznych hydrozoli.
Podstawową zaletą sposobu wytwarzania stężonych hydrozoli jest szybki przebieg reakcji, w porównaniu ze znanymi sposobami. Wpł ywa to na szczególną reaktywność nanoczą stek srebra w hydrozolach wed ł ug wynalazku. Zaś nieobecność surfaktantów i polimerów w tych hydrozolach umożliwia zachowanie naturalnej reaktywności powierzchniowej warstwy atomów srebra.
Wynalazek, bez ograniczania zakresu stosowania, jest przedstawiony w poniższych przykładach realizacji.
P r z y k ł a d 1
W reaktorze zaopatrzonym w mieszadło mechaniczne, chłodnicę zwrotną oraz wężownicę chłodzącą umieszczono 8,5 g azotanu srebra, 12,1 g ftalanu potasu, 22,5 g 1,3,5-trioksanu i 37,5 g trietanoloaminy oraz 200 ml wody. Reaktor zainstalowano wewnątrz kuchenki mikrofalowej z 700 W emiterem mikrofal o częstotliwości 2450 MHz. Zawartość reaktora mieszano mechanicznie i poddawano działaniu mikrofal przy pełnej mocy urządzenia. Zawartość reaktora doprowadzano do wrzenia
PL 211 422 B1 i utrzymywano w tym stanie przez 2 min. Otrzymany klarowny roztwór pozostawiono do ostygnię cia w temperaturze pokojowej, a nastę pnie poddano szczegółowej analizie. Uzyskano: zawartość srebra jonowego Ag(l) wynosiła 6,8% wyjściowej ilości, co odpowiada 93,2% przereagowania srebra jonowego Ag(l) do srebra metalicznego Ag(0).
Roztwór ten analizowano także w granulometrze laserowym, stwierdzając, że uzyskano rozkład wymiarów nanocząstek w zakresie od 23 nm do 97 nm, przy maksymalnej ilości cząstek o wymiarze 84 nm.
Spektrofotometria UVA/IS wykazała powstanie piku rezonansu plazmonów powierzchniowych nanocząstek metalicznych Ag(0) z maksimum 423 nm. Położenie i intensywność tego piku nie ulegały widocznym zmianom podczas 72 h przechowywania całości w temperaturze pokojowej.
P r z y k ł a d 2
W reaktorze zaopatrzonym w mieszadło mechaniczne, chłodnicę zwrotną oraz wężownicę chłodzącą umieszczono 8,5 g azotanu srebra, 4,5 g kwasu szczawiowego, 74,6 g trietanoloaminy oraz 200 ml wody. Reaktor zainstalowano wewnątrz kuchenki mikrofalowej z 700 W emiterem mikrofal o czę stotliwo ś ci 2450 MHz. Cał o ść mieszano mechanicznie i poddawano dział aniu mikrofal. Po doprowadzeniu zawartości reaktora do stanu wrzenia utrzymywano ten stan przez 1 min. Klarowny roztwór poreakcyjny pozostawiono do ostygnięcia, a następnie poddano analizie jak w przykładzie 1. W wyniku reakcji otrzymano: 96,1% przereagowania srebra jonowego Ag(l) do srebra metalicznego Ag(0).
Rozkład granulometrycznych średnic nanocząstek zawierał się w przedziale od 20 nm do 84 nm z maksymalną ilością cząstek przy 76 nm. Pik rezonansu plazmonów powierzchniowych nanocząstek srebra metalicznego Ag(0) z maksimum 421 nm.
Położenie i intensywność tego piku nie ulegały widocznym zmianom podczas 72 h przechowywania roztworu poreakcyjnego w temperaturze pokojowej.
P r z y k ł a d 3
W reaktorze zaopatrzonym w mieszadło mechaniczne, chłodnicę zwrotną oraz wężownicę chłodzącą umieszczono 8,5 g azotanu srebra, 73,5 g dihydratu cytrynianu sodu oraz 14,9 ml formaldehydu, w 37% roztworze wodnym, 29,8 g trietanoloaminy i 200 ml wody. Reaktor zainstalowano wewnątrz kuchenki mikrofalowej. Całość mieszano mechanicznie i poddawano działaniu mikrofal o częstotliwości 2450MHz emitowanych z mocą 700 W. Działanie mikrofal mieszanie mechaniczne kontynuowano do uzyskania stanu wrzenia, który podtrzymywano działaniem mikrofal przez 1 min. Następnie klarowną mieszaninę poreakcyjną pozostawiono do ostygnięcia i analizowano. Stwierdzono 98,6% przereagowania srebra jonowego Ag(l) do srebra metalicznego Ag(0).
Rozkład granulometrycznych średnic nanocząstek zawierał się w przedziale od 12 nm do 63 nm z maksymalną ilością cząstek przy 17 nm. Pik rezonansu plazmonów powierzchniowych nanocząstek metalicznych Ag(0) z maksimum 419 nm.
Położenie i intensywność tego piku nie ulegały widocznym zmianom podczas 72 h przechowywania roztworu poreakcyjnego w temperaturze pokojowej.
Claims (4)
1. Sposób wytwarzania stężonych hydrozoli nanocząstek srebra, znamienny tym, że 0,01-1 mol/l roztworu zawierającego srebro kationowe redukuje się do nanocząstek srebra metalicznego odczynnikiem o stężeniu 0,04-1 mol/l, zawierającym co najmniej jeden reduktor oraz jeden kwas di - lub polikarboksylowy o stężeniu 0,01-1 mol/l o właściwościach chelatujących srebro, przy czym proces prowadzi się w polu promieniowania mikrofalowego w temperaturze 273-293K w czasie od 10 sekund do 3 minut.
2. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że jako reduktor stosuje się etanolotriaminę, etanolodiaminę, glukozę lub kwas askorbinowy.
3. Sposób według zastrz.
4, znamienny tym, że srebro kationowe wprowadza się w strukturze azotanu srebra.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL381590A PL211422B1 (pl) | 2007-01-24 | 2007-01-24 | Sposób wytwarzania stężonych hydrozoli nanocząstek srebra |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL381590A PL211422B1 (pl) | 2007-01-24 | 2007-01-24 | Sposób wytwarzania stężonych hydrozoli nanocząstek srebra |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL381590A1 PL381590A1 (pl) | 2008-08-04 |
| PL211422B1 true PL211422B1 (pl) | 2012-05-31 |
Family
ID=43035858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL381590A PL211422B1 (pl) | 2007-01-24 | 2007-01-24 | Sposób wytwarzania stężonych hydrozoli nanocząstek srebra |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL211422B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL389767A1 (pl) | 2009-12-04 | 2011-06-06 | Przedsiębiorstwo Wielobranżowe Vet-Agro Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Sposób otrzymywania stężonych hydrozoli srebra |
-
2007
- 2007-01-24 PL PL381590A patent/PL211422B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL381590A1 (pl) | 2008-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| El-Berry et al. | Microwave-assisted fabrication of copper nanoparticles utilizing different counter ions: An efficient photocatalyst for photocatalytic degradation of safranin dye from aqueous media | |
| Niu et al. | Diameter‐tunable CdTe nanotubes templated by 1D nanowires of cadmium thiolate polymer | |
| Ma et al. | Ultrasound-assisted microwave preparation of Ag-doped CdS nanoparticles | |
| Marin-Flores et al. | Free-radical scavenging activity properties of ZnO sub-micron particles: size effect and kinetics | |
| TW200401750A (en) | Process for preparing fine metal oxide particles | |
| Zhang et al. | Highly stable and re-dispersible nano Cu hydrosols with sensitively size-dependent catalytic and antibacterial activities | |
| CN100453220C (zh) | 一种改进纳米零价铁粒子的制备方法 | |
| Severance et al. | Evolution of silver nanoparticles within an aqueous dispersion of nanosized Zeolite Y: mechanism and applications | |
| JP2011240247A (ja) | 可視光応答型酸化チタン系微粒子分散液及びその製造方法 | |
| Batista et al. | Laser synthesis of uncapped palladium nanocatalysts | |
| Slimani et al. | Efficient photocatalysis of Zn1-2xEuxDyxO nanoparticles towards the degradation of hazardous Rhodamine B dye | |
| Nazir et al. | RETRACTED: Degradation of cefadroxil drug by newly designed solar light responsive alcoholic template-based lanthanum ferrite nanoparticles | |
| JP2017501304A (ja) | パターン化された金属被膜を製造する方法 | |
| PL211422B1 (pl) | Sposób wytwarzania stężonych hydrozoli nanocząstek srebra | |
| Viet et al. | Enhanced photodegradation toward graphene–based MgFe2O4–TiO2: Investigation and optimization | |
| Salaheldin | Comparative catalytic reduction of 4-nitrophenol by polyacrylamide-gold nanocomposite synthesized by hydrothermal autoclaving and conventional heating routes | |
| WO2009107046A1 (en) | Preparation of nanoparticles from metal salts or metal oxides | |
| RU2486033C1 (ru) | Способ получения наноразмерных порошков твердого раствора железо-никель | |
| Kang et al. | Size control technology of silver nanoparticles using electron beam irradiation | |
| Fernandes de Medeiros et al. | Morphology and composition tailoring of Co x Fe3− x O4 nanoparticles | |
| KR20130057543A (ko) | 생체적합성 고분자로 캐핑된 금 나노입자의 제조 방법 | |
| CN108324944B (zh) | 一种纳米尺度热源反应器及其应用 | |
| Liu et al. | An environmentally friendly route to synthesize Cu micro/nanomaterials with “sustainable oxidation resistance” and promising catalytic performance | |
| Kaušpėdienė et al. | Comparative investigation of oxidative degradation of organic dye in the presence of H2O2 and CuO nanoparticles synthesized by sol–gel method and green synthesis using flower (Matricaria chamomilla) extract | |
| Liu et al. | Feasible synthesis of etched gold nanoplates with catalytic activity and SERS properties |