PL228456B1

PL228456B1 - Sposób wytwarzania nanoczastek srebra o srednicy 10 nm-30 nm

Info

Publication number: PL228456B1
Application number: PL404955A
Authority: PL
Inventors: Maciej Bełcik
Original assignee: Politechnika Wroclawska
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2018-03-30
Also published as: PL404955A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kulistych nanocząstek srebra o średnicy 10 nm - 30 nm, znajdujących zastosowanie antybakteryjne w przemyśle kosmetycznym, odzieżowym oraz jako środki czyszczące.

Z międzynarodowego zgłoszenia patentowego nr WO2013105531 znany jest sposób wytwarzania nanocząstek srebra z aminy oraz węglowodoru alifatycznego oraz poddaniu ogrzewaniu.

W zgłoszeniu patentowym nr WO2007001453 opisano metodę wytwarzania nanocząstek srebra z wykorzystaniem gliceryny oraz PDDA.

Natomiast w kolejnym międzynarodowym zgłoszeniu patentowym nr WO2011059215 przedstawiono metodę otrzymywania przy pomocy mieszaniny soli srebra i polimeru poddanych mieszaniu przy pomocy drgań o wysokiej prędkości.

Z polskiego opisu patentowego nr PL210388 znany jest sposób wytwarzania nanocząstek srebra na modyfikowanej chemicznie chitynie, o efektywnym działaniu bakteriobójczym i grzybobójczym, przydatnym w przemyśle spożywczym, kosmetycznym oraz farmakologicznym, który polega na tym, że 0,5-20% wagowych wodnego roztworu modyfikowanej chityny miesza się z roztworem azotanu srebra o stężeniu 0,1-10% wagowych, przy czym proces prowadzi się w temperaturze 50-80°C, w czasie 1-20 minut, po czym zawartość studzi się do temperatury otoczenia i mieszając dodaje się 0,01% roztwór kwasu organicznego o właściwościach redukcyjnych, do uzyskania nanocząstek srebra o wielkości ziaren do 100 nm.

Z publikacji R. Patakfalvi and I. Dekany, Nucleation and growth of silver nanoparticles monitored by titration microcalorimetry, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Vol. 79 (2005) 587-594 znany jest sposób wytwarzania nanocząstek srebra przy użyciu termostatu, bez zastosowania generatora mikrofal.

Natomiast w publikacji Asta Śileikaite, Igoris Prosyćevaś, Judita Puiso, Algimantas Juraitis, Asta Guobiene, Analysis of Silver Nanoparticles Produced by Chemical Reduction of Silver Salt Solution, ISSN 1392-1320 Materials science (medziagotyra). Vol. 12, No. 4. 2006 ujawniono sposób otrzymywania nanocząstek srebra, gdzie roztwór ogrzewa się do wrzenia i otrzymuje się nanocząstki srebra średnicy 100 nm.

Istotą wynalazku jest sposób wytwarzania nanocząstek srebra o średnicy 10 nm - 30 nm, który polega na tym, że do roztworu azotanu srebra o stężeniu jonów srebra od 5 pg/ml do 500 pg/ml dodaje się 1% roztwór cytrynianu sodu w ilości 0,05% wagowych, następnie tak przygotowany roztwór poddaje się ogrzewaniu w czasie od 20 do 80 min za pomocą generatora mikrofalowego o mocy od 250 W do 450 W przy częstotliwości mikrofal od 2200 do 2700 MHz.

Zaletą wynalazku jest to, że wytworzenie nanocząstek o kulistym kształcie i rozmiarach rzędu 10 nm - 30 nm pozwala na bardziej efektywne ich wykorzystanie poprzez dużą powierzchnię kontaktu nanocząstki w stosunku do jej powierzchni. Zastosowanie do syntezy cytrynianu sodu oraz generatora mikrofal pozwala na zmniejszenie kosztów wytwarzania nanocząstek srebra poprzez wykorzystanie tańszych i łatwiej dostępnych substratów oraz zmniejszenie poboru energii potrzebnej do prowadzenia reakcji.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest bliżej w przykładach realizacji.

P r z y k ł a d 1

Do kolby wprowadza się 95 ml roztworu azotanu srebra o całkowitej zawartości jonów srebra 0,5 mg. Następnie do roztworu wprowadza się 5 ml 1% cytrynianu sodu. Roztwór poddaje się ogrzewaniu w generatorze mikrofalowym w czasie 20 minut przy mocy urządzenia 250 W przy częstotliwości mikrofal 2200 MHz, następnie pozostawia do ostygnięcia. Produktem tak przeprowadzonej reakcji są nanocząstki kuliste o rozmiarach około 10 nm.

P r z y k ł a d 2

Do kolby wprowadza się 95 ml roztworu azotanu srebra o całkowitej zawartości jonów srebra 5 mg. Następnie do roztworu wprowadza się 5 ml 1% cytrynianu sodu. Roztwór poddaje się ogrzewaniu w generatorze mikrofalowym w czasie 20 minut przy mocy urządzenia 350 W przy częstotliwości mikrofal 2450 MHz, następnie pozostawia do ostygnięcia. Produktem tak przeprowadzonej reakcji są nanocząstki kuliste o rozmiarach około 14 nm.

P r z y k ł a d 3

Do kolby wprowadza się 95 ml roztworu azotanu srebra o całkowitej zawartości jonów srebra 5 mg. Następnie do roztworu wprowadza się 5 ml 1% cytrynianu sodu. Roztwór poddaje się ogrzewaniu

PL 228 456 B1 w generatorze mikrofalowym w czasie 40 minut przy mocy urządzenia 350 W przy częstotliwości mikrofal 2450 MHz, następnie pozostawia do ostygnięcia. Produktem tak przeprowadzonej reakcji są nanocząstki kuliste o rozmiarach około 20 nm.

P r z y k ł a d 4

Do kolby wprowadza się 95 ml roztworu azotanu srebra o całkowitej zawartości jonów srebra 5 mg. Następnie do roztworu wprowadza się 5 ml 1% cytrynianu sodu. Roztwór poddaje się ogrzewaniu w generatorze mikrofalowym w czasie 60 minut przy mocy urządzenia 350 W przy częstotliwości mikrofal 2450 MHz, następnie pozostawia do ostygnięcia. Produktem tak przeprowadzonej reakcji są nanocząstki kuliste o rozmiarach około 24 nm.

P r z y k ł a d 5

Do kolby wprowadza się 95 ml roztworu azotanu srebra o całkowitej zawartości jonów srebra 40 mg. Następnie do roztworu wprowadza się 5 ml 1% cytrynianu sodu. Roztwór poddaje się ogrzewaniu w generatorze mikrofalowym w czasie 60 minut przy mocy urządzenia 450 W przy częstotliwości mikrofal 2700 MHz, następnie pozostawia do ostygnięcia. Produktem tak przeprowadzonej reakcji są nanocząstki kuliste o rozmiarach około 28 nm.

P r z y k ł a d 6

Do kolby wprowadza się 95 ml roztworu azotanu srebra o całkowitej zawartości jonów srebra 5 mg. Następnie do roztworu wprowadza się 5 ml 1% cytrynianu sodu. Roztwór poddaje się ogrzewaniu w generatorze mikrofalowym w czasie 80 minut przy mocy urządzenia 450 W przy częstotliwości mikrofal 2700 MHz, następnie pozostawia do ostygnięcia. Produktem tak przeprowadzonej reakcji są nanocząstki kuliste o rozmiarach około 30 nm.

Claims

1. Sposób wytwarzania nanocząstek srebra o średnicy 10 nm - 30 nm, znamienny tym, że do roztworu azotanu srebra o stężeniu jonów srebra od 5 pg/ml do 500 pg/ml dodaje się 1% roztwór cytrynianu sodu w ilości 0,05% wagowych, następnie tak przygotowany roztwór poddaje się ogrzewaniu w czasie od 20 do 80 min za pomocą generatora mikrofalowego o mocy od 250 W do 450 W przy częstotliwości mikrofal od 2200 do 2700 MHz.