RU2526967C2 - Способ получения наночастиц серебра с модифицированной лигандной оболочкой в высокоывязкой матрице - Google Patents
Способ получения наночастиц серебра с модифицированной лигандной оболочкой в высокоывязкой матрице Download PDFInfo
- Publication number
- RU2526967C2 RU2526967C2 RU2012151096/05A RU2012151096A RU2526967C2 RU 2526967 C2 RU2526967 C2 RU 2526967C2 RU 2012151096/05 A RU2012151096/05 A RU 2012151096/05A RU 2012151096 A RU2012151096 A RU 2012151096A RU 2526967 C2 RU2526967 C2 RU 2526967C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mmol
- nanoparticles
- solution
- ligand shell
- silver nanoparticles
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано для эффективного изменения оптоэлектронных свойств ансамблей покрытых лигандной оболочкой наночастиц серебра в вязких средах и пленках. Изобретение может быть использовано для создания фотонных кристаллов, оптических фильтров и нового поколения Рамановских лазеров. Для получения высокоупорядоченных ансамблей наночастиц серебра с лигандной оболочкой в высоковязкий водный раствор поливинилового спирта или желатины добавляют 3-6 ммоль/г раствора азотнокислого серебра, 15 ммоль/г олеата натрия и 10 ммоль/г боргидрида натрия. Реакция протекает без перемешивания. Изобретение позволяет получать в высоковязких средах и пленках ансамбли покрытых лигандной оболочкой наночастиц с низкой степенью агрегации. 4 пр.
Description
Изобретение может быть использовано для получения высокоупорядоченных ансамблей покрытых оболочкой наночастиц благородных металлов в полимерных матрицах.
Известен способ получения наночастиц серебра, покрытых лигандной оболочкой 11-меркаптоундекановой кислоты, которая позволяет эффективно менять физико-химические свойства наночастиц. К недостаткам этого способа относится отсутствие полимера матрицы, в результате чего образование лигандной оболочки протекает параллельно с агрегацией наночастиц. В результате образуются ансамбли наночастиц с высокой степенью агрегации и широким распределением по размерам (RU 2364471 С1, 2009).
Ранее также был описан способ получения наночастиц серебра в матрицах полиэтилениминов и поливиниламинов восстановлением из оксида или нитрата серебра в присутствии муравьиной кислоты, формальдегида, диэтаноламина или натрий борогидрида и в отсутствие лигандов, образующих защитный слой на поверхности наночастиц. Полимерные матрицы с аминогруппами являются восстановителями, поэтому несмотря на высокую стабильность получаемых композиций недостатком данного метода является участие аминогрупп в реакции и как следствие этого широкое распределения ансамбля наночастиц по размерам (US 0020170, 2011).
Из уровня техники известен способ для получения наночастиц серебра в высоковязких растворах путем введения раствора AgNO3 в раствор желатины, казеина или модифицированных биологических макромолекул и лиганда в этиловом спирте. По мнению авторов этиловый спирт выполнял функцию не только растворителя, но и восстановителя для азотнокислого серебра (US 0142899, 2011). К недостаткам этого метода относится получение низкоразмерных наночастиц с широким распределением по размерам (3-23 нм).
Известен также способ получения наночастиц серебра в матрице поливинилового спирта или поливинилпирролидона в качестве сенсоров для гигантского комбинационного рассеяния. Авторы патента пытались найти условия, когда вся поверхность наночастиц оставалась доступной для взаимодействия с анализируемым веществом. Выбор полимера матрицы и отсутствие активных лигандов дает возможность получать пленки, содержащие наночастицы серебра, высокоактивные в качестве сенсоров. К недостаткам данного метода относится низкая стабильность незащищенных лигандной оболочкой наночастиц (US 0286684 Al, 2006).
Наиболее близким аналогом является способ получения наночастиц серебра в присутствии лиганда с последующим добавлением производных поливинилового спирта (US 0043512, 2012). В качестве лиганда используется додециламин. Затем стабилизированные лигандом наночастицы серебра добавляют в раствор поливинилбутираля. Выбранная последовательность, когда синтез наночастиц происходит главным образом на первой стадии реакции, а добавление поливинилбутираля осуществляется на второй, приводит к агрегации наночастиц на первой стадии и как следствие этого к высокой степени неоднородности системы.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что наночастицы серебра получали восстановлением азотнокислого серебра натрий боргидридом в высоковязких растворах поливинилового спирта, желатины или поливинилбутираля. Реакционные растворы готовили последовательным добавлением к высоковязким растворам полимеров растворов нитрата серебра, лигандов и борогидрида натрия. Полученный раствор помещался в реактор, который в свою очередь помещали в термостатируемую камеру. Процесс получения нанокомпозиций протекал без перемешивания раствора.
Высоковязкие растворы желатины, поливинилового спирта и поливинилбутираля представляют собой гелеобразные (предгелеобразные) состояния, в которых области, содержащие макромолекулы матрицы, чередуются со свободными полостями, содержащими растворитель и низкомолекулярные реагенты. Таким образом, в высоковязких растворах желатины, поливинилового спирта и поливинилбутираля при отсутствии перемешивания в ходе реакции обеспечивается низкая подвижность наночастиц серебра в совокупности с высокой подвижностью исходных реагентов. Таким образом, высокая вязкость растворов и отсутствие перемешивания замедляют процессы агрегации, что в свою очередь повышает эффективность образования лигандной оболочки вокруг каждой отдельной наночастицы.
Показано, что проведение реакции в высоковязких растворах поливинилового спирта, желатины и поливинилбутираля при отсутствии перемешивания позволяет получать упорядоченные ансамбли покрытых лигандной оболочкой наночастиц.
Заявленный способ получения высокоупорядоченных наночастиц в полимерных матрицах осуществляется следующим образом.
Пример 1
Метод получения высоковязкого коллоидного раствора наночастиц серебра, покрытых лигандной оболочкой олеата натрия, в матрице поливинилового спирта в термостатированном реакторе при отсутствии перемешивания. К 15 мл водного раствора поливинилового спирта добавлялось 2 мл раствора азотнокислого серебра, 1 мл раствора олеата натрия и затем 2 мл раствора натрий боргидрида. Концентрация поливинилового спирта равнялась 23 г/л. Концентрация азотнокислого серебра изменялась от 3 до 6 ммоль/л. Концентрация олеата натрия 15 ммоль/л, а концентрация боргидрида натрия - 10 ммоль/л. В первые два часа реакции наблюдается появление окраски раствора с максимумом на длине волны 410 нм. При увеличении времени реакции и/или концентрации азотнокислого серебра происходит смещение полосы в спектрах поглощения в длинноволновую область. Оптические свойства пленок, полученных из композиций в поливиниловом спирте, сохраняются в течение длительного времени (больше полутора лет).
Пример 2
В этом примере в качестве матрицы использовался высоковязкий водный раствор желатины. Концентрация желатины составляла 15 г/л. Все остальные вещества и условия проведения реакции совпадали с описанными в примере 1. В результате реакции в течение часа наблюдалось появление окраски раствора с максимумом на длине волны 405 нм. Сравнение примеров 1 и 2 показывает, что переход от поливинилового спирта к желатине приводит к смещению максимума в спектре поглощения в коротковолновую область. Оптические свойства пленок, полученных из композиций в желатине, сохраняются в течение длительного времени (более двух лет).
Вода является сильным сольватирующим агентом, что приводит к диссоциации и последующей деструкции натрий боргидрида даже в отсутствие ионов серебра. Замена воды на менее полярные растворители приводит к увеличению времени жизни натрий боргидрида и уменьшению скорости реакции восстановления. Это в свою очередь позволяет получать наночастицы с меньшим содержанием дефектов.
Пример 3
Описано получение высокоупорядоченных покрытых лигандной оболочкой наночастиц серебра в растворе этилового спирта. В качестве матрицы использовался высоковязкий раствор поливинилбутираля в 96% этиловом спирте. К 15 мл раствора поливинилбутираля добавлялось 2 мл раствора азотнокислого серебра, 1 мл раствора олеата натрия и затем 2 мл раствора натрий боргидрида. Концентрация поливинилбутираля равнялась 8 г/л. Концентрация азотнокислого серебра изменялась от 2 до 4 ммоль/л. Концентрация олеата натрия 10 ммоль/л, а концентрация боргидрида натрия - 8 ммоль/л. В первый час реакции наблюдается появление окраски раствора с максимумом на длине волны 390 нм. При увеличении времени реакции и/или концентрации азотнокислого серебра происходит смещение полосы в спектрах поглощения в длинноволновую область. Оптические свойства пленок, полученных из композиций в поливиниловом спирте, сохраняются в течение длительного времени (больше двух лет).
Пример 4
Описано получение высокоупорядоченных покрытых лигандной оболочкой наночастиц серебра в растворе пропилового спирта. В качестве матрицы использовался высоковязкий раствор поливинилбутираля в пропиловом спирте. Все остальные вещества и условия проведения реакции совпадали с описанными в примере 3. В первые два часа реакции наблюдается появление окраски раствора с максимумом на длине волны 395 нм. При увеличении времени реакции и/или концентрации азотнокислого серебра происходит смещение полосы в спектрах поглощения в длинноволновую область. Оптические свойства пленок, полученных из композиций в поливиниловом спирте, сохраняются в течение длительного времени (больше двух лет).
Claims (1)
- Способ получения высокоупорядоченных покрытых лигандной оболочкой наночастиц серебра в матрице поливинилового спирта или желатины, включающий синтез наночастиц путем восстановления азотнокислого серебра в высоковязком растворе поливинилового спирта или желатины, отличающийся тем, что к водному раствору поливинилового спирта или желатины добавляют 3-6 ммоль/л раствора азотнокислого серебра, 15 ммоль/л олеата натрия и 10 ммоль/л боргидрида натрия и реакция протекает при отсутствии перемешивания.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012151096/05A RU2526967C2 (ru) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | Способ получения наночастиц серебра с модифицированной лигандной оболочкой в высокоывязкой матрице |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012151096/05A RU2526967C2 (ru) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | Способ получения наночастиц серебра с модифицированной лигандной оболочкой в высокоывязкой матрице |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012151096A RU2012151096A (ru) | 2014-06-10 |
RU2526967C2 true RU2526967C2 (ru) | 2014-08-27 |
Family
ID=51213959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012151096/05A RU2526967C2 (ru) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | Способ получения наночастиц серебра с модифицированной лигандной оболочкой в высокоывязкой матрице |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2526967C2 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2569546C1 (ru) * | 2014-10-27 | 2015-11-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Фотохимический способ получения стабилизированных наночастиц серебра |
EP3165511A1 (en) | 2015-11-03 | 2017-05-10 | The State Scientific Institution "Institute of Chemistry of New Materials of National Academy of Sciences of Belarus" | Method for producing a polymer film with a high concentration of silver nanoparticles |
RU2640277C2 (ru) * | 2016-03-29 | 2017-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук (ИХР РАН) | Способ получения антимикробного серебросодержащего целлюлозного материала |
CN106009442B (zh) * | 2016-06-21 | 2019-04-23 | 天津大学 | 一种载纳米银的聚乙烯醇水凝胶的制备方法 |
RU2701914C1 (ru) * | 2019-05-27 | 2019-10-02 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" (ФИЦ Биотехнологии РАН) | Способ получения наночастиц серебра с помощью модифицированного хитозана |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080038552A1 (en) * | 2004-03-03 | 2008-02-14 | Andreas Noack | Nanoscale And Supersaturated Solutions Of Mineral Substance And Trace Elements And A Process For The Production Of Nanoparticles, Mixtures Of Nanoparticles, Nanoscale Solutions, And Supersaturated Solutions In General |
RU2364471C1 (ru) * | 2007-12-18 | 2009-08-20 | Евгений Петрович Гребенников | Способ формирования поверхности синтезированных наночастиц |
RU2367512C1 (ru) * | 2007-12-18 | 2009-09-20 | Открытое Акционерное Общество ЦНИТИ "Техномаш" | Способ получения наночастиц с модифицированной лигандной оболочкой |
RU2395268C2 (ru) * | 2008-01-15 | 2010-07-27 | Евгений Петрович Гребенников | Способ получения лекарственного средства |
RU2456356C1 (ru) * | 2011-04-29 | 2012-07-20 | Борис Сергеевич Кустов | Коллоидный раствор наносеребра и способ его получения |
-
2012
- 2012-11-29 RU RU2012151096/05A patent/RU2526967C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080038552A1 (en) * | 2004-03-03 | 2008-02-14 | Andreas Noack | Nanoscale And Supersaturated Solutions Of Mineral Substance And Trace Elements And A Process For The Production Of Nanoparticles, Mixtures Of Nanoparticles, Nanoscale Solutions, And Supersaturated Solutions In General |
RU2364471C1 (ru) * | 2007-12-18 | 2009-08-20 | Евгений Петрович Гребенников | Способ формирования поверхности синтезированных наночастиц |
RU2367512C1 (ru) * | 2007-12-18 | 2009-09-20 | Открытое Акционерное Общество ЦНИТИ "Техномаш" | Способ получения наночастиц с модифицированной лигандной оболочкой |
RU2395268C2 (ru) * | 2008-01-15 | 2010-07-27 | Евгений Петрович Гребенников | Способ получения лекарственного средства |
RU2456356C1 (ru) * | 2011-04-29 | 2012-07-20 | Борис Сергеевич Кустов | Коллоидный раствор наносеребра и способ его получения |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2569546C1 (ru) * | 2014-10-27 | 2015-11-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Фотохимический способ получения стабилизированных наночастиц серебра |
EP3165511A1 (en) | 2015-11-03 | 2017-05-10 | The State Scientific Institution "Institute of Chemistry of New Materials of National Academy of Sciences of Belarus" | Method for producing a polymer film with a high concentration of silver nanoparticles |
RU2640277C2 (ru) * | 2016-03-29 | 2017-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук (ИХР РАН) | Способ получения антимикробного серебросодержащего целлюлозного материала |
CN106009442B (zh) * | 2016-06-21 | 2019-04-23 | 天津大学 | 一种载纳米银的聚乙烯醇水凝胶的制备方法 |
RU2701914C1 (ru) * | 2019-05-27 | 2019-10-02 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" (ФИЦ Биотехнологии РАН) | Способ получения наночастиц серебра с помощью модифицированного хитозана |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012151096A (ru) | 2014-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2526967C2 (ru) | Способ получения наночастиц серебра с модифицированной лигандной оболочкой в высокоывязкой матрице | |
Sun et al. | Controllable fabrication and photocatalytic activity of ZnO nanobelt arrays | |
Wang et al. | Poly (allylamine)-stabilized colloidal copper nanoparticles: synthesis, morphology, and their surface-enhanced Raman scattering properties | |
Zhang et al. | Seeded growth of uniform Ag nanoplates with high aspect ratio and widely tunable surface plasmon bands | |
Compton et al. | Evolution of size and shape in the colloidal crystallization of gold nanoparticles | |
Long et al. | Trace Hg2+ analysis via quenching of the fluorescence of a CdS-encapsulated DNA nanocomposite | |
Kshirsagar et al. | Synthesis of highly stable silver nanoparticles by photoreduction and their size fractionation by phase transfer method | |
US20180055083A1 (en) | Process for forming a solution containing gold nanoclusters binding with ligands | |
KR20100122919A (ko) | 은 나노입자의 제조방법 | |
JP2015501373A (ja) | 分子拘束下で金属量子クラスターを調製する方法 | |
US9086381B2 (en) | Preparation of metal colloids | |
WO2013074822A1 (en) | Templated synthesis of metal nanorods in silica nanotubes | |
KR20210088469A (ko) | 모서리 첨예도 지수가 조절된 금속 나노큐브의 제조방법 | |
Guo et al. | Intrinsic optical properties and emerging applications of gold nanostructures | |
Kluitmann et al. | Tuning the morphology of bimetallic gold-platinum nanorods in a microflow synthesis | |
Koroleva et al. | Environmentally friendly Au@ CNC hybrid systems as prospective humidity sensors | |
RU2510310C1 (ru) | Способ получения наночастиц серебра в полимерных матрицах при лазерном облучении | |
Ahemad et al. | Investigating the mechanism of uniform Ag@ SiO 2 core-shell nanostructures synthesis by a one-pot sol–gel method | |
JP5970638B2 (ja) | 銀ナノ粒子の製造方法 | |
KR102002208B1 (ko) | 나노콜로이드 입자 담지체의 제조방법 및 그 담지체 | |
JP2021020822A (ja) | SiO2−Auナノ粒子の製造方法およびSiO2−Auナノ粒子 | |
Liang et al. | Au decahedra with High yield for the improved synthesis of Au nanobipyramids | |
Saha et al. | A facile cost-effective electrolyte-assisted approach and comparative study towards the Greener synthesis of silica nanoparticles | |
Harrington et al. | Electrostatic assembly of gold nanorods on a glass substrate for sustainable photocatalytic reduction via sodium borohydride | |
Newmai et al. | Molecular aspects of oligomer-coupled ultra-small Au nanoparticles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141130 |