Sintesis nanopartikel perak Metode fisik

- May 09, 2017-

Penguapan-kondensasi dan ablasi laser adalah pendekatan fisik yang paling penting. Tidak adanya kontaminasi pelarut pada film tipis yang disiapkan dan keseragaman distribusi NP adalah keuntungan metode sintesis fisik dibandingkan dengan proses kimia. Sintesis fisik NP perak menggunakan tungku tabung pada tekanan atmosfir memiliki beberapa kelemahan, misalnya, tungku tabung menempati ruang besar, menghabiskan energi dalam jumlah besar sambil menaikkan suhu lingkungan di sekitar bahan sumber, dan memerlukan banyak waktu untuk mencapainya. Stabilitas termal. Selain itu, tungku tabung khas membutuhkan konsumsi daya lebih dari beberapa kilowatt dan waktu pemanasan awal beberapa puluh menit untuk mencapai suhu operasi yang stabil ( 12 , 13 ). Hal ini menunjukkan bahwa NP perak dapat disintesis melalui pemanas keramik kecil dengan area pemanas lokal ( 14 ). Pemanas keramik kecil digunakan untuk menguapkan bahan sumber. Uap yang menguap bisa mendingin pada kecepatan yang sesuai, karena gradien suhu di sekitar permukaan pemanas sangat curam dibandingkan dengan tungku tabung.

Hal ini memungkinkan terbentuknya NP kecil dalam konsentrasi tinggi. Generasi partikel sangat stabil, karena suhu permukaan pemanas tidak berfluktuasi seiring berjalannya waktu. Metode fisik ini dapat berguna sebagai generator nanopartikel untuk percobaan jangka panjang untuk studi toksisitas inhalasi, dan sebagai alat kalibrasi untuk peralatan pengukuran nanopartikel ( 14 ). Hasil penelitian menunjukkan bahwa diameter rata-rata geometrik, standar deviasi geometrik dan jumlah konsentrasi NP meningkat dengan suhu permukaan pemanas. NP bulat tanpa aglomerasi diamati, bahkan pada konsentrasi tinggi dengan suhu permukaan pemanas tinggi. Diameter rata-rata geometris dan deviasi standar geometris NP perak berada pada kisaran 6,2-21,5 nm dan 1,23-1,88 nm.

NP perak dapat disintesis dengan ablasi laser dari bahan curah metalik dalam larutan ( 15 , 16 , 17 , 18 , 19 ). Efisiensi ablasi dan karakteristik partikel nano-perak yang dihasilkan bergantung pada banyak parameter, termasuk panjang gelombang laser yang menimpa target logam, durasi pulsa laser (pada rezim femto-, pico dan nanosecond), fluence laser , Durasi waktu ablasi dan media cair efektif, dengan atau tanpa adanya surfaktan ( 20 , 21 , 22 , 23 ).

Salah satu keuntungan penting teknik ablasi laser dibandingkan metode lain untuk produksi koloid logam adalah tidak adanya reagen kimia dalam larutan. Oleh karena itu, koloid logam murni dan tidak terkontaminasi untuk aplikasi lebih lanjut dapat disiapkan dengan teknik ini ( 24 ). Nanospheroida perak (20-50 nm) disiapkan dengan ablasi laser dalam air dengan pulsa laser femtosecond pada 800 nm ( 25 ). Efisiensi formasi dan ukuran partikel koloid dibandingkan dengan partikel koloid yang dibuat oleh pulsa laser nanosecond. Akibatnya, efisiensi formasi untuk pulsa femtosecond secara signifikan lebih rendah daripada pulsa nanosecond. Ukuran koloid yang dibuat oleh pulsa femtosecond kurang tersebar daripada koloid yang dibuat oleh pulsa nanosecond. Selanjutnya, ditemukan bahwa efisiensi ablasi untuk ablasi femtosecond dalam air lebih rendah daripada di udara, sedangkan untuk pulsa nanosecond, efisiensi ablasi sama pada air dan udara.

Tien dan rekan kerja ( 26 ) menggunakan metode pelepasan busur untuk membuat suspensi NP perak pada air deionisasi tanpa surfaktan tambahan. Dalam sintesis ini, kabel perak (Gredmann, 99,99%, diameter 1 mm) terendam air deionisasi dan digunakan sebagai elektroda. Dengan tingkat konsumsi batang perak 100 mg / menit, menghasilkan NP logam perak berukuran 10 nm, dan perak ionik diperoleh pada konsentrasi sekitar 11 ppm dan 19 ppm. Siegel dan rekan ( 27 ) menunjukkan sintesis NP perak dengan sputtering logam langsung ke media cair. Metode ini, menggabungkan pengendapan fisik logam menjadi propana-1,2,3-triol (gliserol), memberikan alternatif yang menarik untuk teknik sintesis kimia berbasis waktu yang memakan waktu. NP perak memiliki bentuk bulat dengan diameter rata-rata sekitar 3,5 nm dengan standar deviasi 2,4 nm. Telah diamati bahwa distribusi ukuran NP dan dispersi partikel seragam tetap tidak berubah untuk larutan berair encer sampai rasio gliserol terhadap air 1:20.


Sepasang:Sintesis nanopartikel perak Pengurangan kimiawi Berikutnya:Sintesis nanopartikel perak dengan berbagai bentuk