ПОТЕНЦІОМЕТРИЧНЕ ВИВЧЕННЯ КІНЕТИКИ ТА МЕХАНІЗМУ ФОРМУВАННЯ НАНОЧАСТИНОК СРІБЛА, СТАБІЛІЗОВАНИХ СИНТЕТИЧНИМИ ФУЛЬВАТАМИ
DOI:
https://doi.org/10.18524/2304-0947.2021.3(79).240754Ключові слова:
потенціометрія, наночастинки срібла, синтетичні фульвокислоти, механізм, кінетикаАнотація
Синтезовано наночастинки срібла у реакції відновлення Ag+ іонів синтетичними фульвокислотами, одержаними з кверцетину. Спектральні та морфологічні характеристики одержаних наночастинок досліджено методом спектроскопії у видимій області та методом рентгенівської дифракції. Кінетика та механізм формування наночастинок срібла було досліджено методом потенціометрії, який дозволяє здійснювати безпосередній і неперервний контроль витрати йонів срібла в процесі синтезу. Встановлено, що механізм процесу залежить від рН середовища. Зокрема, при високих значеннях рН реакційного середовища має місце гетерогенний механізм, в той час як при низьких рН – гомогенний. Гетерогенний механізм формування наночастинок срібла характеризується наявністю трьох стадій, зокрема: 1) формування мікрочастинок Ag2O після змішування реагентів, 2) відновлення Ag+ іонів синтетичними фульвокислотами з кверцетину на поверхні утворених мікрочастинок Ag2O, які є гетерогенними центрами нуклеації (дана
стадія описується кінетикою нульового порядку), 3) відновлення Ag+ іонів з розчину на поверхні наночастинок срібла після повного розчинення мікрочастинок Ag2O (даний процес описується кінетикою першого порядку по Ag+). Розраховано активаційні параметри для різних стадій формування наночастинок срібла. Проведено потенціометричне дослідження впливу ступеня аерації середовища на процес формування наночастинок срібла.
Посилання
Song К. С., Lee S. M., Park T. S., Lee B. S. Preparation of colloidal silver nanoparticles by chemical reduction method. Korean J. Chem. Eng., 2009, vol. 26, no 1, рр. 153‑155. https://doi.org/10.1007/s11814‑009‑0024-y
Yaqoob A. A., Umar K., Ibrahim M. N.M. Silver nanoparticles: various methods of synthesis, size affecting factors and their potential applications – a review. Appl. Nanosci, 2020, no 10, pp. 1369‑1378. https://doi.org/10.1007/s13204‑020‑01318-w
Krutyakov Yu.A., Kudrinskiy A. A., Olenin A. Yu., Lisichkin G. V. Synthesis and properties of silver nanoparticles:advances and prospects. Russ. Chem. Rev., 2008, vol. 77, no 3, рр. 233‑257. https://doi.org/10.1070/RC2008v077n03ABEH003751
Sal’nikov D.S., Pogorelova A. S., Makarov S. V., Vashurina I. Yu. Silver ion reduction with peat fulvic acids.Russ. J. Appl. Chem., 2009, vol. 82, no 4, рр. 545‑548. https://doi.org/10.1134/S107042720904003X
Litvin V. A., Minaev B. F. Spectroscopy study of silver nanoparticles fabrication using synthetic humic substances and their antimicrobial activity. Spectrochim. Acta, Part A., 2013, no 108, рр. 115‑122. https://doi.org/10.1016/j.saa.2013.01.049
Litvin V. A., Njoh R. A. Quercetin as a precursor in the synthesis of analogues of fulvicacids and their antibacterial properties. Voprosy Khimii i Khim. Tekhnol., 2021, no. 2, рр. 56‑64. http://dx.doi.org/10.32434/0321‑4095‑2021‑135‑2‑56‑64
Bharani M., Karpagam T., Badrinarayanan V., Gayathiri G., Lakshmi Priya K. Synthesis and characterization of silver nano particles from wrightia tinctoria. Int. J. Appl. Biol. Pharm. Technol., 2012, vol. 3, no 1, pp. 58‑63.
Oxredmetry. Ed. B. P. Nikolsky, Leningrad, Khimiya, 1975, рр. 291‑299. (in Russian)
Chumbimuni-Torres K.Y., Bakker E., Wang J. Real-time probing of the growth dynamics of nanoparticles using potentiometric ion-selective electrodes. Electrochem. Commun., 2009, vol. 11, no 10, рр. 1964‑1967. https://doi.org/10.1016/j.elecom.2009.08.029
Yang J., Yin H., Jia J., Wei Y. Facile synthesis of high-concentration, stable aqueous dispersions of uniform silver nanoparticles using aniline as a reductant. Langmuir, 2011, vol. 27, рр. 5047‑5053. https://doi.org/10.1021/la200013z
Liu J., Hurt R. H. Ion release kinetics and particle persistence in aqueous nano-silver colloids. Environ. Sci.Technol., 2010, vol. 44, рр. 2169‑2175. https://doi.org/10.1021/es9035557
Henglein A. Colloidal silver nanoparticles: photochemical preparation and interaction with O2, CCl4, and some metal ions. Chem. Mater., 1998, vol. 10, рр. 444‑450. https://doi.org/10.1021/cm970613j
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Правовласниками опублікованого матеріалу являються авторський колектив та засновник журналу на умовах, що визначаються видавничою угодою, що укладається між редакційною колегією та авторами публікацій. Ніяка частина опублікованого матеріалу не може бути відтворена без попереднього повідомлення та дозволу автора.
Публікація праць в Журналі здійснюється на некомерційній основі. Комісійна плата за оформлення статті не стягується.
