سنتز نانو ذرات نقره
کاهش از طریق سدیم بوروهیدرید
سنتز نانوذرات نقره با کاهش سدیم بوروهیدرید (NaBH4) با واکنش زیر رخ می دهد:
Ag + + BH4− + 3 H2O → Ag0 + B (OH) 3 +3.5 H2
اتم های فلز کاهش یافته هسته های نانوذره را تشکیل می دهند. به طور کلی ، این فرآیند مشابه روش کاهش فوق با استفاده از سیترات است. مزیت استفاده از بوروهیدرید سدیم ، افزایش پراکندگی جمعیت ذرات نهایی است. دلیل افزایش تک پراکندگی هنگام استفاده از NaBH4 این است که یک عامل کاهنده قوی تر از سیترات است. تأثیر کاهش قدرت عامل را می توان با بررسی نمودار LaMer که هسته و رشد نانوذرات را توصیف می کند ، مشاهده کرد.
هنگامی که نیترات نقره (AgNO3) توسط یک عامل احیا کننده ضعیف مانند سیترات کاهش می یابد ، میزان کاهش کمتر است ، به این معنی که هسته های جدید در حال شکل گیری هستند و هسته های قدیمی به طور همزمان در حال رشد هستند. به همین دلیل واکنش سیترات دارای پراکندگی کمی است. از آنجا که NaBH4 یک عامل کاهنده بسیار قوی تر است ، غلظت نیترات نقره به سرعت کاهش می یابد و این باعث کوتاه شدن زمان شکل گیری و رشد همزمان هسته های جدید می شود که منجر به تولید یک گروه نانوذرات نقره به صورت پراکنده می شود.
ذرات تشکیل شده توسط کاهش باید سطوح خود را تثبیت کنند تا از تجمع نامطلوب ذرات (هنگامی که چندین ذره به هم پیوند می یابند) ، رشد یا درشت شدن جلوگیری کنند. نیروی محرک این پدیده ها به حداقل رساندن انرژی سطحی است (نانوذرات دارای نسبت سطح به حجم زیادی هستند). این گرایش به کاهش انرژی سطحی در سیستم را می توان با افزودن گونه هایی که به سطح نانوذرات جذب می شوند و فعالیت سطح ذرات را کاهش می دهند ، خنثی کرده و از تجمع ذرات طبق نظریه DLVO جلوگیری می کند و با اشغال محل های اتصال فلز از رشد جلوگیری می کند. اتم ها به گونه های شیمیایی که به سطح نانوذرات جذب می شوند لیگاند گفته می شود. برخی از این گونه های تثبیت کننده سطح عبارتند از: NaBH4 در مقادیر زیاد ، پلی (وینیل پیرولیدون) (PVP) ، سدیم دودسیل سولفات (SDS) ، و/یا دودکانتیول.
پس از تشکیل ذرات در محلول ، آنها باید جدا شده و جمع آوری شوند. چندین روش کلی برای حذف نانوذرات از محلول وجود دارد ، از جمله تبخیر مرحله حلال یا افزودن مواد شیمیایی به محلول که حلالیت نانوذرات را در محلول کاهش می دهد. هر دو روش باعث بارش نانوذرات می شوند.
فرایند پلیول
فرآیند پلیول یک روش بسیار مفید است زیرا کنترل بالایی بر اندازه و هندسه نانوذرات حاصل می کند. به طور کلی ، سنتز پلیول با گرم شدن یک ترکیب پلیول مانند اتیلن گلیکول ، 1،5-پنتانیدول ، یا 1،2-پروپیلن گلیکول 7 آغاز می شود. یک گونه Ag+ و یک عامل درپوش اضافه می شود (اگرچه خود پلیول نیز اغلب عامل پوشش است). سپس گونه Ag+ توسط پلیول به نانوذرات کلوئیدی تبدیل می شود. فرآیند پلیول به شرایط واکنش مانند دما ، محیط شیمیایی و غلظت بسترها بسیار حساس است. بنابراین ، با تغییر این متغیرها ، می توان اندازه ها و هندسه های مختلفی را برای شبه کره ، هرم ، کره و سیم انتخاب کرد. مطالعات بیشتر مکانیسم این فرایند و هندسه های حاصله در شرایط مختلف واکنش را با جزئیات بیشتر مورد بررسی قرار داده است.
منبع
https://bismoot.com/blog/%d9%85%d9%88%d8%a7%d8%af-%d8%b4%db%8c%d9%85%db%8c%d8%a7%db%8c%db%8c/