Впервые в работе представлены результаты исследования влияния типа спиртовой среды на свойства высококонцентрированных золей наночастиц серебра. С помощью спектрофотометрии установлено наличие селективной полосы поглощения, обусловленной поверхностным плазмонным резонансом наночастиц серебра. Измерение дзета-потенциала показало, что вне зависимости от типа среды поверхность наночастиц серебра заряжена отрицательно. Обнаружено, что наиболее агрегативно устойчивые частицы, сохраняющие стабильность в концентрированных растворах хлорида натрия, получены в среде изопропилового спирта и характеризуются дзета-потенциалом, равным -99,8 мВ. For the first time, the paper presents the results of investigation the effect of the type of alcoholic medium on the properties of highly concentrated sols of silver nanoparticles. Spectrophotometry revealed the presence of a selective absorption band corresponding to the surface plasmon resonance of silver nanoparticles. Measurement of the zetta potential showed that, regardless of the type of medium, the surface of silver nanoparticles is negatively charged. It was found that the most aggregatively stable particles that retain stability even in concentrated sodium chloride solutions were obtained in isopropyl alcohol and are characterized by the zetta potential equal to -99,8 mV. Keywords: silver nanoparticles, optical properties, electroacoustic spectroscopy, zeta potential, nanoparticle stability.
В данной работе представлены результаты измерения размера коллоидных частиц SiO двумя методами - фотонно-корреляционной спектроскопией динамического рассеяния света и акустической спектроскопией. Математическая обработка экспериментальных данных с помощью программного обеспечения спектрометров «Photocor-Complex» и «DT-1202» позволила получить гистограммы распределения по размерам коллоидных частиц диоксида кремния в стандартном образце. Впервые установлено, что оптимальными параметрами для измерения размера коллоидных частиц SiO методом фотонно-корреляционной спектроскопии являются концентрация вещества менее 1 %, угол положения фотодетектора 90° и количество измерений в цикле 50 - 100, а акустической спектроскопии - концентрация 1 %. This paper presents the results of measuring the size of colloidal SiO particles by two methods - photon-correlation spectroscopy of dynamic light scattering and acoustic spectroscopy. Mathematical processing of experimental data using the software of the Photocor-Complex and DT-1202 spectrometers made it possible to obtain of the size distribution histograms for silicon dioxide colloidal particles in a standard sample. For the first time it has been established that the optimal parameters for measuring the size of colloidal SiO particles by the photon-correlation spectroscopy are the substance concentration less than 1 %, the photodetector position angle of 90 degrees and the number of measurements in a cycle of 100 -150, and for the acoustic spectroscopy - 1 % substance concentration.
В работе впервые представлены результаты исследования микроструктуры наночастиц диоксида марганца, стабилизированных серосодержащими аминокислотами. По результатам сканирующей электронной микроскопии обнаружено наличие в образцах наночастиц диаметром 15 - 30 нм. С помощью спектрофотомерии установлены оптимальные массовые соотношения прекурсоров для получения стабильных золей наночастиц диоксида марганца, которые составляют KMnO: метионин - 1:1 и KMnO: цистеин - 3:1. Исследование влияния активной кислотности среды на стабильность наночастиц диоксида марганца показало, что образцы MnO, полученные с использованием метионина, стабильны при 4 ≤ pH ≤ 11, а с использованием цистеина стабильны при 5 ≤ pH ≤ 8. In this work, for the first time the results of studying the microstructure of manganese dioxide nanoparticles stabilized with sulfur-containing amino acids are presented. According to the results of scanning electron microscopy, nanoparticles with a diameter of 15 - 30 nm were presented in the samples. The optimal mass ratios of precursors were established by means of spectrophotometry, to obtain stable sols of manganese dioxide nanoparticles. The optimal mass ratios were: KMnO : methionine - 1:1 and KMnO : cysteine - 3:1. Investigation of the effect of the medium active acidity on the stability of manganese dioxide nanoparticles showed that MnO samples obtained with methionine are stable at 4 ≤ pH ≤ 11, and with cysteine - at 5 ≤ pH ≤ 8 .
В данной работе представлены результаты исследования процесса стабилизации наночастиц силиката цинка с использованием аминокислоты L-гистидина. В качестве прекурсора использовали ацетат цинка, в качестве осадителя -силикат натрия, стабилизатором выступала аминокислота L-гистидин. Синтез осуществляли методом химического осаждения в водной среде. Провели синхронный термический анализ, в результате которого установлено, что добавление аминокислоты в наноразмерный силикат цинка оказывает большое влияние на кристаллическую структуру и термические переходы для данного материала. Далее провели рентгенофазовый анализ, который показал, что частицы силиката цинка имеют аморфную структуру и находятся в наноразмерном состоянии. Затем исследовали процесс взаимодействия аминокислоты с частицей силиката цинка методом ИК-спектроскопии. Результаты исследования показали, что стабилизация частиц сопровождается образованием химической связи между кремнием в молекуле силиката цинка и аминогруппой в молекуле L-гистидина. This paper presents the results of a study of the process of stabilization of zinc silicate nanoparticles using the amino acid L-histidine. Zinc acetate was used as a precursor, sodium silicate was used as a precipitant, and the amino acid L -histidine acted as a stabilizer. Synthesis was carried out by chemical precipitation in an aqueous medium. A simultaneous thermal analysis was carried out, as a result of which it was found that the addition of an amino acid to nanosized zinc silicate has a great influence on the crystal structure and thermal transitions for this material. Next, the X-ray phase analysis was carried out, which showed that of zinc silicate particles have an amorphous structure and are in a nanoscale state. At the next stage of the work, the process of interaction of an amino acid with a zinc silicate particle was studied by IR spectroscopy. The results of the study showed that stabilization of particles is accompanied by the formation of a chemical bond between silicon in the zinc silicate molecule and the amino group in the L -histidine molecule.
На первом этапе были синтезированы объекты исследования - диоксид кремния методом Штобера, где в качестве прекурсора использовали тетраэтоксисилан, и нанокомпозит ZnO - Au золь-гель методом с использованием в качестве прекурсора 2 - водного ацетата цинка. На втором этапе, микроструктуру и морфологию полученных образцов исследовали методом растровой электронной микроскопии на сканирующем электронном микроскопе «MIRA-LMH» фирмы «Tescan» с применением как классического детектора вторичных электронов, так и дополнительных детекторов - внутрилинзового детектора вторичных электронов и детектора отраженных электронов. В результате исследований установлено, что при использовании детектора вторичных электронов получаются изображения с топографическим контрастом и практически без шумов. При использовании внутрилинзового детектора вторичных электронов создаются изображения только материального контраста, без влияния рельефа поверхности. Также использование данного детектора позволило получить высококачественные изображения с большим разрешением на расстоянии от образца 5 мм. При использовании детектора отраженных электронов с рабочим расстоянием до образца 8 мм и увеличении разрешающей способности микроскопа, полученные изображения имеют низкий контраст границ, но представляют композиционную информацию с высокой чувствительностью. Таким образом, установлено, что внутрилинзовый детектор вторичных электронов, с рабочим расстоянием до образца 5 мм, является оптимальным для получения четких изображений микроструктры поверхности наноматериалов при многократном увеличении. At the first stage, the objects of study were synthesized - silicon dioxide by the Stober method, where tetraethoxysilane was used as a precursor, and a nanocomposite ZnO - Au by the sol-gel method using the aqueous zinc acetate dihydrate as a precursor. At the second stage, the microstructure and morphology of the obtained samples were investigated by scanning electron microscopy on a «MIRA-LMH» scanning electron microscope (Tescan company) using both a classical secondary electron detector and additional detectors - intralens secondary electron detector and back-scattered electrons detector. As a result of the research, it was found that when using the secondary electron detector, practically no noise images with topographic contrast are obtained. When using the intralens secondary electron detector, images of only material contrast are created, without the influence of the surface relief. Also, the use of this detector made it possible to obtain high-quality images with a high resolution at a distance of 5 mm from the sample. When using a back-scattered electrons detector with a working distance to the sample of 8 mm and increasing the resolution of the microscope, the resulting images have low border contrast, but represent compositional information with high sensitivity. Thus, it was found that the intralens secondary electron detector with a working distance of 5 mm to the sample is optimal for obtaining clear images of the microstructure of the surface of nanomaterials at multiple magnifications.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.