Разработка новых методов иммобилизации наночастиц серебра и сульфида кадмия на поверхность полистирольных микросфер - Учебное пособие

4.2 Пожароопасные свойства горючих веществ и материалов и меры безопасности при работе с ними. 4.3 Характеристика токсичных веществ и меры безопасности5.1 Общие положения5.2.2 Инвентаризация образующихся в процессе работы отходов, их использование и уничтожение6.2 Затраты на заработную плату 6.2.1 Расчет заработной платы и начислений 6.3 Затраты на реактивы 6.7 Затраты, связанные с выполнением измерений и анализовТермин «наночастицы» появился сравнительно недавно, но уже стал, с другими словами с приставкой нано, довольно распространенным термином: нанотехнология, наноматериалы и т.д. Наночастицы благородных металлов (НЧ БМ) в ультрадисперсном состоянии обнаруживают необычные свойства, открывающие новые возможности их практического применения. Список товаров народного потребления, содержащих в своем составе наносеребро, содержит десятки позиций, это краски, эмали, содержащие наночастицы серебра, детские вещи, одежда, панели для мобильных телефонов, упаковка для пищевых продуктов, медицинские халаты.Предложенный авторами метод позволял получать наночастицы с размерами от 25 до 450 нм, в зависимости от вида восстановителя и концентрации аммиака в растворе. Наночастицы серебра получали восстановлением нитрата серебра этиленгликолем в присутствии низкомолекулярного поливинилпирролидона в качестве стабилизатора [17]. Данный метод позволял получать наночастицы серебра сферической формы, со средним размером 20 нм и узким распределением по размерам. В работах [18, 19] восстановлением нитрата серебра этиленгликолем в присутствии высокомолекулярного ПВП получали не только наночастицы сферической формы, но и наностержни, поверхность которых защищали от атмосферной коррозии сульфированием. Восстановлением нитрата серебра этиленгликолем при температуре 1600С в присутствии стабилизатора ПВП получали наностержни и наночастицы серебра кубической, бипирамидальной формы [20.] Была показана зависимость положения, формы и ширины пика, обусловленного плазмонным резонансом, от формы наночастиц серебра.Процесс останавливают на стадии образования наночастиц добавлением к раствору CDSO4 n-октилтиола и n-гексадецилтриметиламмонийбромида; изменением температуры реакции и дозировки пропускаемого H2S добиваются получения наночастиц (2-10 нм) CDS, покрытых алкилтиольными группами. Добавление обычных стабилизаторов (триоктилфосфиноксида (ТОРО) или додекантиола) позволило синтезировать наночастицы (4 нм) CDS с кубической структурой. Авторами [54] предложен простой и удобный метод синтеза наночастиц CDS: толуольный раствор купфероната Cd аккуратно наливают на поверхность водного раствора Na2S, при этом на границе раздела фаз образуются наночастицы, размеры которых в определенных пределах можно регулировать путем изменения концентрации реагентов, температуры и продолжительности реакции. Высказано предположение, что механохимический метод получения наночастиц (4.3-8.2 нм) CDS с использованием Na2S ничуть не хуже описанных выше методов, основанных на обменных реакциях в растворах. Разработан высокоэффективный метод синтеза наночастиц (6-13 нм) CDS: комплексы простых солей металлов с олеиламином смешивают с серой, а последующее нагревание приводит к образованию наночастиц.На сегодняшний день существует не так много методов получения компактных материалов из наночастиц. Наночастицы, иммобилизованные на поверхности микрообъекта, с одной стороны остаются химически активными и сохраняют большинство своих уникальных физико-химических свойств, с другой стороны, теряют свою подвижность и способность к агломерации. Комбинированными системами легче манипулировать при создании новых наноматериалов, так как методы построения структур из микрообъектов разработаны лучше, чем методы построения структур из наночастиц. Под микрогранулами в литературном обзоре [66], понимают объекты с хорошо сформированной сферической поверхностью, по свойствам резко отличающиеся от других дисперсных систем тех же размеров, на основе которых можно получить регулярные двух-или трехмерные структуры. Авторы подразделяют микросферы на: - монодисперсные SIO2-сферы;Наночастицы чувствительны к примесям, быстро связываются друг с другом при повышении концентрации в растворе, кипячении и взбалтывании раствора, под действием излучения, обычно эти процессы необратимы. Можно выделить три основных метода нанесения наночастиц на поверхность микросфер [80]: 1. Наночастицы серебра получали [81] на поверхности микросфер полистирола восстановлением нитрата серебра этиленгликолем в присутствии ПВП в качестве стабилизатора при температуре 1200С. В оптических спектрах поглощения полученных дисперсий микросфер полистирола с НЧ Ag на поверхности присутствует пик, обусловленный плазмонным резонансом НЧ Ag. После облучения, пленки погружали в 2 % раствор 3-(аминопропил) триэтоксисилана на 3 часа, в результате на поверхности появлялись NH2-группы, которые вступали во взаимодействие серебром.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Методы получения наночастиц благородных металлов

1.2Получение наночастиц полупроводниковых металлов

1.3 Типы микросфер и методы их получения

1.4 Получение наночастиц благородных металлов на поверхности микросфер

1.5 Применение наночастиц благородных металлов

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1Исходные вещества

2.2 Методы синтеза

2.2.1 Получение полистирольных суспензий безэмульгаторной полимеризацией

2.2.2 Получение полистирольных микросфер с карбоксильными группами

2.2.3 Получение наночастиц серебра на поверхности микросфер полистирола

2.2.4 Получение наночастиц сульфида кадмия на поверхности полистирольных микросфер

2.3 Методы исследования

2.3.1 Электронная сканирующая микроскопия

2.3.2 Флуоресцентная спекроскопия

2.3.3 Определение содержания полимера в суспензии

2.3.4 Очистка полимерных суспензий

2.3.5 Идентификация функциональных групп методом инфракрасной спектроскопии

2.4 Расчет реагирующих веществ

Глава 3. Результаты и обсуждение

3.1 Получение наночастиц серебра на поверхности полистирольных микросфер разного размера

3.2 Получение наночастиц сульфида кадмия на поверхности полисирольных микросфер, содержащих кабоксильные группы

Глава 4. Охрана труда