Napredak u ultrazvučnom raspršivanju za sintezu nanočestica zlata
Sažetak
Uvod/cilj: Ultrazvučno raspršivanje obično je korišćeno za pripremu submikronskih i nanočestica zlata. To je jednostavna metoda sinteze iz aerosola koja sadrži metalne soli kao što su zlato-hlorid, zlato-nitrat i zlato-acetat, koji su formirani u ultrazvučnom polju sa frekvencijama izmedju 0,8 i 2,5 MHz.
Metode: Ultrazvučno raspršivanje kombinuje formiranje aerosola u jednom ultrazvučnom polju sa njegovim transportom u reaktor korišćenjem nosećeg gasa USP i završnom redukcijom pomoću vodonika ili ugljen-monoksida. Do termičkog razlaganja zlato-acetata dolazi u neutralnoj atmospferi kao što je azot i argon na povišenim temperaturama. Uvećanje temperature redukcije do 260°C i 500°C vodi do dobijanja cilindričnih i sfernih čestica. Hemijska redukcija dešava se u vodenoj fazi korišćenjem natrijum-citrata i natrijum-borida nakon zagrevanja rastvora.
Rezultati: Prahovi zlata dobijeni su na sobnoj temperaturi korišćenjem redukcije vodonikom u jednom ultrazvučnom polju na sobnoj temperaturi iz rastvora HAuCl4 pri frekvenci ultrazvuka od 0,8 MHz. Dobijene čestice zlata analizirane su skenirajućom elektronskom mikroskopijom (SEM) i energetski disperzivnom spektroskopijom (EDS). Obrazovane čestice su sferne i aglomerisane. Uvećanje temperature do 260°C i 500°C vodi do formiranja sfernih i cilindričnih čestica zlata.
Zaključak: Novu poboljšanu opremu za sintezu zlata ultrazvučnim raspršivanjem rastvora HAuCl4 i redukcijom vodonikom ponudila je „Prizma” iz Kragujevca (Srbija). Ona omogućava kontrolisan proces sa boljom zatititom pretvarača u ultrazvučnom polju i uvećanom proizvodnjom aerosola i njegovim transportom u reakcionu peć.
Reference
Bond, G. 2008. The early History of Catalysis by Gold. Gold Bulletin, 41(3), pp.235-241. Available at: https://doi.org/10.1007/BF03214875.
Corti, C. 2002. Recovery and refining of gold jewelry scraps and waste. In: The Santa Fe Symposium - The Premier Conference For Jewelry Makers, Albuquerque, NM, pp.111-130 [online]. Available at: http://www.santafesymposium.org/2002-santa-fe-symposium-papers/2002-recovery-and-refining-of-gold-jewellery-scraps-and-wastes [Accessed: 10 August 2020].
Dittrich, R., Stopic, S. & Friedrich, B. 2011. Mechanism of nanogold formation by ultrasonic spray pyrolysis. In: Proceeding of EMC 2011 - European Metallurgical Conference, Duesseldorf, June 26-29, pp.1065-1076 [online]. Available at: http://www.metallurgie.rwth-aachen.de/new/images/pages/publikationen/emc2011_id_5231.pdf [Accessed: 10 August 2020].
Kozhukharov, S. & Tchaoushev, S. 2013. Spray pyrolysis equipment for various application. Journal of Chemical Technology and Metallurgy, 48, pp.111-118 [online]. Available at: https://www.researchgate.net/publication/283826563_Spray_pyrolysis_equipment_for_various_applications [Accessed: 10 August 2020].
Piret, N.L., Hopper, M. & Kudelka, H. 1977. Process for recovering silver and gold from chloride solutions. US Patent number 4131454 [online]. Available at: https://patents.google.com/patent/US4131454A/en [Accessed: 10 August 2020].
Polte, J., Ahner, T.T., Delissen, F., Sokolov, S., Emmerling, F., Thünemann, A.F. & Kraehnert, R. 2010. Mechanism of Gold Nanoparticle Formation in the Classical Citrate Synthesis Method Derived from Coupled In Situ XANES and SAXS Evaluation. Journal of the American Chemical Society, 132(4), pp.1296-1301. Available at: https://doi.org/10.1021/ja906506j.
Qi, C. 2008. The production of propylene oxide over nanometer Au catalysts in the presence of H2 and O2. Gold Bulletin, 41(3), pp.224-234. Available at: https://doi.org/10.1007/BF03214874.
Rudolf, R., Friedrich, B., Stopić, S., Anžel, I., Tomić, S. & Čolić, M. 2012. Cytotoxicity of Gold Nanoparticles Prepared by Ultrasonic Spray Pyrolysis. Journal of Biomaterials Applications, 26(5), pp.595-612. Available at: https://doi.org/10.1177/0885328210377536.
Schmid, G. & Corain, B. 2003. Nanoparticulated Gold: Syntheses, Structures, Electronics, and Reactivities. European Journal of Inorganic Chemistry, 2003(17), pp.3081-3098. Available at: https://doi.org/10.1002/ejic.200300187.
Stopic, S, Rudolf, R., Bogovic, J., Majerič, P., Čolić, M., Tomić, S., Jenko, M. & Friedrich, B. 2013. Synthesis of Au nanoparticles prepared with ultrasonic spray pyrolysis and hydrogen reduction. Materials and Technology, 47(5), pp.577-583 [online]. Available at: http://mit.imt.si/izvodi/mit135/stopic.pdf [Accessed: 10 August 2020].
Tréguer-Delapierre, M., Majimel, J., Mornet, S., Duguet, E. & Ravaine, S. 2008. Synthesis of non-spherical gold nanoparticles. Gold Bulletin, 41(2), pp.195-207. Available at: https://doi.org/10.1007/BF03216597.
Turkevich, J., Stevenson, P.C. & Hillier, J. 1953. The Formation of Colloidal Gold. The Journal of Physical Chemistry, 57(7), pp.670-673. Available at: https://doi.org/10.1021/j150508a015.
Young, J.K., Lewinski, N.A., Langsner, R.J., Kennedy, L.C., Satyanarayan, A., Nammalvar, V., Lin, A.Y. & Drezek, R.A. 2011. Size-controlled synthesis of monodispersed gold nanoparticles via carbon monoxide gas reduction. Nanoscale Research Letters, 6(art.numb.428). Available at: https://doi.org/10.1186/1556-276X-6-428.
Watzky, M.A. & Finke, R.G. 1997. ransition Metal Nanocluster Formation Kinetic and Mechanistic Studies. A New Mechanism When Hydrogen Is the Reductant: Slow, Continuous Nucleation and Fast Autocatalytic Surface Growth. Journal of the American Chemical Society, 119(43), pp.10382-10400. Available at: https://doi.org/10.1021/ja9705102.
Vojnotehnički glasnik omogućava otvoreni pristup i, u skladu sa preporukom CEON-a, primenjuje Creative Commons odredbe o autorskim pravima:
Autori koji objavljuju u Vojnotehničkom glasniku pristaju na sledeće uslove:
- Autori zadržavaju autorska prava i pružaju časopisu pravo prvog objavljivanja rada i licenciraju ga Creative Commons licencom koja omogućava drugima da dele rad uz uslov navođenja autorstva i izvornog objavljivanja u ovom časopisu.
- Autori mogu izraditi zasebne, ugovorne aranžmane za neekskluzivnu distribuciju rada objavljenog u časopisu (npr. postavljanje u institucionalni repozitorijum ili objavljivanje u knjizi), uz navođenje da je rad izvorno objavljen u ovom časopisu.
- Autorima je dozvoljeno i podstiču se da postave objavljeni rad onlajn (npr. u institucionalnom repozitorijumu ili na svojim internet stranicama) pre i tokom postupka prijave priloga, s obzirom da takav postupak može voditi produktivnoj razmeni ideja i ranijoj i većoj citiranosti objavljenog rada (up. Efekat otvorenog pristupa).