, ,
Саратовский национальный исследовательский
государственный университет имени
E-mail: *****@***ru
Наночастицы диоксида кремния, как силикагельный мезапористый материал, нашли широкое распространение от электроники до медицины. В многочисленных исследованиях были подчеркнуты особые характеристики наночастиц диоксида кремния для повышения эффективности терапевтических агентов в опухолевых клетках или в качестве медицинских инструментов для биосенсорной визуализации ткани [1]. В литературе хорошо описаны методы синтеза наночастиц, в частности метод Штобера [2], который основан на гидролизе тетраэтоксисилана (TEOS) в водно-спиртовой среде в присутствии гидроксида аммония в качестве катализатора.
Также были разработаны и усовершенствованы методы нанесения слоя диоксида кремния в качестве защитного покрытия на другие наноразмерные структуры [3]. В частности, покрытие золотых наноструктур описано в работе [4], где автор отмечает, что успех покрытия зависит от скорости гидролиза TEOS.
В работе представлены результаты исследования скорости гидролиза TEOS, по средствам разработанного спектрального метода. Было смоделировано и реализовано по средствам 3D-принтера пластиковое кюветное отделение, в которое помещались образцы для исследования. В режиме реального времени снимались спектры пропускания 50 мм кюветы, в которой происходил синтез наночастиц диоксида кремния. По полученным спектрам была построена зависимость оптической плотности на длине волны 500 нм от времени синтеза (рисунок 1). С помощью электронного микроскопа Mira II LMU (Tescan, Чехия) были исследованы формы и размеры полученных наночастиц (рисунок 2).
Метод синтеза. На общий реакционный объем смеси 4мл приходилось 3,218 мл изопропилового спирта (C3H8O), 0,125 мл водного раствора аммиака (NH4OH), молярность которого равна 2 моль/л, и 0,03 мл TEOS ((C2H5O)4Si), молярностью 0,28 моль/л. В мерный стакан заливали 2 мл изопропилового спирта, предварительно поставив его на магнитную мешалку. Скорость перемешивания составляли 130 об/мин при комнатной температуре. Далее к изопропиловому спирту вливали водный раствор аммиака и добавляли оставшуюся часть изопропилового спирта. Затем, переливали реакционную смесь из мерного стакана в кюветное отделение и добавляли TEOS. Сразу после добавления и перемешивания начинался процесс регистрации спектров. Через несколько минут реакции, раствор начинал мутнеть и приобретать белый оттенок.
|
|
Рисунок 1. Зависимость оптической плотность от времени гидролиза TEOS. | Рисунок 2.Электронная микрофотография наночастиц диоксида кремния. |
По результатам исследования можно сделать вывод, что при гидролизе TEOS оптическая плотность увеличивается линейно с течением времени.
Библиографический список
Sergent J.-A.; Paget V., Chevillard S. Toxicity and genotoxicity of nano-SiO2 on human epithelial intestinal HT-29 cell line // Annals of occupational hygiene, 2012, V.56, I.5, P. 622-630 Stober W., Fink A. Controlled growth of monodisperse silica spheres in the micron size range // Journal of colloid and interface science, 1968, V.26, P.62-69 Chen Y.-Sh., Frey W., Kim S., Kruizinga P., Homan K., Emelianov S. Silica-coated gold nanorods as photoacoustic signal nanoamplifiers // Nano letters, 2011, V.11, I.2, P.348-354 Karg M., Pastoriza-Santos I., Perez-Juste J., Hellweg T., Liz-Marzan L. M. Nanorod-coated PNIPAM microgels: Thermoresponsive optical properties // Small, 2007, V.3, No.7, P.1222– 1229
Сведения об авторах
- студентка бакалавриата, дата рождения:01.01.1996г
- студентка бакалавриата, г
– студентка бакалавриата, г
– аспирант, инженер, г
- к. ф.-м. н., доцент, г
Вид доклада: стендовый
