Зеленый синтез наночастиц серебра. Комплементарные методы исследования
С.Д. Хижняк, А.И. Иванова, В.М. Волкова, Е.В. Барабанова, П.М. Пахомов
ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.1059
Оригинальная статья
Аннотация: В настоящей работе представлены результаты исследования зеленого или биосинтеза наночастиц серебра с использованием водных экстрактов листьев клена и дуба. Эффективность процесса синтеза, размер и форма образующихся наночастиц изучены с помощью методов спектроскопии УФ-видимого диапазона, динамического светорассеяния, атомно-силовой и сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что образование наночастиц серебра сопровождается появлением в электронных спектрах водных экстрактов полосы плазмонного резонанса, максимум которой зависит от концентрации нитрата серебра и находится в диапазоне ~420-429 нм в спектрах листьев клена, а в спектрах экстрактов дуба наблюдается сдвиг в сторону больших длин волн ~425-435 нм, что соответствует формированию наночастиц большего размера. Согласно данным динамического светорассеяния размер наночастиц в экстрактах клена составляет ~60-68 нм, а в образцах дуба ~107 нм. Зафиксированные с помощью атомно-силовой и сканирующей электронной микроскопии различия в размерах и форме наночастиц, полученных в фитоэкстрактах клена и дуба, объясняются различным составом биоактивных веществ в растениях, участвующих в восстановлении ионов серебра и стабилизации поверхности наночастиц серебра.
Ключевые слова: зеленый синтез, наночастицы серебра, полоса поверхностного плазмонного резонанса, сканирующая электронная микроскопия
- Хижняк Светлана Дмитриевна – к.ф.-м.н., доцент кафедры физической химии, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
- Иванова Александра Ивановна – к.ф.-м.н., доцент кафедры прикладной физики, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
- Волкова Валерия Максимовна – магистрант 2 года обучения кафедры физической химии, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
- Барабанова Екатерина Владимировна – к.ф.-м.н., доцент кафедры прикладной физики, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
- Пахомов Павел Михайлович – д.х.н., профессор, зав. кафедрой физической химии, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
Ссылка на статью:
Хижняк, С.Д. Зеленый синтез наночастиц серебра. Комплементарные методы исследования / С.Д. Хижняк, А.И. Иванова, В.М. Волкова, Е.В. Барабанова, П.М. Пахомов // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2023. — Вып. 15. — С. 1059-1069. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.1059.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Гусев, А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А.И. Гусев. – М.: Физматлит, 2009. – 416 c.
2. Roco, M.C. Nanotechnology: convergence with modern biology and medicine / M.C. Roco // Current Opinion in Biotechnology. – 2003. – V. 14. – I. 3. – P. 337-346. DOI: 10.1016/S0958-1669(03)00068-5.
3. Okitsu, K. Sonochemical synthesis of gold nanoparticles on chitosan / K. Okitsu, Y. Mizukoshi, T.A. Yamamoto et al. // Materials Letters. – 2007. – V. 61. – I. 16. – P. 3429-3431. DOI: 10.1016/j.matlet.2006.11.090.
4. Lee, S.H. Silver nanoparticles: synthesis and application for nanomedicine / S.H. Lee, B.H. Jun // International Journal of Molecular Sciences. – 2019. – V. 20. – I. 4. – Art. № 865. – 24 p. DOI: 10.3390/ijms20040865.
5. Wang, L. The antimicrobial activity of nanoparticles: present situation and prospects for the future / L. Wang, C. Hu, L. Shao // International journal of nanomedicine. – 2017. – V. 12. – P. 1227-1249. DOI: 10.2147/IJN.S121956.
6. Оленин, А.Ю. Получение, динамика структуры объема и поверхности металлических наночастиц в конденсированных средах / А. Ю. Оленин, Г. В. Лисичкин // Успехи химии. – 2011. – Т. 80. – Вып. 7. – С. 635-662. DOI: 10.1070/RC2011v080n07ABEH004201.
7. Макаров, В.В. «Зеленые» нанотехнологии: синтез металлических наночастиц с использованием растений / В.В. Макаров, А. Лав, О.В. Синицина и др. // Acta Naturae. – 2014. – Т. 6. – № 1. – С. 37-47. DOI: 10.32607/20758251-2014-6-1-35-44.
8. Iravani, S. Green synthesis of metal nanoparticles using plants / S. Iravani // Green Chemistry. – 2011. – V. 13. – I. 10. – P. 2638-2650. DOI: 10.1039/c1gc15386b.
9. Kamran, U. Green synthesis of metal nanoparticles and their applications in different fields: a review / U. Kamran, H.N. Bhatti, M. Iqbal, A. Nazir // Zeitschrift für Physikalische Chemie. – 2019. – V. 233. – I. 9. – P. 1325-1349. DOI: 10.1515/zpch-2018-1238.
10. Sharma, N.K. Green route synthesis and characterization techniques of silver nanoparticles and their biological adeptness / N.K. Sharma, J. Vishwakarma, S. Rai et al // ACS Omega. – 2022. – V.7. – I. 31. – P. 27004-27020. DOI: 10.1021/acsomega.2c01400.
11. Ahmed, S. A review on plants extract mediated synthesis of silver nanoparticles for antimicrobial applications: a green expertise / S. Ahmed, M. Ahmad, B.L. Swami, S. Ikram // Journal of Advanced Research. – 2016. – V. 7. – I. 1. – P. 17-28. DOI: 10.1016/j.jare.2015.02.007.
12. Srikar, S.K. Green synthesis of silver nanoparticles: a review / S.K.Srikar, D.D. Giri, D.B. Pal et al. // Green and Sustainable Chemistry. – 2016. – V. 6. – I. 1. – P. 34-56. DOI: 10.4236/gsc.2016.61004.
13. Kováčová, M. Sustainable one-step solid-state synthesis of antibacterially active silver nanoparticles using mechanochemistry / M. Kováčová, N. Daneu, Ľ.Tkáčiková et al // Nanomaterials. – 2020. – V. 10. – I. 11. – Art. № 2119. – 17 p. DOI: 10.3390/nano10112119.
14. Ahsan, T. Lichen-based nano-particles, an emerging antibacterial approach / T. Ahsan, L. He, Y. Miao, B. Li, Y. Wu // Journal of Materials Science and Chemical Engineering. – 2021. – V. 9. – I. 8. – P. 10-20. DOI: 10.4236/msce.2021.98002.
15. Maier, S.A. Plasmonics: fundamentals and applications / S.A. Maier. – New York: Springer, 2007. – xxvi, 224 p. DOI: 10.1007/0-387-37825-1.
16. Kerker, M.J. The optics of colloidal silver: something old and something new / M.J. Kerker // Journal of Colloid and interface Science. – 1985. – V. 105. –I. 2. – P. 297-314. DOI: 10.1016/0021-9797(85)90304-2.
17. Kelly, K.L. The optical properties of metal nanoparticles: the influence of size, shape, and dielectric environment / K.L. Kelly, E. Coronado, L.L.Zhao, G.C. Schatz // The Journal of Physical Chemistry B. – 2003. – V. 107. – I. 3. – P. 668-677. DOI: 10.1021/jp026731y.
18. Расмагин, С.И. Анализ оптических свойств наночастиц серебра / C.И. Расмагин, Л.А. Апресян // Оптика и спектроскопия. – 2020. – Т. 128. – №. 3. – С. 339-342. DOI: 10.21883/OS.2020.03.49061.315-19.
19. Yashtulov, N.A. Synthesis and electrocatalytic activity of platinum/porous silicon nanoparticles / N.A. Yashtulov, V.O. Zenchenko, N.V. Kuleshov, V.R. Flid // Russian Chemistry Bulletin. – 2016. – V. 65. – I. 1. – P. 2369-2374. DOI: 10.1007/s11172-016-1275-5.
20. Шмелев, А.Г. Синтез и апробация наночастиц YVO4:YB,ER на виноградных улитках для задач биовизуализации / А.Г. Шмелев, В.Г. Никифоров, Д.К. Жарков и др. // Известия РАН. Серия Физическая. – 2020. – Т. 84. – № 12. – С. 1696-1701. DOI: 10.31857/S0367676520120352.