Studium přípravy nanočástic stříbra v prostředí alifatických aminů

Petr Slovák

Bakalářská práce

Study of Silver Nanoparticle Preparation in Media with Aliphatic Amines

Anotace:

Nanočástice stříbra přestavují jeden z aplikačně nejvýznamnějších materiálů v oblasti nanotechnologií. Připravují se nejčastěji redukcí roztoku stříbrné soli vhodným redukčním činidlem. Vazba kationtu Ag+ do komplexní sloučeniny poskytuje proměnnou využitelnou v rámci redukčních metod při řízení velikosti a morfologie vznikajících nanočástic stříbra. Modifikovaná Tollensova reakce, kdy je komplexní kation [Ag(NH3)2]+ redukován pomocí redukujícího cukru, představuje typický případ využití tvorby komplexní sloučeniny v oblasti přípravy nanočástic stříbra. Možnosti využití dalších ligandů jako SO32-, S2O32-, CN- nebo alifatické aminy při přípravě nanočástic stříbra s cílem řízení jejich velikosti se stalo hlavním cílem této práce. Pozitivní výsledky byly dosaženy převážně s ligandem SO32-, se kterým byly připraveny nanočástice o průměrné velikosti 60 nm. S ligandy S2O32- a CN- se stabilní nanočástice stříbra až na jedinou výjimku připravit nepodařily. V další fázi experimentů byly jako ligandy testovány alifatické aminy. Bylo použito celkem 10 alifatických aminů, které obsahovaly řetězce s délkou od 1 až po 7 uhlíků. Naměřené hodnoty velikostí nanočástic stříbra se pro aminy obsahující 1 ? 5 uhlíků pohybovaly v rozmezí 40 ? 70 nm. Zlom nastal při použití hexyl- a heptylaminu, kde naměřené hodnoty velikosti nanočástic stříbra výrazně převyšují 100 nm. V poslední fázi experimentů byla snaha stabilizovat disperze nanočástic stříbra připravených v systémech s alifatickými aminy pomocí makromolekulárního stabilizátoru PVA, ovšem velikosti připravených nanočástic zůstaly ve většině případů obdobné. Provedená studie tak prokázala závislost velikosti připravených nanočástic stříbra na stabilitě redukované komplexní sloučeniny nebo na délce řetězce použitého alifatického aminu

Abstract:

One of the most important application materials in nanotechnology are silver nanoparticles. They are usualy prepared by the reduction of the silver solution with suitable reducing agent. The bonding of silver to the complex compound can be useful parameter in reduction methods in order to control size and morphology of the prepared silver nanoparticles. Modified Tollens reaction, while complex cation [Ag(NH3)2]+ is reduced by reducing carbohydrate, is typical example of use of the creation of complex compound during the preparation of silver nanoparticles. Possibility of using different ligands, such as SO32-, S2O32-, CN- or aliphatic amines to control the size and morphology of prepared silver nanoparticles was the main aim of this work. Positive results were obtained while ligand SO32- was used, when the size of nanoparticles was about 60 nm. Experiments with ligands S2O32- and CN- were all but one negative to the presence of the silver nanoparticles. In the next part of this work were as ligands used aliphatic amines. There were used 10 amines which contained from 1 to 7 carbon atoms. Prepared nanoparticles had size 40 ? 70 nm while used amines with 1 ? 5 carbons. Hexyl- and heptylamine provided nanoparticles with size quiet a lot over 100 nm. In the last part was used PVA (polyvinylalcohole) to stabilize the solutions with aliphatic amines. Nevertheless, it doesn´t affect the size of prepared nanoparticles very much. The study proved the influence of created silver nanoparticles on the stability of reduced silver complex compound and on lenght of carbon chain in used amines

Klíčová slova

Příprava nanočástic stříbra, modifikovaná Tollensova reakce

Keywords

Preparation of silver nanoparticles, modified Tollens reaction

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 29. 4. 2010

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 2. 6. 2010
• Vedoucí: Libor Kvítek

Univerzita Palackého

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Chemie / Chemie pro víceoborové studium - Matematika