ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЯ КИНЕТИКИ И МЕХАНИЗМА ФОРМИРОВАНИЯ НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА, СТАБИЛИЗИРОВАННЫХ СИНТЕТИЧЕСКИМИ ФУЛЬВАТАМИ

Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Odesa National University Herald. Chemistry; Vol. 26 No. 3(79) (2021); 63-76
Вестник Одесского национального университета. Химия; Том 26 № 3(79) (2021); 63-76
Вісник Одеського національного університету. Хімія; Том 26 № 3(79) (2021); 63-76
ISSN: 2304-0947
2414-5963
Popis: Silver nanoparticles are actively studied due to their unique properties and wide use in various fields. In this study, silver nanoparticles were obtained by reacting Ag+ ions with synthetic fulvic acids derived from quercetin. Synthetic fulvic acids perform a dual function: a reducer of silver ions and a stabilizer of the formed nanoparticles The presence of silver nanoparticles in the solution is confirmed by the presence of a maximum in the absorption spectrum at 400 nm, which is due to the phenomenon of surface plasmon resonance. The parameters of the crystal lattice were established using the X‑ray diffraction method. The average nanoparticle size calculated by the Scherrer formula is 28 nm. The kinetics and mechanism formation of silver nanoparticles were studied by potentiometry, which allows direct and continuous control of the consumption of silver ions in the synthesis process. It is established that the mechanism of the process depends on the pH of the medium. In particular, at high pH values of the reaction medium there is a heterogeneous mechanism, while at low – homogeneous. The heterogeneous mechanism of formation of silver nanoparticles is characterized by the presence of three stages, in particular: 1) formation of Ag2O microparticles after mixing reagents, 2) reduction of Ag+ ions by synthetic fulvic acids from quercetin on the surface of formed Ag2O microparticles, which are heterogeneous nucleation centers. 3) reduction of Ag+ ions from solution on the surface of silver nanoparticles after complete dissolution of Ag2O microparticles (this process is described by first-order kinetics by Ag+). Activation parameters for different stages of silver nanoparticle formation using quercetin fulvic acids were calculated. A potentiometric study of the influence of the degree of aeration of the medium on the kinetics of changes in the pAg system was performed.
Синтезированы наночастицы серебра в реакции восстановления Ag+ ионов синтетическими фульвокислотами, полученными из кверцетина. Спектральные и морфологические характеристики полученных наночастиц исследованы методом спектроскопиив видимой области и методом рентгеновской дифракции. Кинетика и механизм формирования наночастиц серебра были исследованы методом потенциометрии, которыйпозволяет осуществлять непосредственный и непрерывный контроль расхода ионовсеребра в процессе синтеза. Установлено, что механизм процесса зависит от рН среды.В частности, при высоких значениях рН реакционной среды имеет место гетерогенный механизм, в то время как при низких рН – гомогенный. Гетерогенный механизм формирования наночастиц серебра характеризуется наличием трех стадий, в частности:1) формирование микрочастиц Ag2O после смешивания реагентов; 2) восстановление Ag+ ионов синтетическими фульвокислотами с кверцетина на поверхности образованных микрочастиц Ag2O, которые являются гетерогенными центрами нуклеации (данная стадия описывается кинетикой нулевого порядка); 3) восстановление Ag+ ионов израствора на поверхности наночастиц серебра после полного растворения микрочастицAg2O (данный процесс описывается кинетикой первого порядка по Ag+). Рассчитаныактивационные параметры для различных стадий формирования наночастиц серебра.Проведено потенциометрическое исследования влияния степени аэрации среды на процесс формирования наночастиц серебра.
Синтезовано наночастинки срібла у реакції відновлення Ag+ іонів синтетичними фульвокислотами, одержаними з кверцетину. Спектральні та морфологічні характеристики одержаних наночастинок досліджено методом спектроскопії у видимій області та методом рентгенівської дифракції. Кінетика та механізм формування наночастинок срібла було досліджено методом потенціометрії, який дозволяє здійснювати безпосередній і неперервний контроль витрати йонів срібла в процесі синтезу. Встановлено, що механізм процесу залежить від рН середовища. Зокрема, при високих значеннях рН реакційного середовища має місце гетерогенний механізм, в той час як при низьких рН – гомогенний. Гетерогенний механізм формування наночастинок срібла характеризується наявністю трьох стадій, зокрема: 1) формування мікрочастинок Ag2O після змішування реагентів, 2) відновлення Ag+ іонів синтетичними фульвокислотами з кверцетину на поверхні утворених мікрочастинок Ag2O, які є гетерогенними центрами нуклеації (данастадія описується кінетикою нульового порядку), 3) відновлення Ag+ іонів з розчину на поверхні наночастинок срібла після повного розчинення мікрочастинок Ag2O (даний процес описується кінетикою першого порядку по Ag+). Розраховано активаційні параметри для різних стадій формування наночастинок срібла. Проведено потенціометричне дослідження впливу ступеня аерації середовища на процес формування наночастинок срібла.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: