Search academic texts

Information × Registration Number 0825U000566, PhD dissertation Status Доктор філософії Date 12-08-2024 popup.evolution . Title Technological principles of electrochemical synthesis of stabilized silver nanoparticles Author Artur S. Mazur, popup.head Orest I. Kuntyy popup.opponent Dontsova Tetiana A. popup.opponent Marharyta I. Skyba popup.review Volodymyr Y. Skorokhoda popup.review Iryna Z. Koval Description Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науково-технічної проблеми розроблення засад керованого електрохімічного, соноелектрохімічного та мікроплазмового синтезу наночастинок срібла стабілізованих молекулами ПАР, з прогнозованими розмірами та функціональними (зокрема антибактеріальними, фунгіцидними та біосумісними) властивостями. На підставі проведеного аналізу джерел інформації продемонстровано глобальний попит на наночастинки срібла у різних галузях, зокрема в медицині, фармації, косметології, каталізі, текстильній промисловості тощо. Здійснено огляд властивостей наночастинок срібла та їх застосування у відповідних галузях. Наведено порівняння методів синтезу наночастинок срібла та зазначено перспективність та конкурентоспроможність електрохімічних методів, зокрема через контрольованість, економічність та відповідність принципам “зелених” технологій. У першому розділі описано особливості електрохімічного синтезу AgNPs у водних розчинах та акцентовано увагу на впливі природи та концентрації ПАР, густини струму та температури робоого розчину на формування наночастинок та їх стабілізацію. На підставі викладеного огляду наукової літератури сформульована мета дисертаційної роботи та завдання, які необхідно вирішити для її досягнення. Проведено дослідження електрохімічного синтезу наночастинок срібла, стабілізованих мономерною ПАР природнього походження (рамноліпідом) та полімерною синтетичною ПАР (натрієм поліакрилатом) за використання жертовного аноду, та визначено основні параметри процесу. Також проведено дослідження анодної поведінки срібла у розчинах зазначених поверхнево-активних речовин. Встановлено, що ефективне розчинення срібла відбувається за потенціалів 0,4...1 В, з утворенням розчинних комплексів [AgRL]+ та [AgmPA](n-m)- , а швидкість розчинення збільшується за рахунок підвищення концентрації реагентів та температури. Значення енергії активації (EA ≈ 16,9 кДж/моль у розчині RL та ≈ 17,3 кДж/моль у розчині NaPA) та температурних коефіцієнтів (γ ≈ 1,5–2,5 %/град) електрохімічного розчинення срібла у розчинах відповідних ПАР вказують, що утворення наночастинок срібла здійснюється в електродному просторі і обмежене дифузією. Встановлено, що анодне розчинення срібла є швидшим за катодне відновлення, а за нестаціонарного підведення струму швидкість процесу значно зростає. За допомогою УФ-Вид спектроскопії оцінено спостережувані константи швидкості зародження та росту наночастинок срібла залежно від температури та концентрації досліджуваних ПАР-стабілізаторів. Досліджено кінетику утворення AgNPs в розчині для електрохімічної (k = 0,0092 хв -1 ) та хімічної (k = 0,0028 хв-1 ) складової процесу. Встановлено оптимальний діапазон pH для електрохімічного синтезу наночастинок срібла. Показано, що одержані наночастинки мають розміри у діапазоні 2…30 нм, і демонструють високу стабільність та антимікробну активність по відношенню до випробуваних штамів бактерій (Staphylococcus aureus (Золотистий стафілокок) та Listeria monocytogenes (Лістерія)) та низьку фітотоксичність, що робить їх ефективними та безпечними для використання в медицині та агросекторі. дослідження анодної поведінки срібла у розчинах зазначених поверхнево-активних речовин. Встановлено, що ефективне розчинення срібла відбувається за потенціалів 0,4...1 В, з утворенням розчинних комплексів [AgRL]+ та [AgmPA](n-m)- , а швидкість розчинення збільшується за рахунок підвищення концентрації реагентів та температури. Значення енергії активації (EA ≈ 16,9 кДж/моль у розчині RL та ≈ 17,3 кДж/моль у розчині NaPA) та температурних коефіцієнтів (γ ≈ 1,5–2,5 %/град) електрохімічного розчинення срібла у розчинах відповідних ПАР вказують, що утворення наночастинок срібла здійснюється в електродному просторі і обмежене дифузією. Встановлено, що анодне розчинення срібла є швидшим за катодне відновлення, а за нестаціонарного підведення струму швидкість процесу значно зростає. За допомогою УФ-Вид спектроскопії оцінено спостережувані константи швидкості зародження та росту наночастинок срібла залежно від температури та концентрації досліджуваних ПАР-стабілізаторів. Досліджено кінетику утворення AgNPs в розчині для електрохімічної (k = 0,0092 хв -1 ) та хімічної (k = 0,0028 хв-1 ) складової процесу. Встановлено оптимальний діапазон pH для електрохімічного синтезу наночастинок срібла. Показано, що одержані наночастинки мають розміри у діапазоні 2…30 нм, і демонструють високу стабільність та антимікробну активність по відношенню до випробуваних штамів бактерій (Staphylococcus aureus (Золотистий стафілокок) та Listeria monocytogenes (Лістерія)) та низьку фітотоксичність, що робить їх ефективними та безпечними для використання в медицині та агросекторі. та нижчу дисперсність (d = 2,4 ± 0,8 нм) порівняно з електрохімічним методом (d = 8,3 ± 3,9 нм) за однакових умов проведення досліду. Проведення електрохімічного синтезу в ультразвуковому полі значно збільшує швидкість анодного розчинення срібла і знижує енергію активації цього процесу. Registration Date 2025-02-17 popup.nrat_date 2025-02-17 Close