» ГЛАВНАЯ > К содержанию номера
» Все публикации автора
Журнал научных публикаций
«Наука через призму времени»
Декабрь, 2020 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №12 (45) 2020
Автор: Хохлова Екатерина Александровна, Студент
Рубрика: Химические науки
Название статьи: Наночастицы золота — из водных растворов ПАВ
Дата публикации: 09.12.2020
НАНОЧАСТИЦЫ ЗОЛОТА — ИЗ
ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ПАВ
Хохлова
Екатерина Александровна
студент
Самарского
государственного социально - педагогического университета (СГСПУ), г. Самара
Аннотация. Наночастицы золота
благодаря уникальным оптическим свойствам получили широкое
распространение в медицине для доставки генов Перспективы использования наночастиц золота для диагностики различных заболеваний
связаны с возможностью функционализации их
поверхности молекулами, специфичными к определенным веществам или рецепторам [3-4].
Для придания наночастицам стабильности, биосовместимости и специфичности чаще всего проводят
модификацию поверхности наночастиц
поверхностно-активными веществами и тиолсодержащими
молекулами – ПЭГ [4], белками, пептидами и полипептидами, РНК и ДНК.
Важным
направлением исследований наночастиц металлов
является поиск способов получения монодисперсных по размеру и форме частиц с
целью сужения пика плазмонного резонанса и повышения
эффективности использования оптических свойств наночастиц
для визуализации клеток, оптической диагностики и определения сдвига плазмонного резонанса в аналитических целях.
Однако
существующие на настоящий момент способы синтеза наночастиц,
как уже упоминалось, приводят к получению частиц с широким распределением по
размерам и форме. В связи с этим используют различные методы их очистки и
фракционирования. Одним из наиболее перспективных методов выделения узкой
фракции является гель-электрофорез и изоэлекрофоретическое
фокусирование. Однако для этих целей также необходимо проведение модификации
поверхности наночастиц, причем частицы,
стабилизированные ЦТАБ, имеют слишком низкий ζ-потенциал и
непригодны для проведения электрофоретического разделения. Поскольку на
подвижность наночастиц влияет не только размер, но и
поверхностная плотность заряда, очень важно, чтобы модификация протекала
однородно и максимально эффективно.
Ключевые
слова: наночастицы золота, перспективная
методика,ПАВ, суспензии.
Одной
из перспективных методик, предлагаемый современными учеными, с использованием
подхода, при котором создаются анизотропных условий роста наночастиц,
является метод восстановления на мягких матрицах, представляющих собой мицеллярный раствор ПАВ. Чаще всего в качестве ПАВ,
применяемого в методах мягких матриц, используется ЦТАБ. В качестве зародышей
используют ультрадисперсные золи золота (средний размер около 3 нм), полученные
восстановлением ЗХВК боргидридом натрия в присутствии
цитрата натрия либо ЦТАБ.
Следующий
этап заключается в объединении ростового раствора (ЗХВК, аскорбиновая кислота,
ЦТАБ) и суспензии зародышей. После внесения зародышей раствор постепенно
приобретает синюю, фиолетовую или краснобурую окраску
в зависимости от осевого отношения образующихся наночастиц.
Для увеличения осевого соотношения в однокомпонентной системе ПАВ было
предложено вводить в ростовой раствор варьируемое количество ионов серебра [2].
Au3+ восстановитель → Au0 → nAu0 (нанозолото)
Для
проведения синтеза наночастиц золота в водных
растворах ПАВ была опробована популярная методика, приведенная в работе [1] с
внесением незначительных изменений, которые касались условий проведения
реакций. Отличительной особенностью этого метода от других популярных методик
является получение зародышей золота без использования цитрат-анионов
в 0,095 М растворе ЦТАБ. Опираясь на исследования, проведенные по литературным
данным, было решено не использовать методики с получением зародышей по
цитратному методу в виду того, что получаемый раствор имеет непродолжительное
время хранения и достаточно быстро агломерирует. Для проведения процесса синтеза наночастиц золота по методу Мёрфи
[1] были использованы следующие реактивы:
·
золотохлороводородная
кислота (ЗХВК);
·
цетилтриметиламмония бромид
(ЦТАБ);
·
боргидрид
натрия;
·
нитрат серебра;
·
аскорбиновая кислота (АА).
Все
реактивы, использованные в процессе синтеза, производства Sigma
Aldrich высокой чистоты, поэтому предварительной
очистки и перегонки перед синтезом не проводилось. Для приготовления водных
растворов применялась дегазированная деионизированная
на приборе «Водолей» бидистиллированная вода.
Выводы по результатам, практической работы:
Данная
последовательность синтеза наночастиц золота
проводилась в 11 образцах с различными вариациями концентраций веществ. Все
образцы были проанализированы на малогабаритном оптоволоконном спектрометре Ocean Optics USB 4000 и на ПЭМ
JEOL JEM-2100. Наиболее интересными с точки зрения образования нанострежней были образцы под номерами 1-6, имевшие пики в
районе 700 нм. Образцы отличались окраской, выходом и длиной стрежней.
Список литературы:
- Sau, T.K. Seeded high yield synthesis of short Au nanorods in aqueous solution / T.K. Sau, C.J. Murphy // Langmuir. — 2004. — V. 20. — P. 6414-6420.
- Nikoobakht, B. Preparation and growth mechanism of gold nanorods (NRs) using seed-mediated growth method / B. Nikoobakht, M.A. El-Sayed // Chem. Mater. — 2003. — V. 15. — P. 1957-1962.
- Leonov, A.P. Detoxification of gold nanorods by treatment with polystyrenesulfonate / A.P. Leonov, J. Zheng, J.D. Clogston, S.T. Stern, A.K. Patri, A. Wei // ACS Nano. — 2008. — V. 2. — P. 2481–2488.
- Liao, H. Gold nanorod bioconjugates / H. Liao, J.H. Hafner // Chem. Mater. — 2005. — V. 17. — P. 4636–4641.
Комментарии: