Функциональные ткани, покрытые наночастицами серебра, могут найти множество применений. Во-первых, известно, что ионы серебра обладают сильным антибактериальным действием, а во-вторых, интерес может представлять и высокая электропроводность серебра.
Известно несколько способов нанесения наночастиц серебра на различные синтетические ткани. Например, при помощи ионного пучка или восстановления серебра из растворов.
Исследователи из Швейцарии и Израиля разработали новый метод получения тканей (хлопка, нейлона и полиэстра), покрытых наночастицами серебра. Они предложили использовать для этих целей ультразвук. Процесс нанесения наночастиц проходит в одну стадию и не требует использования токсичных реактивов. Кроме того, обработке подвергается непосредственно уже готовая ткань, а не волокно или нити.
В раствор нитрата серебра в смеси вода/этиленгликоль помещается образец хлопчатобумажной ткани, который после этого подвергается ультразвуковому воздействию. Также к исходной смеси добавляется гидроксид аммония. Этиленгликоль призван восстановить серебро до металла, однако, вследствие образования устойчивого комплекса [Ag(NH3)2]+, концентрация ионов Ag+ падает и реакция восстановления протекает очень медленно. В таких условиях происходит образование очень мелких частиц серебра, в народе известных как наносеребро. Ткань приобретает строгий серый цвет. В заключение ее несколько раз стирают, чтобы проверить, хорошо ли частицы крепятся к волокнам ткани.
Массовая доля осажденного серебра слабо зависит от природы ткани. Это свидетельствует в пользу того, что частицы удерживаются за счет физической адсорбции. По всей видимости, ультразвук как бы вдавливает частицы в поверхность волокон. Размер частиц в среднем составляет около 80 нм, однако наблюдаются и более крупные агрегаты.
В рамановском спектре материала обнаруживаются полосы, характерные для аморфного углерода. Таким образом, можно заключить, что в процессе обработки достигаются температуры, достаточные для плавления и карбонизации волокон ткани в местах контактов с наночастицами серебра. В результате частицы крепко прилипают и не отваливаются при стирке. Также оказалось, что механические свойства ткани при покрытии серебром снижаются незначительно. Эксперименты на бактериях (кишечная палочка и золотистый стафилококк) показали, что ткани обладают превосходной антимикробной активностью.
Смотрим двухтомный кирпич Некрасова.
Аж 1973 года издания.
Второй том С. 263 доп. 75
Цитирую (слегка вольно):
"Распусти, отрок, ляпису заморского в воде аммиачной. Сиим раствором нанеси надпись хулительную на стяги княжеския.
Прогладь сию надпись утюгом горячим и не смоется она при стирке."
Вот, в общем-то, и всё. Древнее руководство из прачечной по постановке несмываемых меток на бельё. Здесь мы видим то же самое, но с нанонаворотами.
Кстати, химизм восстановления серебра спиртом (этиленгликолем), мне откровенно непонятен.
На поверхность нанесете очень успешно!
А внутрь и равномерно, увы, не выйдет.
(Какова теплопроводность хорошей пушистой ткани, особенно ежели княжеской?)
Полиольный метод (в основном с дешевым этиленгликолем) - классический метод восстановления серебра и получения различных форм нанокристаллов (особенно нанопроводочков).
Работает при температурах более 150C. Гликоль окисляется до альдегида, а далее по "пергаментам шелестящим" и с "кирпичным весом" их авторитета.
1. "А внутрь и равномерно, увы, не выйдет." Почему же? Пропитка ткани раствором (даже без ультразвуковой бани) выглядит вполне равномерной.
2. Кстати, нейлон и полиэфирные ткани живут выше 150оС? А что можно в этом смысле можно сказать о "хорошей пушистой ткани, особенно ежели княжеской?"
Сухая пропитка равномерной не выйдет из-за испарения с поверхности и ее обогащения.
А восстановление серебра в "мокрых" тканях "утюгом" будет дюже неэффективно (плюс потенциальное высушивание будет вносить неоднородность...)
Но, могу поверить, что если долго мучиться....
1. Сухая? Цитирую исходник (от Набиуллина Александра Ринатовича): "Распусти, отрок, ляпису заморского в воде аммиачной. Сиим раствором нанеси надпись хулительную на стяги княжеския..." Кто Вам мешает замочить княжью мешковину в воде заморской?
2. "народ безмолвствует"...
Уважаемый g e n,
1. Метод, описанный Александром Ринатовичом рассчитан на эффективное высушивание!
2. Нет в пункте 1 про гликоли и речи, и зачем подвергать ткани таким температурам, если можно найти более мягкие условия восстановления серебра, что однако не снимает проблему однородности (так что безмолствие от малосмысленности обсуждения...)
P.S. И прислушайтесь к доводам Льва Артемовича выше!
--- 2. Кстати, нейлон и полиэфирные ткани живут выше 150оС? А что можно в этом смысле можно сказать о "хорошей пушистой ткани, особенно ежели княжеской?"
---
Нейлон расплавится (если только понятие нейлона мы не растянем на полиарамиды), а лавсан 150 выдерживает. Правда сильно садится.
"Хорошая пушистая княжеская ткань" - это либо шёлк, либо ХБ, либо шерсть. Хотя мне трудно представить, чтобы шерстяное знамя "трепетало на ветру".
ХБ нагрев выдержит, остальное вряд-ли.
----
не очень понимаю столь стойкое желание связать элегантную сонохимию с грубым некрасивым методом утюга.
----
Не обижайтесь, Лев Артёмович, это мы флудим маленько.
А если серьёзнее - то такое ощущение, что статья высосана из пальца. Скорее всего, выделение серебра под ультразвуком прекрасно пойдёт и без ткани. Получится чёрная, никому не нужная жижа. А вот если ввести ткань... да вспомнить про бактерицидные свойства серебра... да рассмотреть под микроскопом... да снять спектры... То готова статья. Кстати, внутрь волокон серебро всё равно не попадёт. У синтетики очень плотная структура и ввести что-либо внутрь волокна практически невозможно. Всё только с поверхности.
----
Ткань приобретает строгий серый цвет. В заключение ее несколько раз стирают, чтобы проверить, хорошо ли частицы крепятся к волокнам ткани.
----
Улыбнуло. Она же мазаться будет со страшной силой. Так что стирка - это просто удаление избытков реагентов и несвязанного серебра.
----
...Гликоль окисляется до альдегида...
----
А чем он окисляется?
Кстати о сонохимии. Штука интересная, но достаточно непредсказуемая. Кто хочет пробовать, скажу сразу: "Ретона" для этих целей - полная фигня. Ультразвуковая ванночка - это вещь. Только объём маловат.
1. А чем утюг не "эффективное высушивание!"?
2. Гы. Этиленгликоль как восстановитель был предложен в исходной статье. В эффективности этого метода усомнился Набиуллин Александр Ринатович (в 16:08). Некто Владимир Владимирович (в 16:17) указал, что метод "Работает при температурах более 150C."...
3. Прошу не путать пункт 1 и пункт 2
...Гликоль окисляется до альдегида... А чем он окисляется?
Кислородом из воздуха, это совсем не эффективный процесс, но поскольку гликоль служит растворителем и находится в невероятном избытке, метод работает худо-бедно.
Тут недавно даже статью про механизм окисления серьезную (NL!) люди недавно опубликовали из-за важности процесса для восстановления серебра. Если хотите, кину на электронную почту.
Согласен про введение серебра внутрь волокон! Но внутрь то и не надо на самом деле, а вот, чтобы хорошо держалось и выдерживало стирку может быть проблематично, согласен!
Уважаемый Александр Ринатович!
Позвольте не согласиться с: "А если серьёзнее - то такое ощущение, что статья высосана из пальца." ИМХО, работа финансировалась неким нано-фондом/грантом. Кто же без греха?
ну, не знаю. статья очень качественно написана, что для уважаемого журнала Nanotechnology очень нехарактерно.
никакого нанобреда в ней не обнаружено.
всё по делу.
видеть за всем "гранты" - позиция очень и очень непродуктивная.
а сия статья есть лишь отличный пример, как из простого эксперимента сделать хорошую публикацию.
а сия статья есть лишь отличный пример, как из простого эксперимента сделать хорошую публикацию.
Статья несомненна этим очень сильна!
Скорее всего, выделение серебра под ультразвуком прекрасно пойдёт и без ткани. Получится чёрная, никому не нужная жижа. А вот если ввести ткань... да вспомнить про бактерицидные свойства серебра... да рассмотреть под микроскопом... да снять спектры... То готова статья.
Абсолютно точно!
И авторам - честь и хвала, что они сделали из этого неплохую публикацию!
И Льву Артемовичу, зачет мастер класса за то, что наглядно ознакомил нас с тем, как просто можно сделать хорошую статью!
----
Кислородом из воздуха, это совсем не эффективный процесс, но поскольку гликоль служит растворителем и находится в невероятном избытке, метод работает худо-бедно.
Тут недавно даже статью про механизм окисления серьезную (NL!) люди недавно опубликовали из-за важности процесса для восстановления серебра. Если хотите, кину на электронную почту.
----
Кидайте. Посмотрим, чего нового придумали а "серебряном зеркале" и цементации.
Снова усомнюсь в окислении этиленгликоля. Понимаете, кипятил я его на воздухе, но никаких процессов деградации не наблюдалось.
Снова усомнюсь в окислении этиленгликоля. Понимаете, кипятил я его на воздухе, но никаких процессов деградации не наблюдалось.
Александр Ринатович,
Я понимаю Ваши сомнения, но в свете многих сотен статей по успешному восстановлению серебра (!) и публикации механизма даже не в J. Org. Chem. a в Nano Letters (сейчас кину), что еще можно добавить... (первый аргумент намного важнее, заметьте)
"Thus, we relied on an established spectrophotometric
method that involves the oxidation of GA to
glyoxal by perchloric acid in the presence of 2,4-dinitrophenylhydrazine
(DNPH) to form glyoxal bis-2,4-dinitrophenylhydrazone.
12 Specifically, 1 mL of analyte is added
to 5 mL of DNPH solution (0.044 g of DNPH in 57 mL of
70% perchloric acid and 32 mL of water) and 20 mL of
water, boiled for 1 h, then cooled with ice."
Когда я работал с 2,4-ДНФГ - даже воду приходилось дегазировать, чтобы он не окислялся растворённым кислородом. А тут спокойно кипятят его с хлорной кислотой. Непонятненько. Ну ладно, пускай.
Второй вопрос (вообще, просто в пустоту, ни к кому конкретно) про окисление этиленгликоля в глиоксиловый альдегид и восстановление им серебра.
" раствор нитрата серебра в смеси вода/этиленгликоль помещается образец хлопчатобумажной ткани, который после этого подвергается ультразвуковому воздействию. Также к исходной смеси добавляется гидроксид аммония."
Имины образуются достаточно легко. Особенно при избытке аммиака. Как они влияют (или реагируют) на восстановление серебра?
А по поводу моих сомнений...
Я столько раз больно накалывался на "100% надёжных методах", что стал слегка параноиком.
Кстати, пахнет этиленгликоль при нагреве!
И запах этот (не шибко приятный) очень вероятно летучие альдегиды!
(Мы работали немного с этим методом (см. Чудеса оптической микроскопии в галерее), но стараемся все делать в воде)
И нет надежности для востановления серебра в определенную форму!
Просто восстановление прекрасно работает, а реакции более специфические - очень капризны
По первому вопросу, не могу ничего умного сказать (там есть ссылка на разработанную методику...)
Про имины, реакция серебряного зеркала часто использует аммиачный комплекс для замедления реакции. И насколько я с этим работал, редко используется избыток аммиака (обычно стараются тютелька в тютельку, мы используем молярное соотношение 2,05)
Здравствуйте.Подскажите, пожалуйста, методы покрытия тканей наночастицами серебра...Как все это происходит и что использовать, подробнее..?Нужно для написания дипломной работы....Буду очень признательна..., кто откликнется..,нужно, чтоб хоть от чего-то оттолкнуться...Напишите, пожалуйста, мне на мой электронный адрес: nogai@bk.ru
Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров
В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.
Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.
Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся
в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.