PL223681B1 - Roztwór srebra koloidalnego i sposób jego wytworzenia - Google Patents

Roztwór srebra koloidalnego i sposób jego wytworzenia

Info

Publication number
PL223681B1
PL223681B1 PL395725A PL39572511A PL223681B1 PL 223681 B1 PL223681 B1 PL 223681B1 PL 395725 A PL395725 A PL 395725A PL 39572511 A PL39572511 A PL 39572511A PL 223681 B1 PL223681 B1 PL 223681B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
silver
solution
dithiocarbamate
electrolysis
rpm
Prior art date
Application number
PL395725A
Other languages
English (en)
Other versions
PL395725A1 (pl
Inventor
Marek Lieder
Original Assignee
Politechnika Gdańska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Gdańska filed Critical Politechnika Gdańska
Priority to PL395725A priority Critical patent/PL223681B1/pl
Publication of PL395725A1 publication Critical patent/PL395725A1/pl
Publication of PL223681B1 publication Critical patent/PL223681B1/pl

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest roztwór srebra koloidalnego i sposób jego wytworzenia, mający zastosowanie między innymi, jako środek antyseptyczny do traktowania hydrofobowych powierzchni, a także dodawany do wyrobów niemieszających się z wodą, na przykład farb przeciwporostowych.
Srebro znane jest od wieków z tego, że wykazuje właściwości bakteriobójcze i w takim celu było używane zanim wynaleziono współczesne antybiotyki. Wówczas to wrzucano drobiny lub zanurzano duże kawałki srebra do wody przed jej spożyciem. Nawet obecnie srebro pozostaje w użyciu, jako środek antyseptyczny, gdyż mikroorganizmy, w odróżnieniu od ich reakcji na antybiotyki, nie są w stanie nabyć odporności na metale.
Próby otrzymania srebra w postaci roztworu koloidalnego podejmowane są od lat. Jednakże wiele z tych produktów nie utrzymuje srebra w postaci rozproszonej na dłużej. Wskutek postępującej w czasie koagulacji nanodrobiny srebra powiększają się i wytrącają w postaci osadu. Proces ten wiąże się ze spadkiem stężenia srebra koloidalnego w roztworze i w konsekwencji prowadzi do spadku aktywności bakteriobójczej roztworu.
Konwencjonalne sposoby przygotowania roztworu koloidalnego srebra sprowadzają się do redukcji azotanu srebra do wolnego srebra za pomocą następujących reduktorów: glukozy, kwasu askorbinowego, hydratu hydrazyny, siarczanu hydrazyny i formaldehydu. Termin roztwór koloidalny srebra, użyty w tym kontekście niekoniecznie oznacza, że drobiny srebra mają rozmiary nieprzekraczające 100 nm.
Ogólnie koloidy dzieli się na dwie grupy: suspensoidy, to zawiesiny koloidalne, w których faza rozproszona składa się z nierozpuszczalnych cząstek, np. metali, zaś fazą rozpraszającą jest gaz, ciało stałe łub ciecz. Emulsoidy, to koloidy emulsyjne, w których ośrodkiem dyspersyjnym jest zwykle woda, zaś faza zdyspergowana składa się z silnie skompleksowanych substancji organicznych, takich jak skrobia lub klej, które absorbując dużą ilość wody pęcznieją i równomiernie rozprzestrzeniają się w ośrodku dyspersyjnym. Koloidy zawiesinowe są zwykle mniej trwałe od koloidów emulsyjnych.
W trakcie wytwarzania nanosrebra przy zastosowaniu klasycznych reduktorów, powstają dodatkowe produkty wskutek utlenienia reduktora. Substancje te pozostając w roztworze obniżają stabilność roztworu koloidalnego, a ponadto są potencjalnie niebezpieczne bądź trujące. Czasami istnieje możliwość usunięcia tych zbędnych związków np. przez zastosowanie dializy, jednakże związane jest to z koniecznością zastosowania dodatkowego etapu procesu wydłużającego czas produkcji.
Z artykułu [Moony C. Tong, Wei Chen, Jia Sun, DEbraj Ghosh, Shaowei Chen „Dithiocarbamate-Capped Silver Nanoparticles, J.Phys.Chem.B, 2006, 110 (39), pp 19238-19242] znany jest roztwór koloidalnego srebra oraz sposób jego otrzymywania, polegający na tym, że wytwarza się prekursor srebra i miesza się go z roztworem toluenu, a następnie dodaje się stabilizator nanocząsteczek - dikarbaminian i całość miesza się. W sposobie tym zastosowano ditiokarbaminian didecyloaminy jako ligand osłonowy zapobiegający aglomeracji nanocząstek srebra.
Niedogodnością sposobu otrzymywania tego roztworu jest to, że ditiokarbaminianu didecyloaminy zawiera tylko jedną grupę ditiokarbaminianową zdolną do kompleksowania srebra.
Roztwór koloidalnego srebra, charakteryzuje się według wynalazku tym, że zawiera wolne srebro w postaci nanodrobin o wymiarach od 1 do 100 nm oraz rozpuszczalnik w postaci heptanu, ksylenu lub heksanu, oraz zawiera pochodne ditiokarbaminianów w postaci oligomeru ditiokarbaminianu sodu o masie cząsteczkowej od 1000 do 50000 μ. W roztworze koloidalnym zawartość wolnego srebra wynosi od 01% wag. do 0,2% wag., a zawartość pochodnych ditiokarbaminianów w postaci oligomeru ditiokarbaminianu sodu wynosi od 3 do 15,0 μmol/dm .
Sposób otrzymywania roztworu koloidalnego srebra, charakteryzuje się według wynalazku tym, że miesza się roztwór azotanu srebra z roztworem bromku srebra w stosunku molowym odpowiednio od 1:5 do 1:20, korzystnie w stosunku molowym 1:10, a następnie uzyskany prekursor srebra w postaci anionu bromku srebra miesza się z prędkością 300-1000 obr/min, korzystnie z prędkością 500 obr/min, przez od 10 do 60 min, korzystnie przez 30 min. W kolejnym etapie rozpuszcza się bromek tetraoktyloamoniowy w ilości od 5 mol do 20 mol, korzystnie 10 mol, w 50 ml toluenu i miesza się prekursor srebra w postaci anionu bromku srebra z roztworem toluenowym z prędkością 200-500 obr/min, korzystnie z prędkością 300 obr/min, aż do uzyskania przezroczystych roztworów w obu fazach, w czasie od 12 do 18 godz.. Następnie dodaje się do mieszaniny 0,2-1,0 μmol, korzystnie 0,4 μmol, oligomeru ditiokarbaminianu sodu o masie cząsteczkowej od 1000 do 50000 μ. Uzyskaną mieszaninę poddaje się elektrolizie, w trakcie której roztwór dwufazowy miesza się przez 5-20 min. w temperaturze od 18°C do 50°C,
PL 223 681 B1 zaś w ostatnim etapie organiczny rozpuszczalnik odparowuje się z użyciem próżni o ciśnieniu od 136 do 680 kG/m , a suchą pozostałość przemywa się etanolem, suszy się i następnie rozpuszcza w organicznym rozpuszczalniku, korzystnie heksanie.
Korzystnie, mieszaninę poddaje się elektrolizie stałoprądowej z użyciem elektrod z siatki platynowej.
Korzystnie, mieszaninę poddaje się elektrolizie, a gęstość prądu elektrolizy wynosi od 0,01 do 5 A/dm2.
Roztwór koloidalny nanosrebra uzyskany sposobem według wynalazku znajduje się w stanie pośrednim (hybrydowym) pomiędzy stanem zawiesinowym i emulsyjnym. Roztwór charakteryzuje się nietoksycznością, czystością oraz dobrą stabilnością przekraczającą 100 dni w temperaturze około 25°C.
Dobrą stabilność uzyskuje się dzięki wykorzystaniu oligomeru ditiokarbaminianu zawierającego wiele aktywnych grap ditiokarbaminianowych, które zapewniają skuteczniejszą ochronę nanocząstek srebra przed aglomeracją.
Roztwór koloidalnego srebra uzyskany według wynalazku wykazuje antyseptyczną aktywność zwłaszcza poprzez hamowanie wzrostu bakterii, grzybów i chlamydia. Przykłady mikroorganizmów, których rozwój może być hamowany przez koloidalne srebro obejmują, m.in. Escherichia coli, odporny na Methicillin Staphylococcus aureus, Chlamydia trachomatis, Providencia stuartii, Vibrio vulnificus, Pneumobacillus, Staphylococcus aureus, Candida albicans, Bacillus cloacae, Bacillus allantoides, Salmonella morgani, Pseudomonas maltophila, Pseudomonas aeruginosa, Neisseria gonorrhoeae, Bacillus subtilis, Bacillus foecalis alkaligenes, Streptococcus hemolyticus B, Citrobacter, i Salmonella paratyphi C.
Przedmiot wynalazku roztwór koloidalnego srebra i jego sposób otrzymywania jest zrealizowany w poniższych przykładach wykonania.
P r z y k ł a d 1
W pierwszym etapie wytwarza się stabilny prekursor srebra w postaci anionu bromku srebra, przez zmieszanie roztworu azotanu srebra z roztworem bromku srebra w stosunku molowym 1:10. Następnie mieszaninę miesza się z prędkością 500 obr/min przez 30 min. W kolejnym etapie rozpus zcza się bromek tetraoktyloamoniowy w ilości 10 mol, w 50 ml toluenu i miesza się prekursor, którym jest anion bromku srebra z roztworem toluenowym z prędkością 300 obr/min, aż do uzyskania przezroczystych roztworów w obu fazach, w czasie 18 godz. Następnie dodaje się do mieszaniny 0,4 pmol stabilizatora nanocząstek, którym jest oligomer ditiokarbaminianu sodu o masie cząsteczkowej 50000 μ. Kolejno uzyskaną mieszaninę poddaje się elektrolizie stałoprądowej z użyciem elektrod z siatki plat ynowej, w trakcie której roztwór dwufazowy miesza się przez 20 min, w temperaturze 50°C. Gęstość 2 prądu elektrolizy wynosi 5 A/dm . W dalszym etapie toluen odparowuje się z użyciem próżni o ciśnie2 niu 680 kg/dm , a następnie suchą pozostałość przemywa się trzykrotnie etanolem. Kolejno suszy się pozostałość i następnie rozpuszcza w heksanie.
P r z y k ł a d 2
W pierwszym etapie wytwarza się stabilny prekursor srebra w postaci anionu bromku srebra, przez zmieszanie roztworu azotanu srebra z roztworem bromku srebra w stosunku molowym 1:5. Następnie mieszaninę miesza się z prędkością 300 obr/min przez 60 min. W kolejnym etapie rozpus zcza się bromek tetraoktyloamoniowy w ilości 5 mol, w 50 ml toluenu i miesza się prekursor, którym jest anion bromku srebra z roztworem toluenowym z prędkością 500 obr/min, aż do uzyskania przezroczystych roztworów w obu fazach, w czasie 18 godz. Następnie dodaje się do mieszaniny 0,2 μmol stabilizatora nanocząstek, którym jest oligomer ditiokarbaminianu sodu o masie cząsteczkowej 5000 μ. Kolejno uzyskaną mieszaninę poddaje się elektrolizie stałoprądowej z użyciem elektrod z siatki plat ynowej, w trakcie której roztwór dwufazowy miesza się przez 15 min, w temperaturze 25°C. Gęstość 2 prądu elektrolizy wynosi 2 A/dm2.
2
W dalszym etapie toluen odparowuje się z użyciem próżni o ciśnieniu 272 kg/dm , a następnie suchą pozostałość przemywa się trzykrotnie etanolem. Kolejno suszy się pozostałość i następnie rozpuszcza w ksylenie.

Claims (4)

Zastrzeżenia patentowe
1. Roztwór koloidalnego srebra zawierający wolne srebro, rozpuszczalnik organiczny, stabilizator nanocząsteczek w postaci pochodnych ditiokarbaminianów, znamienny tym, że zawiera wolne srebro w postaci nanodrobin o wymiarach od 1 do 100 nm oraz rozpuszczalnik w postaci heptanu, ksylenu łub heksanu, oraz zawiera pochodne ditiokarbaminianów w postaci oligomeru ditiokarbaminianu sodu o masie cząsteczkowej od 1000 do 50000 μ, przy czym w roztworze koloidalnym zawartość wolnego srebra wynosi od 0,01% wag, do 0,2% wag., a zawartość pochodnych ditiokarbaminianów w postaci oligomeru ditiokarbaminianu sodu wynosi od 3 do 15,0 μmol/dm .
2. Sposób otrzymywania roztworu koloidalnego srebra polegający na tym, że wytwarza się stabilny prekursor srebra, który następnie rozpuszcza się w roztworze toluenu, a następnie dodaje się stabilizator nanocząsteczek w postaci pochodnych ditiokarbaminianów, znamienny tym, że miesza się roztwór azotanu srebra z roztworem bromku srebra w stosunku molowym odpowiednio od 1:5 do 1:20, korzystnie w stosunku molowym 1:10, a następnie uzyskany prekursor srebra w postaci anionu bromku srebra miesza się z prędkością 300-1000 obr/min, korzystnie z prędkością 500 obr/min, przez od 10 do 60 min, korzystnie przez 30 min., w kolejnym etapie rozpuszcza się bromek tetraoktyloam oniowy w ilości od 5 mol do 20 mol, korzystnie 10 mol, w 50 ml toluenu i miesza się prekursor srebra w postaci anionu bromku srebra z roztworem toluenowym z prędkością 200-500 obr/min, korzystnie z prędkością 300 obr/min, aż do uzyskania przezroczystych roztworów w obu fazach, w czasie od 12 do 18 godz., a następnie dodaje się do mieszaniny 0,2-1,0 μmol, korzystnie 0,4 μmol, oligomeru ditiokarbaminianu sodu o masie cząsteczkowej od 1000 do 50000 μ, a następnie uzyskaną mieszaninę poddaje się elektrolizie, w trakcie której roztwór dwufazowy miesza się przez 5-20 min., w temperaturze od 18°C do 50°C, zaś w ostatnim etapie oligomeru ditiokarbaminianu sodu o masie cząsteczkowej od 1000 do 50000 g, a następnie uzyskaną mieszaninę poddaje się elektrolizie, w trakcie której roztwór dwufazowy miesza się przez 5-20 min., w temperaturze od 18°C do 50°C, zaś w ostatnim etapie organiczny rozpuszczalnik odparowuje się z użyciem próżni o ciśnieniu od 136 do 680 kG/m , a suchą pozostałość przemywa się etanolem, suszy się i następnie rozpuszcza w organicznym rozpuszczalniku, korzystnie heksanie.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że mieszaninę poddaje się elektrolizie stałoprądowej z użyciem elektrod z siatki platynowej.
4. Sposób według zastrz. 2-3, znamienny tym, że mieszaninę poddaje się elektrolizie a gę2 stość prądu elektrolizy wynosi od 0,01 do 5 A/dm .
PL395725A 2011-07-21 2011-07-21 Roztwór srebra koloidalnego i sposób jego wytworzenia PL223681B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL395725A PL223681B1 (pl) 2011-07-21 2011-07-21 Roztwór srebra koloidalnego i sposób jego wytworzenia

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL395725A PL223681B1 (pl) 2011-07-21 2011-07-21 Roztwór srebra koloidalnego i sposób jego wytworzenia

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL395725A1 PL395725A1 (pl) 2013-02-04
PL223681B1 true PL223681B1 (pl) 2016-10-31

Family

ID=47632467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL395725A PL223681B1 (pl) 2011-07-21 2011-07-21 Roztwór srebra koloidalnego i sposób jego wytworzenia

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL223681B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL395725A1 (pl) 2013-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Madhan et al. Facile synthesis and characterization of chitosan/zinc oxide nanocomposite for enhanced antibacterial and photocatalytic activity
Jayaramudu et al. Chitosan-pluronic based Cu nanocomposite hydrogels for prototype antimicrobial applications
Bankura et al. Synthesis, characterization and antimicrobial activity of dextran stabilized silver nanoparticles in aqueous medium
Li et al. Preparation, characterization and antimicrobial activities of chitosan/Ag/ZnO blend films
Cruces et al. Copper/silver bimetallic nanoparticles supported on aluminosilicate geomaterials as antibacterial agents
Liu et al. Green synthesis of silver nanowires via ultraviolet irradiation catalyzed by phosphomolybdic acid and their antibacterial properties
Wan et al. In-situ reduction of monodisperse nanosilver on hierarchical wrinkled mesoporous silica with radial pore channels and its antibacterial performance
RU2260500C1 (ru) Способ получения наноразмерных металлических и металлоксидных частиц
Yu et al. Remarkably improvement in antibacterial activity by synergistic effect in n-Cu@ T-ZnO nanocomposites
Naskar et al. Synthesis, characterization and antibacterial activity of Ag incorporated ZnO–graphene nanocomposites
CN102985097A (zh) 包含硅酸铝和银纳米粒子作为杀菌剂的组合物
Choma et al. Deposition of silver nanoparticles on silica spheres and rods
CN101939091A (zh) 制备贵金属纳米颗粒分散体和将这样的纳米颗粒从所述分散体中分离的方法
Videira et al. Structural and antibacterial evaluation of copper, silver, and bimetallic silver/copper nanoalloys synthesized in chitosan biopolymer
CN102198511A (zh) 基于羧甲基可德胶多糖的含纳米银颗粒的胶体水溶液制备方法
Bankura et al. Dextrin-mediated synthesis of Ag NPs for colorimetric assays of Cu2+ ion and Au NPs for catalytic activity
Abdulkareem et al. Eco-friendly synthesis of low-cost antibacterial agent (brown attapulgite-Ag nanocomposite) for environmental application
US20080089839A1 (en) Preparation of Stable High Concentration Coloidal Metal Particulate System
Lyalina et al. Obtaining of metal nanoparticles using reducing agents and chitosan
CN118252950A (zh) 一种含有金属复合物的抗菌纳米材料及其制备方法和应用
Phong et al. Evaluation of green-synthesized silver nanoparticle-loaded graphene oxide (AgNPs@ GO) nanocomposite toward bio logical wastewater filtration
Elattar et al. Green Synthesis of Ag/TiO2 and Ag/Co/TiO2 Nanocomposites from Ceratonia siliqua Extract for Antioxidant and Antibacterial Applications
Yusof et al. Effect of process parameters on the synthesis of silver nanoparticles and its effects on microbes
Paul et al. Fabrication of silver nanoparticles synthesized from Ganoderma lucidum into the cotton fabric and its antimicrobial property
Wu et al. One-step in situ assembly of size-controlled silver nanoparticles on polyphenol-grafted collagen fiber with enhanced antibacterial properties