PL229680B1 - Sposób otrzymywania nanocząstek tlenku miedzi (I) - Google Patents
Sposób otrzymywania nanocząstek tlenku miedzi (I)Info
- Publication number
- PL229680B1 PL229680B1 PL407817A PL40781714A PL229680B1 PL 229680 B1 PL229680 B1 PL 229680B1 PL 407817 A PL407817 A PL 407817A PL 40781714 A PL40781714 A PL 40781714A PL 229680 B1 PL229680 B1 PL 229680B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- copper
- solution
- nanoparticles
- oxide
- synthesis
- Prior art date
Links
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 8
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 title 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 title 1
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(i) oxide Chemical compound [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 34
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims abstract description 28
- JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L copper(II) hydroxide Inorganic materials [OH-].[OH-].[Cu+2] JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 26
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims abstract description 14
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- AEJIMXVJZFYIHN-UHFFFAOYSA-N copper;dihydrate Chemical compound O.O.[Cu] AEJIMXVJZFYIHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 12
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- -1 aliphatic alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 claims abstract description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 15
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L copper(ii) acetate Chemical compound [Cu+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- BMRWNKZVCUKKSR-UHFFFAOYSA-N butane-1,2-diol Chemical compound CCC(O)CO BMRWNKZVCUKKSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OWBTYPJTUOEWEK-UHFFFAOYSA-N butane-2,3-diol Chemical compound CC(O)C(C)O OWBTYPJTUOEWEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 claims description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 abstract 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 12
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 8
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 7
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 7
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 5
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 4
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 244000053095 fungal pathogen Species 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 2
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 2
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000002861 ventricular Effects 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VMQMZMRVKUZKQL-UHFFFAOYSA-N Cu+ Chemical compound [Cu+] VMQMZMRVKUZKQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000031888 Mycoses Diseases 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001775 anti-pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002599 biostatic effect Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 230000019522 cellular metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 150000004699 copper complex Chemical class 0.000 description 1
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000008686 ergosterol biosynthesis Effects 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000852 hydrogen donor Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000037353 metabolic pathway Effects 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229940100890 silver compound Drugs 0.000 description 1
- 150000003379 silver compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
Sposób otrzymywania nanocząstek tlenku miedzi (I) polega na tym, że początkowo prekursory jonów miedzi (II) syntetyzuje się z wielowodorotlenowymi alkoholami alifatycznymi, zawierającymi co najmniej dwie, trzy lub cztery grupy hydroksylowe w łańcuchu głównym obok siebie, przy długości łańcucha węglowego nie przekraczającej sześciu atomów węgla, lub z mieszaniną wskazanych wyżej alkoholi lub z ich roztworami wodnymi. W kolejnym etapie otrzymany produkt syntezy stabilizuje się za pomocą amin i/lub amoniaku, w ilości 0.01 - 20% w stosunku do całkowitej objętości roztworu, następnie prowadzi się syntezę nanocząstek wodorotlenku miedzi (II) w macierzy wielowodorotlenowych alkoholi poprzez dodanie zasady w ilości od 0.1 - 5% względem całkowitej masy roztworu, po czym prowadzi się proces redukcji nanocząstek wodorotlenku miedzi (II) do tlenku miedzi (I) za pomocą reduktora, korzystnie za pomocą kwasu askorbinowego lub jego roztworu.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania nanocząstek tlenku miedzi (I), określonej wielkości, wykorzystywanych zwłaszcza do zapobiegania przed osiedlaniem się rozwojem drobnoustrojów patogennych, w tym bakterii, glonów oraz grzybów.
Od dawna sole srebra oraz miedzi są szeroko stosowane w profilaktyce i eliminacji drobnoustrojów patogennych. Od początku XXI wieku, na coraz szerszą skalę zaczęto stosować nanocząstki srebra o wielkości ziaren do 20 nm, które wykazują bardzo silne działanie przeciwko bakteriom oraz grzybom. Również nanomiedź metaliczna, jej nanocząstki oraz sole znane są ze swojego działania na organizmy prokariotyczne (bakterie gram dodatnie i gram ujemne), grzyby i glony. Miedź i jej związki koordynacyjne są między innymi powszechnie stosowane w zwalczaniu chorób grzybowych w rolnictwie.
Z dotychczasowego stanu techniki znane są nanocząstki miedzi oraz różne sposoby ich otrzymywania.
Z opisu patentowego nr US20120100374A1 znana jest synteza nanocząstek miedzi średnicy 20 nm wykazujących właściwości biobójcze.
Z opisu patentowego US20080138643A1 znana jest synteza nanocząstek miedzi z prekursorów jonów miedzi, poprzez selektywną redukcję jonów miedzi za pomocą wyższych kwasów tłuszczowych jako związków kompleksujących oraz donorów wodoru jako reduktorów.
Z opisu patentowego EP2564954A1 znana jest synteza nanocząstek miedzi na nośnikach organicznych w postaci białek. Związki takie są bardzo dobrymi czynnikami kompleksującymi jonów miedzi, a zarazem powodują ich redukcję.
Dotychczasowe metody bazujące na redukcji jonów miedzi tylko w niewielkim stopniu umożliwiają kontrolę wzrostu nanocząstek.
Dotychczasowe wyniki badań, jak również obecne na rynku preparaty bazujące na jonach srebra, związkach srebra, srebrze metalicznym, jonach miedzi w postaci nano i makro kompleksów potwierdzają jednoznacznie ich bardzo silne działanie przeciwbakteryjne i przeciwgrzybiczne. Mechanizm działania aktywności biologicznej srebra opiera się na upośledzeniu struktury ściany/błony komorowej grzyba lub bakterii; upośledzeniu funkcjonowania szlaków metabolicznych w cytoplazmie komórki. Dodatkowym czynnikiem jest zahamowanie aktywności enzymów oddechowych w mitochondriach oraz wytworzenie silnych wiązań kowalencyjnych między jonami srebra a DNA patogenów. Działanie antypatogenne jonów Cu2+, Cu1+ i Cu0 opiera się na podobnych mechanizmach, z tym, że jest zwiększone wobec patogenów grzybowych i glonów. Związane jest to z efektywniejszą migracją nanocząstek miedzi oraz jonów miedzi przez ścianę komórkową grzyba lub glonu. Ponadto miedź wykazuje silne oddziaływanie na kluczowe enzymy cyklu metabolicznego syntezy ergosterolu niezbędnego do prawidłowego działania błony komorowej. Dodatkowo wytworzenie silnych wiązań koordynacyjnych pomiędzy jonami miedzi a grupami aminowymi pochodzącymi od chitostanu upośledza wymianę jonową pomiędzy środowiskiem a komórką grzyba.
Z opisu patentowego nr WO02096202A1 wynika, że możliwe jest uzyskanie układów kompleksowych miedzi wykazujących właściwości biobójcze i biostatyczne przeciw patogenom grzybowym. Natomiast opis patentowy nr US4797274 ujawnia, iż sole miedzi z układami redukcyjnymi posiadają bardzo silne własności przeciwgrzybiczne z wyszczególnieniem zwalczania sporów.
Dotychczas uzyskiwane w wyniku syntezy chemicznej nanocząstki tlenku miedzi (I) cechują się różnym zakresem wielkości ziaren (kontrola wzrostu nanocząstek jest bardzo ograniczona), skutkiem czego ich aktywność biologiczna jest również zróżnicowana.
Powszechnie stosowane i oferowane na rynku preparaty bazują na związkach chemicznych na bazie chloru, aktywnego tlenu, związków organicznych, związków nieorganicznych - selektywnie toksycznych wobec patogenów. Preparaty te, pomimo swoich niezaprzeczalnych zalet (zwłaszcza stosunkowo niskiej ceny) posiadają również cały szereg wad, z których najważniejszą jest szkodliwość dla organizmów niebędących patogenami. Wykazują one również obniżenie swojej aktywności biologicznej z upływem czasu, co związane jest z rozkładem danego związku chemicznego pod wpływem czynników zewnętrznych, a to implikuje konieczność kolejnej aplikacji danego preparatu.
Celem twórców niniejszego wynalazku stało się zatem opracowanie takiego sposobu syntezy nanocząstek tlenku miedzi (I), który wyeliminuje lub istotnie ograniczy wady znanych dotychczas rozwiązań, zwiększy efektywność związków, a jednocześnie umożliwi otrzymywanie stałych parametrów wielkości ziaren, a co za tym idzie stałą zdefiniowaną aktywność biologiczną - zróżnicowaną dla bakterii, grzybów i glonów.
PL 229 680 B1
Cel ten udało się osiągnąć poprzez opracowanie sposobu syntezy nanocząstek tlenku miedzi (I) z prekursorów jonów miedzi (II) związanych w kompleksy z wielowodorotlenowymi alkoholami lub ich roztworami wodnymi.
Istotę wynalazku stanowi sposób otrzymywania nanocząstek tlenku miedzi (I) polegający na tym, że początkowo prekursory jonów miedzi (II) w postaci octanu miedzi syntezuje się z wielowodorotlenowymi alkoholami alifatycznymi, zawierającymi co najmniej dwie lub trzy grupy hydroksylowe w łańcuchu głównym obok siebie, przy długości łańcucha węglowego nie przekraczającej sześciu atomów węgla, lub z mieszaniną wskazanych wyżej alkoholi lub z ich roztworami wodnymi. W kolejnym etapie otrzymany produkt syntezy stabilizuje się za pomocą amoniaku lub jego wodnego roztworu, w ilości 0,0120% w stosunku do całkowitej objętości roztworu. Następnie prowadzi się syntezę nanocząstek wodorotlenku miedzi (II) w macierzy wielowodorotlenowych alkoholi poprzez dodanie zasady w postaci wodorotlenku litu lub wodorotlenku sodu, w ilości od 0,1-5% względem całkowitej masy roztworu, po czym prowadzi się proces redukcji nanocząstek wodorotlenku miedzi (II) do tlenku miedzi (I) za pomocą reduktora w postaci kwasu askorbinowego lub jego roztworu.
Korzystnie, prekursor jonów miedzi (II) wstępnie rozpuszcza się w wodzie z dodatkiem stężonego roztworu amoniaku 0,01-30%.
Korzystnie, syntezę prekursorów prowadzi się z gliceryny lub glikolu propylenowego lub ich roztworów wodnych lub ich mieszanin, przy stężeniu gliceryny w proporcji 1-90%, glikolu propylenowego 1-90% i zawartości wody 1-90%.
Korzystnie, syntezę prekursorów prowadzi się z stężonego roztworu amoniaku, dodając go z glicerolem w proporcji 1:1.
Korzystnie, syntezę prekursorów prowadzi się z 1,2-butanodiolu lub 2,3-butanodiolu, przy stężeniu głównego składnika względem gliceryny 1-90% lub względem wody 1-90% lub mieszaniny 1,2-butanodiolu z 2,3-butanodiolem względem gliceryny w proporcji 1-90%.
W wariancie ze stabilizatorem w postaci wodnego roztworu amoniaku, dodaje się go korzystnie bezpośrednio przed reakcją stabilizacji do wielowodorotlenowego alkoholu alifatycznego.
Korzystnie, proces redukcji nanocząstek wodorotlenku miedzi (II) do tlenku miedzi (I) prowadzi się za pomocą 0,01-5%-owego roztworu kwasu askorbinowego rozpuszczonego wstępnie w wodnym 0,05-30%-owym roztworze amoniaku.
Korzystnie, proces redukcji nanocząstek wodorotlenku miedzi (II) do tlenku miedzi (I) prowadzi się za pomocą kwasu askorbinowego rozpuszczonego wstępnie w etanolu o stężeniu 40-100%.
Korzystnie, proces redukcji nanocząstek wodorotlenku miedzi (II) do tlenku miedzi (I) prowadzi się za pomocą roztworu kwasu askorbinowego w wodzie zawierającego od 0,01-5% NaOH.
Sposób według wynalazku pozwala zsyntezować nanocząstki tlenku miedzi (I) wykazujące potencjalnie zwiększone oddziaływanie przeciwdrobnoustrojom patogennym, w tym patogenom grzybowym, glonom oraz bakteriom. Miedź jednowartościowa wpływa destrukcyjnie na metabolizm komórek, skutkiem czego uzyskuje się efekt biobójczy.
Nanocząstki tlenku miedzi (I) otrzymane sposobem według wynalazku wykazują szereg zalet powodujących ich przewagę nad stosowanymi dotychczas typowymi preparatami chemicznymi, spośród których najważniejsze to kilkukrotnie dłuższy czas działania oraz stosunkowo niski koszt syntezy nanoukładów.
Sposób otrzymywania nanocząstek tlenku miedzi (I) według wynalazku zostanie bliżej objaśniony na poniższych przykładach.
P r z y k ł a d 1
Do syntezy nanocząstek tlenku miedzi (I) użyto mieszaniny glicerolu i glikolu propylenowego.
9,1 g octanu miedzi (0,05 mola) rozpuszczono w 150 ml wody na mieszadle magnetycznym. Do roztworu wkroplono 20 ml stężonego roztworu amoniaku, do pH 10. Następnie dodano 20 ml 10% owego roztworu NaOH w alkoholu etylowym. Tak przygotowaną mieszaninę ogrzano do 40°C, w czasie 20 minut.
Do roztworu dodano w czasie 10 minut - ciągle mieszając na mieszadle magnetycznym - 300 ml glicerolu, a następnie 100 ml glikolu propylenowego. Osobno przygotowano reduktor w postaci 2%-owego roztworu kwasu askorbinowego w 40 ml wody, 10 ml stężonego roztworu amoniaku i 150 ml glikolu propylenowego. Następnie reduktor wkroplono w czasie 2 godzin do roztworu octanu miedzi. Sygnałem do zakończenia reakcji była zmiana koloru roztworu do ciemnopomarańczowego.
PL 229 680 B1
Do otrzymanej mieszaniny nanocząstek tlenku miedzi (I) dodano 700 ml alkoholu etylowego i przesączono na lejku Buchnera na filtrze polietylenowym. Osad zebrano, rozpuszczono w wodzie i powtórnie przesączono. Otrzymany osad przemyto alkoholem etylowym i wysuszono.
Wydajność reakcji - około 0,9 g czystego produktu.
P r z y k ł a d 2
Synteza nanocząstek tlenku miedzi (I) odbywała się na alkoholu poliwinylowym.
Do reakcji użyto 9,1 g octanu miedzi (0,05 mola). Związek ten rozpuszczono w 150 ml wody na mieszadle magnetycznym. Do roztworu wkroplono 20 ml stężonego roztworu amoniaku, do pH 10 i 50 ml 10%-owego roztworu alkoholu poliwinylowego. Następnie w czasie 20 minut dodano 20 ml 10%-owego roztworu NaOH w alkoholu etylowym. Tak przygotowaną mieszaninę ogrzano do 40°C, w czasie 30 minut.
Do roztworu dodano w czasie 10 minut - ciągle mieszając na mieszadle magnetycznym - 200 ml glicerolu, a następnie 100 ml glikolu propylenowego. Osobno przygotowano 2%-owy roztwór kwasu askorbinowego w 50 ml wody, 100 ml glikolu propylenowego i 50 ml - 10%-owego roztworu wodnego alkoholu poliwinylowego. Następnie roztwór kwasu askorbinowego wkroplono w czasie 2 godzin do roztworu octanu miedzi. Sygnałem do zakończenia reakcji była zmiana koloru roztworu do brązowego.
Do otrzymanej mieszaniny nanocząstek tlenku miedzi (I) i (II) dodano 700 ml alkoholu etylowego i przesączono na lejku Buchnera na filtrze polietylenowym. Osad zebrano, zdyspergowano w wodzie na łaźni ultradźwiękowej i powtórnie przesączono. Otrzymany osad przemyto alkoholem etylowym i wysuszono.
Wydajność reakcji 2,5 g-4 g czystego produktu.
P r z y k ł a d 3
Do syntezy nanocząstek tlenku miedzi (I) użyto glicerolu.
9,1 g octanu miedzi (0,05 mola) rozpuszczono w 150 ml wody na mieszadle magnetycznym. Do roztworu wkroplono 20 ml stężonego roztworu amoniaku, do pH 10. Następnie dodano 20 ml 10%-owego roztworu NaOH w wodzie. Tak przygotowaną mieszaninę umieszczono w polu mikrofalowym o mocy 700W, przez okres 15 min. Wymieszano na mieszadle magnetycznym w temperaturze do 40°C, w przeciągu 20 minut, a następnie przesączono na lejku Buchnera.
Czysty związek w postaci zawiesiny wodorotlenku miedzi (II) dyspergowano w alkoholu etylowym na łaźni ultradźwiękowej w przeciągu 20 min. Po przesączeniu i wysuszeniu stanowił on bazę do uzyskania nanocząstek tlenku miedzi (I).
Do zawiesiny 3 g tlenku miedzi (II) w 200 ml wody dodano w czasie 10 minut - ciągle mieszając na mieszadle magnetycznym - 300 ml glicerolu, a następnie 100 ml glikolu propylenowego. Osobno przygotowano 2%-owy roztwór kwasu askorbinowego w 50 ml wody i 150 ml glikolu propylenowego. Następnie roztwór kwasu askorbinowego wkroplono w czasie 2 godzin do zawiesiny tlenku miedzi (I). Sygnałem do zakończenia reakcji była zmiana koloru roztworu do ciemnopomarańczowego.
Do otrzymanej mieszaniny nanokompleksów tlenku miedzi (I) na tlenku miedzi (II) dodano 700 ml alkoholu etylowego i przesączono na lejku Buchnera na filtrze polietylenowym. Osad zebrano, rozpuszczono w wodzie i powtórnie przesączono. Otrzymany osad przemyto alkoholem etylowym i wysuszono.
Wydajność reakcji 2,5 g-4 g czystego produktu.
Nanocząstki tlenku miedzi (I) otrzymane sposobem według wynalazku mogą znaleźć różnorakie zastosowanie. Przykładowo mogą być wykorzystane do zabezpieczania ceramiki budowlanej oraz powierzchni wewnętrznych budynków, przestrzeni międzyściennych. Zapewniają one trwałe wyeliminowanie czynników patogennych, które potencjalnie mogłyby się rozwijać na niezabezpieczonych tym sposobem powierzchniach. Eliminują zatem konieczność cyklicznego powtarzania działań zabezpieczających, co zmniejsza koszty.
Nanocząstki tlenku miedzi (I) otrzymane sposobem według wynalazku nanosi się też na powierzchnie zewnętrzne budynków, co skutecznie blokuje rozwój glonów, degradujących układy polimerowe zabezpieczające elewacje
Claims (9)
1. Sposób otrzymywania nanocząstek tlenku miedzi (I) znamienny tym, że początkowo prekursory jonów miedzi (II) w postaci octanu miedzi syntezuje się z wielowodorotlenowymi alkoholami alifatycznymi, zawierającymi co najmniej dwie lub trzy grupy hydroksylowe w łańcuchu głównym obok siebie, przy długości łańcucha węglowego nie przekraczającej sześciu atomów węgla, lub z mieszaniną wskazanych wyżej alkoholi lub z ich roztworami wodnymi, w kolejnym etapie otrzymany produkt syntezy stabilizuje się za pomocą amoniaku lub jego wodnego roztworu, w ilości 0,01-20% w stosunku do całkowitej objętości roztworu, następnie prowadzi się syntezę nanocząstek wodorotlenku miedzi (II) w macierzy wielowodorotlenowych alkoholi poprzez dodanie zasady w postaci wodorotlenku litu lub wodorotlenku sodu, w ilości od 0,1-5% względem całkowitej masy roztworu, po czym prowadzi się proces redukcji nanocząstek wodorotlenku miedzi (II) do tlenku miedzi (I) za pomocą reduktora w postaci kwasu askorbinowego lub jego roztworu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że prekursor jonów miedzi (II) wstępnie rozpuszcza się w wodzie z dodatkiem stężonego roztworu amoniaku 0,01-30%.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że syntezę prekursorów prowadzi się z gliceryny lub glikolu propylenowego lub ich roztworów wodnych lub ich mieszanin, przy stężeniu gliceryny w proporcji 1-90%, glikolu propylenowego 1-90% i zawartości wody 1-90%.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że syntezę prekursorów prowadzi się z stężonego roztworu amoniaku dodając go z glicerolem w proporcji 1:1.
5. Sposób według zastrz. ,1 znamienny tym, że syntezę prekursorów prowadzi się z 1,2-butanodiolu lub 2,3-butanodiolu, przy stężeniu głównego składnika względem gliceryny 1-90% lub względem wody 1-90% lub mieszaniny 1,2-butanodiolu z 2,3-butanodiolem względem gliceryny w proporcji 1 -90%.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w wariancie ze stabilizatorem w postaci wodnego roztworu amoniaku, dodaje się go bezpośrednio przed reakcją stabilizacji do wielowodorotlenowego alkoholu alifatycznego.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces redukcji nanocząstek wodorotlenku miedzi (II) do tlenku miedzi (I) prowadzi się za pomocą 0,01-5%-owego roztworu kwasu askorbinowego rozpuszczonego wstępnie w wodnym 0,05-30%-owym roztworze amoniaku.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces redukcji nanocząstek wodorotlenku miedzi (II) do tlenku miedzi (I) prowadzi się za pomocą kwasu askorbinowego rozpuszczonego wstępnie w etanolu o stężeniu 40-100%.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces redukcji nanocząstek wodorotlenku miedzi (II) do tlenku miedzi (I) prowadzi się za pomocą roztworu kwasu askorbinowego w wodzie zawierającego od 0,01-5% NaOH.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL407817A PL229680B1 (pl) | 2014-04-07 | 2014-04-07 | Sposób otrzymywania nanocząstek tlenku miedzi (I) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL407817A PL229680B1 (pl) | 2014-04-07 | 2014-04-07 | Sposób otrzymywania nanocząstek tlenku miedzi (I) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL407817A1 PL407817A1 (pl) | 2015-10-12 |
| PL229680B1 true PL229680B1 (pl) | 2018-08-31 |
Family
ID=54266799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL407817A PL229680B1 (pl) | 2014-04-07 | 2014-04-07 | Sposób otrzymywania nanocząstek tlenku miedzi (I) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL229680B1 (pl) |
-
2014
- 2014-04-07 PL PL407817A patent/PL229680B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL407817A1 (pl) | 2015-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Güngör et al. | Synthesis and characterization of higher amino acid Schiff bases, as monosodium salts and neutral forms. Investigation of the intramolecular hydrogen bonding in all Schiff bases, antibacterial and antifungal activities of neutral forms | |
| CN100360036C (zh) | 壳聚糖/金属铜复合抗菌剂的制备方法 | |
| CN100360035C (zh) | 壳聚糖/锌复合抗菌剂的制备方法 | |
| JP2021075732A (ja) | 局所又は表面処理組成物の特性を向上するための材料 | |
| JP2012526777A (ja) | 殺生物剤のナノ構造組成物及びナノ構造の殺生物剤組成物を得る方法 | |
| CN101768175B (zh) | 草酸二丙酮胺铜农用杀菌剂 | |
| CN103965374B (zh) | O-咪唑酯-n-三甲基壳聚糖季铵盐及其制法与应用 | |
| Wu et al. | Preparation, antioxidant and antibacterial activities of cryptate copper (II)/sulfonate chitosan complexes | |
| CN102643297B (zh) | 一种具有荧光的抗菌铜三元配合物及其制备方法和应用 | |
| JP6783762B2 (ja) | 消毒配合物及びその使用 | |
| Woźniczka et al. | Complexes in aqueous cobalt (II)–2-picolinehydroxamic acid system: Formation equilibria, DNA-binding ability, antimicrobial and cytotoxic properties | |
| CN103555225B (zh) | 一种银离子抗菌胶的制备方法 | |
| RU2609176C2 (ru) | Монодисперсный коллоидный водный раствор ионов серебра, обладающий антимикробным и антитоксическим действием (варианты), и способы их получения | |
| CN114848819B (zh) | 一种光敏性银纳米壳聚糖微球的制备方法及其应用 | |
| US9108987B2 (en) | Silver/polydiguanide complex, preparation method thereof, and antibacterial composition containing the same as an active ingredient | |
| KR20170001886A (ko) | 키토산계 항균제 제조방법 및 이로부터 제조된 키토산 항균제 | |
| CN113234231B (zh) | 一种金属有机框架材料的制备及其在抑藻方面的应用 | |
| CN104706636A (zh) | 一种阿苯达唑制剂及制备方法 | |
| WO2002075007A2 (es) | Metodo para hacer compuestos cupricos coloidales y sus usos | |
| CN106220654B (zh) | 稳定的二价银配合物及其合成方法 | |
| CN103641861B (zh) | 一种基于四氮唑类衍生物配体的金属配合物、制备方法及应用 | |
| CN104402944A (zh) | 钕-铜-谷氨酸-咪唑单晶配合物及其制备方法 | |
| JP4052526B2 (ja) | 抗菌性樹脂 | |
| Sharanabasamma et al. | Periodate influencing Diperiodatocuprate (III) oxidation of sulfur containing amino acid in aqueous alkaline medium | |
| CN102321275A (zh) | 一种塑料用防霉剂及其制备方法 |