Σύνθεση και χαρακτηρισμός επικαλυμμένων διμεταλλικών νανοσωματιδίων χαλκού-ψευδαργύρου
Creators: name: Φούντα, Ευαγγελία Κωνσταντίνου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2019
Subjects: Διμεταλλικά νανοσωματίδια
Χαλκός
Ψευδάργυρος
Bimetallic nanoparticles
Copper
Zinc

description: Στην παρούσα εργασία, έγινε η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός επτά δειγμάτων διμεταλλικών νανοσωματιδίων χαλκού και ψευδαργύρου, διαφορετικής σύστασης, μορφολογίας, μεγέθους και ποσοστού επικάλυψης. Η σύνθεσή τους πραγματοποιήθηκε με τη χρήση της βιοσυμβατής πολυόλης τριαιθυλενογλυκόλης (TrEG), μέσω μικροκυματικής όσο και σολβοθερμικής σύνθεσης. Η πολυόλη, συμμετείχε στο σύστημα σε τριπλό ρόλο διαλύτη, επιφανειοδραστικού παράγοντα και αναγωγικού μέσου. Ως πρόδρομες ενώσεις επιλέχθηκαν τα νιτρικά άλατα του χαλκού και του ψευδαργύρου, Cu(NO3)2·3H2O και Zn(NO3)2·4H2O αντίστοιχα. Η ποικιλία των δομών που απομονώθηκαν, ήταν αποτέλεσμα συνθετικών τροποποιήσεων όπως η μέθοδος σύνθεσης, η θερμοκρασία της αντίδρασης και η αρχική αναλογία των πρόδρομων ενώσεων των μετάλλων, με τελικό στόχο τη διερεύνηση του τρόπου που οι πειραματικές συνθήκες επηρεάζουν τα τελικά προϊόντα. Σημειώνεται, ότι για λόγους σύγκρισης ο κάθε πειραματικός παράγοντας εξετάστηκε διατηρώντας τους υπόλοιπους σταθερούς. Ο φυσικοχημικός χαρακτηρισμός των δειγμάτων, έγινε μέσω περίθλασης ακτίνων Χ (XRD), ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης σε συνδυασμό με ημιποσοστική στοιχειακή ανάλυση (SEM/EDX), ηλεκτρονικής μικροσκοπίας διέλευσης (ΤΕΜ), φασματοσκοπίας υπερύθρου μετασχηματισμού Fourier (FT-IR), θερμοβαρυμετρικής ανάλυσης (TGA) και φασματοσκοπίας υπεριώδους-ορατού (UV-Vis). Τελικά με βάση τα αποτελέσματα, βρέθηκε ότι οι αλλαγές στις συνθετικές παραμέτρους (μέθοδος, σύνθεσης, θερμοκρασία, αναλογία πρόδρομων ενώσεων), επηρέασαν τα τελικά χαρακτηριστικά των νανοσωματιδίων. Οι συστάσεις και τα μεγέθη που βρέθηκαν για τα δείγματα, ήταν α,γ-Cu51Zn49, 33nm, Cu50@ZnOxalate50, 45/30nm, α-Cu59Zn41@ZnO, 35/13nm, α-Cu63Zn37, 34nm, α,γ-Cu66Zn34, 35nm, α-Cu35Zn65@ZnO, 33/20nm και α-Cu37Zn63@ZnO, 30/12 nm. Τα παραγόμενα διμεταλλικά νανοσωματίδια, είναι υποψήφια για ένα μεγάλο εύρος εφαρμογών, όπως για παράδειγμα οι βιολογικές εφαρμογές. Σε αυτά τα πλαίσια ελέγχθηκε, ως μία πρώτη ένδειξη, η αντιμικροβιακή τους δράση έναντι των βακτηρίων E. coli και B. subtilis. Τα αποτελέσματα ήταν ενθαρρυντικά, ωστόσο χρήζουν περαιτέρω μελέτης, με τα πειράματα να βρίσκονται σε εξέλιξη
description: In the present study, the synthesis and characterization of seven different samples of bimetallic copper zinc nanoparticles, of different composition, structure, size and surfactant percentage are reported. For the preparation of the nanoparticles, microwave assisted and solvothermal synthesis were chosen, by using the biocompatible polyol, triethylene glycol (TrEG). The polyol is used in a triple role of solvent, surfactant and reducing agent. Nitrate salts of copper and zinc Cu(NO3)2·3H2O and Zn(NO3)2·4H2O, were used as precursors. A variety of structures have been isolated, as a result of the synthetic modifications. In so, synthetic methods, temperature and initial precursor ratio, have been investigated. Each experimental factor was separately examined, while the rest were kept intact. The physicochemical characterization of the samples, was performed through X-ray diffraction analysis (XRD), scanning electron microscopy combined with energy dispersive X-ray analysis (SEM/EDX), transmission electron microscopy (TEM), Fourier transformation infrared spectroscopy (FT-ΙR), thermogravimetric analysis (TGA) and ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis). The composition and size of the samples, were found to be α,γ-Cu51Zn49, 33nm, Cu50@ZnOxalate50, 45/30nm, α-Cu59Zn41@ZnO, 35/13nm, α-Cu63Zn37, 34nm, α,γ-Cu66Zn34, 35nm, α-Cu35Zn65@ZnO, 33/20nm and α-Cu37Zn63@ZnO, 30/12 nm. Differentiations are attributed to the synthetic parameters implemented (synthetic procedures, temperature, precursor ratio). The physicochemical characteristics of the bimetallic copper zinc nanoparticles give rise to a variety of applications, including the biological ones. In this context, the antimicrobial activity of the bimetallic copper zinc nanoparticles was evaluated, by screening their action against the bacterial strains E. coli and B. subtilis. Enhanced antimicrobial activity was indicated against these strains. However further studies are required, that are currently being in progress