Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tổng hợp liên tục các hạt nano đồng bằng quy trình polyol trong phản ứng trong kênh milli
Tóm tắt
Các tính chất vật lý-hóa học của các hạt nano kim loại khác biệt so với vật liệu khối tương ứng của chúng. Việc tổng hợp các hạt nano đồng bất hóa trị ổn định là một thách thức do chúng dễ dàng bị oxy hóa. Bài báo này thảo luận về cả quy trình tổng hợp theo lô và quy trình tổng hợp liên tục các hạt nano đồng bằng cách sử dụng quy trình polyol trong điều kiện không có khí trơ. Các hạt nano được tổng hợp bằng cách sử dụng phức đồng amin làm tiền chất, axit ascorbic làm tác nhân khử và polyvinyl pyrrolidone làm tác nhân bao phủ. Quang phổ UV-Vis xác nhận rằng các hạt từ quy trình tổng hợp liên tục có đỉnh cộng hưởng plasmon bề mặt cục bộ (LSPR) tốt hơn so với các hạt từ quy trình tổng hợp theo lô. Ở 120 °C, các hạt nano trong quy trình liên tục có thể được tổng hợp với thời gian cư trú là 1 phút, trong khi đó phản ứng trong lò phản ứng theo lô cần thời gian phản ứng là 4 phút. Kích thước của các hạt nano được tổng hợp là từ 1,5–6 nm. Những hạt nano được tổng hợp theo chế độ liên tục ổn định trong 10 ngày so với những hạt được tổng hợp theo chế độ lô.
Từ khóa
#hạt nano đồng #tổng hợp liên tục #quy trình polyol #phản ứng trong kênh milli #cộng hưởng plasmon bề mặtTài liệu tham khảo
Blosi M, Albonetti S, Dondi M, Martelli C, Baldi G (2011) Microwave-assisted polyol synthesis of cu nanoparticles. J Nanopart Res 13:127–138. https://doi.org/10.1007/s11051-010-0010-7
Kawasaki H, Kosaka Y, Myoujin Y, Narushima T, Yonezawa T, Arakawa R (2011) Microwave-assisted polyol synthesis of copper nanocrystals without using additional protective agents. Chem Commun 47:7740–7742. https://doi.org/10.1039/c1cc12346g
Cheng C, Li J, Shi T, Yu X, Fan J, Liao G, Li X, Cheng S, Zhong Y, Tang Z (2017) A novel method of synthesizing antioxidative copper nanoparticles for high performance conductive ink. J Mater Sci Mater Electron 28:13556–13564. https://doi.org/10.1007/s10854-017-7195-9
Maji NC, Krishna HP, Chakraborty J (2018) Low-cost and high-throughput synthesis of copper nanopowder for nanofluid applications. Chem Eng J 353:34–45. https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.07.065
Kinhal KV, Bhatt NP, Pushpavanam S (2018) Effect of sequential addition of precursor in synthesis of Ag-Cu nanoparticles, 2017 IEEE 12th Nanotechnol. Mater. Devices Conf. NMDC 2017. 2018-Janua 171–172. https://doi.org/10.1109/NMDC.2017.8350542
Carroll KJ, Reveles JU, Shultz MD, Khanna SN, Carpenter EE (2011) Preparation of elemental cu and Ni nanoparticles by the polyol method: an experimental and theoretical approach. J Phys Chem C 115:2656–2664. https://doi.org/10.1021/jp1104196
Fievet F, Ammar-Merah S, Brayner R, Chau F, Giraud M, Mammeri F, Peron J, Piquemal JY, Sicard L, Viau G (2018) The polyol process: a unique method for easy access to metal nanoparticles with tailored sizes, shapes and compositions. Chem Soc Rev 47:5187–5233. https://doi.org/10.1039/c7cs00777a
Fievet F, Fievet-Vincent F, Lagler JP, Dumont B, Figlarz M (1993) Controlled nucleation and growth of micrometre-size copper particles prepared by the polyol process. J Mater Chem 3:627–632. https://doi.org/10.1039/jm9930300627
Wang Y, Chen P, Liu M (2006) Synthesis of well-defined copper nanocubes by a one-pot solution process. Nanotechnology. 17:6000–6006. https://doi.org/10.1088/0957-4484/17/24/016
Park BK, Jeong S, Kim D, Moon J, Lim S, Kim JS (2007) Synthesis and size control of monodisperse copper nanoparticles by polyol method. J Colloid Interface Sci 311:417–424. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2007.03.039
Zhang HX, Siegert U, Liu R, Bin Cai W (2009) Facile fabrication of ultrafine copper nanoparticles in organic solvent. Nanoscale Res Lett 4:705–708. https://doi.org/10.1007/s11671-009-9301-2
Engels V, Benaskar F, Jefferson DA, Johnson BFG, Wheatley AEH (2010) Nanoparticulate copper - routes towards oxidative stability. Dalton Trans 39:6496–6502. https://doi.org/10.1039/c0dt00134a
Jianfeng Y, Guisheng Z, Anming H, Zhou YN (2011) Preparation of PVP coated cu NPs and the application for low-temperature bonding. J Mater Chem 21:15981–15986. https://doi.org/10.1039/c1jm12108a
Zhang Y, Zhu P, Li G, Zhao T, Fu X, Sun R, Zhou F, Wong CP (2014) Facile preparation of monodisperse, impurity-free, and antioxidation copper nanoparticles on a large scale for application in conductive ink. ACS Appl Mater Interfaces 6:560–567. https://doi.org/10.1021/am404620y
Chatterjee S, Maji NC, Shaik AH, Chakraborty J (2016) Economical and high throughput synthesis of copper nanopowder using continuous stirred tank and tubular flow reactors. Chem Eng J 304:241–250. https://doi.org/10.1016/j.cej.2016.06.081
Zhang Y, Jiang W, Wang L (2010) Microfluidic synthesis of copper nanofluids. Microfluid Nanofluid 9:727–735. https://doi.org/10.1007/s10404-010-0586-3
Seif El-Nasr R, Abdelbasir SM, Kamel AH, Hassan SSM (2020) Environmentally friendly synthesis of copper nanoparticles from waste printed circuit boards. Sep Purif Technol 230:115860. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2019.115860
Obermeier E, Fischer S, Bohne D (1985) Thermal conductivity, density, viscosity, and Prandtl- numbers of Di- and Triethylene glycol-water mixtures., Berichte Der Bunsengesellschaft/physical Chem. Chem Phys 89:805–809. https://doi.org/10.1002/bbpc.19850890716
Rossi D, Gargiulo L, Valitov G, Gavriilidis A, Mazzei L (2017) Experimental characterization of axial dispersion in coiled flow inverters. Chem Eng Res Des 120:159–170. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2017.02.011