Синтез наночастиц серебра для получения гибридных трековых мембран и их дальнейшего использования в качестве сенсорных материалов

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Синтезированы наночастицы серебра сферической и несферической формы. Проведена их иммобилизация на полиэтилентерефталатные трековые мембраны, модифицированные полиэтиленимином. Присутствие наночастиц серебра на поверхности трековых мембран было доказано спектроскопией поглощения света в ультрафиолетовой и видимой области, растровой электронной микроскопией. На полученных образцах гибридных трековых мембран обнаружен эффект гигантского комбинационного рассеяния света с использованием тестового вещества 4-аминотиофенола, что позволит использовать их в качестве сенсорного материала.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Ирина Николаевна Фадейкина

Государственный университет «Дубна»; Объединенный институт ядерных исследований

Author for correspondence.
Email: i.fadeikina@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0006-5094-6760

к.т.н.

Russian Federation, 141980, г. Дубна Московской обл., ул. Университетская, д. 19; 141980, г. Дубна Московской обл., ул. Жолио-Кюри, д. 6

Евгений Валерьевич Андреев

Объединенный институт ядерных исследований

Email: i.fadeikina@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0003-6924-2622
Russian Federation, 141980, г. Дубна Московской обл., ул. Жолио-Кюри, д. 6

Даниил Игоревич Юренков

Государственный университет «Дубна»

Email: i.fadeikina@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0003-6306-7528
Russian Federation, 141980, г. Дубна Московской обл., ул. Университетская, д. 19

Василий Константинович Кабарухин

Государственный университет «Дубна»

Email: i.fadeikina@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0003-4134-7019
Russian Federation, 141980, г. Дубна Московской обл., ул. Университетская, д. 19

Александр Николаевич Нечаев

Государственный университет «Дубна»; Объединенный институт ядерных исследований

Email: i.fadeikina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5138-4265
Russian Federation, 141980, г. Дубна Московской обл., ул. Университетская, д. 19; 141980, г. Дубна Московской обл., ул. Жолио-Кюри, д. 6

References

  1. Еремина О. Е., Семенова А. А., Сергеева Е. А., Браже Н. А., Максимов Г. В., Шеховцова Т. Н., Гудилин Е. А., Веселова И. А. Спектроскопия комбинационного рассеяния в современном химическом анализе: достижения и песпективы использования // Успехи химии. 2018. T. 87. № 8. C. 741–770. https://doi.org/10.1070/RCR4804 [Eremina O. E., Semenova A. A., Sergeeva E. A., Brazhe N. A., Maksimov G. V., Shekhovtsova T. N., Goodilin E. A., Veselova I. A. Surface-enhanced Raman spectroscopy in modern chemical analysis: Advances and prospects // Russ. Chem. Rev. 2018. V. 87 (8). P. 741–770. https://doi.org/10.1070/RCR4804].
  2. Yaraki M., Tan Y. Metal nanoparticles-enhanced biosensors: Synthesis, design and applicationsin fluorescence enhancemen tand surface-enhanced Raman scattering // Chemistry — An Asian J. 2020. V. 15. N 20. P. 3180–3208. https://doi.org/10.1002/asia.202000847
  3. Криставчук О. В., Никифоров И. В., Кукушкин В. И., Нечаев А. Н., Апель П. Ю. Иммобилизация наночастиц серебра электроискровым методом на поверхности трековых мембран // Коллоид. журн. 2017. T. 79. № 5. C. 596–605. https://doi.org/10.7868/S0023291217050093 [Kristavchuk O. V., Nikiforov I. V., Nechaev A. N., Apel P. Y., Kukushkin V. I. Immobilization of silver nanoparticles obtained by electric discharge method on a track membrane surface // Colloid J. 2017. V. 79. N 5. P. 637–646. https://doi.org/10.1134/S1061933X17050088].
  4. Pryshchepa O., Pomastowski P., Buszewski B. Silver nanoparticles: Synthesis, investigation techniques, and propertie // Adv. Colloid Interface Sci. 2020. V. 284. ID 102246. https://doi.org/10.1016/j.cis.2020.102246
  5. Криставчук О. В., Сохацкий А. С., Козловский В. И., Ской В. В., Куклин А. И., Трофимов В. В., Слепцов В. В., Нечаев А. Н., Апель П. Ю. Структурные характеристики и ионный состав коллоидного раствора наночастиц серебра, полученного методом электроискрового разряда в воде // Коллоид. журн. 2021. Т. 83. № 4. С. 423–435. https://doi.org/10.31857/S0023291221040042 [Kristavchuk O. V. Sohatsky A. S., Skoi V. V., Kuklin A. I., Trofimov V. V., Nechaev A. N., Apelʹ P. Y., Kozlovskiy V. I., Sleptsov V. V. Structural characteristics and ionic composition of a colloidal solution of silver nanoparticles obtained by electrical-spark discharge in water // Colloid J. 2021. V. 83. N 4. P. 448–460. https://doi.org/10.1134/S1061933X21040049].
  6. Оленин А. Ю., Лисичкин Г. В. Получение и применение химически модифицированных наночастиц благородных металлов (обзор) // ЖПХ. 2018. Т.91. № 9. С. 1219–1240. https://doi.org/10.1134/S0044461818090013 [Olenin A. Y., Lisichkin G. V. Preparation and use of chemically modified noble metal nanoparticles // Russ. J. Appl. Chem. 2018. V. 91. N 9. P. 1393–1411. https://doi.org/10.1134/S107042721809001X].
  7. Lee P. C., Meisel D. Adsorption and surface-enhanced Raman of dyes on silver and gold sols // J. Phys. Chem. 1982. V. 86. N 17. P. 3391–3395. https://doi.org/10.1021/j100214a025
  8. Bi S., Zhang F., Yang B., Liu J., Liu X., Niu Sh., Wang Y. Novel silver nanoparticles modified by β-cyclodextrin and TiO2 as a SERS substrate for ultrasensitive detection of sisomicin //J. Mol. Struct. 2024. V. 1301. ID 137402. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2023.137402
  9. Фурлетов А. А., Апяри В. В., Гаршев А. В., Толмачева В. В., Дмитриенко С. Г., Волков П. А. Сорбция треугольных нанопластинок серебра на пенополиуретане // ЖФХ. 2018. Т. 92. № 2. С. 318–322. https://doi.org/10.7868/S0044453718020061 [Furletov A. A., Apyari V. V., Garshev A. V., Tolmacheva V. V., Dmitrienko S. G., Volkov P. A. Sorption of triangular silver nanoplates on polyurethane foam // J. Phys. Chem. A. 2018. V. 92. N 2. P. 357–360. https://doi.org/10.1134/S0036024418020061].
  10. Niemeyer C. M. Nanoparticles, proteins, and nucleic acids: Biotechnology meets materials science // Angewandte Chemie. Int. Ed. 2001. V. 40. N 22. P. 4128–4158. https://doi.org/10.1002/1521-3773(20011119)40:22<4128::AID-ANIE4128>3.0.CO;2-S
  11. Саббатовский К. Г., Виленский А. И., Соболев В. Д., Кочнев Ю. К., Мчедлишвили Б. В. Электроповерхностные и структурные свойства трековых мембран на основе полиэтилентерефталата // Коллоид. журн. 2012. Т. 74. № 3. С. 353–358. https://doi.org/10.1134/S1061933X12010139 [Sabbatovskii K. G., Sobolev V. D., Vilenskii A. I., Kochnev Y. K., Mchedlishvili B. V. Electrosurface and structural properties of poly(ethylene terephthalate) track membranes // Colloid J. 2012. V. 74. N 3. P. 328–333. https://doi.org/10.1134/S1061933X12010139].
  12. Tiwari A., Gupta M., Pandey G., Pandey Sh. Pandey P. Amine-functionalized silver nanoparticles: А potential antiviral-coating material with trap and kill efficiency to combat viral dissemination (COVID-19) // Biomed. Mater. & Devices. 2022. V. 1. P. 618–632. https://doi.org/10.1007/s44174-022-00044-x
  13. Морозов А. С., Бессонов И. В., Даванков В. А. Экстрагенты ионов тяжелых металлов на основе сшитого полиэтиленимина // ЖФХ. 2019. T. 93. № 7. C. 1089–1096. https://doi.org/10.1134/S0044453719070197 [Morozov A. S., Bessonov I. V., Davankov V. A. Heavy-metal ion extracting agents based on crosslinked polyethylenimine // Russ. J. Phys. Chem. 2019. V. 93. N 7. P. 1382–1388. https://doi.org/10.1134/S0036024419070197].
  14. Терентьева E. A., Апяри В. В., Кочук Е. В., Дмитриенко С. Г., Золотов Ю. А. Применение наночастиц серебра в спектрофотомерии // ЖАХ. 2017. Т. 72. № 11. С. 978–999. https://doi.org/10.7868/S0044450217110020 [Terenteva E. A., Apyari V. V., Kochuk E. V., Dmitrienko S. G., Zolotov Y. A. Use of silver nanoparticles in spectrophotometry // J. Anal. Chem. 2017. V. 72. N 11. P. 1138–1154. https://doi.org/10.1134/S1061934817110107].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figs. 1. Absorption spectra of colloidal solutions of silver nanoparticles in the UV and visible regions. Spherical nanoparticle samples were prepared by: a—citrate synthesis, b—electrospark synthesis; c — in the presence of cyclodextrin; d—sample with triangular-shaped particles obtained in the presence of sodium borohydride.

Download (93KB)
Indexing metadata
3. Figs. 2. Microphotographs of silver nanoparticles obtained by transmission electron microscopy. Samples of spherical nanoparticles were prepared by: a — citrate synthesis, b — electrospark synthesis, c — in the presence of cyclodextrin; d—sample with triangular-shaped particles obtained in the presence of sodium borohydride.

Download (262KB)
Indexing metadata
4. Figs. 3. Microphotographs of silver nanoparticles obtained by raster electron microscopy. Samples with spherical nanoparticles were prepared by: a — citrate synthesis, b — electrospark synthesis, c — in the presence of cyclodextrin; d—sample with triangular-shaped particles obtained in the presence of sodium borohydride.

Download (191KB)
Indexing metadata
5. Figs. 4. Combination light scattering spectra of 4-aminothiophenol on the surface of track membrane with silver nanoparticles. Samples with spherical nanoparticles were prepared by: a — citrate synthesis, b — electrospark synthesis, c — in the presence of cyclodextrin; d—sample with triangular-shaped particles obtained in the presence of sodium borohydride.

Download (109KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences