а) Фотография кварцевой трубки диаметром 20 мм, оснащенной краном Янга. б) Аппарат Шленка для приготовления атмосферы азота в герметичной трубке. в) СЭМ-изображения нанолистов золота, сформированных после 60-минутной обработки VFD при ω = 5 тыс. об/мин, θ. Изображение:
Малая наука
(2024). DOI: 10.1002/smsc.202300312
Исследователи нанотехнологий из Университета Флиндерса сделали неожиданное открытие, создав целый ряд различных типов наночастиц золота, регулируя поток воды в новом вихревом жидкостном устройстве — без необходимости использования токсичных химикатов. Статья, “Литейное производство нанозолота, включающее фотоконтактную электрификацию в воде, опосредованную высоким сдвигом», опубликовано в Малая наука.
Работа лаборатории зеленой химии по образованию нанозолота также привела к открытию реакции контактной электрификации воды в устройстве, которая привела к образованию водорода и перекиси водорода.
В своем исследовании австралийские и зарубежные ученые сотрудничали в разработке размера и формы наночастиц золота на основе различных параметров обработки VFD и концентраций раствора хлорида золота.
«Благодаря этому исследованию мы открыли новое явление в вихревом жидкостном устройстве. Процесс фотоконтактной электрификации на границе твердого тела и жидкости, который можно использовать в других химических и биологических реакциях», — говорит доктор философии Флиндерс. Бадриа Мазен Алотаиби, руководивший исследованием.
«Мы также добились синтеза чистых наночастиц золота в воде в VFD без использования обычно используемых химикатов и, таким образом, минимизировали отходы», — говорит г-н Алотаиби.
«Этот метод важен для формирования наноматериалов в целом, потому что это экологически чистый процесс, быстрый, масштабируемый и позволяющий получать наночастицы с новыми свойствами».
Размер и форма наночастиц золота имеют решающее значение для целого ряда применений — от доставки лекарств до катализа, зондирования и электроники — из-за их физических, химических и оптических свойств.
Вихревое жидкостное устройство, разработанное десять лет назад старшим автором, профессором Университета Флиндерса Колином Растоном, представляет собой быстро вращающуюся трубку, открытую с одного конца, в которую жидкости подаются посредством струйной подачи. Различные скорости вращения и внешнее воздействие света в устройстве можно использовать для синтеза частиц в соответствии со спецификациями.
«Исследователи во всем мире сейчас находят тонкопленочные жидкостные устройства с непрерывным потоком полезными для изучения и оптимизации более устойчивых методов наномасштабной обработки», — говорит профессор Растон.
«В этом последнем эксперименте мы предполагаем, что режимы высокого сдвига частотно-регулируемого привода привели к квантово-механическому эффекту, известному как контактная электрификация, что является еще одним захватывающим событием».
Профессор Растон говорит, что это открытие «представляет собой сдвиг парадигмы в том, как производить материалы контролируемым способом с использованием воды, без необходимости использования других химикатов, что способствует более устойчивому будущему».
Предоставлено Университетом Флиндерса