Príprava a výskum vlastností Ag2O nanokryštálov

Riešitelia: M. Škrátek, P. Billik

Nanočastice Ag₂O sú výnimočným materiálom, ktorý má vďaka svojej vysokej cytotoxicite veľký potenciál pre biomedicínske aplikácie. Hoci je mokrá chemická syntéza nanočastíc Ag₂O obzvlášť jednoduchou preparatívnou technikou, je veľmi zložité získať Ag₂O v koncentrovanom stave, pretože rýchlosť zrážania je ťažko kontrolovateľná. Mechanochemická príprava sa ponúka ako udržateľná metóda výroby rôznych nanokryštalických materiálov. Zamerali sme sa na prvú vysoko oxidovanú zlúčeninu striebra, ktorá bola kedy pripravená, s empirickým vzorcom Ag₇O₈NO₃. Táto zlúčenina je známa pre svoj supravodivý prechod pri teplote okolo 1 K, kovovú vodivosť a nízku tepelnú stabilitu (400 K). Pozorovali sme výnimočnú syntézu nanokryštalického Ag₂O získaného mechanochemickým rozkladom Ag₇O₈NO₃. Ag₂0 nanokryštály vytvorené po 5 minútach vysokoenergetického mletia (HEM) vykazujú agregovanú a sférickú morfológiu s veľkosťou kryštálov v rozsahu 10 – 30 nm. Pripravený nanokryštalický Ag₂O vykazuje slabý feromagnetizmus so saturačnou magnetizáciou 5×10^–3 emu/g. Existencia paramagnetizmu alebo slabého feromagnetizmu sa predpokladá pri tvorbe strieborných (katiónových) vakancií a kyslíkových vakancií alebo aj pri nestechiometrickej oxidácii povrchu nanočastíc striebra. Na rozdiel od mokrej chemickej syntézy, naša metóda umožňuje prípravu prakticky v pevnom stave a ponúka recykláciu kovového striebra a aj roztoku AgNO₃.

Znázornenie syntézy nanokryštalického Ag₂O získaného mechanochemickým rozkladom Ag₇O₈NO₃ (ľavá časť obrázka). TEM obraz agregátu n-Ag₂O pozostávajúci zo sférických nanokryštálov (vpravo hore) a získané M(H) závislosti východzieho a syntetizovaného materiálu (vpravo dolu).

 

Súvisiace projekty: VEGA 2/0141/21.

Výsledok bol dosiahnutý v spolupráci s Materiálovotechnologickou fakultou STU v Trnave, Ústavom anorganickej chémie SAV, Ústavom materiálov a mechaniky strojov SAV, Centra pre využitie pokročilých materiálov SAV, Centrom pre využitie pokročilých materiálov SAV a PriF UK.

 

Publikácia v CC časopise:

ŠKRÁTEK, Martin – ČAPLOVIČOVÁ, M. – ČAPLOVIČ, Ľ. – PETRISKOVÁ, P. – ŠIMON, E. – RAKOVSKÝ, E. – BILLIK, Peter. Ag₂O nanocrystals prepared by mechanochemical decomposition of Ag₇O₈NO₃. In Materials Letters, 2023, vol. 348, art. no. 134680. ISSN 0167-577X. (3.0 – IF2022) Q2