Synthesis of Ag and Cu nanoparticles by plasma discharge in inorganic salt solutions

In recent years, nanoparticles have emerged as an important player in a broad range of applications, especially thanks to recent advances in their synthesis. The silver and copper nanoparticles are often used due to their antibacterial and fungicidal activities, and this article presents the results of the nanoparticle synthesis using electrical glow discharge generated directly in a volume of their salt solutions. Therefore, there is no influence of air (i.e. reactive nitrogen species) as it is usual in other commonly used approaches. Nanoparticles were prepared under various experimental conditions, and they were characterized by ultraviolet/visible spectrometry, dynamic light scattering, X-ray photoelectron spectroscopy, and high-resolution scanning electron microscopy. Particles were produced without any surfactant or stabilizing agent, and some of them showed higher resistance against agglomeration during their short-term (days) storage. The nanoparticle formation mechanism was confirmed by the fast camera imaging. Thus, the developed approach can be applied for simple environmentally friendly nanoparticle production for various applications.
IV posledních letech je pozorován prudký nárůst aplikací nanočástic, a to zejména díky progresu v jejich přípravě. Stříbrné a měděné nanočástice jsou často užívány pro svou antimikrobiální a antimykotickou aktivitu. Článek prezentuje syntézu těchto annočástic pomocí plazmatu generovaného přímo ve vodném roztoku anorganických solí, tedy bez přístupu vzduchu. Proces přípravy probíhal za různých podmínek. K charakterizaci nanočástic bylo využito UVS-VIS spektrometrie, dynamického rozptylu světla, rentgenovské fotoelektronové spektormetrie avysoce rozlišující skenovací elektronové mikroskopie. Částice byly připravovány bez použití surfaktantů nebo jiných stabilizačních činidel, a některé z nich nevykazovaly po řadu dní aglomerační tendence. Mechanismus vzniku nanočástic byl potvrzen s využitím snímání vysokorychlostní kamerou. Použitý přístup představuje efektivní a přírodě přátelský postup přípravy kovových nanočástic.

Keywords

nanoparticle, plasma discharge, silver nanoparticles, copper nanoparticles, discharge in liquids, virtual cathode in liquid, surface plasmon resonance, nanočástice, plazmový výboj, stříbrné nanočástice, měděné nanočástice, výboj v kapalině, virtuální katoda v kapalině, povrchová plazmonová rezonance

Citation

Nanotechnology Reviews. 2023, vol. 12, issue 1, p. 1-13.
https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/ntrev-2022-0549/html

Document type

Peer-reviewed

Document version

Published version

Language of document

en

Document licence

Creative Commons Attribution 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/