Исследование металлополимерных нанокомпозитов меди методом УФ-спектроскопии
https://doi.org/10.21285/2227-2925-2021-11-1-165-170
Аннотация
Получены новые полимерные медьсодержащие нанокомпозиты на основе поли-N-винилимидазола. Формирование нанокомпозитов осуществляли методом химического восстановления ионов меди из раствора ацетата меди аскорбиновой кислотой в водной среде в присутствии полимера. Нанокомпозиты получали при молярном соотношении полимер:Cu(II) 10:1 и 5:1. В результате реакции восстановления были получены нанокомпозиты в виде порошков красно-коричневого цвета с металлическим блеском. Установлено, что содержание меди в полученных нанокомпозитах зависит от исходного молярного соотношения стабилизирующего поли-N-винилимидазола и Cu(II) и составляет 5,9 и 11,7%. Образование наноразмерных частиц меди исследовано и подтверждено методом УФ-спектроскопии. В оптических спектрах водных растворов медьсодержащих нанокомпозитов наблюдаются максимумы при 537–541 и 646–651 нм, что подтверждает образование ультрадисперсной меди в наноразмерном состоянии. Полученные медьсодержащие нанокомпозиты на основе поли-N-винилимидазола являются перспективными в медицине, катализе, для применения в оптических, сенсорных и электронных устройствах.
При поддержке: Исследования выполнены при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Иркутской области (проект № 20-43-383004). Основные результаты получены с использованием оборудования Байкальского аналитического центра коллективного пользования СО РАН.
Об авторах
А. А. Иванова
Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН
Россия
Россия
Иванова Анастасия Андреевна, младший научный сотрудник
664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, 1
А. И. Емельянов
Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН
Россия
Россия
Емельянов Артем Иванович, к.х.н., старший научный сотрудник
664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, 1
С. А. Коржова
Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН
Россия
Россия
Коржова Светлана Анатольевна, к.х.н., научный сотрудник
664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, 1
А. С. Поздняков
Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН
Россия
Россия
Поздняков Александр Сергеевич, к.х.н., заведующий лабораторией функциональных полимеров
664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, 1
Список литературы
1. Ivanchev S.S., Ozenn А.N. Nanostructures in polymer systems // Polymer Science. Series B. 2006. Vol. 48. Issue 4. P. 213–225. https://doi.org/10.1134/S1560090406070153
2. Lee J.H., Gulumian M., Faustman E.M., Workman T., Jeon K., Yu I.J. Blood biochemical and hematological study after subacute intravenous injection of gold and silver nanoparticles and coadministered gold and silver nanoparticles of similar sizes // Biomed Research International. 2018 Vol. 2018. 10 p. https://doi.org/10.1155/2018/8460910
3. Shurygina I.A., Prozorova G.F., Trukhan I.S., Korzhova S.A., Fadeeva T.V., Pozdnyakov A.S., et al. Nontoxic silver/poly-1-vinyl-1,2,4-triazole nanocomposite materials with antibacterial activity // Nanomaterials. 2020. Vol. 10. Issue 8. P. 1477. https:// doi.org/10.3390/nano10081477
4. Ahn Y., Jeong Y., Lee D., Lee Y. Copper nanowire − graphene core-shell nanostructure for highly stable transparent conducting electrodes // ACS Nano. 2015. Vol. 9. Issue 3. P. 3125−3133. https://doi.org/10.1021/acsnano.5b00053
5. Malandrakis A.A., Kavroulakis N., Chrysikopoulos C.V. Synergy between Cu-NPs and fungicides against Botrytis cinerea // Science of the Total Environment. 2020. Vol. 703. P. 135557. https://doi.org/j.scitotenv.2019.135557
6. Pozdnyakov A.S., Emel’yanov A.I., Kuznetsova N.P., Ermakova T.G., Bolgova Y.I., Trofimova O.M., et al. A Polymer Nanocomposite with CuNP Stabilized by 1-Vinyl-1,2,4-triazole and Acrylonitrile Copolymer // Synlett. 2016. Vol. 27. Issue 6. P. 900–904. https://doi.org/10.1055/s-0035-1561292
7. Muhammad G., Hussain M.A., Amin M., Hussain S.Z., Hussain I., Abbas Bukhari S.N., et al. Glucuronoxylan-mediated silver nanoparticles: green synthesis, antimicrobial and wound healing applications // RSC Advances. 2017. Vol. 7. P. 42900–42908. https://doi.org/10.1039/C7RA07555C
8. Prokhorov E., España-Sánchez B.L., LunaBárcenas G., Padilla-Vaca F., Cruz-Soto M.-E., Vázquez-Lepe M.O., et al. Chitosan/copper nanocomposites: Correlation between electrical and antibacterial properties // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2019. Vol. 180. P. 186–192. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2019.04.047
9. Panarin E.F. Biologically active polymer nanosystems // Russian Chemical Bulletin. 2017. Vol. 66. Issue 10. P. 1812–1820. https://doi.org/10.1007/s11172-017-1952-z
10. Zezina E.A., Emel’yanov A.I., Pozdnyakov A.S., Myachina G.F., Abramchuk S.S., Feldman V.I., et al. Radiation-induced synthesis of copper nanostructures in the films of interpolymer complexes // Radiation Physics and Chemistry. 2019. Vol.158. P. 115–121. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2019.01.019
11. Pozdnyakov A.S., Ivanova A.A., Emel’yanov A.I., Bolgova Y.I., Trofimova O.M., Myachina G.F. Water-soluble stable polymer nanocomposites with AuNPs based on the functional poly(1-vinyl-1,2,4triazole-co-N-vinylpyrrolidone) // Journal Organometallic Chemistry. 2020. Vol. 922. P. 121352. https://doi.org/10.1016/j.jorganchem.2020.121352
12. Nakabayashi K., Mori H. Recent progress in controlled radical polymerization of N-vinyl monomers // European Polymer Journal. 2013. Vol. 49. Issue 10. P. 2808–2838. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2013.07.006
13. Lebedeva O.V., Pozhidaev Y.N., Shaglaeva N.S., Pozdnyakov A.S., Bochkareva S.S. Polyelectrolytes based on nitrogenous bases // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2010. Vol. 44. Issue 5. P. 786–790. https://doi.org/10.1134/S0040579510050258
14. Selivanova A.V., Tyurin V.S., Beletskaya I.P. Palladium nanoparticles supported on poly(N-vinylimidazole-co-N-vinylcaprolactam) as an effective recyclable catalyst for the Suzuki reaction // ChemPlusChem. 2014. Vol. 79. Issue 9. P. 1278– 1283. https://doi.org/10.1002/cplu.201402111
15. Zhou Y., Zhu M., Li S. Self-switchable catalysis by a nature-inspired polymer nanoreactor containing Pt nanoparticles //Journal of Materials Chemistry A. 2014. Vol. 2. Issue 19. P. 6834–6839. https://doi.org/10.1039/C3TA15053D
16. Pekel N.P., Güven О. Investigation of complex formation between poly(N-vinyl imidazole) and various metal ions using the molar ratio method // Colloid and Polymer Science. 1999. Vol. 277. Issue 6. P. 570–573. https://doi.org/10.1007/s003960050426
17. Fathima J.B., Pugazhendhi A., Oves M., Venis R. Synthesis of eco-friendly copper nanoparticles for augmentation of catalytic degradation of organic dyes // Journal of Molecular Liquids. 2018. Vol. 260. P. 1–8. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2018.03.033
18. Cheng X., Zhang X., Yin H., Wang A., Xu Y. Modifier effects on chemical reduction synthesis of nanostructured copper // Applied Surface Science. 2006. Vol. 253. Issue 5. P. 2727–2732. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2006.05.125
19. Xiong J., Wang Y., Xue Q., Wu X. Synthesis of highly stable dispersions of nanosized copper particles using L-ascorbic acid // Green Chemistry. 2011. Vol. 13. Issue 4. P. 900–904. https://doi.org/10.1039/c0gc00772b
20. Солдатенко Е.М., Доронин С.Ю., Чернова Р.К. Химические способы получения наночастиц меди // Бутлеровские сообщения. 2014. Т. 37. N 2. С. 103–113.
21. Dhas N.A., Raj C.P., Gedanken A. Synthesis, characterization, and properties of metallic copper nanoparticles // Chemistry of Materials. 1998. Vol. 10. Issue 5. P. 1446–1452. http://dx.doi.org/10.1021/cm9708269
22. Rajesh K.M., Ajitha B., Reddy Y.A.K., Suneetha Y., Reddy P.S. Synthesis of copper nanoparticles and role of pH on particle size control // Materials Today: Proceedings. 2016. Vol. 3. Issue 6. P. 1985–1991. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2016.04.100
23. Mott D., Galkowski J., Wang L., Luo J., Zhong C.-J. Synthesis of size-controlled and shaped copper nanoparticles // Langmuir. 2007. Vol. 23. Issue 10. P. 5740–5745. https://doi.org/10.1021/la0635092
Рецензия
Для цитирования:
Иванова А.А., Емельянов А.И., Коржова С.А., Поздняков А.С. Исследование металлополимерных нанокомпозитов меди методом УФ-спектроскопии. Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2021;11(1):165-170. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2021-11-1-165-170
For citation:
Ivanova A.A., Emel’yanov A.I., Korzhova S.A., Pozdnyakov A.S. Study of metal-polymer copper nanocomposites using the method of UV spectroscopy. Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2021;11(1):165-170. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/2227-2925-2021-11-1-165-170
Просмотров:
511
Послать статью по эл. почте 