ПОЛУЧЕНИЕ  НАНОЧАСТИЦ  ЗОЛОТА

Гордиенко  Наталья  Николаевна

студент  4  курса,  кафедра  химии,  ГУ,  Республика  Казахстан,  г.  Семей

E-mail:  gordienko_natasha@mail.ru

Мусабаева  Бинур  Хабасовна

научный  руководитель,  канд.  хим.  наук,  кафедра  химии.  ГУ,  Республика  Казахстан,  г.  Семей

Интерес  химиков  к  наночастицам  связан  с  тем,  что  исследование  наночастиц  различных  элементов  периодической  системы  открывает  новые  направления  в  химии,  которые  не  вписываются  в  уже  известные  закономерности  [10,  с.  10—11].

Наночастицы  представляют  собой  аморфную  полукристаллическую  структуру,  имеющую  хотя  бы  один  характерный  размер  в  диапазоне  от  1—100  нм  [8,  с.  750—79].

Наночастицы  некоторых  материалов  имеют  очень  хорошие  каталитические  и  адсорбционные  свойства  [7].  Другие  материалы  показывают  удивительные  оптические  свойства,  например,  сверхтонкие  пленки  органических  материалов  применяют  для  производства  солнечных  батарей  [6].  Удается  добиться  взаимодействия  искусственных  наночастиц  с  природными  объектами  с  наноразмерами  —  белками,  нуклеиновыми  кислотами  и  др.  [4].  Тщательно  очищенные  наночастицы  могут  самовыстраиваться  в  определенные  структуры  [9].Такая  структура  содержит  строго  упорядоченные  наночастицы  и  также  зачастую  проявляет  необычные  свойства  [5].  Углеродные  нанотрубки,  фуллерены,  графен,  наноаккумуляторы  являются  новейшими  достижениями  в  области  наноматериалов. 

Наночастицы  золота  нашли  широкое  применение:  в  робототехнике,  текстильной,  пищевой  промышленности,  для  очистки  воды,  энергетике,  электронике,  экологии  (фильтры  для  очистки  сточных  вод,  сажевые  фильтры  (использует  компания  BMW  для  дизельных  автомобилей))  [3].  В  медицине  наночастицы  золота  активно  исследуются  и  используются  для  диагностических  и  терапевтических  целей  при  терапии  опухолей  и  ревматоидного  артрита.  Также  наночастицы  золота  используют  как  носители  для  доставки  лекарственных  веществ,  генетического  материала,  антигенов  [1,  с.  320].

В  данной  научной  работе  рассматривается  способ  получения  наночастиц  золота.  Среди  других  металлов  золото  выбрано  по  следующим  причинам:

Во-первых,  свойства  наночастиц  золота  существенно  отличаются  от  свойств  макрофазы  металла.  Если  обычное  золото  является  диамагнетиком,  т.  е.  совсем  не  проявляет  магнитных  свойств,  то  наночастицы  золота  ведут  себя  как  ферромагнитные  частицы.

Во-вторых,  оказалось,  что  наночастицы  золота  можно  использовать  для  диагностики  рака,  т.  к.  они  во  много  раз  легче  связываются  с  больными  клетками,  чем  со  здоровыми.  Связанные  наночастицы  хорошо  рассеивают  и  поглощают  свет,  поэтому  место  локализации  опухолевых  клеток  легко  увидеть  с  помощью  обычного  микроскопа.

В-третьих,  наночастицы  золота  обладают  каталитическими  свойствами  в  некоторых  промышленно  важных  реакциях  [2,  с.  5].

Целью  данной  работы  является:  получение  наночастиц  золота  в  растворе  применением  растительных  экстрактов,  определение  их  размеров  и  срока  стабильности.

В  литературе  [11—17]  описаны  примеры  успешного  использования  экстрактов  растительного  происхождения  в  качестве  реак­ционной  среды  для  получения  НЧ.  Исследователи  использовали  экстракты  разных  растений,  например,  листьев  герани,  лемонграсса,  алоэ  вера,  черного  чая,  хны,  оливы,  некоторых  сортов  розы,  шелухи  лука,  бутонов  гвоздики,  стебля  и  корня  базилика,  семян  некоторых  трав  и  др.  Успех  в  этой  области  открыл  перспективы  развития  «зеленых»  методов  синтеза  металлических  наночастиц  с  заданными  структурными  свойствами,  используя  доброкачественное  сырье.

Выбор  растительного  сырья  основан  на  высоком  содержании  антиоксидантов  (содержанием  танина,  флавоноидов,  дубильных  веществ).  Экстракты  готовили  по  следующей  методике:  6  г  измельченной  коры  крушины  (калины,  дуба,  корицы)  залили  100  мл  нагретой  до  60⁰С  дистиллированной  воды,  настаивали  в  течение  суток,  отфильтровали.  Наночастицы  золота  получали  по  методике:  к  50  мл  экстракта  прибавляли  5  мл  0,001  М  НAuCl₄,  2  мл  0,1  М  NaOH  .  Затем  смесь  нагревали  на  водяной  бане  при  температуре  60  ⁰С  до  изменения  цвета  (см.  Рис.  1,2). 

Рисунок  1.  Реакционная  смесь  до  нагревания

Рисунок  2.  Реакционная  смесь  после  нагревания

Размеры  полученных  наночастиц  измеряли  методом  дифракционного  светорассеяния  на  приборе  Nano-ZS90  (см.  табл.  1  и  рис.  3). 

Таблица  1. 

Размеры  наночастиц  золота  в  фитоэкстрактах

Рисунок  4.  Распределение  размеров  наночастиц  золота,  полученных  в  фитоэкстракте  коры  дуба  при  20⁰С

Стабильность  наночастиц  золота  в  водной  дисперсии  сохраняется  в  течение  длительного  времени  (до  нескольких  месяцев).  На  основании  полученных  результатов  можно  сделать  следующий  вывод:

·     получены  золотосодержащие  коллоидные  растворы  в  фитоэкстрактах,

·     определены  размеры  наночастиц,

·     установлена  стабильность  полученных  растворов  в  течение  нескольких  месяцев.

Список  литературы:

1.Дыкман  Л.А.,  Богатырев  В.А.,  Щеголев  В.А.,  Хлебцов  Н.Г.  Золотые  наночастицы:  синтез,  свойства,  биомедицинское  применение.  М.:  Наука,  2008.  —  320  с.

2.Еремин  В.В.  Нанохимия  и  нанотехнология.  Лекция  №  7,  газета  «Химия»  №  23.  —  с.  5.

3.Кливенко  А.Н.,  Гордиенко  Н.Н.  Получение  наночастиц  благородных  металлов  с  использованием  экстракта  корицы.//Materials  of  1^st  international  scientific-  practical  conference  «Modern  problems  of  biomaterials,  nanomaterials  and  nanomedicine  »  april  17—19,  2012.Семей  2012.

4.«Нанотехнология.  Наношестерни  молекулярного  размера»  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://rtd2.pbworks.com/w/page/24631408/  Нанотехнология  (дата  обращения  22.10.2013).

5.«Наночастицы»  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.borshec.ru/pages-view-101.html  (дата  обращения  22.10.2013).

6.«Наша  область  уже  знает,  что  такое  нанотехнологии»  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.marktreview.net/2010/nasha-oblast-uzhe-znaet-chto-takoe-nanotekhnologi  (дата  обращения  22.10.2013).

7.«Познаем  наномир-наноматериалы»  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://museion.ru/nano/nanomaterial.htm  (дата  обращения  22.10.2013).

8.Помогайло  А.Д.  Полимер-иммобилизованные  наноразмерные  и  кластерные  частицы  металлов//  Успехи  химии,  —  1997  —  №  66(8).  —  с.  750—791.

9.«Революционный  продукт  нового  поколения.  Нанопластыри  (Nano  Patch)»  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.nanopatch2u.ru/production/technology/  (дата  обращения  22.10.2013).

10.Сергеев  Г.Б..  Нанохимия.  (2-е  изд.  исправленное  и  дополненное)//Изд.  Московского  университета.-2007.  —  с.  10—11.

11.       Dwivedi  A.D.,  K.  Gopal.  Colloids  and  Surfaces  A:  Physicochem.  Eng.  Aspects.,  —  Vol.  369.  —  2010.  —  P.  27—33.

12.       Elumalai    E.K.,  T.N.V.K.V.  Prasad,  Venkata  Kambala,  P.C.  Nagajyothi,  E.  David.  Arch.  Appl.  Sci.  Res.,  —  Vol.  2.  —  P.  76-81  (2010).

13.       Parsons  J.G.,  J.R.  Peralta-Videa,  J.L.  Gardea-Torresdey.  Developments  in  Environmental  Sciences,  Concepts  and  Applications  in  Environmental  Geochemistry.  —  Vol.  5.  —  2007.  —  P.  463—485.

14.       Shikuo  Li,  Yuhua  Shen,  Anjian  Xie,  Xuerong  Yu,  Lingguang  Qiu,  Li  Zhang.  //Green  Chem.,  —  Vol.  9.  —  P.  852—858  —  (2007).

15.       Chandran  S.P.,  M.  Chaudhary,  R.  Pasricha,  A.  Ahmad,  M.  Sastry.  Biotechnology  Progress.  —  V.  22.  —  P.  577—583

16.       Pratha  S.,  N.  Chandrasekaran,  M.  Achok  Raichur  et  al.  Coll.  Surf.  B,  —  Vol.  82.  —  2011.  —  №  1.  —  P.  152.

17.       Tan  S.Y.,  B.L.  Ong,  C.S.Loh.  15th  National  Undergraduate  Research  Opportunities  Programme  Congress.