Metal sulfidenanoparticles synthesized via enzyme treatment of biopolymer stabilized nanosuspensions

Abstract

Nanoparticles of CuS, Cu(x)S, Ag(2)S and CdS were successfully prepared using a novel general and green synthetic process to give dextran biopolymer stabilised metal sulfifde nanosuspensions. Following preparation, dextranase enzyme was used to remove the bulk of the bound dextran to give pure stable metal sulfide nanocrystals for application in for example aspects of medicine, photonics and solar cells. Particles of good homogeneity were obtained and the CuS nanoparticle size was controlled to 9-27 nm by adjusting the reaction conditions. Cu(2)S nanoparticles were 14 nm, Ag(2)S nanoparticles were 20-50 nm and CdS nanoparticles were 9 nm is size. The complexing mechanism of nanoparticle sulfides to dextrans was further studied using carboxylmethyl dextran as a complexing agent and crosslinked Sephadex (dextran) ;beads as substrate. Particles were characterized by TEM, XRD, TGA, FT-IR and zeta-potential measurement, and their UV-vis spectroscopic absorption properties were determined. Stabilization of the sulfide nanoparticles with soluble hydroxylated biopolymers such as dextran is previously unreported and is here interpreted in terms of viscosity, pH of the system and weak polar S-H or S(metal)OH(2)(+) interactions with dextran depending on the material. Notably, the complexing mechanism appears to differ significantly from that taking place in known dextran-metal oxide systems. The process shown here has good potential for scale-up as a biosynthetic route for a range of functional sulfide nanoparticles.

Copper sulfide nanoparticles: from synthesis to biomedical applications

“…Chemical vapor reaction, single source method [26], and high-temperature precursor injection method were investigated to prepare two dimensional CuS nanostructures. To construct three dimensional CuS nanostructure, some other strategies include enzymatic treatment of dextran stabilized CuS nanosuspensions in a green synthetic method [27], the use of carboxylic acids as solvents for high nucleation rate and stabilization of nanoparticle dispersion [28], and synthesis of CuS NPs based on surfactant [29].…”

APLICACIÓN DE FENÓMENOS DE AUTO-ENSAMBLAJE Y ASOCIACIÓN SUPRAMOLECULAR CON CUCURBIT[n]URIL PARA EL DESARROLLO DE MATRICES DE SENSORES Y MATERIALES FUNCIONALES

“…[4][5][6] Así, el diseño de receptores sintéticos que puedan ser utilizados en agua busca, en primer lugar, que el hospedador sea hidrosoluble, lo cual limita severamente el tipo de unidades estructurales constitutivas que pueden ser utilizados para su construcción; además, deben elegirse aproximaciones e interacciones especiales que permitan superar la influencia competitiva del agua. Otra propiedad importante que deberían cumplir los receptores solubles en agua es la posibilidad de encapsulación de varios huéspedes diferentes, lo cual permitiría estudiar las interacciones moleculares en espacios confinados en el interior de una caja y desarrollar reacciones químicas entre ellos en medio acuoso.…”

“…4,[13][14][15][16][17][18][19] Es deseable que el receptor y el sustrato entren en contacto a través de una gran área, lo cual ocurre cuando el receptor es capaz de envolver su sustrato de forma que establece numerosas interacciones no covalentes y reconoce su tamaño, forma y arquitectura molecular. Éste es el caso de moléculas receptoras que contienen una cavidad intramolecular en la cual puede encajar el sustrato, proporcionando así un complejo de inclusión.…”

“…[2][3][4][5] Los sensores químicos colorimétricos para la detección de compuestos orgánicos son un tipo de técnicas de bajo coste, rápidas y muy prácticas que no requieren de personal especializado o de equipamiento especial dedicado para este menester.…”

“…[4][5][6][7] Independientemente del amplio uso comercial tanto de precursores como de derivados, el GHB (1) es una sustancia ilegal para su ingesta que, sin embargo ha experimentado recientemente un aumento notable en su consumo debido a la supuesta acción como agente euforizante y afrodisiaco. [8][9][10][11][12] El GHB (1) fue introducido primero en 1960 como un agente anestésico alternativo en cirugía debido a su habilidad para inducir sueño y coma reversible.…”