Preparation and characterization of silver nanoparticles in natural polymers using laser ablation

Zamiri, Reza; Azmi, B. Z.; Ahangar, Hossein Abbastabar; Zamiri, Golnoosh; Husin, Mohd Shahril; Wahab, Zaidan Abdul

doi:10.1007/s12034-012-0360-0

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“…However, when pectin Ag NPs were dispersed in higher concentration of NaNO 3 (200 mM) and BSA (0.25%) solutions, decrease in their SPR band intensities were observed. Difference in the absorption intensities of NPs can be due to the sedimentation of colloidal particles at higher strength of NaNO 3 and BSA solutions [29,30], which might have influenced the availability of free NPs in the suspension media resulting in decrease in absorbance intensity.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Differently Environment Stable Bio-Silver Nanoparticles: Study on Their Optical Enhancing and Antibacterial Properties

et al. 2013

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Generally, limited research is extended in studying stability and applicational properties of silver nanoparticles (Ag NPs) synthesized by adopting ‘green chemistry’ protocol. In this work, we report on the synthesis of stable Ag NPs using plant-derived materials such as leaf extract of Neem (Azadirachta indica) and biopolymer pectin from apple peel. In addition, the applicational properties of Ag NPs such as surface-enhanced Raman scattering (SERS) and antibacterial efficiencies were also investigated. As-synthesized nanoparticles (NPs) were characterized using various instrumentation techniques. Both the plant materials (leaf extract and biopolymer) favored the synthesis of well-defined NPs capped with biomaterials. The NPs were spherical in shape with an average particle size between 14-27 nm. These bio-NPs exhibited colloidal stability in most of the suspended solutions such as water, electrolyte solutions (NaCl; NaNO3), biological solution (bovine serum albumin), and in different pH solutions (pH 7; 9) for a reasonable time period of 120 hrs. Both the bio-NPs were observed to be SERS active through displaying intrinsic SERS signals of the Raman probe molecule (Nile blue A). The NPs were effective against the Escherichia coli bacterium when tested in nutrient broth and agar medium. Scanning and high-resolution transmission electron microscopy (SEM and HRTEM) images confirmed cellular membrane damage of nanoparticle treated E. coli cells. These environmental friendly template Ag NPs can be used as an antimicrobial agent and also for SERS based analytical applications.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Differently Environment Stable Bio-Silver Nanoparticles: Study on Their Optical Enhancing and Antibacterial Properties

et al. 2013

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“…Citrate causes hypocalcaemia, fatigue, paresthesia and muscle spasms. Common methods for synthesis of SNPs by Physical approaches are laser ablation [22] and evaporation/condensation method which could be carried out using a tube furnace [23]. Physical synthesis of silver nanoparticles using tube furnace at atmospheric pressure has some disadvantages, it occupies large space, consumes a great amount of power energy [24] and laser ablation method is not a cost effective method.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Leaf Assisted Green Synthesis of Silver Nanoparticles from Syzygium Alternifolium (Wt.) Walp. Characterization and Antimicrobial Studies

Yugandhar¹,

Savithramma²

2015

Nano BioMed ENG

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Development of environmentally benign methods for synthesis of nanoparticles is an evolving important branch of nanotechnology. In the present study we report a green method for synthesis of stable silver nanoparticles (SNPs) from aqueous leaf extract of Syzygium alternifolium an endemic medicinal plant to Southern Eastern Ghats. These green synthesized nanoparticles are characterized by using UV-VIS spectroscopy, FTIR, XRD, AFM, SEM with EDAX and TEM. The colour change from yellow to grey is observed upon synthesis and 448 nm peak was obtained from UV-VIS spectroscopic analysis. FTIR spectroscopic studies confirms that phenols and proteins of leaf extract is main responsible for capping and stabilization of these SNPs. Crystallographic studies from XRD indicated the SNPs are crystalline in nature and owing 44 nm size. High resolution and magnification studies with AFM, SEM and TEM analysis revealed that the nanoparticles are spherical in shape having the size range from 7 to 44 nm. EDAX pattern of synthesized SNPs showed 47.28 weight percentage of Ag metal in the sample indicate the purity of sample. Further, the antimicrobial studies of these green synthesized SNPs show high toxicity towards different bacterial and fungal isolates. The results revealed that the selected medicinal plant possess the potentiality towards the synthesis of narrow range nanoparticles also combat with the pathogens.

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“…Por tal motivo es necesario utilizar un método para obtener suspensiones de NPs libre de residuos químicos. Esta situación ha Capítulo 1 -Introducción 3 impulsado la investigación hacia la ablación láser de blancos sólidos en medios líquidos como una nueva alternativa de fabricación de NPs metálicas [58][59][60]. Esta técnica de generación de NPs consiste en enfocar un láser pulsado de alta potencia en un blanco metálico bulk sumergido en el solvente donde se desea generar la suspensión coloidal.…”

Section: Introductionunclassified

“…El control de la distribución de tamaños y la estabilidad de las NPs de Ag es una característica clave en muchas aplicaciones, como por ejemplo, en la remediación bacteriológica para la industria alimentaria [18,19]. Los polímeros naturales como el st y el quitosano se han usado para estabilizar NPs de Ag [60] sintetizas mediante ablación láser utilizando un Q-switch Nd:YAG centrado en 1064 nm. La influencia de los polímeros naturales como agentes estabilizadores biocompatibles de suspensiones coloidales de NPs de Ag producidas por láser no se ha investigado en el régimen de fs, ni en lo que se refiere al tamaño, estructura y especies de NPs, y tampoco a la comparación de estabilidad con el método de síntesis química.…”

Section: Introductionunclassified

“…el panel(d). El tamaño medio derivado por FLASiS es menor que el obtenido a través de ablación láser de ns en solución de st reportado por Zamiri et al[60,174].Comparando los resultados de la distribución de tamaños de laFigura 4.10 y Figura 4.11 con los mostrados en la Figura 4.8 determinados mediante la técnica OES, se puede notar que existe un buen acuerdo entre las diferentes técnicas.En la Tabla 4.3 se resumen los resultados de la determinación del porcentaje de A R y N i de las diferentes especies de NPs presentes en la suspensión coloidal recién preparada por síntesis química. Porcentaje de A R y N i de las diferentes especies de NPs presentes en la suspensión coloidal preparada por reducción de sal en solución de 1% de st.…”

unclassified

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Caracterización de suspensiones coloidales de nanopartículas metálicas sintetizadas por ablación láser de pulsos ultracortos

Arboleda¹

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Durante las últimas décadas, la nanotecnología ha adquirido gran relevancia a nivel mundial en el ámbito científico y socio-económico. El constante estudio del comportamiento y desarrollo de materiales en la nanoescala permite, entre otras cosas, impulsar nuevos conocimientos e innumerables aplicaciones en diversos campos de la ciencia y la tecnología que abarcan desde la biomedicina hasta las telecomunicaciones. Los nanomateriales presentan propiedades físico-químicas muy diferentes de las que posee un material en estado macroscópico (bulk). Por lo tanto, el estudio de estas propiedades así como la síntesis de nanoestructuras, constituye un área de gran importancia no totalmente resuelta para el posible desarrollo de nuevos materiales y aplicaciones. Esta Tesis doctoral tiene como objetivo general el estudio y caracterización de suspensiones coloidales de nanopartículas (NPs) esféricas sintetizadas por ablación láser de pulsos ultracortos, combinando un aspecto de desarrollo experimental y otro teórico, con el fin de complementar ambos aspectos. El desarrollo experimental se orienta en la síntesis de NPs esféricas por medio de la técnica de ablación láser de pulsos de femtosegundos de blancos sólidos de plata, níquel y hierro en medios líquidos (FLASiS, por sus siglas en inglés), a diferentes energías y en distintos medios. La elección de estos metales se basa en sus potenciales aplicaciones en compuestos bactericidas, conservación de productos alimenticios, procesos catalíticos y diversas ramas de la nanomedicina como así también por su afinidad para formar materiales compuestos con propiedades ópticas específicas. Asimismo, para la caracterización morfológica, de tamaño, estructura y composición de los coloides se emplea principalmente la técnica de espectroscopía de extinción óptica (OES, por sus siglas en inglés), y para su complementación, se utilizan independientemente técnicas de microscopía de fuerza atómica (AFM, por sus siglas en inglés), microscopía electrónica de transmisión (TEM, por sus siglas en inglés), difracción de electrones (ED, por sus siglas en inglés), espectroscopía y micro-espectroscopía Raman, dispersión de rayos X a bajo ángulo (SAXS, por sus siglas en inglés) y potencial z. Para coloides de NPs magnéticas, se analiza su respuesta mediante magnetometría de muestra vibrante (VSM, por sus siglas en inglés). Particularmente en el caso de Ag, además de la caracterización morfológica, de estructura y tamaño, se realiza el análisis de estabilidad a largo plazo de las suspensiones coloidales, usando agentes estabilizadores como almidón soluble (st) y citrato trisódico (TSC). El aspecto teórico de esta Tesis abarca una descripción cualitativa y cuantitativa de la función dieléctrica de metales en la nanoescala, analizando la dependencia con el tamaño para radios inferiores a 10 nm, y el desarrollo de un novedoso método de regresión lineal para la determinación de los valores de la frecuencia de plasma ω_"p" y la constante de amortiguamiento γ_"libre", a partir del ajuste de la función dieléctrica experimental macroscópica (bulk) para frecuencias bajas (longitudes de onda largas) utilizando el modelo de Drude. Estos parámetros son determinados para metales tales como Au, Ag, Cu, Ni, Mo, W, Pb, Zn y Na, con los que es posible modelar luego, la función dieléctrica dependiente del tamaño. Con el desarrollo de este modelado y la teoría de Mie, se analizan y ajustan teóricamente los espectros de extinción experimentales de Ag y Ni (técnica OES), reproduciendo computacionalmente la respuesta óptica de sus coloides, para luego determinar la composición, estructura y distribución de tamaños de las NPs sintetizadas. Por otra parte, se analiza la presencia de clusters metálicos de pocos átomos presentes en las suspensiones coloidales, formados durante el proceso de síntesis FLASiS, mediante el estudio de su fluorescencia. Este análisis se desarrolla en función de la energía usada para la síntesis, proporcionando la posibilidad de determinar la fluencia del láser que genera clusters con mayor eficiencia cuántica de luminiscencia. También se estudia la formación de fractales de NPs a partir de procesos de agregación limitada por difusión, durante el secado de las muestras coloidales para el desarrollo de algunas medidas experimentales como AFM y micro-espectroscopía Raman. Finalmente y a modo de aplicación, se analiza como prueba de concepto la posibilidad de diseñar un sensor de partícula simple de contaminantes en agua, a partir del estudio de su resonancia plasmónica. Los coloides de Ag sintetizados por FLASiS en soluciones de TSC pueden llegar a ser un método viable para este sistema de sensado, debido al alto grado de monodispersión de tamaños conseguido.

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Preparation and characterization of silver nanoparticles in natural polymers using laser ablation

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Caracterización de suspensiones coloidales de nanopartículas metálicas sintetizadas por ablación láser de pulsos ultracortos

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