Preview

Наносистемы: физика, химия, математика

Расширенный поиск

Название статьи: Эффект образования коллоидных кристаллов и нанолент Ag(0) в результате окислительно-восстановительной реакции между катионами Ce(III) и Ag(I) на поверхности водного раствора смеси их солей

https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-1-98-103

Аннотация

В работе впервые показано, что при обработке газообразным аммиаком поверхности водного раствора смеси солей AgNO3 и Ce(NO3)3 на ней образуется слой композита из  коллоидных ограненных кристаллов и нанолент Ag(0), а также нанокристаллов CeO2. Исследование такого композита методами FESEM, XRD, EDX, TEM, STEM and HRTEM показало, что наноленты имеют ширину около 50-150 нм и длину до 2-3 мкм, и на их поверхности находятся нанокристаллы CeO2 размером 2-3 нм. Коллоидные кристаллы размером в несколько микрометров состоят из отдельных практически одинаковых нанокристаллов серебра размером около 20 нм. На основе полученных результатов построены схемы химических реакций, которые протекают при синтезе, и сделаны рекомендации по применению полученных соединений на практике.

Об авторах

В. П. Толстой
Institute of Chemistry, Saint Petersburg State University
Россия


Э. Э. Шиловских
Institute of Chemistry, Saint Petersburg State University
Россия


Л. Б. Гулина
Institute of Chemistry, Saint Petersburg State University
Россия


Список литературы

1. Wan Y.-Z., Qian W. From Self-Assembly of Colloidal Crystals toward Ordered Porous Layer Interferometry. Biosensors, 2023, 13 (7) P. 730.

2. Rival J.V., Mymoona P., Lakshmi K.M., Nonappa, Pradeep T., Shibu E.S., Self-Assembly of Precision Noble Metal Nanoclusters: Hierarchical Structural Complexity, Colloidal Superstructures and Applications. Small, 2021, 17 (27) 2005718.

3. Dyshin A.A., Bondarenko G.V., Kiselev M.G. 3D Photonic Crystals: Synthesis and Drying in Supercritical Ethanol. Russ. J. Inorg. Chem., 2022, 67, P. 408.

4. Klajn R., Bishop K.J. M., and Grzybowski B.A., Light-controlled self-assembly of reversible and irreversible nanoparticle suprastructures. PNAS, 2007, 104 (25) P. 10305.

5. Jiang P., Bertone J.F., Hwang K.S., Colvin V.L. Single-Crystal Colloidal Multilayers of Controlled Thickness. Chem. Mater. 1999, 11, P. 2132.

6. Jiang P., McFarland M.J. Large-Scale Fabrication of Wafer-Size Colloidal Crystals, Macroporous Polymers and Nanocomposites by Spin-Coating. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, P. 13778.

7. Zhao Y., Zhao X., Hu J., Xu M., Zhao W., Sun L., Zhu C., Xu H., Gu Z. Encoded Porous Beads for Label-Free Multiplex Detection of Tumor Markers. Adv. Mater. 2009, 21, P. 569.

8. Ge J., He L., Hu Y., Yin Y. Magnetically induced colloidal assembly into field-responsive photonic structures. Nanoscale, 2011, 3, P. 177.

9. Sun Y., Silver nanowires – unique templates for functional nanostructures, Nanoscale, 2010, 2, P. 1626.

10. Gulina L.B., Tolstobrov E.V., Tolstoi V.P. Silver nanoribbons synthesized on a silicon surface by the “layer-by-layer” technique. Russ. J. Gen. Chem. 2010, 80, P. 1149.

11. Shengyun Huang, Yannan Liu, Fan Yang, Yong Wang, Ting Yu, Dongling Ma. Metal nanowires for transparent conductive electrodes in flexible chromatic devices: a review. Environ. Chem. Lett., 2022, 20, P. 3005.

12. Gulina L.B., Tolstoy V.P., Solovev A.A., Gurenko V.E., Huang G., Mei Y. Gas-Solution Interface Technique as a simple method to produce inorganic microtubes with scroll morphology. Progr. in Natur. Sci.: Mater. Intern., 2020, 30 (3) P. 279.

13. Gulina L.B., Tolstoy V.P., Kasatkin I.A., Kolesnikov I.E., Danilov D.V. Formation of oriented LaF3 and LaF3:Eu3+ nanocrystals at the gas − Solution interface. J. of Fluor. Chem., 2017, 200, P. 18.

14. Gulina L.B., Tolstoy V.P., Tolstobrov E.V. Facile synthesis of 2D silver nanocrystals by a gas–solution interface technique. Mend. Commun., 2017, 27 (6) P. 634.

15. Richuan Rao, Fuliang Shao, Xiongzi Dong, Huaze Dong, Song Fang, Hai Sun, Qiang Ling, Effect of Ag-CeO2 interface formation during one-spot synthesis of Ag-CeO2 composites to improve their catalytic performance for CO oxidation. Appl. Surf. Sci., 2020, 513, 145771.

16. Popov A.L., Savintseva I.V., Ermakov A.M., Popova N.R., Kolmanovich D.D., Chukavin N.N., Stolyarov A.F., Shcherbakov A.B., Ivanova O.S., Ivanov V.K. Synthesis and analysis of cerium-containing carbon quantum dots for bioimaging in vitro. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2022, 13 (2) P. 204.

17. Kozlova T.O., Popov A.L., Romanov M.V., Savintseva I.V., Vasilyeva D.N., Baranchikov A.E., Ivanov V.K. Ceric phosphates and nanocrystalline ceria: selective toxicity to melanoma cells. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2023, 14 (2) P. 223.

18. Popov A.L., Kolmanovich D.D., Popova N.R., Sorokina S.S., Ivanova O.S., Chukavin N.N., Shcherbakov A.B., Kozlova T.O., Kalashnikova S.A., Ivanov V.K. Synthesis and biocompatibility study of ceriamildronate nanocomposite in vitro. Nanosyst.: Phys. Chem. Math., 2022, 13 (1), P. 96.

19. Muchen Wu, Chong Ouyang, Ziran Ye, Shunbo Li, Zhanglian Hong, and Mingjia Zhi, Ag–CeO2 composite Aerogels as Photocatalysts for CO2 Reduction. ACS Appl. Energy Mater., 2022, 5 (6) P. 7335.

20. Liu J., Zhang L., Sun Y., Luo Y. Bifunctional Ag-Decorated CeO2 Nanorods Catalysts for Promoted Photodegradation of Methyl Orange and Photocatalytic Hydrogen Evolution. Nanomater., 2021, 11, 1104.

21. Xiaogang Zheng, Qian Chen, Sihao Lv, Xiaojin Fu, Jing Wen, and Xinhui Liu, Enhanced Visible-Light Photocatalytic Activity of Ag QDs Anchored on CeO2 Nanosheets with a Carbon Coating, Nanomater., 2019, 9, 1643.

22. Mai H.-X., Sun L.-D., Zhang Y.-W., Si R., Feng W., Zhang H.-P., Liu H.-C., Yan C.-H. Shape-Selective Synthesis and Oxygen Storage Behavior of Ceria Nanopolyhedra, Nanorods, and Nanocubes. J. of Phys. Chem. B, 2005, 109 (51) P. 24380.

23. Longxia Yang, Xianjun Huang, Huating Wu, Yuanlong Liang, Mao Ye, Wencong Liu, Faling Li, Tao Xu and Haicheng Wang, Silver Nanowires: From Synthesis, Growth Mechanism, Device Fabrications to Prospective Engineered Applications. Eng. Sci., 2023, 23, 808.


Рецензия

Для цитирования:


Толстой В.П., Шиловских Э.Э., Гулина Л.Б. Название статьи: Эффект образования коллоидных кристаллов и нанолент Ag(0) в результате окислительно-восстановительной реакции между катионами Ce(III) и Ag(I) на поверхности водного раствора смеси их солей. Наносистемы: физика, химия, математика. 2024;15(1):98-103. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-1-98-103

For citation:


Tolstoy V.P., Shilovskikh E.E., Gulina L.B. The effect of Ag(0) colloidal crystals and nanoribbons formation as a result of the redox reaction between Ce(III) and Ag(I) cations occurring on the surface of an aqueous solution of their salts mixture. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2024;15(1):98-103. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-1-98-103

Просмотров: 3


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-8054 (Print)
ISSN 2305-7971 (Online)