hrvatski

Nanočestice proizvedene laserskom ablacijom u vodi – primjene u izradi papira i fotokatalitička svojstva

Pulsna laserska ablacija na meti u tekućini je metoda koja omogućuje proizvodnju nanočestica vrlo visoke čistoće u usporedbi s nanočesticama dobivenim kemijskom sintezom, a zbog svoje ekološke prihvatljivosti često se naziva „zelena metoda“. Proces je moguć na bilo kojoj čvrstoj meti, što omogućuje proizvodnju nanočestica od velikog broja raznih materijala, kao što su: metali, poluvodiči, polimeri, keramika, organski materijali, magnetski materijali. Prilagodbom raznih parametara (valna duljina, intenzitet, trajanje i energija pulsa, položaj fokusa, vrsta i visina tekućine, prisustvo surfaktanata, frekvencija i duljina ozračivanja, dopiranost mete, sekundarno ozračivanje i korištenje dvostrukog pulsa) moguće je ugađati mnoga svojstva proizvedenih nanočestica: raspodjela po veličini, oblik, vrsta kristalne strukture, udio kisika u nanočesticama. U usporedbi s kemijskim tehnikama cijena proizvodnje je niska, a utrošak vremena mali. Koncentracija i veličina nanočestica u koloidnoj otopini određuju se kombinacijom UVVIS fotoapsorpcijskih mjerenja, SEM mikroskopije i analize kratera na meti [1-3] Kristalna struktura određuje se pomoću XRD mjerenja. Mnoge mogućnosti primjena nanočestica postoje zbog njihovog velikog omjera površine i volumena, zbog čega do velikog izražaja dolaze procesi koji se događaju između njihove površine i okolnog medija. Poznato je da mnoge nanočestice imaju izrazita antibakterijska i antimikrobna svojstva. U [4] su nanočestice srebra proizvedene laserskom ablacijom u vodi dodane u pulpu celuloznih vlakana kod proizvodnje papira. Pokazano je da takav papir ima jaku antibakterijsku aktivnost na E. Coli. U testu curenja je pokazano da su nanočestice vrlo čvrsto impregnirane u papir, što ukazuje na mogućnost primjene u proizvodnji antimikrobne ambalaže. Neke poluvodičke nanočestice (najčešće TiO2) pokazuju fotokatalitička svojstva, što znači da u prisustvu UV-zračenja ili vidljivog svjetla nanočestice u okolnom mediju izazivaju razne kemijske reakcije i potiču stvaranje reaktivnih radikala. Takvi reaktivni radikali izazivaju razgradnju većine organskih, ali i mnogih neorganskih tvari, što može imati velike primjene u pročišćavanju vode, zraka, tla i izradi površina sa svojstvom samočišćenja te proizvodnje biocida [5]. [1] N. Krstulovic et al., Appl. Surf. Sci. 440 (2018) 916–925 [2] N. Krstulovic, S. Milosevic, Appl. Surf. Sci. 256 (2010) 4142-4148 [3] D. Blažeka et al., Determination of colloidal TiO2 nanoparticles concentration produced by laser ablation of Ti in water, 25th International Scientific Meeting on Vacuum Science and Technique, 2018. Gozd Martuljek, Slovenija [4] W. Schlemmer et al., A green procedure to manufacture nanoparticle decorated paper substrates, Materials, 2018., Submitted [5] Y. Lan et al. Mini review on photocatalysis of titanium dioxide nanoparticles and their solar applications, Nano Energy, 2013.

Laserska sinteza nanočestica u tekućinama, laserska ablacija, fotokataliza, papir sa antimikrobnom aktivnošću

nije evidentirano