Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
18 results
Search Results
Item Inhibition of Staphylococcus Bacteria by Ag Nanoparticles Under Plasmon Resonance(Sumy State University, 2023) Lozovski, V.Z.; Petrik, I.S.; Rybalchenko, N.P.; Vasiljev, A.G.; Vasyliev, T.A.Досліджено антимікробну активність колоїдних розчинів наночастинок срібла діаметром 90 і 7 нм в оболонці кверцетину, отриманих термічним відновленням і хімічним відновленням NaBH4. Було показано, що колоїди виявляють антимікробну дію проти тестової культури S. aureus. У той же час наночастинки менших розмірів виявляли антимікробну активність ефективніше (при менших концентраціях розчину). Було також досліджено вплив додаткового опромінення розчину наночастинок срібла діаметром 7 нм в оболонці кверцитину натестову культуру S. Aureus.Спектрофотометр SF26 використали в якості джерела випромінювання для встановлення впливу на S. Aureus в умовах LSPR наночастинок. Спектрофотометр SF26 має можливість ручного вибору довжини хвилі та інтенсивності випромінювання, що дозволило нам опромінити максимальний об'єм розчинів. Зразок опромінювали світлом з довжиною хвилі 380 нм, що відповідає резонансній частоті наночастинок у розчині. Смуга пропускання становила ±15 нм. Контрольну пробу зберігали за відсутності зовнішнього опромінення (у темряві) і в тих же умовах, що й опромінену. Зразки опромінювали протягом 110 хвилин. Після цього опромінені та контрольні зразки висівали на чашки Петрі з твердим живильним середовищем та інкубували в термостаті при 37 °C протягом 24 годин. Висіви опромінених і контрольних зразків порівнювали. Було виявлено відносне зменшення росту популяції бактерій S. Aureus у висіві опромінених зразків. Встановлено ефект посилення дії додаткового зовнішнього опромінення в умовах поверхневого плазмонного резонансу наночастинок (на 33 відсотки). Цей ефект зовнішнього освітлення автори пов'язують з фізичними (польовими) взаємодіями наночастинок і бактерій.Item Green Synthesis Methods of Nanostructures for Environmental and Biomedical Applications(Sumy State University, 2023) William, P.; Yawalkar, P.M.; Paithankar, D.N.; Pabale, A.R.; Kolhe, R.V.; Deshpande, N.«Зелений» синтез – це надійний, довготривалий і екологічно чистий процес виробництва різних матеріалів і наночастинок, таких як гібридні матеріали, біоінспіровані наночастинки, матеріали метал/оксид металу тощо. Екологічний синтез розглядається як важливий інструмент для зменшення негативних наслідків, пов’язаних із традиційними методами, процес синтезу наночастинок часто використовується в лабораторіях і на підприємствах. Використовуючи природні екстракти для нанорозмірних частинок металів і оксидів металів, таких як оксид міді (CuO), золото (Au), срібло (Ag) і оксид цинку (ZnO), в роботі викладені основні принципи та методи «зелених» методів синтезу. Крім того, нами розглянута роботу біологічних компонентів і важливих фітохімічних речовин, включаючи відновники та системи розчинників (включно з флавоноїдами, алкалоїдами, терпеноїдами, амідами та альдегідами). Розглянуто питання стосовно стабільності/токсичності наночастинок і відповідних методів інженерії поверхні для гарантування біосумісності. З точки зору антибактеріальної ефективності, каталітичного процесу, усунення барвників і забруднювачів, а також виявлення іонів важких металів, ці синтезовані сполуки потім були розглянуті на предмет їх потенціалу для відновлення навколишнього середовища. Таким чином, очікується, що синтез «зелених» матеріалів і наночастинок з використанням матеріалів і наночастинок, отриманих з біокомпонентів, буде широко використовуватися в екологічних і біомедичних додатках.Item Experimental Investigations on Copper-Based Nanoparticles for Energy Storage Applications(Sumy State University, 2023) Korde, S.K.; Rakshe, D.S.; William, P.; Jawale, M.A.; Pawar, A.B.Швидкий розвиток ємнісних матеріалів можна пояснити впровадженням нових підходів до проектування та виробництва матеріалів для зберігання енергії. У цьому контексті численні наночастинки оксиду металу на основі графеye демонструють значний ємнісний потенціал. Крім того, графенові нанокомпозити, які містять електронодонорні включення, підвищують електронну важливість хімічних речовин. Використовуючи метод спільного осадження, наночастинки хроміту міді, імплантовані на оксид графену (CuCr2O4/GO), були сформовані золь-гель методом для отримання матеріалу, здатного служити ефективним середовищем зберігання енергії. Використовувася метод рентгеноструктурного аналізу, енергодисперсійна спектроскопія та електрохімічний аналіз. Нанокомпозит у готовому стані підходить для чутливого елемента накопичувача енергії, про що свідчить той факт, що найвища ємність 370,5 Fg1, яку можна було виміряти, відповідає водному електроліту 0.1 M H2SO4. Зроблено висновок, що нанокомпозитний матеріал CuCr2O4/GO відповідає вимогам до ефективних ємнісних матеріалів для зберігання енергії.Item Atomistic Simulation of Ti2C MXene Decoration with Ag Nanoparticles(Sumy State University, 2023) Кравченко, Ярослав Олегович; Кравченко, Ярослав Олегович; Kravchenko, Yaroslav Olehovych; Taran, A.; Швець, Уляна Станіславівна; Швец, Ульяна Станиславовна; Shvets, Uliana Stanislavivna; Kubakh, M.; Борисюк, Вадим Миколайович; Борисюк, Вадим Николаевич; Borysiuk, Vadym MykolaiovychПредставлено комп’ютерну модель, розроблену в рамках методів класичної молекулярної динаміки, для атомістичного моделювання осадження атомів срібла на поверхню двовимірного карбіду титану Ti2C (максену) та росту срібних наночастинок. В запропонованій моделі використовується гібридний міжатомний потенціал, де взаємодія між атомами металу та взаємодія метал-вуглець описується в рамках різних методів. Розроблена модель може бути використана для дослідження аналогічних систем, що складаються з атомів інших металів, а також двовимірних карбідів Ti(n + 1)Cn з n = 2 і 3. Проведені експерименти, що моделюють осадження атомів срібла на поверхню двовимірного карбіду титану Ti2C з трьома різними значеннями площі поверхні росту. Для дослідження особливостей формування наночастинок та процесів росту також розглянуто два випадки взаємодії між Ti2C та атомами срібла з міжатомними силами що відповідають утворенню хімічного зв’язку металевого типу та Ван дер Ваальсовими силами. Розглянуті випадки моделюють осадження на гідрофільну та гідрофобну поверхню відповідно. Показано що у випадку взаємодії підкладка-осаджені атоми гідрофільного типу на поверхні Ti2C максену утворюється тонка плівка срібла, в той час як для гідрофобної взаємодії спостерігається формування окремих наночастинок. Отримано модельний зразок системи зі сформованою наночастинкою срібла на поверхні двовимірного карбіду титану для якого були досліджені сили взаємодії між максеном і наночастинкою. Окрім стаціонарного випадку взаємодія підкладка – НЧ була розглянута також при зовнішньому навантаженні. В останньому випадку були розраховані ефективні сили тертя між наночастинкою та Ti2C при трьох різних значеннях прикладеної зовнішньої сили. Показано що поступальний рух наночастинки по поверхні максену спостерігається лише у випадку максимальної зовнішньої сили.Item Magnetic Nanoparticles as Controlling Agents of Chain Structures in a Rotating Magnetic Field(Sumy State University, 2023) Nair, N.; Jani, S.; Brajpuriya, R.Спостерігалося утворення ланцюга в магнітній рідині під впливом обертового магнітного поля. Вплив на гнучкість ланцюга та його розрив вивчався шляхом зміни частоти обертання (1-5 Гц) магнітного поля фіксованої величини (50 Гс). Частинки Fe3O4 мікрометрового розміру та немагнітні розширювальні сфери фіксованої концентрації пізніше окремо суспендували в магнітній рідині. Був вивчений їх вплив на динаміку обертання ланцюга. Установлено, що критична частота розриву ланцюга була вищою в присутності більших магнітних частинок порівняно з магнітною рідиною окремо. Немагнітні частинки утворювали ланцюгові структури в присутності статичного поля, але не реагували на обертання магнітного поля. Теорія утворення магнітного ланцюга була використана для вивчення та обговорення результатів шляхом порівняння магнітних сил і сил в’язкості. Дослідження може бути корисним для контролю довжини та гнучкості ланцюга в мікрогідродинаміці.Item Rheological Analysis of TiO2 Based Nano Drilling Fluid(Sumy State University, 2022) Rishi, Dewan; Ashish, Mathur; Uday, Bhan Pandey; Rahul, Singh; Ranjeet, K. BrajpuriyaПередова методологія видобутку з ефективним буровим розчином є обов’язковою вимогою для видобутку нафти і газу з нетрадиційних пластів. Нестабільність стовбура свердловини, корозія, змащування та зменшення різання – це лише деякі з проблем, які існують у традиційних системах бурового розчину. Очікується, що одним із ефективних рішень для вирішення цих проблем у нафтогазовому секторі стане буровий розчин на основі нанотехнологій (n-буровий розчин). У роботі такі реологічні властивості бурового розчину як пластична в’язкість (PV), уявна в’язкість (AV), межа текучості (YP) були виміряні, проаналізовані та порівняні з нанобуровим розчином на основі наночастинок TiO2. Техніко-економічні переваги n-бурового розчину над звичайною рідиною були перевірені та вивчені. Також було проведено відносний аналіз напруги зсуву по відношенню до швидкості зсуву. Оптимальна концентрація наночастинок TiO2 становить 0,1 мас. %/об. % (0,35 г), що покращує PV на 10 %, тоді як значні зміни відображаються в AV та YP.Item Synthesis, Characterization and Evaluation of δ-Al2O3 Nanoparticles Prepared by Chemical Method with Variation of pH(Sumy State University, 2022) Vijaykumar, S.; Hiremath, Veerabhadrayya R.; Sushant, S.K.; Mathad, Shridhar N.Дослідження спрямоване на аналіз наночастинок, отриманих шляхом коригування значення pH в процесі синтезу співосадження за допомогою хлориду алюмінію. Підготовлені зразки кориговані рН за допомогою гідроксиду амонію. Зразки прожарюють при 650 °C, і значення pH синтезованих зразків становлять 8; 9; 9,5 (S1, S2, S3). Рентгенодифракційний (XRD) аналіз підготовлених зразків підтверджує їх ромбічну структуру. Середній розмір кристалів підготовлених зразків δ-Al2O3 становить 3,6; 2,7 та 2,8 нм для S1, S2 та S3 відповідно. Параметр решітки знаходиться в діапазоні від 0,559 до 0,563 нм для a, від 0,557 до 0,569 нм для b і від 2,375 до 2,379 нм для c, pH складає 8, 9 і 9,5 відповідно до XRD аналізу. Об'єм становить від 740 до 759 Å3, густина дислокацій (D) знаходиться в діапазоні від 2,020 до 3,353, механічні характеристики (деформація) входять до числа параметрів, що надаються. Графіки Вільямсона-Холла (W-H) та розмірно-деформаційні (SS) графіки детально досліджуються. Результати порівнюються, показуючи, що розмір кристала зразка знаходиться в діапазоні від 2,2 до 2,8 нм, а деформація приймає значення від 0,0193 до 0,0702 для графіків W-H, а для графіків SS розмір кристала зразка знаходиться в діапазоні від 0,97 до 1,35 нм, і деформація приймає значення в діапазоні від 0,314 до 0,409.Item Rapid Wet Chemical Synthesis of Cuprous Oxide (Cu2O) Nanoparticles: Effect of Precursor Concentration(Sumy State University, 2022) Sachin, S. Sawant; Chandrashekhar, M. MahajanШвидкий синтез наночастинок Cu2O проводили методом вологого хімічного синтезу. В роботі йдеться про вплив молярної концентрації прекурсора CuSO4 (0,05-0,15 моль) на структурні, морфологічні та оптичні властивості наночастинок Cu2O. Рентгенодифракційний аналіз синтезованого порошку Cu2O демонструє кубічну структуру з нанокристалічною природою. Середній розмір кристалітів наночастинок Cu2O збільшується від 10 до 25 нм із збільшенням молярності прекурсора. Аналіз скануючою електронною мікроскопією (SEM) показує утворення нанокристалічного Cu2O зі збільшеним розміром частинок через збільшення молярності. FTIR спектроскопічний аналіз встановлює наявність характерних функціональних груп у Cu2O. Спектри UV-Vis показують характерний пік поглинання близько 485 нм, який відноситься до Cu2O. Вимірювання енергетичної ширини забороненої зони з графіка Тауца виявляють її зменшення зі збільшенням молярності прекурсора внаслідок збільшення розміру зерна. Енергетична ширина забороненої зони зменшується з 2,94 до 2,64 еВ за рахунок збільшення розміру зерна в основному через квантового розмірний ефект.Item Platinum Nanoparticle Deposition on the Silicon Surface by Galvanic Replacement in DMSO Medium(Sumy State University, 2022) Shepida, M.V.; Kuntyi, O.I.; Korniy, S.A.Наведено результати досліджень формування наночастинок платини (Pt NPs) на поверхні кремнію методом гальванічного заміщення (GR) у фторвмісному розчині H2[PtCl6] в диметилсульфоксиді (DMSO). Встановлено умови процесу осадження Pt NPs на поверхні підкладки. Показано, що у широкому діапазоні концентрацій прекурсора платини (1-4 ммол∙л – 1) і температури (30-50 °С) формуються дискретні сфероподібні наночастинки металу (Pt NPs) діаметром від 20 до 200 нм з рівномірним розподілом по поверхні підкладки. Головними факторами впливу на геометрію наночастинок є концентрація H2[PtCl6], температура та тривалість GR. Зі збільшенням значень цих факторів розміри частинок зростають. Ультразвук пришвидшує процес GR, що спричиняє збільшення розмірів Pt NPs, а також сприяє формуванню металевої плівки на кремнієвій поверхні. Показано, що концентрація іонів платини та середовище DMSO за GR є одним із основних чинників впливу на розміри дискретних частинок із невеликим діапазоном за розмірами та рівномірним розподілом по поверхні підкладки. Встановлено, що з підвищенням температури від 30 до 50 °С спостерігається зміна структури осаду платини від дискретної до утворення агломератів, що зумовлено значним зростанням швидкості електрогенеруючої реакції на анодних ділянках поверхні. Виявлено, що збільшення тривалості GR від 30 до 60 с сприяє щільності заповнення поверхні кремнію. Наведено результати досліджень впливу молекул органічного апротонного розчинника на геометрію металевих частинок та їх розподіл по поверхні підкладки. Отримано наноструктури платини з доброю адгезією до поверхні підкладки.Item Sol-Gel Fabricated CuO Thin Film: Characterization for Device Application(Sumy State University, 2021) Maini, A.; Shah, M.A.Широкозонний напівпровідник CuO є перспективним матеріалом, придатним для високотемпературних, високочастотних та високопотужних застосувань в електроніці і оптоелектронних пристроях через свої виняткові характеристики. Зокрема, на основі плівки CuO реалізуються короткохвильові світловипромінювальні пристрої завдяки великій ширині забороненої зони. Плівки CuO широко використовуються для оптоелектронних застосувань у короткохвильовій частині видимого світла, особливо для лазерних діодів та світлодіодів. У роботі ми повідомляємо про властивості тонкої плівки з оксиду міді CuO, виготовленої дуже економічною технікою золь-гелю. Підготовлена плівка характеризується рентгенівською дифракцією (XRD) для структурного аналізу. Скануючий електронний мікроскоп визначає пористу морфологію, а елементний склад CuO підтверджується EDS. Спостерігається поява сильних і слабких раманівських піків у діапазоні 300-350 см – 1. Оптичне дослідження проводиться за допомогою поглинання в УФ та видимій областях з прямої забороненої зони, розрахованої для підготовленої плівки, яка становить 2,43 еВ. Вимірювання характеристик I-V виконуються за двозондовою технікою, а плівка CuO демонструє напівпровідникову поведінку з енергією активації 0,21 еВ. Таким чином, отримані результати вказують на можливість використання CuO в електронних пристроях та різних інших оптичних застосуваннях.