Die Laserablationssynthese in Lösung ( LASiS ) ist eine gängige Methode zur Herstellung kolloidaler Nanopartikellösungen in verschiedenen Lösungsmitteln . [ 1 ] [ 2 ] Nanopartikel (NPs) finden aufgrund ihres großen Oberflächen-Volumen-Verhältnisses, das ihnen einzigartige physikalische Eigenschaften verleiht, Anwendung in Chemie, Ingenieurwesen und Biochemie. [ 3 ] LASiS gilt als umweltfreundliches Verfahren, da bei der Synthese von Nanopartikeln keine toxischen chemischen Vorstufen benötigt werden. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
Bei der LASiS-Methode werden Nanopartikel erzeugt, indem ein Laserstrahl auf ein festes Target in einer Flüssigkeit trifft. Die Nanopartikel bilden sich während der Kondensation der Plasmafahne . Da die Ablation in einer Flüssigkeit und nicht in Luft, Vakuum oder Gas stattfindet, ermöglicht die Umgebung die Ausdehnung, Kühlung und Kondensation der Plasmafahne bei höherer Temperatur, höherem Druck und höherer Dichte. Dadurch entsteht eine stärker eingeschlossene Plasmafahne. Diese Umgebungsbedingungen ermöglichen feinere und kleinere Nanopartikel [ 1 ] [ 2 ]. LASiS gilt üblicherweise als physikalischer Top-Down- Ansatz. LASiS hat sich als zuverlässige Alternative zu traditionellen chemischen Reduktionsmethoden zur Gewinnung von Edelmetall -Nanopartikeln (NMNp) etabliert [ 1 ] . LASiS wird auch zur Synthese von Silbernanopartikeln (AgNPs) eingesetzt , die für ihre antimikrobielle Wirkung bekannt sind. Die Herstellung von AgNPs mittels LASiS führt zu Nanopartikeln mit unterschiedlichen antimikrobiellen Eigenschaften, da die Partikelgröße durch die Ablation in der Flüssigkeit feinjustiert werden kann [ 4 ] .
Für und Wider
LASiS weist hinsichtlich der Größenkontrolle von NMNp gewisse Einschränkungen auf, die durch Laserbehandlungen von NMNp überwunden werden können. Weitere Nachteile von LASiS sind: die langsame NP-Produktionsrate, der hohe Energieverbrauch, die Kosten der Laserausrüstung und die abnehmende Ablationseffizienz bei längerer Lasernutzung pro Sitzung. [ 1 ] Zu den Vorteilen von LASiS zählen: minimale Abfallproduktion, minimaler manueller Aufwand und präzise Größenkontrolle der Nanopartikel. [ 1 ] [ 3 ]
Referenzen
- ^ a b c d e Amendola V, Meneghetti M (Mai 2009). „Laserablationssynthese in Lösung und Größenmanipulation von Edelmetall-Nanopartikeln“. Physical Chemistry Chemical Physics . 11 (20): 3805–21 . Bibcode : 2009PCCP...11.3805A . doi : 10.1039/b900654k . PMID 19440607 .
- ^ a b Amendola V, Polizzi S, Meneghetti M (April 2006). „Laserablationssynthese von Goldnanopartikeln in organischen Lösungsmitteln“. The Journal of Physical Chemistry B. 110 ( 14): 7232–7 . doi : 10.1021/jp0605092 . PMID 16599492 .
- ^ a b c Semaltianos NG (28.05.2010). „Nanopartikel durch Laserablation“ . Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences . 35 (2): 105–124 . Bibcode : 2010CRSSM..35..105S . doi : 10.1080/10408431003788233 . ISSN 1040-8436 . S2CID 97024574 .
- ^ a b Sportelli MC, Izzi M, Volpe A, Clemente M, Picca RA, Ancona A, et al. (Juli 2018). „Vor- und Nachteile der Laserablationssynthese zur Herstellung von Silber-Nano-Antimikrobiotika“ . Antibiotics . 7 ( 3): 67. doi : 10.3390/antibiotics7030067 . PMC 6164857. PMID 30060553 .
- ^ Nicola., Shukla, P. Kato, K. Obradors, X. Mathur, S. Sportelli, Maria C. Ancona, Antonio. Picca, Rosaria A. Trapani, Adriana. Volpe, Annalisa. Trapani, Giuseppe. Cioffi. Laserablationssynthese in Lösung von Nanoantimikrobiellen für Lebensmittelverpackungsanwendungen . OCLC 1018178403 .
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