Kupfervorbereitung und Anwendungen

Kupfer -Nanopartikel Zeigen Sie einzigartige Merkmale, einschließlich katalytischer und antimykotischer/antibakterieller Aktivitäten, die bei kommerziellem Kupfer nicht beobachtet werden. Zuerst von allen zeigen Kupfernanopartikel eine sehr starke katalytische Aktivität, eine Eigenschaft, die auf ihre große katalytische Oberfläche zurückzuführen ist. Mit der geringen Größe und großen Porosität können die Nanopartikel eine höhere Reaktionsertrag und eine kürzere Reaktionszeit erreichen, wenn sie als Reagenzien in organischer und organometallischer Synthese verwendet werden. % Umwandlung in Biphenyl, während das kommerzielle Kupfer nur eine Umwandlung von 43% zeigte.Kupfernanopartikel, die extrem klein sind und ein hohes Verhältnis von Oberflächen -Volumen aufweisen, können auch als antimykotische/antibakterielle Mittel dienen.Die antimikrobielle Aktivität wird durch ihre enge Wechselwirkung mit mikrobiellen Membranen und ihren in Lösungen freigesetzten Metallionen induziert.Da die Nanopartikel in Lösungen langsam oxidieren, werden kuprische Ionen aus ihnen freigesetzt und können toxische Hydroxyl -freie Radikale erzeugen, wenn die Lipidmembran in der Nähe ist. Dann zerlegen die freien Radikale die Lipide in Zellmembranen durch Oxidation, um die Membranen zu decken. die intrazellulären Substanzen sickern aus den Zellen durch die zerstörten Membranen; Die Zellen sind nicht mehr in der Lage, grundlegende biochemische Prozesse aufrechtzuerhalten.Am Ende führen all diese Veränderungen innerhalb der Zelle, die durch die freien Radikale verursacht werden, zum Zelltod.

Anwendungen

Kupfernanopartikel mit großartigen katalytischen Aktivitäten können auf Biosensoren und elektrochemische Sensoren angewendet werden. Redox -Reaktionen, die in diesen Sensoren verwendet werden und um die Überpotentiale bei der Anwendung auf die Sensoren zu senken. Eines der Beispiele ist ein Glukosesensor. Mit der Verwendung von Kupfer -Nanopartikeln benötigt der Sensor kein Enzym und muss daher nicht mit Enzymabbau und Denaturierung umgehen, abhängig von der Glukosespiegel beenden die Nanopartikel im Sensor das einfallende Licht in einem anderen Winkel. KOSKEQUELLT, das resultierende diffraktische Licht liefert eine andere Farbe, die auf dem Niveau der Glucose basiert. In der Tatsache kann der Sensor bei hohen Temperaturen stabiler sein und variierender pH -Wert und resistenter gegen giftige Chemikalien. Darüber hinaus können native Aminosäuren unter Verwendung von Nanopartikeln nachgewiesen werden. Eine kupfer-nanopartikel-gedruckte sandesbedingte Kohlenstoffelektrodefunktion als stabiles und effektives Erfassungssystem für alle 20 Aminosäurerkennung.

Vorbereitung

Kupfer (ii) Chlorid wird kommerziell durch die Chlorierung von Kupfer hergestellt. Die Koper kombiniert direkt mit Chlorgas bei rotem Hitze (300-400 ° C), um Kupfer (II) Chlorid (geschmolzen) zu bilden. Die Reaktion ist sehr exotherm.Cu (S) + Cl2 (g) → Cucl2 (l).Bei ähnlichen Temperaturen ist es auch kommerziell machbar, Kupfer (II) Oxid mit überschüssigem Ammoniumchlorid zu Kupferchlorid, Ammoniak und Wasser zu kombinieren:CUO + 2NH4CL → CUCL2 + 2NH3 + H2O.Obwohl Kupfermetall selbst nicht durch Salzsäure oxidiert werden kann, können Kupfer-haltige Basen wie Hydroxide, Oxide oder Kupfer (II-Carbonat) in einer Säure-Base-Reaktion reagieren, um Cucl2 zu bilden.Nach der Herstellung kann die CUCL2 -Lösung durch Kristallisation gereinigt werden. Eine Standardmethode besteht darin, die Lösung in heißer Verdünnung Salzsäure zu mischen und Kristalle durch Abkühlen in einem Calciumchlorid (CACL2) -Icebad zu ermöglichen.Es gibt ein indirektes und selten verwendetes Verfahren zur Bildung von Kupfer (ii) Chlorid unter Verwendung von Kupferionen in Lösung. Elektrolyse einer wässrigen Natriumchloridlösung mit einer Kupferelektrode erzeugt (unter anderem) einen blau-grünen Schaum, der gesammelt und umgewandelt werden kann Hydrat. Dies wird zwar normalerweise nicht aufgrund toxischer Chlorgasemissionen und der Popularität des Chlor-Alkali Salzsäure und durch Entfernen anderer Ionen zu Kupferchlorid.