Нанорідина “дорогоцінний трикутник”

1. Нанорідина, що містить як дисперсну фазу наночастинки золота, срібла і міді, а як дисперсійне середовище - воду або спирт, або карбонову кислоту, або іншу рідину, або суміш різних рідин, в якій наночастинки металів утворюють агломерати наночастинок, яка відрізняється тим, що агломерати наночастинок складаються з наногальванічних елементів, електроди яких утворені комбінацією наночастинок металів: золото-срібло, золото 3 38229 синергісти. Їх сумісна дія на мікроорганізми значно вища, ніж у срібла і у міді окремо. Дослідники вважають, що при зберіганні води у вазі Ентемени у воду генерувалися іони срібла і міді, і вода перетворювалася на цілющий і омолоджуючий еліксир. Таким чином, шумери першими використовували спільно срібло і мідь для отримання цілющого розчину. Ваза Ентемени збереглася до наших днів як пам'ятник шумерської культури [див. Морозов Н.А. «Миражи исторических пустынь». Том 9. «История человеческой культуры в естественно-научном освещении. Христос, в 10-ти томах», - М. Крафт+Леан, 1997 - 2003; Петкова С.М. Справочник по мировой культуре и искусству, М., 2005г. 507с.]. Недоліком є низька концентрація іонів срібла і міді у воді і неможливість отримання достатньо насичених концентрованих розчинів цих металів у великих кількостях. Відома водно-органічна нанорідина, що містить наночастинки металу з розмірами рівними 300нм або менш, додаткові відновники: гідразин, борогідрид натрію, кверцетин, а також стабілізатори, наприклад полімери і розчин іонів металів, в якій наноструктурні частинки включають металеві, біметалеві наночастинки, наноструктури сульфідів, оксидів металу. При цьому метал, вибраний з групи, що складається з срібла, золота, міді, заліза, платини, паладію, цинку, кобальту, марганцю, титана, нікелю, а іони металів є композицією з двох металів з групи: Ag/Cu, Ag/Fe, Fe/Ni, Fe/Co, Fe/Cu, Pd/Pt, Pd/Ag, в якій мольну концентрацію солі металу у водному, водно-спиртовому або водноаміачному розчині солі вибирають в інтервалі концентрацій (М) від 0,003 до 2,0 або від 2.10-4 до 10.10-3, а сіль металу включає нітрат, сульфат, перхлорат, ацетат, форміат металу [Заявка России №2006101449. «Препарат наноструктурных частиц металлов и способ его получения». МПК B22F9/24 (2006.01). Опубл. 2007.07.27]. Недоліком відомої нанодисперсії є низька екологічна чистота, оскільки в ній в якості речовинстабілізаторів містяться хімічні речовини. Відома нанорідина, що містить металеві наночастинки, в якій розміри наночастинок складають від 1нм до 100нм, а метали вибрані з групи, що складається з срібла, золота, міді, нікелю, заліза, паладію, платини, молібдену, кобальту, родію, іридію, при цьому нанорідина є двофазною системою, що складається з металевих наночастинок і діелектричної рідини, при цьому міцелами колоїдного розчину є хелатні комплекси. утворені електричне зарядженими металевими наночастинками, що хелатовані полярними молекулами діелектричної рідини (див. патент України №26599. «Колоїдний розчин металу або суміші металів». МПК(2006) B01J3/00, C01G49/00. Опубл. 25.09.2007, бюл. №15, 2007р.). Недоліком відомої нанорідини є те, що вона не містить структурно організованих колоїдних частинок, що не дозволяє створювати золі із заданими властивостями. Відома нанорідина, що містить наночастинки металів, в якій розміри частинок складають від 1нм 4 до 1000нм, а метали вибрані з групи, що складається з срібла, золота, міді, нікелю, паладію, платини, молібдену, кобальту, родію, іридію, танталу, ванадію, заліза, марганцю, вольфраму, хрому, цинку, олова, свинцю, осмію, цирконію, ніобію, титану, алюмінію, магнію, кадмію, а міцели є структуровані агломерати металевих наночастинок. що складаються з наночастинок-ядер і наночастинок, що утворюють оболонку агломератів, при цьому наночастинки-ядра і наночастинки, що утворюють оболонку агломератів, мають приблизно рівні розміри, складаються з різнорідних металів і утворюють короткозамкнуті електрохімічні пари [див. патент України №29447. «Колоїдний розчин нанометалу або суміші нанометалів». МПК(2006) B01J3/00, C10L10/00. Опубл. 10.01.2008, бюл.№1, 2008р.]. Недоліком відомої нанорідини є те, що в ній структуровані агломерати металевих наночастинок дуже складно організовані, що ускладнює технологію їх отримання. Найближчою до тієї, що заявляється, є нанорідина, що містить наночастинки металів, в якій розміри частинок складають від 1нм до 1000нм, а метали вибрані з групи, що складається з срібла, золота, міді, цинку, кадмію, нікелю, заліза, паладію, платини. родію, іридію, при цьому міцели є структуровані агломерати металевих частинок, що складаються з частинок-ядер і частинок, що утворюють оболонку агломератів [див. патент України №23945. «Колоїдний розчин металу». МПК(2006) B01J3/00, C01G49/00, C10L10/06. Опубл. 11.06.2007, бюл.№8, 2007р.]. Недоліком відомої нанорідини є низька активність наночастинок металів в ній, обумовлена тим, що не використовуються гальванічні ефекти електрохімічних пар різнорідних металів для синергетичного посилення їх активності. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення каталітичної і біологічної активності нанорідини і розширення спектру її бактерицидної, фунгіцидної, віруліцидної і спороцидної активності за рахунок синергетичного посилення активності наночастинок. Запропонована, як і відома нанорідина містить в якості дисперсної фази наночастинки золота, срібла і міді, а в якості дисперсійного середовища воду. або спирт, або карбонову кислоту, або іншу рідину, або суміш різних рідин, наночастинки металів в ній утворюють агломерати наночастинок і, відповідно до цієї пропозиції, агломерати наночастинок складаються з наногальванічних елементів, електроди яких утворені комбінацією наночастинок металів: золото-срібло, золото-мідь, срібло-мідь, золото-срібло-мідь, при цьому наночастинки втримані абляцією поверхні золотих, срібних і мідних гранул у відповідній рідині. При цьому вміст наночастинок золота, срібла і міді в дисперсній фазі узятий в таких співвідношеннях, мас.%: наночастинки золота 1-40 наночастинки срібла 1-40 наночастинки міді 20-98, 5 38229 а компоненти узяті в таких співвідношеннях, мас.%: наночастинки золота 0,000001-0,1 наночастинки срібла 0,000001-0,1 наночастинки міді 0,00001-0,1 рідина решта. В запропонованій нанорідині агломерати наночастинок складаються з наногальванічних елементів, електроди яких утворені комбінацією наночастинок металів: золото-срібло, золото-мідь, срібло-мідь, золото-срібло-мідь. Це підвищує активність наночастинок, оскільки проявляється синергетичний ефект від дії декількох металів, а також наночастинки виконують роль анодів і катодів наногальванічних елементів, що підсилює дію наночастинок в електричних полях (див. Патент України на корисну модель №27410. «Наногальванічний елемент». МПК Н01М8/00, Н01M14/00. H01M6/24. C02F1/467. Опубл. 25.10.2007, Бюл. №17). Наночастинки отримані абляцією поверхні золотих, срібних і мідних гранул у відповідній рідині. Це дозволяє отримати наночастинки золота, срібла і міді високої дисперсності за рахунок швидкого випаровування речовини при абляції металевих гранул. що також підвищує каталітичну і біологічну активність нанорідини [Лазерная абляция. Нанотехнологии. Азбука для всех. Под ред. Ю.Д.Третьякова. -М.: Физматлит, 2008. - с.114115]. Вміст наночастинок золота, срібла і міді в дисперсній фазі взятий в таких співвідношеннях, мас.%: наночастинки золота 1-40 наночастинки срібла 1-40 наночастинки міді 20-98. При вмісті наночастинок золота в дисперсній фазі менше 1мас.% слабо виражені каталітична, бактерицидна і віруліцидна активності нанорідини. Вміст наночастинок золота в дисперсній фазі більше 40мас.% недоцільний, оскільки призводить до дорожчання нанорідини. При вмісті наночастинок срібла в дисперсній фазі менше 1мас.% слабо виражені каталітична, бактерицидна і віруліцидна активності нанорідини. Вміст наночастинок срібла в дисперсній фазі більше 40мас.% недоцільний, оскільки призводить до дорожчання нанорідини. При вмісті наночастинок міді в дисперсній фазі менше 20мас.% слабо виражені бактерицидна і спороцидна активності нанорідини. Вміст наночастинок міді в дисперсній фазі більше 98мас.% недоцільний, оскільки це призводить до зниження бактерицидної активності нанорідини за рахунок зменшення частки срібла і золота. Компоненти нанорідини взяті в таких співвідношеннях, мас.%: наночастинки золота 0,000001-0,1 наночастинки срібла 0,000001-0,1 наночастинки міді 0,00001-0,1 рідина інше. При вмісті наночастинок золота в нанорідині менше 0,000001мас.% слабо виражені каталітич 6 на, бактерицидна і віруліцидна активності нанорідини. Вміст наночастинок золота в нанорідині більше 0,1мас.% недоцільний, оскільки призводить до дорожчання нанорідини. При вмісті наночастинок срібла в нанорідині менше 0,000001мас.% слабо виражені каталітична, бактерицидна і віруліцидна активності нанорідини. Вміст наночастинок срібла в нанорідині більше 0,1мас.% недоцільний, оскільки призводить до дорожчання нанорідини. При вмісті наночастинок міді в нанорідині менше 0,00001мас.% слабо виражені бактерицидна і спороцидна активності нанорідини. Вміст наночастинок міді в нанорідині більше 0,1мас.% недоцільний, оскільки це не призводить до зростання біологічної активності нанорідини. Золото, срібло і мідь у вигляді наночастинок є активними каталізаторами як в хімічних, так і в біологічних процесах. Крім того, вони виконують бактерицидні функції. Мідь бере участь в кровотворенні, тканинному диханні, посилює дію інсуліну, гормонів гіпофіза, є природним антиоксидантом. Дорогоцінні метали тонізують нервову систему, покращують пам'ять, укріплюють серцевий м'яз. Золото є протиастматичним і протиартритним засобом. В якості дисперсійного середовища використовують воду, або спирт, або карбонову кислоту, або іншу рідину, або суміш різних рідин залежно від умов застосування і призначення нанорідини. Нанорідину одержують абляцією мідних, срібних і золотих гранул в рідині, наприклад, електроімпульсною абляцією у воді [див. Патент України на корисну модель №23550. Спосіб ерозійновибухового диспергування металів. МПК B22F9/14. Опубл.25.05.2007. Бюл.№7.] При проходженні через ланцюжки металевих гранул імпульсів електричного струму, в яких енергія імпульсів перевищує енергію сублімації випарованого металу, в точках контактів металевих гранул одна з одною виникають іскрові розряди, в яких здійснюється вибухоподібне диспергування металу. Ділянки поверхні гранул в зонах іскрових розрядів плавляться і вибухоподібно руйнуються на найдрібніші нанокраплі і пару. Розплавлені нанокраплі речовини, знаходячись у вільному польоті, набувають сферичну форму. Продукти руйнування гранул охолоджуються у воді, де накопичуються наночастинки золота, срібла і міді - дисперсна фаза нанорідини. Властивість наночастинок утворювати агломерати призводить до того, що формуються наноструктуровані агломерати наночастинок з різнорідних металів, що створюють наногальванічні елементи. Ці наноджерела струму посилюють дію нанорідини при їх попаданні в електропровідне середовище. Наногальванічні елементи утворені наночастинками золота, срібла і міді у складі агломератів наночастинок. В результаті, агломерати наночастинок складаються з наногальванічних елементів, електроди яких утворені комбінацією 7 38229 наночастинок металів: золото-срібло, золото-мідь, срібло-мідь, золото-срібло-мідь. Гальванічні елементи з комбінацій наночастинок Cu, Ag, Au посилюють активність нанорідини за рахунок активного розчинення одного з електродів гальванопари аноду. Благородні метали Ag, Au виконують в короткозамкнутих наногальванічних елементах функцію катодів, і, тим самим, сприяють вивільненю інших металів на аноді. Наприклад, золото виконує в короткозамкнутих наногальванічних елемен Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 8 тах функцію катода для всіх металів і сприяє тому, що вивільняється Ag і Cu на аноді. Сумісне використовування наночастинок Cu, Ag, Au дозволяє підвищити активність і розширити спектр бактерицидної дії нанорідини як за рахунок застосування декількох металів, що мають різну спрямованість дії, так і за рахунок взаємного синергетичного посилення дії металів при сумісному їх використовуванні. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601