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贵金属纳米粒子合成的当前策略

摘要

几个世纪以来,贵金属在人类历史上扮演着不可或缺的角色。然而,它们与纳米技术和材料科学的最新进展相结合,为学术界和工业界提供了新的研究机会,从而产生了一系列新的先进应用,包括医学应用。在过去的几十年中,贵金属纳米粒子 (NMNP) 在生物医学领域具有重要意义,因为它们在个性化医疗保健和诊断中很重要。特别是铂、金和银纳米粒子在列表中占据了最主要的位置,这要归功于非常多样化的工业应用,包括生物医学应用,如抗菌和抗病毒剂、诊断、药物载体和成像探针。特别是,它们对极端腐蚀和氧化条件的卓越抵抗力受到高度赞赏。值得注意的是,在过去的二十年中,在开发更具成本效益和稳健的 NMNP 合成方法的新策略方面取得了巨大进步,这些方法为材料提供了高度可调的物理化学、光学和热特性以及生化功能。因此,已经开发出具有聚合物、石墨烯、碳纳米管、量子点和核壳系统的新型高级混合 NMNP,其物理化学特性更加增强,从而导致了卓越的诊断和治疗应用。在这篇综述中,我们旨在总结NMNPs(Au、Ag和Pt)合成的最新进展。

介绍

贵金属已经使用了很长时间,可以追溯到第一个埃及文明,并且一直被视为优越权力和财富的标志。因此,它们可以在历史上以昂贵的艺术品、硬币、珠宝等形式出现[1]。由于它们在地壳中的可用性,这些金属通常比其他金属更昂贵 [2, 3]。由于其坚固的性质、对极端腐蚀和氧化条件的抵抗力,它们已广泛应用于航空航天、汽车、化学、能源、电气和电子行业,更重要的是医疗保健(从手术设备到成像中的对比度增强剂)[4] , 5].

在过去的二十年里,纳米技术已被证明是最有前途的未来技术,提供了无数的可能性。学术和工业部门的多学科支持使其成为发展最快的领域,并取得了非常有希望的成果 [6,7,8]。目前,在纳米级合成和控制金属的技术飞跃为个性化医疗、诊断和治疗的进步提供了巨大的研究机会 [9,10,11]。金属纳米粒子 (MNP) 已被证明是最常见和最广泛研究的,因为与它们的大块材料(金属)相比,它们具有令人印象深刻的物理化学性质和较大的表面积与体积比。至于生物医学应用,NMNPs 因其对恶劣环境的抵抗力而成为自然选择。它们已被应用于高度敏感的诊断分析,作为放射治疗中的热消融增强剂,以及作为药物和基因传递载体 [3, 12, 13]。

最近纳米技术与材料科学的结合导致了新纳米复合材料的开发,与单个组件相比,它们具有高度增强的热、催化、电、光学和机械性能。值得注意的是,由 NMNPs 制成的复合材料因其令人印象深刻的理化性质而引起了广泛的研究兴趣,这些性质在修饰纳米级构件方面发挥着至关重要的作用,并在催化(主要是电催化)、光学、纳米医学和环境保护等领域得到广泛应用。 14,15,16,17]。胶态贵金属一直是深入研究的主题,主要是因为它们在治疗和诊断方面的有效性 [2, 18]。同样,在诸如氧化石墨烯和还原氧化石墨烯 [14, 19, 20]、量子点 [21,22,23] 和碳纳米管 [24,25,26] 等材料合成方面的改进有助于更可行和有效NMNCs的形成方法。

由于 Au、PtNP 和 NMNP 的尺寸小、表面积与体积之比大以及有助于高电子转移过程的能力,它们是电化学传感器应用的理想候选者 [27,28,29]。 NMNPs 的光学特性已成为许多研究的主题,尤其是 Ag 和 AuNPs。这些 NP 能够对不同波长的光(从可见光区到 Au 的近红外区的广泛散射)做出不同的响应,因此它们在表面增强拉曼光谱 (SERS)、局部表面等离子体共振中用作信号增强剂和其他共振散射光谱 [30,31,32,33]。由于 AuNP 具有广泛可调的光学特性和生物相容性,它们已被应用于肿瘤的光热治疗和体内成像(光声成像)[34,35,36]。最近,AgNPs 在光热疗法中也表现出潜力,它们通常用作 Ag 核壳系统或复合材料(具有还原的氧化石墨烯/碳纳米管)[37,38,39]。 NMNPs 与细胞和组织的生物相容性在诊断中开辟了广泛的适用性 [14]。 NMNP 和 NMNC(尤其是石墨烯)的生物传感器在提高准确性和特异性方面发挥了关键作用,这与现有的生物分子诊断方法相比具有优势 [40, 41]。通常,Au 和 PtNPs 被用于开发新型生物传感器和探针,因为它们能够吸附到生物分子上,并且具有极高的导电性和稳定性 [42,43,44,45]。因此,NMNP 本身或以 NMNC 的形式被用作免疫传感器 [46]、用于检测的生物分子 [47] 和纳米探针(用于体内细胞成像、跟踪和研究疾病进展的发病机制)[2, 6, 48 ]。尽管 NMNPs 和 NMNCs 具有所有这些优点,但关于它们在人体内的安全性仍然存在许多问题和争论 [49,50,51]。

在这篇综述中,我们对 NMNPs(Ag、Au 和 Pt)和 NMNCs(含 Ag、Au 和 Pt)的合成方法以及它们在生物医学应用作为治疗和诊断方面的当前发展进行了调查,包括 NMNCs 表现出的协同作用NMNPs 提高性能,是当前材料研究的热点。

NMNPs 综合的当前趋势

NMNPs的合成方法

NPs的制备基本上遵循两种不同的方法,(1)自顶向下(破坏性方法)和(2)自底向上(构建性方法)(图1)。

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纳米粒子合成的自上而下(绿色背景图像)和自下而上(浅黄色背景图像)方法的示意图,该图像改编自 [52,53,54,55,56,57, 58,59,60]

自上而下的过程涉及使用各种物理和化学方法将散装材料分解成纳米尺寸的较小颗粒。相反,在自下而上的方法中,NPs 是由原子、分子或簇的自组装产生的。自上而下的方法涉及将材料切割、铣削和塑造成所需顺序和形状的外部控制过程。几种物理方法,如热解 [61, 62]、纳米光刻 [63, 64]、热解 [65] 和辐射诱导方法 [66,67,68] 属于这一类。然而,这种方法有一个主要限制,即所得 MNP 的表面结构不完美,这极大地影响了它们的物理和化学性质 [1]。此外,该方法在合成过程中需要大量的能量来维持高压和高温条件,使得工艺成本高昂。

在自下而上的方法中,使用化学和生物程序从相应的原子、簇和分子组装 NP。自下而上的方法被证明是有利的,因为它提供了对最终产品形成的更好控制,具有更均匀的尺寸、形状(物理参数)和化学成分。此外,这种方法通常更便宜。自下而上的方法通常是湿化学合成程序,例如化学 [69, 70]、电化学 [71,72,73]、声化学 [74, 75] 和绿色合成 [76, 77]。在自下而上的方法中,从它们的反应混合物(有毒化学品、有机溶剂和试剂)中纯化合成颗粒是一个重大挑战,除了绿色合成方法外,对其生物医学应用产生了怀疑。

自上而下的方法

溅射

溅射是最常用的合成协议之一,包括将 NP 沉积为由离子在基板上碰撞产生的薄层,然后进行退火。这种方法也称为物理气相沉积 (PVD) 方法 [78, 79]。该方法的效率主要取决于层厚、衬底类型、退火时间和温度等因素,这些因素直接影响纳米颗粒的尺寸和形状[55,80,81]。

微图案

微图案化是一种在生物传感器、微阵列、组织工程和细胞研究中使用的流行技术 [82],也用于合成 MNP。一般而言,该技术等同于印刷过程,其中使用光或电子束将材料切割或形成为所需的形状和尺寸,以从适当的前体合成纳米结构阵列。这是一种低温、非真空方法,它使用光刻法合成 MNP,采用 MNP 墨水的激光烧结 [83, 84]。除光刻外,还开发了扫描、软纳米压印、胶体、纳米球和电子束光刻等多种光刻技术[2, 57, 85, 86]。

铣削

铣削通常被视为自上而下工艺的公开面,因为它涉及将散装材料直接分解成微/纳米结构。在机械研磨中,滚子/球的动能被转移到散装材料上,从而导致粒度减小 [87]。研磨类型、研磨气氛、研磨介质、强度、时间和温度等参数在控制纳米颗粒的形状和大小方面起着至关重要的作用 [88, 89]。为了克服这些限制,人们开发了不同的技术,包括振动磨机、转鼓磨机、振动磨机、磨碎机和行星磨机。

激光烧蚀

激光烧蚀是一种被认为适合替代传统化学方法的方法,因为其加工时间短,可以更好地控制颗粒的大小和形状,并且产量高,长期稳定性更好 [78, 90 ,91,92]。在激光烧蚀过程中,固体表面(通常是一块纯金属板)用激光束照射,导致低通量等离子体羽流,最终蒸发或升华形成纳米颗粒 [93]。在更高的通量下,材料转化为等离子体。不需要去除多余试剂以及在水性和有机溶剂中合成金属纳米颗粒的可能性使得激光烧蚀方法在生物医学应用中得以实施,例如生物分子与 MNP 的原位偶联,这已被证明比标准技术更有效 [54, 94, 95]。

热解

热分解是另一种重要的技术,通常单独使用或与其他物理方法结合用于 MNP 合成 [78]。这是一种吸热化学分解过程,利用热量破坏化合物的化学键,导致前体分解,迫使其进入化学反应,产生 NPs 以及其他灰烬形式的副产物。通过对所得固体灰分的进一步处理,回收NPs。热解经常用于制备贵重的 MNP [56, 96, 97]。过度的能源消耗是该方法最重要的缺点之一。

化学气相沉积

这种方法也被称为真空沉积法,其中气态反应物作为薄膜沉积在基板上,以及其他促进基板过热的气体分子的组合。在反应过程中,底物与结合的气体接触,导致离子还原 [78]。该反应的产物通常以薄膜的形式存在,需要从中刮出纳米颗粒。该方法生产出高纯度、均匀、无孔的纳米颗粒;因此,这种方法在电子和半导体行业变得非常重要。尽管有这些巨大的优点,但这种方法存在一些主要缺点:需要特殊的设备来制作薄膜和反应室,以及该反应的气态副产物具有剧毒[98]。

自下而上的方法

减少溶液中的金属离子

该方法涉及在稳定剂存在下,在有利的反应参数(pH、温度等)下,通过使用各种化学还原剂从其离子盐中还原金属离子。由于其非常简单 [2, 99],此过程是所有自下而上方法中最常见和最可靠的方法。可用于该过程的大量还原剂的广泛列表包括常用的柠檬酸钠 [10, 100]、单宁酸 [99]、硼氢化钠 [101]、肼、氢、氢化铝锂和醇也可以使用 [2, 60]。同样,稳定剂也有很多选择,一般分为两类(1)低分子量(如柠檬酸盐、SDS、壳聚糖等)和(2)高分子量(例如,淀粉、吐温、PVP、PEG、DISPERBYK 等)。低分子量稳定剂(一般带电洗涤剂)有改变合成颗粒表面电荷的趋势,并保持它们之间的排斥力,防止聚集;这种类型的稳定剂通常不能很好地抵御环境压力因素(尤其是储存温度和光照的变化)。高分子量稳定剂通常会吞没颗粒并保护它们免受环境压力的影响。它们已被证明比低分子量稳定剂更有效。尽管它们具有优势,但由于颗粒上有一层厚厚的稳定剂阻止了它们的溶解,因此它们的生物应用和催化性能值得怀疑 [102, 103]。就颗粒大小和形状的均匀性而言,化学还原是明显的赢家。这是因为可以通过改变反应参数(pH 值和还原剂与稳定剂之间的比例)轻松调节还原反应。 Tyagi 和他的团队在室温下使用柠檬酸盐还原法生产 AuNPs [104],pH 3,柠檬酸盐与 AuCl3 的摩尔比为 2:1 和 5:1,产生平均尺寸分​​别为 28 和 25 nm 的颗粒.在此 pH 值下,反应比在其他 pH 值下快得多。他们还表明,在 3 到 6 的 pH 值范围内(柠檬酸盐与 AuCl3 的摩尔比为 2:1),会形成不同形状的 AuNP,例如棱柱、棒和球。在 Agnihotri 及其同事 [105] 的另一项研究中,他们应用了类似的柠檬酸盐还原方法来合成 AgNPs,在最高柠檬酸钠浓度 (4.28 × 10 –3 mol dm −3 )。它们的尺寸在柠檬酸盐浓度升高时增加(在 1.77 × 10 –2 时达到 100 nm mol dm −3 )。侯等人的另一项研究。 [106] 描述了用于电催化应用的水溶胶形式的高度稳定和单分散的 Pt 纳米粒子的合成。

微乳液

基于微乳液的金属纳米颗粒的制备正成为一个非常有趣的话题,它也成为一种有效的方法,可以更好地控制合成纳米颗粒的物理方面,如尺寸和形状。通常,微乳液是两种不混溶液体在表面活性剂存在下的简单混合物。这些系统通常具有超低的界面张力、大的界面面积和热力学稳定性 [107]。 Muñoz-Flores 等人的团队描述了第一个基于微乳液的 NMNP 合成。 [58, 108, 109] 谁合成了铂、钯和铑纳米粒子。在基于微乳液的 NPs 合成中,制备了两种单独的微乳液,一种含有离子盐,另一种含有在两亲环境中产生的还原剂。乳液之间的碰撞导致反应物混合并将离子从盐还原为中性原子,然后形成纳米粒子 [2]。油包水体系通常用于合成金属纳米粒子,由于该方法生产的纳米粒子以乳液形式衍生,因此它们通常在热力学上是稳定的。根据需要,该过程还可以通过改变表面活性剂与油的比例来调整以合成特定类型的纳米颗粒。这使得可以控制颗粒的大小和形状[110]。

电化学方法

电化学过程通常用于合成 NMNP 和纳米复合材料,它们主要用于其催化性能,最近已在生物医学应用中用作生物传感器 [111]。电化学方法由 Reetz 和 Helbig 于 1994 年首次引入,他们从阳极溶解纯金属片,以实现在电解质存在的情况下在电化学电池的阴极上沉积金属盐以产生纳米颗粒 [2, 112] .该方法的有效性取决于各种参数,例如还原剂的性质、金属和稳定剂的纯度、电解质的选择、浓度比和温度,这些参数直接影响 NPs 的物理参数 [53]。目前,电化学方法合成纳米复合材料(尤其是石墨烯)优于纳米颗粒的合成[113]。

辐射诱导合成方法

该方法使用电离辐射(尤其是伽马辐射,包括 X 射线和紫外线)来合成金属纳米粒子。与传统的 NP 合成方法相比,它已被证明是高效的,因为它提供了完全还原的、高纯度(无副产物)金属纳米粒子。该主题已在几篇评论 [59, 66, 114, 115] 中得到很好的介绍。在此过程中,还原剂和稳定剂的水溶液暴露于辐射介导的辐射分解,从而导致形成纳米颗粒。在辐射暴露期间,水分子分解,产生充当强氧化剂或还原剂的瞬态产物,并将金属离子还原为中性金属原子,进一步成核形成纳米颗粒。同步加速器 X 射线技术能够实时监测胶体纳米粒子的生长轨迹 [116]。合成纳米颗粒的关键物理参数包括辐射剂量、系统的 pH 值和合成中使用的溶剂类型 [117]。最近,辐射诱导合成用于生产用于抗菌应用的吐温 80 稳定的 AgNPs [118]。

微波诱导绿色合成方法

通常,微波辅助合成也称为一锅法合成,涉及从盐和表面活性剂溶液合成 NP。它是一种高度可靠、快速且简单的方法,支持对合成 NP 的形态进行控制 [2]。这种方法的工作原理是偶极相互作用(分子倾向于与微波的振荡电场对齐并同步振荡,它们之间的碰撞和摩擦会产生热量)和离子传导(当分子尝试时电场产生离子运动)将自己定向到快速变化的场,导致瞬时过热)产生加热效应,导致金属离子还原为 NPs [119, 120]。微波照射时间和反应物浓度主要决定纳米颗粒的形态参数。最近,通过在合成的不同阶段注入腐植酸-聚阴离子来控制通过微波辅助合成制备的超顺磁性磁铁矿 NPs 的单分散性和粒度等物理性质 [121]。微波诱导放电也用于在没有溶剂或表面活性剂的情况下从金属颗粒合成 Cu、Ni 和 Zn 纳米颗粒 [122]。

绿色合成方法

化学合成中过度使用化学品几乎危及NMNPs生物应用的未来。这导致了对其他最少使用化学品的生态方法的探索。采用植物提取物、微生物和生物聚合物的绿色合成方法已被证明是替代化学方法合成 NP 的有效候选方法(图 2)[123]。得益于更简单、更环保的方法,过去二十年发表的论文呈指数级增长 [52, 124, 125]。

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绿色合成方法示意图

NMNPS 的生物系统合成

对开发经济和环境友好的方法的探索已经导致探索微生物作为合成纳米颗粒的潜在候选者 [126, 127]。生物系统是原子和分子分层组织的极好例子,它吸引了研究人员将微生物用作纳米材料制备的潜在细胞工厂。原核(细菌)和真核(藻类、真菌和植物)物种均用于纳米颗粒的绿色合成[123]。

基于细菌的纳米颗粒合成

反复暴露在富含金属的环境中的细菌通常会对这些极端条件产生抵抗力 [128]。因此,原核生物已成为生产纳米材料的自然选择。 施氏假单胞菌 AG259 是一种从银矿中分离出来的金属积累细菌,被 Klaus 等人利用。 [129] 制造尺寸高达 200 nm 的金属银的细胞内纳米晶体。 Shahverdi 及其同事 [130] 首次报道了 NPs 的细胞外合成,其中 AgNPs 是通过还原水溶液 Ag + 产生的。 离子通过各种革兰氏阴性菌(即阴沟肠杆菌)的培养上清液 , 大肠杆菌肺炎克雷伯菌 .合成速率比细胞内合成快得多,这导致在 Ag + 离子遇到细胞滤液后 5 分钟内合成 Ag-NP。由微生物产生的细胞外还原酶,即地衣芽孢杆菌克劳氏芽孢杆菌 , 将银离子还原为中性银,从而产生纳米尺寸的颗粒。这些微生物的蛋白质测定表明,NADH 依赖性还原酶在将银离子生物还原为银纳米颗粒中起着至关重要的作用。还原酶从 NADH 氧化为 NAD + 获得电子。在氧化过程中,酶也同时被氧化,导致银离子还原为 AgNPs。在某些情况下,已经观察到硝酸盐依赖性还原酶也可以参与生物还原 [131,132,133]。此外,还有几种细菌菌株(革兰氏阴性和革兰氏阳性),即 A.醋酸钙、解淀粉芽孢杆菌、弯曲芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌S。金黄色葡萄球菌 ,也已用于 AgNPs 的细胞外和细胞内生物合成 [123]。同样,AuNPs 和 PtNPs 也是通过细菌对金和铂盐的积累和还原来制备的。 B. licheniformis, B. megaterium , Delftia sp KCM-006., Shewanella sp ., 嗜麦芽窄食单胞菌乳酸杆菌 .是用于生产金纳米材料的细菌的一些例子 [134, 135]。此外,细菌 Shewanella sp .和醋酸钙不动杆菌 PUCM 1011 用于制备 PtNPs [136, 137]。虽然细菌介导的合成在其绿色性质和对颗粒形状和大小的控制(主要是细胞外合成)方面很有前景,但它存在处理困难和产量低等缺点。

基于真菌的合成

近年来,由于真核微生物的高细胞内金属吸收能力、合成具有不同化学成分的纳米颗粒的能力、单位生物质能产生大量酶的能力以及生物质易于处理的能力,用真核微生物合成 NMNP 已成为原核生物的更好替代品。在实验室规模[131]。

一般来说,真菌具有合成金属纳米颗粒的潜力,因为它们具有金属生物积累能力、耐受性、高结合能力和像细菌一样的细胞内吸收[127]。真菌使用细胞内和细胞外两种方法合成纳米颗粒,细胞外合成是最常报道的合成机制,因为它们能够产生大量转化 Ag + 的细胞外酶 离子到纳米级银颗粒 [138,139,140]。在细胞内合成中,Ag + 通过酶中带负电荷的羧酸根基团与带正电荷的 Ag + 之间的静电相互作用,离子被吸附到细胞表面 离子。银 + 离子随后被细胞壁中存在的酶还原形成 AgNPs,在此过程中,NPs 形成在菌丝体表面,而不是在溶液中。 2001年Verticillium sp胞内制备AuNPs Mukherjee 等人首先报道了这一点。 [141],其中 Au 3+ 来自四氯金酸盐的离子在真菌细胞内被还原,导致形成 20 nm 大小范围内的颗粒。 Vahabi 及其同事 [142] 雇用了里氏木霉 用于 AgNPs 合成,其中含有生物质的培养基接种 AgNO3 并孵育 72 小时,导致形成尺寸范围为 5-50 nm 的 AgNPs。同样,Vigneshwaran 等人团队的另一项研究。 [138] 证明了来自黄曲霉的AgNPs的细胞内合成 并报道细胞壁中的酶主要负责还原,而蛋白质负责稳定。尽管具有所有这些优势,例如更快的合成,以及更好地控制合成颗粒的大小和形状,但细胞内过程在产品回收方面存在巨大劣势,这使得该过程变得困难且昂贵,因为 NPs 会与细胞结合。因此,优选细胞外合成。在细胞外合成中,在合成过程中使用无细胞肉汤/悬浮液,结果证明更环保且更具成本效益。 2016 年,Balakumaran 等人的团队。 [143] 使用了土曲霉的无细胞悬浮液 用于合成 Au 和 AgNPs,分别产生尺寸范围为 8-20 nm 和 10-50 nm 的球形纳米粒子,用于 Ag 和 AuNPs。颗粒的 FTIR 评估证实了蛋白质与纳米颗粒的结合。

基于藻类的合成

藻类介导的纳米颗粒合成采用四种不同的方法:(1)在给定的生长阶段,使用离心从其培养基中收获完整的藻类细胞,然后直接分散到金属盐的水溶液中; (2) 由新鲜收获或冻干细胞制成的无细胞水提物; (3) 磨碎的、新鲜的或干燥的藻类的水提取物滤液或上清液; (4)藻类肉汤的水性滤液。提取物介导的合成是最常报道的基于藻类的合成机制 [131, 144]。 The accumulation of elemental gold in the form of AuNPs (9–20 nm) was noted with a dried cell suspension of Chlorella vulgaris by Hosea et al., who also reported an increase in the concentration of gold with time, proving the ability of the algal cells to uptake and reduce the gold ions from tetrachloroauric acid [145]. Velgosova and coworkers [146] reported on the synthesis of highly stable AgNPs from Parachlorella kessleri , a green algae aqueous extract, where the synthesized particles were in the size range of about 20 nm and exhibited excellent stability over a year. Other Algal sp, such as Pithophora oedogonia , Sargassum wightii and Plectonema boryanum , have been used successfully to construct Ag, Au and PtNPs, respectively [147,148,149].

Plant-Based Synthesis

Plant- and plant extract-mediated synthesis has been the most commonly reported synthesis methodology [123, 135, 150]. This type of synthesis is designated phytosynthesis. The major advantage of this synthesis method is easy product recovery. In 2003, the team of Gardea-Torresdey et al. was the first to illustrate the synthesis of metal nanoparticles (AgNPs) using a living plant system with alfalfa sprouts (Medicago sativa ) in an agar medium. The roots possess the tendency to absorb the Ag from the medium and transport it along the shoot of the system in the same oxidation state, in the shoot the Ag atoms are further arranged to form AgNPs. Similarly, another study employed the alfalfa plant secretome to reduce Au + 到 Au 0 , which also followed a similar procedure to produce AuNPs [151]. Plant-extract-mediated synthesis uses a plant component (leaves, stems, roots, shoots, flowers, barks and seeds) extract for the synthesis of NPs, the major advantage of this method is the ability of the extract to serve as both the reducing and stabilizing agent [152]. This method has been proved to be the most cost efficient and user friendly method to produce nanoparticles with long-term stability. In 2016, the team of Balashanmugam et al. demonstrated the phytogenic synthesis of AgNPs from Cassia roxburghii aqueous leaf extract. The synthesized AgNPs were in the size range of about 35 nm and exhibited excellent stability over a year. This method also facilitated the synthesis of both individual and bimetallic particles. Neem (Azadirachta indica ) leaf extract was successfully used by Shankar et al. [153] to prepare silver, gold and bimetallic Au/Ag core–shell NPs. Similar plant extracts (bark, leaf, fruit and gum) have been used by several researchers to produce a variety of NMNPs [153,154,155]. Currently, light-induced nanoparticles are in the spotlight, as this procedure facilitates faster synthesis during the exposure of the mixture to sunlight.库马尔等人。 [156] used Erigeron Bonariensis aqueous leaf extract for the synthesis of silver nanoparticles that yielded spherical and oval-shaped AgNPs with a size range of 13 nm (TEM size). The crucial parameters to be considered in this synthesis are the light exposure time and the concentration of the plant extract in the reaction system.

结论

Several physical, chemical as well as biological methods have been developed for the synthesis of NPs. All these processes are widely used based on the utility and applicability of the nanoproducts. However, each of the existing protocols suffers from certain drawbacks and also most of these processes cannot be scaled up for large-scale production. Thus, the development of alternative processes to fabricate NPs with controlled and tunable properties is still an open challenge.

数据和材料的可用性

不适用。

缩写

NM:

Noble metals

NP:

纳米粒子

NMNPs:

Noble metal nanoparticles

AuNPs:

金纳米粒子

AgNPs:

银纳米粒子

PtNPs:

Platinum nanoparticles

NMNCs:

Noble metal composites

PVD:

Physical vapor deposition

SDS:

十二烷基硫酸钠

PVP:

Polyvinylpyrrolidon

PEG:

聚乙二醇

AuCl3 :

Gold chloride

NADH:

Nicotinamide adenine dinucleotide

TEM:

透射电子显微镜


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