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Microwave-Assisted Synthesis of ZnO Nanoparticles: Phase Transfer to Water

  • Herein, a simple one-pot procedure is reported to obtain aqueous zinc oxide (ZnO) nanoparticle dispersions from ZnO nanoparticles dispersed in cyclohexane. In the process, polyoxyethylene (20) sorbitan monooleate (polysorbate 80, Tween 80) functions as a phase transfer agent and colloidal stabilizer. The particles grow in a defined manner during the transfer, presumably via coalescence. The final particle radii are tuneable in the range from 2.3 ± 0.1 nm to 5.7 ± 0.1 nm depending on the incubation time of the dispersion at 90 °C. Small-angle X-ray scattering is employed to determine the particle radius distributions before and after phase transfer. The larger ZnO particle radii are associated with a redshift of the optical bandgap and luminescence emission, as expected for semiconductor nanoparticles. The particles presented here exhibit a relative size distribution width of 20%, rendering them attractive for applications in, e.g., biology or catalysis. The latter application isHerein, a simple one-pot procedure is reported to obtain aqueous zinc oxide (ZnO) nanoparticle dispersions from ZnO nanoparticles dispersed in cyclohexane. In the process, polyoxyethylene (20) sorbitan monooleate (polysorbate 80, Tween 80) functions as a phase transfer agent and colloidal stabilizer. The particles grow in a defined manner during the transfer, presumably via coalescence. The final particle radii are tuneable in the range from 2.3 ± 0.1 nm to 5.7 ± 0.1 nm depending on the incubation time of the dispersion at 90 °C. Small-angle X-ray scattering is employed to determine the particle radius distributions before and after phase transfer. The larger ZnO particle radii are associated with a redshift of the optical bandgap and luminescence emission, as expected for semiconductor nanoparticles. The particles presented here exhibit a relative size distribution width of 20%, rendering them attractive for applications in, e.g., biology or catalysis. The latter application is demonstrated at the photocatalytic degradation of methylene blue dye.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Patrick E. J. Saloga, Tina Rybak, Andreas ThünemannORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Advanced Engineering Materials
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.5 Synthese und Streuverfahren nanostrukturierter Materialien
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley
Jahrgang/Band:24
Ausgabe/Heft:6
Aufsatznummer:2101276
Erste Seite:1
Letzte Seite:7
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:SAXS; Small-angle X-ray scattering; nanoparticle
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Nano
DOI:10.1002/adem.202101276
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-551502
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:30.06.2022
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:04.07.2022
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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