ЗЕЛЁНЫЙ СИНТЕЗ И ПРИМЕНЕНИЕ НАНОЧАСТИЦ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ

В последние годы для определения наноколичеств лекарственных препаратов широко используются методы электрохимического анализа. Использование наночастиц для расширения поверхности электродов, повышения селективности и снижения предела обнаружения для достижения такой высокой чувствительности является актуальной проблемой. Наночастицы оксидов металлов демонстрируют уникальность в различных технических применениях благодаря соответствующим физико-химическим свойствам. Для их синтеза используются гидротермические, термические, золь-гелевые, химические и биосинтетические методы. Использование токсичных и ценных веществ в химических методах представляет экологическую и экономическую опасность. Поэтому метод биосинтеза на основе растительного экстракта считается быстрым, чистым, экологически безопасным и селективным. Чем меньше размер наночастицы, тем выше ее редокс-потенциалы и тем выше возможность окисления органических веществ. Хотя схемы и подходы к синтезу схожи, физико-химические свойства зависят от потенциала частицы[1].Наночастицы на основе редкоземельных металлов проявляют высокие редокс-потенциалы, поэтому получение наночастиц на их основе является важным. Например, освещены синтез, морфологические и оптические свойства наночастиц оксида иттрия (Y₂O₃) с использованием растительных экстрактов на основе принципов экологической чистоты (green chemistry), а также их потенциальные области применения. В зеленом синтезе природные фитохимические компоненты (флавоноиды, фенолы, алкалоиды) служат восстановителями и стабилизаторами. Исследования показывают, что растительные реагенты повышают регуляцию размера, биосовместимость и функциональность наночастиц[2]. Наночастицы оксида иттрия обладают высокой термо-и химической стабильностью, широким пространством (5,2-5,8 эВ), высокой люминесценцией и каталитической активностью и широко используются в оптоэлектронике, биомедицине, сенсорике и фотокатализе. Традиционные методы физико-химического синтеза часто требуют высоких температур, токсичных реагентов и сложных процессов.[1] Поэтому зеленый синтез на основе растительных экстрактов является экологически безопасным, недорогим и эффективным альтернативным методом. Наночастицы Y₂O₃ получены на основе экстракта листьев Lantana camara золь-гель методом. При этом раствор Y(NO₃)₃ смешивали с растительным экстрактом, осаждали NaOH при рН 10 и кальцинировали при 600°C, синтезировали наночастицы размером 20-30 нм[2]. Были синтезированы высокочистые наночастицы размером 15-25 нм, которые были осаждены NH₄OH с добавлением раствора Y(NO₃)₃ к экстракту плодов ним, кальцинированы при 800°C[3].  В экстракт ризоми Liriope platyphylla добавляли раствор Y(NO₃)₃, в ультразвуковых условиях получали наночастицы размером 10-20 нм, площадью поверхности 45 м2/г[1]. Наночастицы Y₂O₃ размером 23-66 нм были синтезированы путем добавления раствора YCl₃ при 80°C к экстракту листьев Acalypha indica.[4] При добавлении солей иттрия и тербия к гелевому экстракту алоэ вера при 200°С происходило самовозгорание, в результате чего были синтезированы наночастицы с интенсивными люминесцентными свойствами с разрешением 20-50 нм.  В заключение можно сказать, что технологии зеленого синтеза позволяют получать наночастицы Y₂O₃ дешево, безопасно и экологически чисто. Природный состав растительных экстрактов эффективен в управлении формой и размерами наноструктур, создавая широкие возможности для их применения в биомедицине, фотокатализе, сенсорике и оптоэлектронике. Мы поставили перед собой цель разработать сенсор для обнаружения лекарственных препаратов на основе процессов зеленого синтеза.