Золь диоксида церия
Команда
Алёна Вяткина
Лидер проекта ( и единственный участник)
Проект выполнен на базе филиал АНО ДТ "Красноярский Кванториум" в г.Ачиске
Проблема

Наножидкости в виде золей могут быть получены только при соблюдении условий:

•Получение в результате химической реакции труднорастворимого вещества.

•Введение стабилизатора, ограничивающего рост частиц.

Актуальность

Разрабатываются технологии по использованию диоксида церия для защиты человека от солнечной радиации. В отличии от широко используемых в косметической промышленности диоксидов титана и цинка, это соединение безвредно для человека. Доказано, что диоксид церия работает как антисептик и ускоряет заживление ран. Например, ученые Томского Государственного Университета доказали, что наночастицы диоксида церия обладают выраженным действием против активных форм кислорода и свободных радикалов, образующихся при УФ-излучении. В настоящее время известно о способности диоксида церия имитировать активность восьми различных ферментов. Наш проект продолжает исследования в области биомедицинского применения золей диоксида церия.


Аналоги

«Синтез и некоторые свойства гидрозолей диоксида церия, стабилизированных нитратом церия» Штында А.О Жилина О.В.

Достоинства:

Доскональное изучение, полученного золя. Золь успешно сохраняет устойчивость в течении 6 месяцев

Недостатки:

Сложная методика получения золя

Аналоги

«Синтез водных золей диоксида церия и исследование их свойств» ГБОУ Школа №1568 Руководитель работы: Шекунова Т.О.

Достоинства:

Обширное исследование, использование различных методик получения золя.

Недостатки:

Уклон на техническое применение золя


Цели и задачи

Получение золя диоксида церия методом химического осаждения и изучение некоторых его свойств.

Для достижения цели нужно решить следующие задачи:

•подобрать соотношение компонентов, условия осаждения, количество стабилизатора;

•проверить стабильность золя при различных Ph;

•провести облучение золя ультрафиолетом;

•оценить полученные результаты.


Потенциальные заказчики и стейкхолдеры проекта


Производители фармакологических и косметических продуктов
Этапы работы
1
Изучение литературы по теме
2
Выбор реагентов для синтеза золя
3
Выбор условий химического осаждения и соотношения компонентов
4
Проверка стабильности золя
5
Эксперименты с ультрафиолетом
6
Исследование на СЗМ
7
Оценка полученных результатов

Ресурсы и экономика проекта

Результаты
Золи
Нам удалось синтезировать несколько агрегативно устойчивых золей. В процессе исследования мы выяснили, что лучше всего в экспериментах показывают золи с концентрацией соли от 0,01М до 0,075М и молярным соотношением с лимонной кислотой 1:1 и 1:2. Более высокое содержание соли и кислоты даёт золи с быстрым обесцвечиванием, то есть переходом церия из степени окисления 4+ в 3+. При облучении УФ длиной волны 365 нм более высокие фотопротекторные свойства показали золи с концентрациями соли церия 0,05М и 0,075М и соотношением лимонной кислотой 1:2, при этом Ph растворов лежит в диапазоне от 7,5 до 8,3.
Артефакты проекта
Эффект Тиндаля

Спектр дистиллированной воды, облученной УФ

Спектр золя, облученного УФ
Скан золя на СЗМ
Технические характеристики проекта
Методика приготовления стабильного золя с устойчивым фотопротекторным свойством:

В 100 мл дистиллированной воды растворили 2,17 г нитрата церия.

В 100 мл дистиллированной воды растворили 2,10 г лимонной кислоты.

Приготовили 100 мл 3М раствор аммиака.

Медленно влили в аммиак, при постоянном помешивании на магнитной мешалке, растворы соли и кислоты одновременно.

Получили золь с Ph = 7,5. Для исследования свойств золь необходимо около 3 часов выдержать при нормальных условиях. При облучении УФ коллоидный раствор уменьшает интенсивность излучения не менее чем в 10 раз в течение 10 минут.