Plasma-chemical formation of silver nanoparticles: the silver ions concentration effect on the particle size and their antimicrobial properties

Abstract

Silver nanoparticles (AgNPs) are prepared by plasma-chemical discharge irradiation of silver nitrate solution without using reducing or capping agents. The nanoparticles are characterized using transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), and ultraviolet-visible (UV–Vis) absorption spectroscopy. The effect of the silver ions concentration on the size of the silver particles is studied. The optical absorption spectroscopy of AgNPs prepared at different silver ions concentrations shows a surface plasmon resonance at ca 395 nm – 440 nm. Spherical, nanometer-sized particles are obtained. The average particle size is observed to increase with the initial AgNO3 concentration increase. Highly monodispersed silver nanoparticles are obtained within 5 min of plasma irradiation. XRD analysis reveals that the particles are face-centred cubic one. The synthesized silver nanoparticles have a significant antibacterial activity on two strains of Gram bacteria.

Наночастинки срібла (AgNPs) утворюються шляхом плазмохімічного розряду над розчином аргентум нітрату без використання редукуючих агентів. Наночастинки характеризуються за допомогою електронної мікроскопії (ТЕМ), дифракції рентгенівських променів (XRD), а також (УФ-Vis) абсорбційної спектроскопії в ультрафіолетової області. Вивчено вплив концентрації іонів срібла на розмір утворених часток. Спектроскопія оптичного поглинання AgNPs, приготованого з різною концентрацією іонів срібла, демонструє поверхневий плазмовий резонанс при 395 нм – 440 нм. Отримано сферичні частинки нанометрового розміру. Середній розмір частинок збільшується зі збільшенням вихідної концентрації AgNO3. Високо монодисперсні наночастинки срібла отримують протягом 5 хв. обробки плазмою. XRD аналіз виявляє, що частинки є кубічно-центрованими. Синтезовані наночастинки срібла мають значну антибактеріальну активність на два штами бактерій Gram.