Published January 15, 2020 | Version v1
Publication Metadata-only

An easy and innovative one-step <i>in situ</i> synthesis strategy of silica nanoparticles decorated by graphene oxide particles through covalent linkages

Creators

  • 1. University Ferhat Abbas of Setif
  • 2. Institut Jean Lamour
  • 3. Université de Lorraine
  • 4. Centre National de la Recherche Scientifique

Description

This research work presents the development of an easy synthesis method for functionalized and covered graphene oxide (GO) nanosheets with silica nanoparticles through one-step in situ sol-gel approach by using two different silane molecules: a tetraethylorthosilane (TEOS) grafted with N (β-aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilane (Z6020) and a TEOS with γ-aminopropyltriethoxy-silane (A1100). Both synthetized GO/SiO2-Z6020 and GO/SiO2-A1100 nanoparticles were characterized and compared in terms of exfoliation level, GO chemical partial reduction and self-condensation efficiency of silica nanoparticles over carbon planes. This way, microstructural and morphological analysis were performed using UV-visible, Fourier Transform InfraRed and Raman spectroscopies, Wide Angle x-rays Scattering, scanning electron microscopy, confocal optical microscopy and thermogravimetric analysis. Laser granulometry and zeta potential measurements on colloidal solutions in water allowed the determination of the particles size distribution and dispersion quality of these nanohybrid materials.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يقدم هذا العمل البحثي تطوير طريقة توليف سهلة لألواح أكسيد الجرافين النانوية الوظيفية والمغطاة (GO) مع جسيمات السيليكا النانوية من خلال نهج سول جل من خطوة واحدة في الموقع باستخدام جزيئين مختلفين من السيلان: رباعي إيثيل أورثو سيلان (TEOS) مطعم بـ N (β - aminoethyl) - γ - aminopropyltrimethoxysilane (Z6020) و TEOS مع γ - aminopropyltriethoxy - silane (A1100). تم تمييز ومقارنة كل من الجسيمات النانوية الاصطناعية GO/SiO2 - Z6020 و GO/SiO2 - A1100 من حيث مستوى التقشير، والاختزال الجزئي الكيميائي لـ GO وكفاءة التكثيف الذاتي للجسيمات النانوية من السيليكا فوق مستويات الكربون. وبهذه الطريقة، تم إجراء التحليل الهيكلي المجهري والمورفولوجي باستخدام الأشعة فوق البنفسجية المرئية، وتحول فورييه للأشعة تحت الحمراء، ومطيافات رامان، وتشتيت الأشعة السينية بزاوية واسعة، والمسح المجهري الإلكتروني، والمجهر البصري متحد البؤرة، وتحليل الجاذبية الحرارية. سمح قياس الحبيبات بالليزر وقياسات زيتا المحتملة على المحاليل الغروية في الماء بتحديد توزيع حجم الجسيمات وجودة التشتت لهذه المواد الهجينة النانوية.

Translated Description (French)

Ce travail de recherche présente le développement d'une méthode de synthèse facile pour les nanosheets d'oxyde de graphène (GO) fonctionnalisés et recouverts de nanoparticules de silice par une approche sol-gel in situ en une étape en utilisant deux molécules de silane différentes : un tétraéthylorthosilane (TEOS) greffé avec du N (β-aminoéthyl)-γ-aminopropyltriméthoxysilane (Z6020) et un TEOS avec du γ-aminopropyltriéthoxy-silane (A1100). Les nanoparticules synthétisées GO/SiO2-Z6020 et GO/SiO2-A1100 ont été caractérisées et comparées en termes de niveau d'exfoliation, de réduction partielle chimique GO et d'efficacité d'autocondensation des nanoparticules de silice sur des plans de carbone. De cette façon, l'analyse microstructurale et morphologique a été réalisée en utilisant des spectroscopies UV-visible, infrarouge à transformée de Fourier et Raman, la diffusion des rayons X à grand angle, la microscopie électronique à balayage, la microscopie optique confocale et l'analyse thermogravimétrique. La granulométrie laser et les mesures de potentiel zêta sur des solutions colloïdales dans l'eau ont permis de déterminer la distribution granulométrique et la qualité de dispersion de ces matériaux nanohybrides.

Translated Description (Spanish)

Este trabajo de investigación presenta el desarrollo de un método de síntesis fácil para nanohojas de óxido de grafeno (GO) funcionalizadas y cubiertas con nanopartículas de sílice a través de un enfoque sol-gel in situ de un solo paso mediante el uso de dos moléculas de silano diferentes: un tetraetilortosilano (TEOS) injertado con N (β-aminoetil) -γ-aminopropiltrimetoxisilano (Z6020) y un TEOS con γ-aminopropiltrietoxi-silano (A1100). Tanto las nanopartículas sintetizadas de GO/SiO2-Z6020 como GO/SiO2-A1100 se caracterizaron y compararon en términos de nivel de exfoliación, reducción parcial química de GO y eficiencia de autocondensación de nanopartículas de sílice sobre planos de carbono. De esta manera, se realizaron análisis microestructurales y morfológicos utilizando espectroscopías UV-visible, infrarrojas por transformada de Fourier y Raman, dispersión de rayos X de gran angular, microscopía electrónica de barrido, microscopía óptica confocal y análisis termogravimétrico. La granulometría láser y las mediciones del potencial zeta en soluciones coloidales en agua permitieron determinar la distribución del tamaño de las partículas y la calidad de la dispersión de estos materiales nanohíbridos.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
استراتيجية تخليق سهلة ومبتكرة من خطوة واحدة <i>في الموقع</i> لجسيمات السيليكا النانوية المزينة بجزيئات أكسيد الجرافين من خلال الروابط التساهمية
Translated title (French)
Une stratégie de synthèse <i>in situ simple et innovante en</i> une étape de nanoparticules de silice décorées par des particules d'oxyde de graphène via des liaisons covalentes
Translated title (Spanish)
Una estrategia fácil e innovadora de síntesis <i>in situ en</i> un solo paso de nanopartículas de sílice decoradas con partículas de óxido de grafeno a través de enlaces covalentes

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2999047466
DOI
10.1088/2053-1591/ab6800

Is supplement to
https://openalex.org/W3012458666 (Other)
https://openalex.org/W2549119236 (Other)
https://openalex.org/W2414885887 (Other)
https://openalex.org/W2390117495 (Other)
https://openalex.org/W2177270060 (Other)
https://openalex.org/W2135653561 (Other)
https://openalex.org/W2134948224 (Other)
https://openalex.org/W2071372633 (Other)
https://openalex.org/W2044655306 (Other)
https://openalex.org/W1197636225 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Algeria

References

  • https://openalex.org/W1965216135
  • https://openalex.org/W1972022996
  • https://openalex.org/W1994976325
  • https://openalex.org/W2007328737
  • https://openalex.org/W2015661216
  • https://openalex.org/W2032838599
  • https://openalex.org/W2039259350
  • https://openalex.org/W2050731951
  • https://openalex.org/W2057106445
  • https://openalex.org/W2065630151
  • https://openalex.org/W2072312248
  • https://openalex.org/W2078020473
  • https://openalex.org/W2105624798
  • https://openalex.org/W2109807803
  • https://openalex.org/W2160114231
  • https://openalex.org/W2161276695
  • https://openalex.org/W2176137264
  • https://openalex.org/W2262851210
  • https://openalex.org/W2282787603
  • https://openalex.org/W2300964817
  • https://openalex.org/W2312646350
  • https://openalex.org/W2314539085
  • https://openalex.org/W2323146170
  • https://openalex.org/W2333584888
  • https://openalex.org/W2414875239
  • https://openalex.org/W2414911118
  • https://openalex.org/W2479744824
  • https://openalex.org/W2493016991
  • https://openalex.org/W2520686037
  • https://openalex.org/W2521377628
  • https://openalex.org/W2527314658
  • https://openalex.org/W2567987494
  • https://openalex.org/W2569680247
  • https://openalex.org/W2604895540
  • https://openalex.org/W2607749330
  • https://openalex.org/W2729414361
  • https://openalex.org/W2736530800
  • https://openalex.org/W2744216887
  • https://openalex.org/W2766767403
  • https://openalex.org/W2787748576
  • https://openalex.org/W2790179459
  • https://openalex.org/W2803796660
  • https://openalex.org/W2806366943
  • https://openalex.org/W2833979071
  • https://openalex.org/W2886118318
  • https://openalex.org/W2886361228
  • https://openalex.org/W2887196837
  • https://openalex.org/W2889999545
  • https://openalex.org/W2891454464
  • https://openalex.org/W2898964772
  • https://openalex.org/W2901930627
  • https://openalex.org/W2905690216
  • https://openalex.org/W2906621712
  • https://openalex.org/W2911710220
  • https://openalex.org/W2912057396
  • https://openalex.org/W2913032161
  • https://openalex.org/W2913518368
  • https://openalex.org/W2914700854
  • https://openalex.org/W2917832907
  • https://openalex.org/W4233194460
  • https://openalex.org/W762977821