应用知识

应用知识

当前位置:首页 > 资讯中心 > 应用知识

银离子价态以及表征概述

发布时间:2025-07-24 浏览量:67

  一、高价银离子制备原理

  银是元素周期表中的47号元素,银原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1,由于银原子的5s电子和4d电子的能量相差不大,因此,它与其他元素反应时,不仅5s电子能参加反应,4d电子在一定条件下还可以失去一个到两个所以呈现变价,因而银元素的氧化态有+1,+2和+3三种,对应的电极电位[1]如下:

  Ag++e→Ag 0.7994 ev

  Ag2++2e→Ag 2.58 ev

  Ag3++3e→Ag 3.36 ev

  根据银元素的电极电势,通过电解法可以将Ag单质氧化为Ag2+或者Ag3+离子,高价电解银离子以超纯水为溶剂,必须在稳定配体,比如,卟啉、N-甲基吡啶、咔咯或氨羧配位剂、双胍配位剂等配合物状态下才能稳定存在。另外通过强氧化剂氧化Ag2O可以得到Ag2O2,过氧化银中有一个Ag+和一个Ag3+,将其置于浓硫酸、浓硝酸或者高氯酸中,瞬间产生Ag2+[1]。

  二、银离子杀菌原理

  当银离子接触到细菌的细胞膜时,由于细胞膜带负电荷,银离子带正电荷,依靠库仑引力使二者牢固结合。银离子穿透细胞膜到达细胞核内部时,能够很快使胞内蛋白质凝固变性坏死,它破坏羧基(-COOH)和氢硫基(-SH)而使细菌死亡[2]。银参与杀菌活性作用也有不同价态表现形式,不同价银有不同的杀菌性能,能力如下:Ag(III)>Ag(II)>Ag(I)>Ag[3-5],还原电位越高,生物势能越大,在杀菌时更为活跃,能力更强。Ag3+的还原电势较大;高价银离子有效性是金属银或银盐的300到17000倍,效率更是酒精的60000倍。

  三、不同价态银离子的鉴别

  为了测定配合物的组成并验证银的价态,可以对各个配合物进行了X射线光电子能谱分析(XPS)测试。XPS的结合能由原子的氧化态决定,也受其所处化学环境的影响。如下图a和b.图a是双氮二价银配合物的窄扫谱,可以看到配合物中Ag 3d3/2和Ag 3d5/2的结合能分别为373.66 eV和367.65 eV,比AgNO3和Ag2SO4中Ag 3d5/2的结合能分别降低了0.75 eV和0.35 eV,且与文献报道的Ag(II)TPP[7]的结合能较为接近,所以表明此配体中银的价态为2+价。图b是硫酸亚乙基双胍三价银配合物中Ag 3d的XPS谱图,在图中的377.25、374.08、371.25和368.09 eV位置可以明显地观察到可以看到配合物中Ag 3d3/2和Ag 3d5/2 XPS峰,这与文献报道的Ag(III)化合物的XPS峰位置相近[7,8],因此可以证明Ag(III)存在。

图片1

图片2

  参考文献

  1.张文钲,王文广,赵瑞钧.高价银无机抗菌剂的制备办法.中国抗菌产业发展大会,2006,135-136.

  2.王平康,张克勋,李治通,电解银离子溶液研制,中国科技信息.2017,19,34

  3.Antelman M S.High performance silver(I,III)oxide antimicrobial textile articles:US,US6436420[P].2002.

  4.Melaiye A,Youngs W J.Silver and its application as an antimicrobial agent[J].Expert Opinion on Therapeutic Patents,2005,15(2):125-130.

  5.Antelman M S.High performance silver(I,III)oxide antimicrobial textile articles:US,US6436420[P].2002.

  6.Karweik D,Winograd N,Davis D G,et al.X-ray photoelectron spectroscopic studies of silver(III)octaethylporphyrin[J].Journal of the American Chemical Society,1974,96(2):591-592

  7.Karweik D W N,Davis D G.X-ray photoelectron spectroscopic studies of silver(III)octaethylporphyrin[J].Journal of the American Chemical Society,1974,96(2):2.

  8.Brückner C,Barta CA,Briñas R P,etal.Synthesis and Structure of[meso-Triarylcorrolato]silver(III)[J].Inorganic Chemistry,2003,42(5):1673-1680.


免责声明:本站部分图片和文字来源于网络收集整理,仅供学习交流,版权归原作者所有,并不代表我站观点。本站将不承担任何法律责任,如果有侵犯到您的权利,请及时联系我们删除。