engleski

Ultrasonic extraction of metallic nanoparticles from polymers

Materijali celuloze modificirani nanočesticama metala i metalnih oksida tehnološki su značajni materijali zbog izuzetno zanimljivih svojstava kao što su njihova izvrsna antibakterijska i antimikrobna svojstva, otpornost na vodu te razna druga zaštitna svojstva. Stoga se premazi s Ag, ZnO, TiO2 i drugim nanočesticama mogu naći u tkanim i netkanim celuloznim materijalima kao što su geotekstili, zaštitna odjeća, sportska odjeća, ambalaža za hranu i unutarnje tkanine za automobile. Ovo istraživanje predstavlja razvoj metode ultrazvučne pripreme materijala i ekstrakcije nanočestica sa celuloznih materijala modificiranih sol-gel postupkom radi dobivanja antimikrobnih tekstila. Nanočestice Ag i ZnO nanešene su sol-gel procesom koji je optimiziran korištenjem statističke metode Dizajn Eksperimenta (DoE). Novi celulozni materijali pripravljeni su uz prekursor 3-glicidiloksipropiltrimetoksisilan (GLYMO), HCl kiselinu kao katalizator te su homogenizirani ultrazvukom. Uzorci su ostavljeni da se geliraju na sobnoj temperaturi i zatim su sušeni na 100 ºC. Dobiveni materijali modificirane celuloze karakterizirani su skenirajućim elektronskim mikroskopom uz EDX detektor SEM-EDX i IR spektroskopijom (FTIR-ATR), a nanočestice u otopini NTA metodom (Nanoparticle Tracking Analysis). Optimizacija sol-gela izvedena je promjenom šest operativnih parametara (vrijeme, temperatura, ultrazvučna snaga i koncentracije reagensa). Cilj optimizacije bio je dobiti i predvidjeti maksimalni kut oporavka nakon nanašanja ciljanih nanočestica na polimere. Ovim se postupkom željelo dobiti nove materijale namijenjene za primjenu kao medicinski tekstili ili materijali za pakiranje hrane s antimikrobnim svojstvima. Rezultati optimizacije pokazali su da je najbolji postupak za primjenu nanočestica ZnO bio sljedeći: m (ZnO) = 0.071 g, HCl katalizator = 0.1 mol / L, ultrazvuk 80 kHZ. Nakon modeliranja i izračuna maksimalnog kuta oporavka, izračunati rezultati uspoređeni su s eksperimentalnim vrijednostima, a dobivena relativna pogreška bila je vrlo niska (0, 007-0, 670%). Pri tome su rezultati SEM-EDX, FTIR i NTA analize potvrdili kako je ultrazvučna priprema uzorka nužna kako bi se dobile homogene i jednolike prevlake na celulozi.

nanoparticles, ultrasonic treatment, sol gel procedure

nije evidentirano