ПОЛУЧЕНИЕ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ КОМБИНАЦИИ СИНТЕТИЧЕСКИХ ЦЕОЛИТОВ И НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА
Аннотация
Наносеребро давно известно как высокоэффективное дезинфицирующее средство, способное ограничивать рост и уничтожение многих видов плесени и бактерий. Наносеребро можно синтезировать разными способами, в зависимости от цели и требований использования. Наносеребро можно диспергировать в растворах или наносить на носители для различных применений. Однако в растворе наночастицы серебра часто агрегируют, снижая при этом свою антибактериальную активность. Чтобы повысить антибактериальную активность наносеребра и обеспечить возможность многократного восстановления и повторного использования, а также возможность хорошо диспергироваться в различных материалах, наносеребро часто наносят на носители. В этом исследовании было синтезировано наносеребро на поверхности цеолита с помощью таких методов, как химическое восстановление с помощью NaBH4, N2H4 или термическое восстановление при 350 °C. Ионы Ag+ адсорбируются на цеолите 4А по механизму ионного обмена, а затем восстанавливаются различными методами. Результаты показали, что при восстановлении Ag+ до Ag0 химическими реагентами наночастицы серебра распределяются на поверхности цеолита более равномерно, чем при термическом восстановлении. Содержание серебра на поверхности цеолита при восстановлении гидразином примерно в 3 раза выше, чем при восстановлении боргидридом натрия. Цеолит, содержащий наносеребро, обладает способностью обеззараживать кишечную палочку с концентрацией ≥ 5 мг/мл. Образец Ag02/Z, в котором Ag+ до Ag0 восстановлен гидразином, обладает наилучшей антибактериальной активностью против E.coli по сравнению с остальными образцами. Диаметр стерильного кольца при концентрации 20 мг/мл составляет 9 мм.
Для цитирования:
Суан Минь Ву, Тхи Лан Фам, Тхи Ми Хань Ле, Тхи Тху Хоай Фам, Чи Май Нгуен, Дай Лам Чан Получение новых материалов на основе комбинации синтетических цеолитов и наночастиц серебра. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 3. С. 59-65. DOI: 10.6060/ivkkt.20236603.6722.
Литература
Jiraroj D., Tungasmita S., Tungasmita D.N. Silverions and silver nanoparticles in zeolite A composites for anti-bacterial activity. Powder Technol. 2014. V. 264. P. 418-422. DOI: 10.1016/j.powtec.2014.05.049.
Shameli K., Ahmad M.B., Zargar M., Yunus W.M.Z.W, Ibrahim N.A. Fabrication of silver nanoparticles doped in the zeolite framework and antibacterial activity. Inter. J. Nanomed. 2011. V. 6. P. 331-341. DOI: 10.2147/IJN.S16964.
Nagy A., Harrison A., Sabbani S., Munson Jr R.S., Dut-ta P.K, Waldman W.J. Silver nanoparticles embedded in zeolite membranes: release of silver ions and mechanism of antibacterial action. Inter. J. Nanomed. 2011. V. 6. P. 1833-1852. DOI: 10.2147/IJN.S24019.
Bogacheva N.V., Tarbeeva K.A., Ogorodova N.Yu. Development of step-by-step method for producing silver nanoparticles by citrate method. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020.
V. 63. N 5. P. 65-69. DOI: 10.6060/ivkkt.20206305.6171.
Bespalov A.V., Ivanova Ya.O. Preparation and stability of silver and palladium nanoparticles stabilizedby polyeth-er Laprol 5003 in N,N–dimethylformamide media. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2019. V. 62. N 5. P. 50-55. DOI: 10.6060/ivkkt.20196205.5683.
Khanna B.K., Gokhale R., Subbarao V.S. Poly (vinyl pyrrolidone) coated silver nano powder via displacement reaction. J. Mater. Sci. 2004. V. 39. P. 3773-3776. DOI: 10.1023/B:JMSC.0000030735.08903.a9.
Yin B. Electrochemical synthesis of silver nanoparticles under protection of poly (N-vinylpyrrolidone). J. Phys. Chem. B. 2003. V. 107. P. 8898-8904. DOI: 10.1021/jp0349031.
Taneja B., Ayyub B., Chandra R. Size dependence of the optical spectrum in nanocrystalline silver. Phys. Rev. B. 2002. V. 65. P. 1-6. DOI: 10.1103/PhysRevB.65.245412.
Lee D.K., Kang Y.S. Synthesis of silver nanocrystallites by a new thermal decomposition method and their characterization. ETRI J. 2004. V. 26 (3). P. 252-256. DOI: 10.4218/etrij.04.0103.0061.
Li S., Wang Q., Yu H. Preparation of effective Agloaded zeolite antibacterial materials by solid phase ionic ex-change method. J. Porous Mater. 2018. V. 25. P. 1797–1804. DOI: 10.1007/s10934-018-0593-4.
Jiang H. Variable frequency microwave synthesis of silver nanoparticles. J. Nanopart. Res. 2006. V. 8. P. 117-124. DOI: 10.1007/s11051-005-7522-6.
Gordina N.E., Borisova T.N., Klyagina K.S., Rumyantsev R.N., Prozorov D.A. Comparative analysis of the properties of LTA type zeolite depending on the production method: hydrothermal and ultrasonic. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 9. P. 90-96. DOI: 10.6060/ivkkt.20226509.6633.
Wang Y., Wang C., Wang L., Wang L., Xiao F.S. Zeolite Fixed Metal Nanoparticles: New Perspective in Catalysis. Acc. Chem. Res. 2021. V. 54. P. 2579−2590. DOI: 10.1021/acs.accounts.1c00074.
Sandomierski M., Zielińska M., Voelkel A. Calcium zeo-lites as intelligent carriers in controlled release of bisphos-phonates. Int. J. Pharm. 2020. V. 578. P. 119117. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2020.119117.
Gennaro B., Catalanotti L., Cappelletti P. Surface modi-fied natural zeolite as a carrier for sustained diclofenac release: A preliminary feasibility study. Colloid. Surf. B: Biointerfac. 2015. V. 130. P. 101-109. DOI: 10.1016/j.colsurfb.2015.03.052.
Zhou Y., Deng Y., He P. Antibacterial zeolite with a high silverloading content and excellent antibacterial perfor-mance. RSC Adv. 2014. V. 4. P. 5283-5288. DOI: 10.1039/c3ra44750b.
Singh S., Park I.S., Shin Y., Lee Y.S. Comparative study on antimicrobial efficiency of AgSiO2, ZnAg, and Ag- Ze-olite for the application of fishery plastic container. J. Mater. Sci. Eng. 2015. V. 4. P. 2169-0022. DOI: 10.4172/2169-0022.1000180.
Koc S.O., Koseoglu K., Galioglu S., Akata B., Salamov B.G. Effects of pressure and electric field on the charge transport mechanisms in the silver-modified porous micro-structure. Microporous Mesoporous Mater. 2016. V. 223. P. 18-26. DOI: 10.1016/j.micromeso.2015.10.024.
Alaya-Ibrahim S., Kovo A.S., Abdulkareem A.S., Adeniyi O.D., Yahya M.D. Development of nano-silver doped zeolite A synthesized from Nigerian Ahoko kaolin for treatment of wastewater of a typical textile company. Chem. Eng. Commun. 2020. V. 207. P. 1114-1137. DOI: 10.1080/00986445.2019.1641490.
Budtri N., Khongman S., Aekram S., Klinsuk J., Somphong C., Lertsiriyothin W. Characterization and Mor-phology of Nanosilver Coating on Zeolite of ZSM-5, Mordenite, and Y Type. Key Eng. Mater. 2019. V. 801. P. 172-178. DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.801.172.
