Бактерицидные полимерные композиты на основе поливинилбутираля и органомодифицированного SiO₂, содержащего ионы серебра
Бактерицидные полимерные композиционные материалы получены золь-гель синтезом органомодифицированного SiO₂ в присутствии поливинилбутираля с последующим введением в систему ионов Ag⁺. Спектральным анализом систем в ИК- и УФ-виз области доказана координация ионов Ag⁺ аминопропильными фрагментами нео...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2016 |
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2016
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98142 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Бактерицидные полимерные композиты на основе поливинилбутираля и органомодифицированного SiO₂, содержащего ионы серебра / А.Л. Толстов, О.Н. Маланчук, Д.А. Климчук, В.Ф. Матюшов, Е.В. Лебедев // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2016. — № 1. — С. 74-80. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859746927360344064 |
|---|---|
| author | Толстов, А.Л. Маланчук, О.Н. Климчук, Д.А. Матюшов, В.Ф. Лебедев, Е.В. |
| author_facet | Толстов, А.Л. Маланчук, О.Н. Климчук, Д.А. Матюшов, В.Ф. Лебедев, Е.В. |
| citation_txt | Бактерицидные полимерные композиты на основе поливинилбутираля и органомодифицированного SiO₂, содержащего ионы серебра / А.Л. Толстов, О.Н. Маланчук, Д.А. Климчук, В.Ф. Матюшов, Е.В. Лебедев // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2016. — № 1. — С. 74-80. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Бактерицидные полимерные композиционные материалы получены золь-гель синтезом
органомодифицированного SiO₂ в присутствии поливинилбутираля с последующим введением в систему ионов Ag⁺. Спектральным анализом систем в ИК- и УФ-виз области доказана координация ионов Ag⁺ аминопропильными фрагментами неорганической составляющей. Композиты характеризуются равномерным распределением частиц SiO₂ размером 258 ± 46 нм в объеме полимерной матрицы и пониженной гидрофильностью по сравнению с исходным полимером. Полимерные композиты обладают устойчивой бактерицидной активностью в диапазоне концентраций серебра 0,03–0,6%.
Бактерициднi полiмернi композицiйнi матерiали були одержанi золь-гель синтезом органомодифiкованого SiO₂ за наявностi полiвiнiлбутиралю та подальшим введенням в систему
iонiв Ag⁺. Спектральним аналiзом систем в IЧ- та УФ-вiз областi доведена координацiя
iонiв Ag⁺ амiнопропiльними фрагментами неорганiчної складової. Композити характеризуються рiвномiрним розподiлом частинок SiO₂ розмiром 258 ± 46 нм в об’ємi полiмерної матрицi i зниженою гiдрофiльнiстю порiвняно з вихiдним полiмером. Полiмернi композити
мають стiйку бактерицидну дiю в межах концентрацiї срiбла 0,03–0,6%.
Bactericidal polymeric composite materials are prepared by the sol-gel synthesis of organically modified
SiO₂ in the presence of poly(vinyl butyral) followed by theintroduction of silver ions. FTIR and
UV-vis spectral studies have shown a complexation of Ag⁺ ions by aminopropyl fragments of the
inorganic constituent. The composite is characterized by a uniform distribution of SiO₂ particles
with an averaged size of 258±46 nm in the polymer matrix and the reduced hydrophilicity compared
to the neat polymer. Polymeric composites demonstrate the stable bactericidal activity at the silver
content in the range of 0.03–0.6%.
|
| first_indexed | 2025-12-01T21:37:42Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
1 • 2016
ХIМIЯ
УДК 678.664:661.857:667.629.9 http://dx.doi.org/10.15407/dopovidi2016.01.074
А. Л. Толстов1, О. Н. Маланчук2, Д.А. Климчук3,
В.Ф. Матюшов1, академик НАН Украины Е.В. Лебедев1
1Институт химии высокомолекулярных соединений НАН Украины, Киев
2Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины, Киев
3Институт ботаники им. Н. Г. Холодного НАН Украины, Киев
E-mail: tolstov@nas.gov.ua
Бактерицидные полимерные композиты на основе
поливинилбутираля и органомодифицированного SiO2,
содержащего ионы серебра
Бактерицидные полимерные композиционные материалы получены золь-гель синтезом
органомодифицированного SiO2 в присутствии поливинилбутираля с последующим вве-
дением в систему ионов Ag+. Спектральным анализом систем в ИК- и УФ-виз области
доказана координация ионов Ag+ аминопропильными фрагментами неорганической со-
ставляющей. Композиты характеризуются равномерным распределением частиц SiO2
размером 258 ± 46 нм в объеме полимерной матрицы и пониженной гидрофильностью
по сравнению с исходным полимером. Полимерные композиты обладают устойчивой ба-
ктерицидной активностью в диапазоне концентраций серебра 0,03–0,6%.
Ключевые слова: поливинилбутираль, диоксид кремния, золь-гель синтез, серебро,
бактерицидные свойства.
Поливинилбутираль (ПВБ) является распространенным и промышленно важным поли-
мером, нашедшим широкое применение как компонент ламинирующих покрытий, лаков
и грунтов, клеев, триплексных стекол и защитных покрытий при производстве фотоэле-
ктрических устройств [1, 2]. Придание новых свойств таким материалам является одним
из приоритетных заданий современной науки. Противомикробные свойства полимерным
материалам можно обеспечить как введением традиционных элементорганических, гете-
роциклических или галогенсодержащих соединений [3], так и введением относительно но-
вого вида биоцидов — серебра в нанодисперсной металлической или ионной формах [4].
Известно, что в химической структуре ПВБ присутствуют −OH группы [1, 5], способные
в определенных условиях обеспечивать стабильность наночастиц серебра (НС) [6], однако
© А.Л. Толстов, О. Н. Маланчук, Д. А. Климчук, В. Ф. Матюшов, Е. В. Лебедев, 2016
74 ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2016, №1
их концентрация в полимере недостаточна для эффективной стабилизации НС. При этом
использование более крупных частиц серебра позволяет равномерно распределить их в по-
лимерной матрице [7], но не придает конечному материалу бактерицидные свойства. Для
решения данной проблемы и получения материалов с широкими возможностями практи-
ческого применения был разработан многостадийный метод введения НС в матрицу ПВБ
путем их стабилизации на поверхности высокодисперсного SiO2 [8]. Несмотря на высокую
активность ионного серебра в полимерных композитах, попытки его введения в матрицу
ПВБ с целью получения бактерицидных покрытий до настоящего момента в литературе
не описаны.
Целью исследования было получение бактерицидных полимерных композитов на осно-
ве ПВБ, содержащих ионы серебра, исследование их основных структурных характерис-
тик, а также бактерицидной активности. Для введения ионов Ag+ в полимерную матрицу
использовали one-pot подход, заключающийся в золь-гель синтезе высокодисперсного SiO2
из кремнийорганического прекурсора и использование его аминопропильных групп для обе-
спечения стабильности ионов Ag+ в виде комплексного соединения.
Экспериментальная часть. Для получения композитов использовали ПВБ марки
ЛА, 3-аминопропилтриэтоксисилан (АПТС), AgNO3, изопропиловый спирт (ИПС), 2-ме-
токсиэтанол (МЭТ), дистиллированную воду.
Для получения композитов готовили 40 г 5%-го раствора ПВБ в смеси МЭТ/ИПС (15/4
масс.) и вводили 2,32 г АПТС и 0,03 г AgNO3. После достижения гомогенности системы
в смесь добавляли 0,5 г Н2О и систему перемешивали при 40 ◦С в течение 1 ч. Традици-
онный гидролиз АПТС обычно приводит к получению низкомолекулярных и олигомерных
(в том числе циклических) силоксанов, а также наночастиц SiO2 [9, 10], тогда как наличие
темплата, в данном случае роль темплата могут выполнять макромолекулы ПВБ, содер-
жащие в своей структуре высокополярные группы [1, 5] и способные, за счет физических
связей, взаимодействовать с продуктами гидролиза АПТС, приводит к образованию более
крупных структур [11]. Образовавшуюся полупрозрачную дисперсию использовали для по-
лучения покрытий методом полива. Для исследования антибактериальных свойств систем
образцы композитов получали разбавлением исходной дисперсии (CAg = 0,60%) раствором
ПВБ до достижения необходимой концентрации серебра (0,18, 0,05 и 0,03%).
ИК спектральные исследования образцов в смеси с KBr проводили на спектрометре
Bruker Tensorr 37 в диапазоне 4000–400 см−1 с разрешением 0,5 см−1. Спектральные ис-
следования в УФ и видимой области проводили на спектрометре ULAB UV-108. Морфоло-
гические особенности композита исследовали методом сканирующей электронной спектро-
скопии (СЭМ) на оборудовании JEOL JSM 6060 LA с ускоряющим напряжением 30 кВ.
Гидрофильность образцов измеряли гравиметрически по их влагопоглощению при 20 ◦С.
Бактерицидную активность пленок композитов оценивали по размеру образовавшихся зон
лизиса вокруг тестируемых пленок при использовании бактерий Escherichia coli (E. coli)
на LB-агаре в аэробных условиях при 37 ◦C и времени инкубации 16 ч.
Результаты и их обсуждение. На рис. 1, а представлен ИК спектр ПВБ, исполь-
зованного в качестве матрицы для получения композитов. Для данного образца полимера
характерно наличие следующих основных полос поглощения, подтверждающих структу-
ру этого полимера [12]: 3424 см−1 (νОН), 2935, 2872, 1457, 1434 и 1380 см−1 (νСН), 1736
и 1720 см−1 (νC=O), 1648 см−1 (νОН адсорбированной влаги), 1137 и 1108 см−1 (νC−O−C).
Выбор АПТС в качестве прекурсора для получения неорганического носителя ионов
Ag+ обусловлен следующими факторами: 1) легкостью контроля над золь-гель процессом
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2016, №1 75
Рис. 1. ИК спектры образцов ПВБ (а), АПТС (б, кривая 1 ) АПТС/AgNO3 (б, кривая 2 )
формирования органомодифицированного SiO2; 2) наличием в структуре АПТС амино-
пропильных фрагментов, способных участвовать в реакциях комплексообразования с ио-
нами Ag+. Координация Ag+ функциональными группами АПТС исследована методом
ИК спектроскопии на модельной реакционной системе АПТС/AgNO3 (см. рис. 1, б ). Золь
SiO2, полученный гидролизом АПТС, характеризуется наличием основных полос поглоще-
ния с максимумами ∼3480 см−1 (νОН силанольных групп), 3400–3100 см−1 (νNН), 3000–
2850 см−1 (νСН), ∼1440 см−1 (ν CN), ∼1480 и 1390 см−1 (νСН) и 1324 см−1 (γNH). Введение
AgNO3 в золь АПТС ведет к следующим изменениям в ИК спектре поглощения: исчезно-
вению полосы νNН при 3370 см−1, появлению новой полосы поглощения с максимумом при
3272 см−1, появлению нового максимума νC−N при 1412 см−1 и изменению оптических
характеристик полосы при 1390 см−1 (суперпозиция полос поглощения νСН и νNO3), что
свидетельствует о координации ионов Ag+ аминопропильными фрагментами АПТС (со-
гласно [13], аналогичный комплекс с н-пропиламином обладает высокой устойчивостью).
Координация ионов Ag+ дополнительно подтверждается данными УФ-виз спектроскопии
по появлению на спектре композита полосы поглощения с λмакс = 312 нм (рис. 2).
Таким образом, указанный подход к иммобилизации ионов Ag+ в реакционноспособной
полимерной матрице (в структуре ПВБ всегда присутствует определенное количество свобо-
дных −ОН групп [5], способных проявлять свою восстановительную активность в реакциях
с Ag+ [14]), позволяет получать стабильные композиты с ионнами Ag+ в качестве активной
составляющей.
Морфологию поверхности композита исследовали методом СЭМ. Согласно полученным
результатам (рис. 3, а), поверхность пленки композита характеризуется умеренной гетеро-
генностью на субмикронном уровне с равномерным распределением неорганической диспер-
сной фазы. Большее увеличение (см. рис. 3, б ) позволяет детально рассмотреть морфологию
дисперсной (SiO2) фазы. Частицы SiO2 обладают сферической формой со средним разме-
ром 258 ± 46 нм. Наличие в составе композита дисперсной фазы субмикронного размера
приводит к потере прозрачности пленки толщиной 200 мкм с 97% (исходный ПВБ) до 48%
(ПВБ/АПТС/AgNO3) при λ = 550 нм (см. рис. 2). Однако, с точки зрения целевого назна-
чения данного материала, потеря оптических характеристик не уменьшает практическую
ценность композита.
76 ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2016, №1
Рис. 2. Спектр поглощения в УФ и видимой области пленки композита ПВБ/АПТС/AgNO3
Рис. 3. Микрофотографии образца ПВБ/АПТС/AgNO3
Возможность использования подобных систем на практике оценивали методом влагопо-
глощения, поскольку пленки должны как выдерживать повышенную влажность окружаю-
щей среды в период эксплуатации, так и обладать способностью поглощать водяные пары
для обеспечения миграции активной бактерицидной составляющей (Ag+) на поверхность
композита. Кривые влагопоглощения исходного ПВБ и композита на его основе приведены
на рис. 4. Оба образца имеют аналогичный характер влагопоглощения с высокой скоро-
стью сорбции на 1-м этапе (0–5 ч) и заметным ее уменьшением на 2-м этапе (> 5 ч). На
начальной стадии (до 5 ч) величина w композита превышает аналогичную величину исхо-
дного ПВБ (0,53 и 0,50% соответственно), что, по-видимому, обусловлено влиянием наличия
в композите ионных центров с повышенной гидрофильностью. Данный характер сорбции
подтверждается рассчитанными по методу [15] коэффициентами диффузии Н2О, равными
для композита и ПВБ 2,34·10−6 и 2,09·10−6 см2/с соответственно. На второй стадии сорбции
отмечается обратная зависимость — сорбция паров Н2О композитом существенно замедля-
ется по сравнению с исходным ПВБ (0,22 и 0,33% соответственно). Степень сорбции паров
Н2О через 69 ч достигает 0,83 и 0,75% для ПВБ и композита соответственно, что близко
к величине равновесного насыщения ПВБ [1].
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2016, №1 77
Рис. 4. Кривые влагопоглощения образцов пленок ПВБ (1 ) и композита ПВБ/АПТС/AgNO3 (2 )
Таблица 1. Бактерицидные свойства полимерных композитов состава ПВБ/АПТС/AgNO3
Номер образца CAg, % Зона лизиса, мм
1 0,6 1
2 0,18 ∼ 1
3 0,05 0,4
4 0,03 < 0,3
Бактерицидные свойства композитов с разной концентрацией ионов Ag+ приведены
в табл. 1. Невысокие величины влагопоглощения композитов ограничивают миграцию ак-
тивной составляющей на поверхность, что ведет к невысоким размерам зон лизиса бактерий
E. coli. Для систем с концентрацией Ag+ > 0,17% зона лизиса составляет около 1 мм за
16 ч инкубации, для образцов с меньшей концентрацией (0,05 и 0,03%) — < 0,4 мм.
Таким образом, в результате проведенного исследования получены бактерицидные по-
лимерные композиты путем золь-гель синтеза органомодифицированного SiO2 из аминосо-
держащего триалкоксисилана в растворе ПВБ и введения в полученную дисперсию ионов
Ag+. Аминопропильные фрагменты в структуре кремнийорганического прекурсора, взято-
го в избытке, связывают ионы Ag+ и обеспечивают стабильность характеристик материала
при его дальнейшем использовании. Наличие в составе композита ионов Ag+ и его уме-
ренной гидрофильности обеспечивает материалу заметную бактерицидную активность во
всем диапазоне концентраций активной составляющей. Полученные композиты могут найти
применение в качестве защитных покрытий с противомикробной активностью.
Авторы работы благодарят сотрудников ЦКПП Института химии высокомолекулярных со-
единений НАН Украины и Института ботаники им. Н. Г. Холодного НАН Украины за помощь
в проведении исследований.
Цитированная литература
1. Справочник по пластическим массам / Под ред. В. М. Катаева, В. А. Попова, Б. И. Сажина. – Москва:
Химия, 1975. – 448 с.
2. Polyvinyl Butyral (PVB) Market by Application: Markets and Markets Research Reports. – Charing:
Report Buyer Ltd, 2014. – 149 p.
78 ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2016, №1
3. Markarian J. Antimicrobial plastics additives: trends and latest developments in North America // Plast.
Additives Compound. – 2002. – 12. – P. 18–21.
4. Fontenoy C., Kamel S.O. Silver in the medical devices/equipments: Marketing or real clinical interest? //
Le Pharmacien hospitalier. – 2011. – 46. – Р. e1-e11.
5. Striegel A.M. Determining the vinyl alcohol distribution in poly(vinyl butyral) using normal-phase gradient
polymer elution chromatography // J. Chromatography A. – 2002. – 971. – P. 151–158.
6. Badr Y., Mahmoud M.A. Enhancement of the Optical Properties of Poly Vinyl Alcohol by Doping with
Silver Nanoparticles // J. Appl. Polym. Sci. – 2006. – 99. – P. 3608–3614.
7. Liau L.C.-K., Liau J.-Y., Chen Y.-T. Study of the Composition Effect of Glass Ceramic and Silver on
Poly(vinyl butyral) Thermal Degradation with Thermogravimetric Analysis // J. Appl. Polym. Sci. –
2004. – 93. – P. 2142–2149.
8. Tang D., Yuan R., Chai Y., Fu Y. Study on electrochemical behavior of a diphtheria immunosensor based
on silica/silver/gold nanoparticles and polyvinyl butyral as matrices // Electrochem. Commun. – 2005. –
7. – P. 177–182.
9. Pena-Alonso R., Rubio F., Rubio J., Oteo J. L. Study of the hydrolysis and condensation of γ-ami-
nopropyltriethoxysilane by FT-IR spectroscopy // J. Mater. Sci. – 2007. – 42. – P. 595–603.
10. Zhang Y., Cai W., Si F, Ge J., Liang L., Liu C., Xing W. A modified Nafion membrane with extremely
low methanol permeability via surface coating of sulfonated organic silica // Chem. Commun. – 2012. –
48. – P. 2870–2872.
11. Wang F., Nimmo S. L., Cao B., Mao C. Oxide formation on biological nanostructures via a structure-
directing agent: towards an understanding of precise structural transcription // Chem. Sci. – 2012. – 3. –
P. 2639–2645.
12. Hajian M., Koohmareh G.A., Rastgoo M. Investigation of Factors Affecting Synthesis of Polyvinyl Butyral
by Taguchi Method // Chem. Sci. – 2010. – 115. – P. 3592–3597.
13. Пятницкий И.В., Сухан В.В. Аналитическая химия серебра. – Москва: Наука, 1975. – 264 с.
14. Gautam A., Ram S. Preparation and thermomechanical properties of Ag-PVA nanocomposite films //
Mater. Chem. Phys. – 2010. – 119. – P. 266–271.
15. Shah A.P., Gufta R.K., Gangarao H.V. S. et al. Moisture diffusion through vinyl ester nanocomposites
made with montmorillonite clay // Polym. Eng. Sci. – 2002. – 42. – P. 1852–1863.
References
1. Polymer Handbook, Eds. V. M. Kataev, V. A. Popov, B. I. Sazhin, Moskow: Khimiya, 1975 (in Russian).
2. Polyvinyl Butyral (PVB) Market by Application: Markets and Markets Research Reports, Charing: Report
Buyer Ltd, 2014.
3. Markarian J. Plast. Additives Compound., 2002, 12: 18–21.
4. Fontenoy C., Kamel S.O. Le Pharmacien Hospitalier, 2011, 46: e1–e11.
5. Striegel A.M. J. Chromatography A, 2002, 971: 151–158.
6. Badr Y., Mahmoud M.A. J. Appl. Polym. Sci., 2006, 99: 3608–3614.
7. Liau L.C.-K., Liau J.-Y., Chen Y.-T. J. Appl. Polym. Sci., 2004, 93: 2142–2149.
8. Tang D., Yuan R., Chai Y., Fu Y. Electrochem. Commun., 2005, 7: 177–182.
9. Pena-Alonso R., Rubio F., Rubio J., Oteo J. L. J. Mater. Sci., 2007, 42: 595-603.
10. Zhang Y., Cai W., Si F., Ge J., Liang L., Liu C., Xing W. Chem. Commun., 2012, 48: 2870–2872.
11. Wang F., Nimmo S.L., Cao B., Mao C. Chem. Sci., 2012, 3: 2639–2645.
12. Hajian M., Koohmareh G.A., Rastgoo M. Chem. Sci., 2010, 115: 3592–3597.
13. Pyatnitskiy I. V., Sukhan V.V. Analytic Chemistry of Silver, Moskow: Nauka, 1975 (in Russian).
14. Gautam A., Ram S. Mater. Chem. Phys., 2010, 119: 266–271.
15. Shah A.P., Gufta R.K., Gangarao H.V. S. et al. Polym. Eng. Sci., 2002, 42: 1852–1863.
Поступило в редакцию 23.07.2015
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2016, №1 79
О.Л. Толстов1, О. М. Маланчук2, Д.О. Климчук3, В.Ф. Матюшов1,
академiк НАН України Є.В. Лебедєв1
1Iнститут хiмiї високомолекулярних сполук НАН України, Київ
2Iнститут молекулярної бiологiї i генетики НАН України, Київ
3Iнститут ботанiки iм. Н. Г. Холодного НАН України, Київ
E-mail: tolstov@nas.gov.ua
Бактерициднi полiмернi композити на основi полiвiнiлбутиралю
i органомодифiкованого SiO2, який мiстить iони срiбла
Бактерициднi полiмернi композицiйнi матерiали були одержанi золь-гель синтезом органо-
модифiкованого SiO2 за наявностi полiвiнiлбутиралю та подальшим введенням в систему
iонiв Ag+. Спектральним аналiзом систем в IЧ- та УФ-вiз областi доведена координацiя
iонiв Ag+ амiнопропiльними фрагментами неорганiчної складової. Композити характери-
зуються рiвномiрним розподiлом частинок SiO2 розмiром 258 ± 46 нм в об’ємi полiмерної
матрицi i зниженою гiдрофiльнiстю порiвняно з вихiдним полiмером. Полiмернi композити
мають стiйку бактерицидну дiю в межах концентрацiї срiбла 0,03–0,6%.
Ключовi слова: полiвiнiлбутираль, дiоксид кремнiю, золь-гель синтез, срiбло, бактерициднi
властивостi.
A.L. Tolstov1, O.N. Malanchuk2, D.A. Klymchuk3, V. F. Matyushov1,
Academician of the NAS of Ukraine E.V. Lebedev1
1Institute of Macromolecular Chemistry of the NAS of Ukraine, Kiev
2Institute of Molecular Biology and Genetics of the NAS of Ukraine, Kiev
3M.G. Kholodny Institute of Botany of the NAS of Ukraine, Kiev
E-mail: tolstov@nas.gov.ua
Bactericidal polymeric composites based on poly(vinyl butyral) and
silver ions containing organically modified SiO2
Bactericidal polymeric composite materials are prepared by the sol-gel synthesis of organically modi-
fied SiO2 in the presence of poly(vinyl butyral) followed by theintroduction of silver ions. FTIR and
UV-vis spectral studies have shown a complexation of Ag+ ions by aminopropyl fragments of the
inorganic constituent. The composite is characterized by a uniform distribution of SiO2 particles
with an averaged size of 258±46 nm in the polymer matrix and the reduced hydrophilicity compared
to the neat polymer. Polymeric composites demonstrate the stable bactericidal activity at the silver
content in the range of 0.03–0.6%.
Keywords: poly(vinyl butyral), silica, sol-gel synthesis, silver, bactericidal properties.
80 ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2016, №1
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-98142 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-01T21:37:42Z |
| publishDate | 2016 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Толстов, А.Л. Маланчук, О.Н. Климчук, Д.А. Матюшов, В.Ф. Лебедев, Е.В. 2016-04-09T11:48:46Z 2016-04-09T11:48:46Z 2016 Бактерицидные полимерные композиты на основе поливинилбутираля и органомодифицированного SiO₂, содержащего ионы серебра / А.Л. Толстов, О.Н. Маланчук, Д.А. Климчук, В.Ф. Матюшов, Е.В. Лебедев // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2016. — № 1. — С. 74-80. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98142 678.664:661.857:667.629.9 Бактерицидные полимерные композиционные материалы получены золь-гель синтезом органомодифицированного SiO₂ в присутствии поливинилбутираля с последующим введением в систему ионов Ag⁺. Спектральным анализом систем в ИК- и УФ-виз области доказана координация ионов Ag⁺ аминопропильными фрагментами неорганической составляющей. Композиты характеризуются равномерным распределением частиц SiO₂ размером 258 ± 46 нм в объеме полимерной матрицы и пониженной гидрофильностью по сравнению с исходным полимером. Полимерные композиты обладают устойчивой бактерицидной активностью в диапазоне концентраций серебра 0,03–0,6%. Бактерициднi полiмернi композицiйнi матерiали були одержанi золь-гель синтезом органомодифiкованого SiO₂ за наявностi полiвiнiлбутиралю та подальшим введенням в систему iонiв Ag⁺. Спектральним аналiзом систем в IЧ- та УФ-вiз областi доведена координацiя iонiв Ag⁺ амiнопропiльними фрагментами неорганiчної складової. Композити характеризуються рiвномiрним розподiлом частинок SiO₂ розмiром 258 ± 46 нм в об’ємi полiмерної матрицi i зниженою гiдрофiльнiстю порiвняно з вихiдним полiмером. Полiмернi композити мають стiйку бактерицидну дiю в межах концентрацiї срiбла 0,03–0,6%. Bactericidal polymeric composite materials are prepared by the sol-gel synthesis of organically modified SiO₂ in the presence of poly(vinyl butyral) followed by theintroduction of silver ions. FTIR and UV-vis spectral studies have shown a complexation of Ag⁺ ions by aminopropyl fragments of the inorganic constituent. The composite is characterized by a uniform distribution of SiO₂ particles with an averaged size of 258±46 nm in the polymer matrix and the reduced hydrophilicity compared to the neat polymer. Polymeric composites demonstrate the stable bactericidal activity at the silver content in the range of 0.03–0.6%. Авторы работы благодарят сотрудников ЦКПП Института химии высокомолекулярных соединений НАН Украины и Института ботаники им. Н. Г. Холодного НАН Украины за помощь в проведении исследований. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Хімія Бактерицидные полимерные композиты на основе поливинилбутираля и органомодифицированного SiO₂, содержащего ионы серебра Бактерициднi полiмернi композити на основi полiвiнiлбутиралю i органомодифiкованого SiO₂, який мiстить iони срiбла Bactericidal polymeric composites based on poly(vinyl butyral) and silver ions containing organically modified SiO₂ Article published earlier |
| spellingShingle | Бактерицидные полимерные композиты на основе поливинилбутираля и органомодифицированного SiO₂, содержащего ионы серебра Толстов, А.Л. Маланчук, О.Н. Климчук, Д.А. Матюшов, В.Ф. Лебедев, Е.В. Хімія |
| title | Бактерицидные полимерные композиты на основе поливинилбутираля и органомодифицированного SiO₂, содержащего ионы серебра |
| title_alt | Бактерициднi полiмернi композити на основi полiвiнiлбутиралю i органомодифiкованого SiO₂, який мiстить iони срiбла Bactericidal polymeric composites based on poly(vinyl butyral) and silver ions containing organically modified SiO₂ |
| title_full | Бактерицидные полимерные композиты на основе поливинилбутираля и органомодифицированного SiO₂, содержащего ионы серебра |
| title_fullStr | Бактерицидные полимерные композиты на основе поливинилбутираля и органомодифицированного SiO₂, содержащего ионы серебра |
| title_full_unstemmed | Бактерицидные полимерные композиты на основе поливинилбутираля и органомодифицированного SiO₂, содержащего ионы серебра |
| title_short | Бактерицидные полимерные композиты на основе поливинилбутираля и органомодифицированного SiO₂, содержащего ионы серебра |
| title_sort | бактерицидные полимерные композиты на основе поливинилбутираля и органомодифицированного sio₂, содержащего ионы серебра |
| topic | Хімія |
| topic_facet | Хімія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98142 |
| work_keys_str_mv | AT tolstoval baktericidnyepolimernyekompozitynaosnovepolivinilbutiralâiorganomodificirovannogosio2soderžaŝegoionyserebra AT malančukon baktericidnyepolimernyekompozitynaosnovepolivinilbutiralâiorganomodificirovannogosio2soderžaŝegoionyserebra AT klimčukda baktericidnyepolimernyekompozitynaosnovepolivinilbutiralâiorganomodificirovannogosio2soderžaŝegoionyserebra AT matûšovvf baktericidnyepolimernyekompozitynaosnovepolivinilbutiralâiorganomodificirovannogosio2soderžaŝegoionyserebra AT lebedevev baktericidnyepolimernyekompozitynaosnovepolivinilbutiralâiorganomodificirovannogosio2soderžaŝegoionyserebra AT tolstoval baktericidnipolimernikompozitinaosnovipolivinilbutiralûiorganomodifikovanogosio2âkiimistitʹionisribla AT malančukon baktericidnipolimernikompozitinaosnovipolivinilbutiralûiorganomodifikovanogosio2âkiimistitʹionisribla AT klimčukda baktericidnipolimernikompozitinaosnovipolivinilbutiralûiorganomodifikovanogosio2âkiimistitʹionisribla AT matûšovvf baktericidnipolimernikompozitinaosnovipolivinilbutiralûiorganomodifikovanogosio2âkiimistitʹionisribla AT lebedevev baktericidnipolimernikompozitinaosnovipolivinilbutiralûiorganomodifikovanogosio2âkiimistitʹionisribla AT tolstoval bactericidalpolymericcompositesbasedonpolyvinylbutyralandsilverionscontainingorganicallymodifiedsio2 AT malančukon bactericidalpolymericcompositesbasedonpolyvinylbutyralandsilverionscontainingorganicallymodifiedsio2 AT klimčukda bactericidalpolymericcompositesbasedonpolyvinylbutyralandsilverionscontainingorganicallymodifiedsio2 AT matûšovvf bactericidalpolymericcompositesbasedonpolyvinylbutyralandsilverionscontainingorganicallymodifiedsio2 AT lebedevev bactericidalpolymericcompositesbasedonpolyvinylbutyralandsilverionscontainingorganicallymodifiedsio2 |