ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОГО МЕТОДА ВОССТАНОВЛЕНИЯ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БАКТЕРИЦИДНЫХ СОРБЕНТОВ

  • Еlena A. Farberova Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • Anastasia Yu. Katysheva Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • Elena A. Tingaeva Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • Sergey A. Smirnov Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • Andrey G. Starostin Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Ключевые слова: активная угольная ткань, бактерицидный сорбент, мелкодисперсные частицы металла, пористая структура, восстанавливающий реагент

Аннотация

Настоящая работа посвящена исследованию сорбционных и бактерицидных свойств активной угольной ткани, на поверхность которой методом химического осаждения нанесены мелкодисперсные частицы металла. В качестве восстановителей металлов, меди и серебра, в работе использованы аскорбиновая кислота и боргидрид натрия. Показано влияние восстановителя и природы мелкодисперсного металла на характер пористой структуры, бактерицидные и сорбционные характеристики полученных образцов волокнистых сорбентов. Установлено, что использование аскорбиновой кислоты для синтеза мелкодисперсных частиц меди и серебра на поверхности АУТ приводит к значительному снижению удельной поверхности и объемов мезо- и микропор получаемого сорбента по сравнению с исходной АУТ. При использовании в качестве восстановителя мелкодисперсных частиц меди боргидрида натрия также наблюдается снижение удельной поверхности и объемов сорбционных пор. Однако, образцы АУТ, модифицированные частицами серебра или их композицией с частицами мелкодисперсной меди, при использовании боргидрида натрия обладают по сравнению и АУТ исходной более высоким значением основных характеристик пористой структуры. Методом электронной микроскопии исследован характер распределения мелкодисперсных частиц металла на поверхности АУТ. Обнаружено, что частицы мелкодисперсной меди при химическом восстановлении прикрепляются к волокнам АУТ, практически равномерно распределяясь по всей поверхности ткани. Частицы серебра располагаются скоплениями кристаллов вдоль волокон. Исследованы сорбционные и бактерицидные свойства полученных образцов модифицированной АУТ, показана их высокая чувствительностью к клеткам микроорганизмов, которая сохраняется в течение длительного срока хранения. При этом АУТ, модифицированная частицами мелкодисперсной меди и серебра, сохраняет высокие сорбционные свойства.

Литература

Bukina Yu.A. Antibacterial properties and mechanism of bactericidal action of silver nanoparticles and ions. Vestn. Kazan. Tekhnol. Un-ta. 2012. N 14. P. 170-172 (in Russian).

Shurygina I.A., Sukhov B.G., Fadeyeva T.V. Mechanism of bactericidal action of Ag (0) - a nanocomposite: evolution of an initial composite and living microbic cell to a new composite. Izv. Vyssh. uchebn. Zaved. Fizika. 2011. N 2. P. 285-288 (in Russian).

Shurygina I.A., Hurygin M.G. The prospects of metals nanoparticles application for regenerative medicine. Sibir. Med. Obozr. 2018. N 4. P. 31-37 (in Russian).

Golokhvast K.S., Panichev A.M., Mishakov I.M. Ecotoxicology of nano - and microparticles of minerals. Izv. Samar. Nauch. Tsentra RAN. 2011. N 1. P. 51 – 59 (in Russian).

Pomogaiylo A.D., Rosenberg A.S., Uflyand I.E. Nanoparticles of metals in polymers. М.: Khimiya. 2000. 672 p. (in Russian).

Zemskova L.A. The modified carbon fibers: sorbents, electrode materials, catalysts. Vestn. DVO RAN. 2009. N 2. P. 40-41 (in Russian).

Warshavskiy V.Ya. Carbon fibers. M.: Izd-vo Varshavskiy, PIK VINITI. 2007. 500 p. (in Russian).

Lysenko A.A. Prospects of development in carbon fibrous sorbents researches and production. Khim. Volokna. 2007. N 2. P. 4–11 (in Russian).

Vikarchuk A.A., Gryzunova N.N., Gryzunov A.M., Romanov A.E. Growth of metal crystals in the course of electrocrystallization with simultaneous mechanoactivation of their surface. Vestn. Tambov. Un-ta. Estestv. Tekhn. Nauki. 2016. V. 21. N 3. P. 730–733 (in Russian). DOI: 10.20310/1810-0198-2016-21-3-730-733.

Gryzunov A.M., Vikarchuk A.A. The fragmented structures of copper in temperature fields. Vektor Nauki TGU. 2017. N 4. P. 32–39 (in Russian). DOI: 10.18323/2073-5073-2017-4-32-39.

Vikarchuk A.A., Volenko A.P. Pentagonal crystals of copper, variety of forms of their growth and internal structure features. Fizika Tverdogo Tela. 2005. V. 47. N 2. P. 339–344 (in Russian).

Farberova E.A., Tingaeva E.A., Maksimov A.S. Development of sorption materials with bactericidal properties for use in water treatment. Vestn. PNIPU. Khim. Tekhnol. Biotekhnol. 2012. N 14. P. 193–197 (in Russian).

Farberova E.A., Tingaeva E.A., Katysheva A.Yu. Fibrous bactericidal carboniferous material for water treatment. Butlerov Soobshch. 2017. V. 49. N 2. P. 137–143 (in Russian).

Soldatenko E.M., Doronin S.Yu., Chernova R.K. Chemical ways of receiving copper nanoparticles. Butlerov Soobshch. 2014. V. 37. N 2. P. 103–113 (in Russian).

Vdovina S.N., Ferapontov N.B., Zolotukhina E.V., Nesterova E.A. Chemical sedimentation of copper in gels of the sewed polyvinyl alcohol and polyacrylamide. Kondensir. Sredy Mezhfaz. Granitsy. 2010. V. 12. N 2. P. 93–100 (in Russian).

Branicky G.A. Growth of threadlike structures of silver at the surface of copper. Khim. Fizika. 2004. V. 23. N 11. P. 23–35 (in Russian).

Abdulla-Al-Mamun M., Kusumoto Y., Muruganandham M. New simple synthesis of copper nanoparticles in water/acetonitrile mixed solvent and their characterization. Mater. Lett. 2009. V. 63. N 23. P. 2007–2009. DOI: 10.1016/j.matlet.2009.06.037.

Saykova S.V., Vorobyov S.A., Mikhlin Yu.L. Influence of reaction conditions on process of formation of copper (II) particles by water solutions of a natrium borone. Zhurn. Sibir. Federal. Un-ta. Khimiya. 2012. V. 5. N 1. P. 61–72 (in Russian).

Lysak V.V., Zheldakova R.A. Microbiology: methodical recommendations for laboratory researches and control of students’ independent work. Minsk: BGU. 2002. 100 p. (in Russian).

Selyutin A.A., Kolonitsky P.D., Sukhodolov N.G. Synthesis and characterization of nanoregular sorbents on the basis of zirconium oxide. Nauch. Priborostroenie. 2013. V. 23. N 1. P. 115–122 (in Russian).

Опубликован
2020-03-08
Как цитировать
FarberovaЕ. A., Katysheva, A. Y., Tingaeva, E. A., Smirnov, S. A., & Starostin, A. G. (2020). ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОГО МЕТОДА ВОССТАНОВЛЕНИЯ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БАКТЕРИЦИДНЫХ СОРБЕНТОВ. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 63(3), 46-53. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20206303.6047
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорг. и органических веществ, теоретические основы