CZ201638A3 - Polymerní substrát s imobilizovanými nanočásticemi stříbra a způsob jeho přípravy - Google Patents

Polymerní substrát s imobilizovanými nanočásticemi stříbra a způsob jeho přípravy Download PDF

Info

Publication number
CZ201638A3
CZ201638A3 CZ2016-38A CZ201638A CZ201638A3 CZ 201638 A3 CZ201638 A3 CZ 201638A3 CZ 201638 A CZ201638 A CZ 201638A CZ 201638 A3 CZ201638 A3 CZ 201638A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
substrate
silver
water
silver nanoparticles
polymeric linker
Prior art date
Application number
CZ2016-38A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ307996B6 (cs
Inventor
Jana Soukupová
Radek Zbořil
Original Assignee
Univerzita Palackého v Olomouci
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univerzita Palackého v Olomouci filed Critical Univerzita Palackého v Olomouci
Priority to CZ2016-38A priority Critical patent/CZ307996B6/cs
Priority to PCT/CZ2017/050002 priority patent/WO2017129153A1/en
Priority to ES17714150T priority patent/ES2775924T3/es
Priority to EP17714150.4A priority patent/EP3407715B1/en
Priority to PL17714150T priority patent/PL3407715T3/pl
Publication of CZ201638A3 publication Critical patent/CZ201638A3/cs
Publication of CZ307996B6 publication Critical patent/CZ307996B6/cs

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/08—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing solids as carriers or diluents
    • A01N25/10—Macromolecular compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
    • A01N59/16—Heavy metals; Compounds thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01C—CHEMICAL OR BIOLOGICAL TREATMENT OF NATURAL FILAMENTARY OR FIBROUS MATERIAL TO OBTAIN FILAMENTS OR FIBRES FOR SPINNING; CARBONISING RAGS TO RECOVER ANIMAL FIBRES
    • D01C1/00—Treatment of vegetable material
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
    • D01D1/02—Preparation of spinning solutions
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0015—Electro-spinning characterised by the initial state of the material
    • D01D5/003—Electro-spinning characterised by the initial state of the material the material being a polymer solution or dispersion
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties
    • D01F1/103—Agents inhibiting growth of microorganisms
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/16—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one other macromolecular compound obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as constituent
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • D04H1/728—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged by electro-spinning
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/58—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with nitrogen or compounds thereof, e.g. with nitrides
    • D06M11/64—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with nitrogen or compounds thereof, e.g. with nitrides with nitrogen oxides; with oxyacids of nitrogen or their salts
    • D06M11/65—Salts of oxyacids of nitrogen
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/83—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with metals; with metal-generating compounds, e.g. metal carbonyls; Reduction of metal compounds on textiles
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M16/00—Biochemical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. enzymatic
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M23/00—Treatment of fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, characterised by the process
    • D06M23/08—Processes in which the treating agent is applied in powder or granular form
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N1/00—Linoleum, e.g. linoxyn, polymerised or oxidised resin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/0806—Silver
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/02—Applications for biomedical use
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/12—Applications used for fibers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
    • C08L2205/16—Fibres; Fibrils
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/04—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
    • D01F6/625—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters derived from hydroxy-carboxylic acids, e.g. lactones
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/70—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyurethanes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2400/00—Specific information on the treatment or the process itself not provided in D06M23/00-D06M23/18
    • D06M2400/01—Creating covalent bondings between the treating agent and the fibre

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Biophysics (AREA)

Abstract

Řešení poskytuje způsob přípravy polymerního substrátu s imobilizovanými nanočásticemi stříbra, kdy se připraví substrát ze směsi vodonerozpustného polymeru a polymerního linkeru obsahujícího Ag-redukující funkční skupiny obsahující atom dusíku a/nebo síry s volným elektronovým párem a následně se na substrát působí vodným roztokem stříbrných iontů za vzniku stříbrných nanočástic kovalentně imobilizovaných na substrátu prostřednictvím atomu dusíku a/nebo síry polymerního linkeru. Dále je popsán antimikrobiální materiál, obsahující substrát ze směsi vodonerozpustného polymeru a polymerního linkeru obsahujícího funkční skupiny obsahující atom dusíku a/nebo síry s volným elektronovým párem, přičemž na tyto funkční skupiny jsou kovalentně imobilizovány nanočástice stříbra.

Description

Polymemí substrát s imobilizovanými nanočásticemi stříbra a způsob jeho přípravy
Oblast techniky
Předkládaný vynález se týká způsobu přípravy kompozitního polymemího substrátu s imobilizovanými nanočásticemi stříbra a substrátu připravitelného uvedeným způsobem.
Dosavadní stav techniky
V současné době známé postupy umožňují cílenou modifikaci rozličných substrátů nanočásticemi stříbra (AgNPs), s cílem antimikrobiálního ošetření materiálu nebo vytvoření antifoulingové ochrany (prodloužení životnosti některých filtračních/vláknitých struktur), ale neřeší problém uvolňování nanočástic stříbra, případně nanočástic stříbra i s jejich linkery. Český patent 303502 popisuje způsoby imobilizace AgNPs prostřednictvím kovalentní vazby mezi Ag a linkerem, ale neeliminuje možnost uvolnění celého kompozitu, tj. Ag-linker, ze substrátu vlivem mechanické námahy nebo například u filtračních materiálů vlivem vysokých tlaků průtočného média nebo vysokých průtoků média.
Tento problém řeší předkládaný vynález tak, že poskytuje způsob imobilizace nanočástic stříbra, který zajišťuje jejich ukotvení v substrátu takovým způsobem, že je účinně zabráněno uvolnění nanočástic stříbra/nanočástic stříbra i s polymemím linkerem z kompozitu. Postup dále zjednodušuje celý proces funkcionalizace povrchů a dovoluje práci za významně nižších teplot, což je pro některé substráty klíčové.
Podstata vynálezu
Předkládaný vynález poskytuje způsob přípravy polymemího substrátu s imobilizovanými nanočásticemi stříbra, jehož podstata spočívá vtom, že se připraví substrát ze směsi vodonerozpustného polymeru a polymemího línkem obsahujícího Ag-redukující funkční skupiny (tj. funkční skupiny schopné redukovat ionty stříbra) obsahující atom dusíku a/nebo síry s volným elektronovým párem a následně se na substrát působí vodným roztokem stříbrných iontů za vzniku nanočástic stříbra kovalentně mobilizovaných na substrátu prostřednictvím atomu dusíku a/nebo síry polymemího linkeru.
Vodonerozpustný polymer je s výhodou syntetický polymer, výhodněji vybraný ze skupiny zahrnující polyurethany, polylaktát, polyglykolid, poly(laktát-co-glykolid), polyethylen, polypropylen, polyamid, sacharidy, jako například celulózu nebo chitosan.
Ag-redukující funkční skupiny zahrnují všechny skupiny obsahující dusík nebo síru a zároveň disponující volným elektronovým párem, tzn. například amino, imino, imido, sulfanyl, sulfinyl či thioetherová skupina.
Polymemí linker má s výhodou molekulovou hmotnost od 300 g.mol'1 do 1 000 000 g.mof1 a má buď lineární či větvenou strukturu řetězce. Výhodným polymemím linkerem je např. polyethylenimin či rozvětvený polymer s terminálními thioskupinami.
Substrát může být například vláknitý, nanovláknitý, plochý nebo tvarovatelný do různých 3D struktur. V případě vláknitého nebo nanovláknitého substrátu se zvlákňování provádí ze směsi vodonerozpustného polymeru a polymemího linkeru. V rámci předkládaného vynálezu bylo zjištěno, že připraví-li se substrát ze směsi vodonerozpustného polymeru a polymerního linkeru, je to postačující pro zabránění uvolnění kompozitu Ag-linker, což je nevýhoda řešení podle CZ 303502.
Polymemí linker je v substrátu s výhodou obsažen v koncentraci od 0,0001 hm. % do 5 hm. %, vztaženo na celkovou hmotnost vodonerozpustného polymeru.
Stříbrné ionty mohou být ve formě sloučeniny obsahující stříbrné ionty, což může být stříbrná vodorozpustná sůl, jako např. AgNCh, AgClCU, AgF, nebo vodorozpustný komplex stříbrných iontů jako např. diaminstříbrný komplex.
Působení vodným roztokem sloučeniny obsahující stříbrné ionty na substrát se s výhodou provádí při koncentraci roztoku stříbrných iontů v rozmezí 0,0001 mol-dm'3 až 5 mol-dm'3; s výhodou při teplotě média od 5 °C do 95 °C, ideálně však za laboratorní teploty, s výhodou po dobu 1 s až 60 minut.
• · · · • · · ···· ··· • · · · ····· • · · · · ···· • · · · ·· · ···· · .*
Výsledný kompozitní materiál vykazuje požadované antimikrobiální vlastnosti prostřednictvím kovalentně vázaných nanočástic stříbra, které jsou navíc pevně kotveny prostřednictvím polymerního linkeru, který je sám ukotven do struktury substrátu. Na rozdíl od pouhého kotvení samotných nanočástic stříbra do substrátu je zde celý povrch nanočástic stříbra dostupný pro antimikrobiální účinnost a částice se z povrchu mechanicky neuvolňují, což je klíčovým parametrem například pro použití tohoto materiálu v technologiích čištění vod či medicinálních aplikacích.
Předmětem předkládaného materiálu je dále antimikrobiální materiál s obsahem nanočástic stříbra, jehož podstata spočívá vtom, že obsahuje substrát ze směsi vodonerozpustného polymeru a polymerního linkeru obsahujícího funkční skupiny obsahující atom dusíku a/nebo síry, na něž jsou kovalentně imobilizovány nanočástice stříbra. Antimikrobiální materiál je s výhodou připravitelný způsobem podle předkládaného vynálezu.
Objasnění výkresů
Obr. 1 ukazuje mikrofotografii nanovláken připravených podle příkladu 1. Obr. 2 ukazuje mikrofotografii nanovláken připravených podle příkladu 2. Obr. 3 ukazuje mikrofotografii nanovláken připravených podle příkladu 3.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1: Vlákna polyurethanu (PU) s imobilizovanými nanočásticemi stříbra na všech površích
Nanovláknité struktury polyurethanu (PU), tj. vlákna mající průměr v rozmezí desítek až stovek nm, jsou připravována pomocí koaxiálního zvlákňování/elektrospiningu ze směsi PU rozpuštěného v dimethylformamidu (DMF). V DMF je rozpuštěn PU v hmotnostním poměru 4%. Po homogenizaci je do směsi přidán polyethylenimin (tj. rozvětvený polymemí linker obsahující atomy dusíku svolným elektronovým párem, které jsou dostupné kvyužití z hlediska redukce a stabilizace následně generovaných a současně imobilizovaných nanočástic stříbra) o molekulové hmotnosti 25000 g.moF1 (v koncentraci 1 hm. % ve vztahu k hmotě PU). Po homogenizaci směsi DMF:PU:PEI je provedeno zvláknění směsi pomocí • ·
4 * · · ·
444 · 4 4 44 elektrospinningu. Vytažené vlákno je sbíráno na rotačním kolektoru, kde vzniká kompaktní vrstva těchto vláken bez cílené orientace (tzv. ve formě označované jako „mesh“). Takto připravená struktura obsahující vlákna s imobilizovaným í polymemím linkerem ve své struktuře jsou výhodně použitelná pro cílenou depozici nanočástic stříbra ponořením do roztoku prekurzoru nanočástic stříbra, tj. do dusičnanu stříbrného o koncentraci 8-10'4 mol.dm'3. Z roztoku jsou nanovlákna ihned vytažena a struktura vymyta vodou z důvodu odstranění veškerých zbytků prekurzoru ze všech kavit. Tímto způsobem jsou tedy odstraněna všechna chemická residua, která nejsou kotvena k povrchu vláken. Celý proces probíhá při laboratorní teplotě. Mezi heteroatomem a Ag je silná koordinačně-kovalentní vazba a linker samotný je uchycený ve struktuře substrátu. Z tohoto důvodu nezhrozí uvolňování nanočástic samotných nebo s polymerním linkerem z připraveného kompozitu.
Takto připravený vzorek PU vláken s imobilizovanými AgNPs byl podroben mineralizaci s cílem převedení všech AgNPs na Ag+ a jejich kvantifikaci pomocí AAS. Identické analýze byl podroben materiál po 24 hodinách pobytu ve vodném prostředí na třepačce. Množství stříbra identifikované v materiálu po syntéze a po 24hod. třepání bylo téměř identické (pozn. úbytek 0,1 hm% představuje chybu měření a může korespondovat s uvolněnými Ag+ ionty z povrchu nanočástic stříbra, což je proces, na kterém je založen antimikrobiální efekt těchto částic).
Struktura polymemích vláken polyuretanu s imobilizovanými molekulami hyperrozvětveného polyethyleniminu a následně na povrchu imobilizovanými nanočásticemi stříbra prokázala antimikrobiální účinnost vůči modelovým organismům rodu Staphylococcus a Escherichia (testováno podle normy JIS1902/ISO20743 pro textilie). Testované vzorky měly velikost 5x5 cm a koncentrace inokula byla 105 CFU/mL. Při testování byl kompletně potlačen nárůst bakterií u vzorků funkcionalizovaných nanočásticemi stříbra oproti vzorkům polyuretanových vláken, které byly použity jako srovnávací vzorek.
Příklad 2: Vlákna poly(laktát-co-glykolid)u (PLGA) s imobilizovanými nanočásticemi stříbra na všech površích
Nanovláknité struktury poly(laktát-co-glykolid)u u (PLGA), tj. vlákna mající průměr ve stovkách nanometrů jsou připravována pomocí elektrospinning ze směsi PLGA rozpuštěného v chloroformu (CHCI3, 95%) s přídavkem dimethylformamidu (DMF; 5%). Ve směsi DMF a chloroformu je rozpuštěn PLGA s molekulovou hmotností 50 000 až 75 000 g.mol1 • · • · · · • · ··· · · · ···· ·· ··· ··· ·· v hmotnostním poměru 30 %. Po homogenizaci směsi PLGA:DMF:CHC13 na třepačce je do roztoku přidán hyperrozvětvený polyethylenimin (PEI) s molekulovou hmotností 25 000 g.moF1 (tj, rozvětvený polymemí linker obsahující atomy dusíku s volným elektronovým párem, který je dostupný k využití z hlediska redukce a stabilizace následně generovaných a současně imobilizovaných nanočástic stříbra) v koncentraci 0,1 hm. % ve vztahu k hmotě PLGA. Následně je provedeno zvláknění směsi pomocí elektrospinningu. Vytažené vlákno je sbíráno na rotačním kolektoru ve formě orientovaných vláken. Takto připravená vlákna, obsahující ve své struktuře polymemí linker pro cílenou depozici nanočástic stříbra, jsou následně ponořena do roztoku prekurzoru nanočástic stříbra, tj. do dusičnanu stříbrného o koncentraci 5-10 mol.dm' . V roztoku jsou vlákna ponechána po dobu 3 minut a ihned vytažena. Následně jsou promyta destilovanou vodou s cílem odstranění zbytku prekurzoru nanočástic stříbra. Mezi heteroatomem a Ag je silná koordinačně-kovalentní vazba a linker samotný je uchycený ve struktuře. Z tohoto důvodu nehrozí uvolňování nanočástic samotných nebo s polymemím linkerem.
Příklad 3: Nanovlákna polylaktát-co-glycolidu (PLGA) s imobilizovánými nanočásticemi stříbra na všech površích
Nanovláknité struktury polylaktát-co-glycolidu (PLGA), tj. vlákna mající průměr v desítkách nanometrů jsou připravována pomocí elektrospiningu ze směsi PLGA rozpuštěného v tetrahydrofuranu (THF; 50%) s přídavkem chloroformu (CHCI3, 50%). Ve směsi THF a chloroformu je rozpuštěn PLGA s molekulovou hmotností 50 000 až 75 000 g.mol'1 v hmotnostním poměru 30%. Po homogenizaci směsi PLAG:THF:CHC13 na třepačce je do roztoku přidán hyperrozvětvený polyethylenimin s molekulovou hmotností 750 000 g.mol’1 (pozn. rozvětvený polymemí linker obsahující dostatečné množství dusíku s volným elektronovým párem, který je dostupný k využití z hlediska redukce a stabilizace následně generovaných a současně imobilizovaných nanočástic stříbra) v koncentraci 0,1 hm. % ve vztahu k hmotě PLGA. Následně je provedeno zvláknění směsi pomocí elektrospinningu. Vytažené vlákno je sbíráno na rotačním kolektoru, kde vzniká kompaktní vrstva těchto vláken bez cílené orientace (tzv. ve formě označované jako „mesh“). Takto připravená vlákna, obsahující ve své struktuře polymemí linker pro cílenou depozici nanočástic stříbra, jsou následně ponořena do roztoku prekurzoru nanočástic stříbra, tj. do dusičnanu stříbrného o koncentraci Í-IO'2 mol.dm'3. V roztoku jsou vlákna ponechána po dobu 3 minut a následně vytažena. Poté je struktura promyta destilovanou vodou s cílem odstranění zbytku prekurzoru nanočástic stříbra. Mezi heteroatomem a Ag je silná koordinačně-kovalentní vazba a linker samotný je uchycený ve struktuře. Z tohoto důvodu nehrozí uvolňování nanočástic samotných nebo s polymemím linkerem.

Claims (8)

1. Způsob přípravy polymemího substrátu s imobilizovanými nanočásticemi stříbra, vyznačený tím, že se připraví substrát ze směsi vodonerozpustného polymeru a polymemího linkeru obsahujícího Ag-redukující funkční skupiny obsahující atom dusíku a/nebo síry s volným elektronovým párem a následně se na substrát působí vodným roztokem stříbrných iontů za vzniku nanočástic stříbra kovalentně imobilizovaných na substrátu prostřednictvím atomu dusíku a/nebo síry polymemího linkeru.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že vodonerozpustný polymer je syntetický polymer, výhodněji vybraný ze skupiny zahrnující polyurethany, polylaktát, polyglykolid, poly(laktát-co-glykolid), polyethylen, polypropylen, polyamid, sacharidy, jako například celulózu nebo chitosan.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že Ag-redukující funkční skupiny jsou vybrány ze skupiny zahrnující amino, imino, imido, sulfanyl, sulfínyl či thioetherové skupiny.
4. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačený tím, že polymemí linker je vybrán ze skupiny zahrnující polyethylenimin a rozvětvené polymery s terminálními thioskupinami.
5. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačený tím, že polymemí linker je v substrátu obsažen v koncentraci od 0,0001 hm. % do 5 hm. %, vztaženo na celkovou hmotnost vodonerozpustného polymeru.
6. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačený tím, že stříbrné ionty jsou ve formě stříbrné vodorozpustné soli nebo vodorozpustného komplexu stříbrných iontů.
7. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačený tím, že působení vodným roztokem stříbrných iontů na substrát se provádí při koncentraci roztoku stříbrných iontů v rozmezí 0,0001 mol-dm’3 až 5 mol-dm'3; s výhodou při teplotě média od 5 °C do 95 °C, s výhodou po dobu 1 s až 60 minut.
·· · · • ··*· ··· • ·· · · · · · • ··· ·· ·· • · · ♦ · · • · · · · · · · · · ·
8. Antimikrobiální materiál s obsahem nanočástic stříbra, vyznačený tím, že obsahuje substrát ze směsi vodonerozpustného polymeru a polymerního linkeru obsahujícího funkční skupiny obsahující atom dusíku a/nebo síry s volným elektronovým párem, přičemž na těchto funkčních skupinách jsou kovalentně imobilizovány nanočástice stříbra.
CZ2016-38A 2016-01-27 2016-01-27 Polymerní substrát s imobilizovanými nanočásticemi stříbra a způsob jeho přípravy CZ307996B6 (cs)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2016-38A CZ307996B6 (cs) 2016-01-27 2016-01-27 Polymerní substrát s imobilizovanými nanočásticemi stříbra a způsob jeho přípravy
PCT/CZ2017/050002 WO2017129153A1 (en) 2016-01-27 2017-01-25 Polymer substrate with immobilized silver nanoparticles and method of preparation thereof
ES17714150T ES2775924T3 (es) 2016-01-27 2017-01-25 Sustrato polimérico con nanopartículas de plata inmovilizadas y método de preparación del mismo
EP17714150.4A EP3407715B1 (en) 2016-01-27 2017-01-25 Polymer substrate with immobilized silver nanoparticles and method of preparation thereof
PL17714150T PL3407715T3 (pl) 2016-01-27 2017-01-25 Podłoże polimerowe z unieruchomionymi nanocząstkami srebra i sposób jego wytwarzania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2016-38A CZ307996B6 (cs) 2016-01-27 2016-01-27 Polymerní substrát s imobilizovanými nanočásticemi stříbra a způsob jeho přípravy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ201638A3 true CZ201638A3 (cs) 2017-08-09
CZ307996B6 CZ307996B6 (cs) 2019-10-09

Family

ID=58448235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2016-38A CZ307996B6 (cs) 2016-01-27 2016-01-27 Polymerní substrát s imobilizovanými nanočásticemi stříbra a způsob jeho přípravy

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3407715B1 (cs)
CZ (1) CZ307996B6 (cs)
ES (1) ES2775924T3 (cs)
PL (1) PL3407715T3 (cs)
WO (1) WO2017129153A1 (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112962216B (zh) * 2021-02-07 2022-02-01 宁波工程学院 尼龙6/壳聚糖/贵金属纳米纤维的制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10323597A1 (de) * 2003-05-19 2004-12-09 Aesculap Ag & Co. Kg Medizintechnisches Produkt, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung
KR100760652B1 (ko) * 2006-01-26 2007-10-04 인하대학교 산학협력단 은 나노입자 함유 폴리우레탄 나노섬유 매트의 제조방법
JP2008095266A (ja) * 2006-10-12 2008-04-24 Hodai Lee ナノ素材を用いた複合繊維フィルター、ナノ素材を用いた複合繊維フィルターの製造装置及びナノ素材を用いた複合繊維フィルターの製造方法
US8834917B2 (en) * 2007-11-13 2014-09-16 Jawaharlal Nehru Centre For Advanced Scientific Research Nanoparticle composition and process thereof
KR20100026083A (ko) * 2008-08-29 2010-03-10 고려대학교 산학협력단 고무 쉬트 및 그 제조 방법
US20130112618A1 (en) * 2011-08-08 2013-05-09 Mamadou S. Diallo Filtration membranes, related nano and/or micro fibers, composites methods and systems
CZ303502B6 (cs) * 2011-09-02 2012-10-24 Univerzita Palackého v Olomouci Zpusob imobilizace nanocástic stríbra na pevné substráty
WO2013116408A1 (en) * 2012-01-30 2013-08-08 California Institute Of Technology Filtration membranes and related compositions, methods and systems

Also Published As

Publication number Publication date
PL3407715T3 (pl) 2020-06-01
WO2017129153A1 (en) 2017-08-03
CZ307996B6 (cs) 2019-10-09
EP3407715B1 (en) 2019-12-18
ES2775924T3 (es) 2020-07-28
EP3407715A1 (en) 2018-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Designment of polydopamine/bacterial cellulose incorporating copper (II) sulfate as an antibacterial wound dressing
Wang et al. Low-pressure driven electrospun membrane with tuned surface charge for efficient removal of polystyrene nanoplastics from water
Mokhena et al. Electrospun alginate nanofibres impregnated with silver nanoparticles: Preparation, morphology and antibacterial properties
Lee et al. Electrospun chitosan nanofibers with controlled levels of silver nanoparticles. Preparation, characterization and antibacterial activity
Pereira et al. First report of electrospun cellulose acetate nanofibers mats with chitin and chitosan nanowhiskers: Fabrication, characterization, and antibacterial activity
Xie et al. Co-deposition towards mussel-inspired antifouling and antibacterial membranes by using zwitterionic polymers and silver nanoparticles
Feng et al. Antibiofouling zwitterionic gradational membranes with moisture retention capability and sustained antimicrobial property for chronic wound infection and skin regeneration
Cheng et al. Ag nanoparticles decorated PVA-co-PE nanofiber-based membrane with antifouling surface for highly efficient inactivation and interception of bacteria
Lee et al. Chitosan/polyurethane blended fiber sheets containing silver sulfadiazine for use as an antimicrobial wound dressing
He et al. Preparation of aminoalkyl‐grafted bacterial cellulose membranes with improved antimicrobial properties for biomedical applications
Villarreal-Gómez et al. Antimicrobial effect of electrospun nanofibers loaded with silver nanoparticles: influence of Ag incorporation method
KR20080005549A (ko) 적어도 하나의 폴리머 나노섬유층을 포함하는 직물 및전기방사를 통해 폴리머 용액으로부터 폴리머 나노섬유층을생산하는 방법
Shalan et al. Electrospun nanofibrous membranes of cellulose acetate containing hydroxyapatite co-doped with Ag/Fe: morphological features, antibacterial activity and degradation of methylene blue in aqueous solution
WO2012027242A1 (en) High flux microfiltration membranes with virus and metal ion adsorption capability for liquid purification
Zhou et al. Removal of copper ions from aqueous solution by adsorption onto novel polyelectrolyte film-coated nanofibrous silk fibroin non-wovens
Mehdi et al. Regenerated silk nanofibers for robust and cyclic adsorption–desorption on anionic dyes
Yang et al. Construction and characterization of an antibacterial/anticoagulant dual-functional surface based on poly l-lactic acid electrospun fibrous mats
Liu et al. Robust immobilization of anionic silver nanoparticles on cellulose filter paper toward a low-cost point-of-use water disinfection system with improved anti-biofouling properties
US9505027B2 (en) Method of immobilization of silver nanoparticles on solid substrates
Liang et al. Facile construction of long-lasting antibacterial membrane by using an orientated halloysite nanotubes interlayer
CZ201638A3 (cs) Polymerní substrát s imobilizovanými nanočásticemi stříbra a způsob jeho přípravy
Liu et al. Antibacterial modification of microcrystalline cellulose by grafting copolymerization
Vega-Avila et al. Biopolymers nanofibers for biomedical applications and environmental applications
Lipatova et al. Functionalization of synthetic fibrous materials using nanosized polymer carriers
Gu et al. Functional polymeric hybrid nanotubular materials derived from natural cellulose substances