PL238141B1 - Modyfikowane membrany celulozowe i sposób wytwarzania modyfikowanych membran celulozowych - Google Patents
Modyfikowane membrany celulozowe i sposób wytwarzania modyfikowanych membran celulozowych Download PDFInfo
- Publication number
- PL238141B1 PL238141B1 PL425105A PL42510518A PL238141B1 PL 238141 B1 PL238141 B1 PL 238141B1 PL 425105 A PL425105 A PL 425105A PL 42510518 A PL42510518 A PL 42510518A PL 238141 B1 PL238141 B1 PL 238141B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- cellulose
- membranes
- cellulose membranes
- modified
- modified cellulose
- Prior art date
Links
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 title claims abstract description 30
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 claims abstract description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylformamide Substances CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N N-Pentanol Chemical compound CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N decan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCO MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000005968 1-Decanol Substances 0.000 claims description 2
- IAZSXUOKBPGUMV-UHFFFAOYSA-N 1-butyl-3-methyl-1,2-dihydroimidazol-1-ium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCC[NH+]1CN(C)C=C1 IAZSXUOKBPGUMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PBIDWHVVZCGMAR-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-3-prop-2-enyl-2h-imidazole Chemical compound CN1CN(CC=C)C=C1 PBIDWHVVZCGMAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims description 2
- UXGNZZKBCMGWAZ-UHFFFAOYSA-N dimethylformamide dmf Chemical compound CN(C)C=O.CN(C)C=O UXGNZZKBCMGWAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 2
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 abstract description 2
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 abstract description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 abstract 1
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 abstract 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 241000222122 Candida albicans Species 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 241000192125 Firmicutes Species 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 229940095731 candida albicans Drugs 0.000 description 1
- 239000011852 carbon nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012009 microbiological test Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia są modyfikowane tlenkiem grafenu membrany celulozowe i sposób otrzymywania modyfikowanych tlenkiem grafenu membran celulozowych, które mają potencjalne zastosowanie jako membrany odporne na biofouling, materiały opakowaniowe lub biopolimery - nośniki leków, rusztowania do hodowli tkankowych, zawierające 70-99,5% celulozy oraz 0,5-30% GO. Przedmiotowy sposób wytwarzania membran celulozowych modyfikowanych GO polega na przygotowaniu mieszaniny zawierającej celulozę rozpuszczoną w rozpuszczalniku bezpośrednim oraz GO zdyspergowanego w DMF. Z tak przygotowanej mieszaniny wylewany jest film polimerowy, który następnie jest koagulowany w wodzie lub alkoholu pierwszorzędowym, zawierającym 1-10 atomów węgla w cząsteczce i suszony na powietrzu.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są modyfikowane membrany celulozowe i sposób wytwarzania modyfikowanych membran celulozowych, stosowanych jako materiały o właściwościach bioaktywnych.
Bioaktywne właściwości materiałów uzyskuje się poprzez ich modyfikację fizyczną, dodając cząstki lub związki posiadające aktywność biologiczną. Przykładem takich modyfikatorów są nanocząstki metali, takich jak srebro, złoto, tlenki metali - ZnO, T1O2, nanocząstki węglowe - węgiel aktywny, grafen, tlenek grafenu. Właściwości bioaktywnych modyfikatorów często wynikają z ich rozmiarów, stężenia oraz stopnia zdyspergowania w matrycy. W przypadku nanocząstek największy problem stanowi dobre zdyspergowanie domieszki, które zapewnia ich równomierne rozproszenie w całej objętości materiału.
W ostatnich czasach prowadzi się intensywne badania nad zastosowaniem tlenku grafenu (GO) w różnych dziedzinach ludzkiego życia. Badania wykazały, że jest to cząsteczka w właściwościach biobójczych, zarówno dla bakterii gram ujemnych, jak i gram dodatnich oraz grzybów. Literatura opisuje również różne mechanizmy oddziaływania GO na mikroorganizmy, prowadzące do ich śmierci. Tlenek grafenu posiada właściwości biobójcze zarówno w formie dyspersji, jak i cienkich monowarstw, mających zastosowanie w procesach membranowych. Celuloza jest biopolimerem ulegającym biodegradacji pod wpływem różnych czynników, między innymi mikroorganizmów. Cecha ta jest jej zaletą, którą próbuje się nadać materiałom syntetycznym. Jednak często łatwa biodegradacja celulozy jest jej wadą i ogranicza zastosowanie tego biopolimeru.
Ciekawym układem jest połączenie celulozy, która ulega biodegradacji i GO, który ma właściwości bioaktywne i otrzymanie porowatej membrany kompozytowej GO/CEL.
Otrzymane w doświadczeniu membrany GO/CEL posiadają właściwości bakteriobójcze i grzybobójcze, które zostały potwierdzone w testach mikrobiologicznych. Do badań wytypowano bakterie gram ujemne Escherichia coli - ATCC 35925-B2, gram-dodatnie Staphylococcuc aureus - ATCC 33741-B1 oraz grzyb z rodziny Candida albicans - ATCC BAA-473. Badania na wszystkich trzech przedstawicieli mikroorganizmów przeprowadzono dla wytypowanych próbek membran kompozytowych oraz dla samego GO.
Celem wynalazku jest opracowanie bioaktywnych membran kompozytowych na bazie celulozy modyfikowanej GO otrzymanych z dyspersji GO w roztworze celulozy w rozpuszczalniku bezpośrednim, mających potencjalne zastosowanie jako membrany odporne na biofouling, materiały opakowaniowe lub polimery do zastosowań medycznych, jak nośniki leków, rusztowania do hodowli tkankowych.
Modyfikowane membrany celulozowe, według wynalazku, charakteryzują się tym, że zawierają 70-99,5% wagowych celulozy oraz 0,5-30% wagowych GO, przy czym stężenie dodawanego roztworu celulozy w rozpuszczalniku bezpośrednim, w postaci EMIMAc lub BMIMCI lub AMIMCI wynosi 1-25% wag., a stężenie GO zdyspergowanego w DMF wynosi 2,5-5%.
Sposób wytwarzania membran celulozowych modyfikowanych tlenkiem grafenu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że miesza się w ilości 70-99,5% wag. roztworu 1-25% wag. celulozy w jej rozpuszczalniku bezpośrednim, octanie 1-etylo-3-metyloimidalozu - EMIMAc lub chlorku 1-butylo-3-metyloimidazolu - BMIMCI lub chlorku 1-allilo-3-metyloimidazolu - AMIMCI z dyspersją 2,5-5% GO w N,N-dimetyloformamidzie - DMF w ilości 0,5-30% wag., otrzymując mieszaninę, z której formuje się film polimerowy o grubości 0,1-5 mm, który następnie wytrąca się w koagulancie, w postaci wody destylowanej lub metanolu lub etanolu lub 1-propanolu lub 1-butanolu lub 1-pentanolu lub 1-heksanolu lub 1-oktanolu lub 1-dekanolu, po czym suszy na powietrzu.
P r z y k ł a d 1. Sposób przygotowania membran celulozowych modyfikowanych modyfikowanych GO polega na tym, że na wstępie przygotowuje się 10% roztwór celulozy w EMIMAc, do którego wprowadza się dyspersję zawierającą 4,5% GO w DMF i dokładnie miesza. Udział wagowy GO:CEL wynosi 1:99. Następnie z mieszaniny formuje się film na płaskiej powierzchni o grubości 0,2mm, który koaguluje się w etanolu. Otrzymane membrany suszy się na powietrzu.
P r z y k ł a d 2. Sposób przygotowania membran celulozowych modyfikowanych modyfikowanych GO polega na tym, że na wstępie przygotowuje się 5% roztwór celulozy w AMIMCI, do którego wprowadza się dyspersję zawierającą 3,7% GO w DMF i dokładnie miesza. Udział wagowy GO:CEL wynosi 16,7:83,3. Następnie z mieszaniny formuje się film na płaskiej powierzchni o grubości 0,5 mm, który koaguluje się w wodzie. Otrzymane membrany suszy się na powietrzu.
P r z y k ł a d 3. Sposób przygotowania membran celulozowych modyfikowanych modyfikowanych GO polega na tym, że na wstępie przygotowuje się 2,5% roztwór celulozy w BMIMCI, do którego
PL 238 141 B1 wprowadza się dyspersję zawierającą 2,5% GO w DMF i dokładnie miesza. Udział wagowy GO:CEL wynosi 3,8:96,2. Następnie z mieszaniny formuje się film na płaskiej powierzchni o grubości 0,1 mm, który koaguluje się w etanolu. Otrzymane membrany suszy się na powietrzu.
Claims (2)
1. Modyfikowane membrany celulozowe, znamienne tym, że zawierają 70-99,5% wagowych celulozy oraz 0,5-30% wagowych GO, przy czym stężenie dodawanego roztworu celulozy w rozpuszczalniku bezpośrednim, w postaci EMIMAc lub BMIMCI lub AMIMCI wynosi 1-25% wag., a stężenie GO zdyspergowanego w DMF wynosi 2,5-5%.
2. Sposób wytwarzania membran celulozowych modyfikowanych tlenkiem grafenu znamienny tym, że miesza się w ilości 70-99,5% wag. roztworu 1-25% wag. celulozy w jej rozpuszczalniku bezpośrednim, octanie 1-etylo-3-metyloimidalozu - EMIMAc lub chlorku 1-butylo-3-metyloimidazolu - BMIMCI lub chlorku 1-allilo-3-metyloimidazolu - AMIMCI z dyspersją 2,5-5% GO w N,N-dimetyloformamidzie - DMF w ilości 0,5-30% wag., otrzymując mieszaninę, z której formuje się film polimerowy o grubości 0,1-5 mm, który następnie wytrąca się w koagulancie, w postaci wody destylowanej lub metanolu lub etanolu lub 1-propanolu lub 1-butanolu lub 1-pentanolu lub 1-heksanolu lub 1-oktanolu lub 1-dekanolu, po czym suszy na powietrzu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL425105A PL238141B1 (pl) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | Modyfikowane membrany celulozowe i sposób wytwarzania modyfikowanych membran celulozowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL425105A PL238141B1 (pl) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | Modyfikowane membrany celulozowe i sposób wytwarzania modyfikowanych membran celulozowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL425105A1 PL425105A1 (pl) | 2019-10-07 |
| PL238141B1 true PL238141B1 (pl) | 2021-07-12 |
Family
ID=68099382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL425105A PL238141B1 (pl) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | Modyfikowane membrany celulozowe i sposób wytwarzania modyfikowanych membran celulozowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL238141B1 (pl) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105169964B (zh) * | 2015-10-14 | 2018-07-17 | 南京工业大学 | 高通量氧化石墨烯-醋酸纤维素复合膜的制备方法 |
| CN105396466B (zh) * | 2015-11-06 | 2020-07-31 | 北京化工大学 | 一种纤维素纳米纤维-氧化石墨烯杂化的复合超滤膜及其制备方法 |
| CN105921034A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-09-07 | 北京林业大学 | 一种氧化石墨烯改性醋酸纤维素正渗透膜的制备和应用 |
| PL231404B1 (pl) * | 2016-08-08 | 2019-02-28 | Univ Slaski | Sposób otrzymywania membran z tlenku grafenu lub jego pochodnych i celulozy |
| CN107321197B (zh) * | 2017-08-18 | 2021-01-05 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种复合纳滤膜及其制备方法 |
-
2018
- 2018-03-30 PL PL425105A patent/PL238141B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL425105A1 (pl) | 2019-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Batool et al. | Biogenic synthesis of silver nanoparticles and evaluation of physical and antimicrobial properties of Ag/PVA/starch nanocomposites hydrogel membranes for wound dressing application | |
| Alamri et al. | Biocidal polymers: synthesis and antimicrobial properties of benzaldehyde derivatives immobilized onto amine-terminated polyacrylonitrile | |
| Aradmehr et al. | A novel biofilm based on lignocellulosic compounds and chitosan modified with silver nanoparticles with multifunctional properties: Synthesis and characterization | |
| KR20120116387A (ko) | 나노 은-산화아연 조성물 | |
| Sharmin et al. | Synthesis and characterization of polyvinyl alcohol/corn starch/linseed polyol-based hydrogel loaded with biosynthesized silver nanoparticles | |
| DE102012103064A1 (de) | Verbundmaterial mit einem Trägermaterial und einem antimikrobiell wirksamen Agens | |
| Wang et al. | Multifunctional silk fibroin/PVA bio-nanocomposite films containing TEMPO-oxidized bacterial cellulose nanofibers and silver nanoparticles | |
| Dharmalingam et al. | Preparation and characterization of cellulose‐based nanocomposite hydrogel films containing CuO/Cu2O/Cu with antibacterial activity | |
| Das et al. | Biophysico-chemical interfacial attributes of Fe 3 O 4 decorated MWCNT nanohybrid/bio-based hyperbranched polyurethane nanocomposite: An antibacterial wound healing material with controlled drug release potential | |
| Jayaramudu et al. | Green synthesis of tea Ag nanocomposite hydrogels via mint leaf extraction for effective antibacterial activity | |
| Salehi-Abari et al. | Synthesis and Characterisation of semi-interpenetrating network of Polycaprolactone/polyethylene glycol diacrylate/zeolite-CuO as wound dressing | |
| Yan et al. | Fabrication of homogeneous and enhanced soybean protein isolate-based composite films via incorporating TEMPO oxidized nanofibrillated cellulose stablized nano-ZnO hybrid | |
| CN111410809A (zh) | 一种基于有机金属骨架的持续性抗菌聚乙烯醇薄膜及其制备方法 | |
| Punitha et al. | Antifouling activities of β-cyclodextrin stabilized peg based silver nanocomposites | |
| Yunusov et al. | Structure and properties of biodegradable carboxymethyl cellulose films containing silver nanoparticles | |
| Ediyilyam et al. | Synthesis, characterization and physicochemical properties of biogenic silver nanoparticle-encapsulated chitosan bionanocomposites | |
| Ehsani et al. | Fabrication of wound dressing cotton nano-composite coated with Tragacanth/Polyvinyl alcohol: Characterization and in vitro studies | |
| US20170114191A1 (en) | Method for producing polymer latex particle coated with silver nanoparticles | |
| Tang et al. | Pullulan-based nanocomposite films with enhanced hydrophobicity and antibacterial performances | |
| Liang et al. | Injectable antimicrobial hydrogels with antimicrobial peptide and sanguinarine controlled release ability for preventing bacterial infections | |
| Caloca et al. | Silver nanoparticles supported on polyethylene glycol/cellulose acetate ultrafiltration membranes: preparation and characterization of composite | |
| Esfahani et al. | Fabrication and characterization of a novel hydrogel network composed of polyvinyl alcohol/polyvinylpyrrolidone/nano-rGO as wound dressing application | |
| Hussain et al. | Biodegradable Packaging Based on Poly (vinyl Alcohol) and Carboxymethyl Cellulose Films Incorporated with Ascorbic Acid for Food Packaging Applications | |
| Chylińska et al. | Novel biocidal N-halamine plastic based on poly (vinyl chloride): preparation and characteristics | |
| PL238141B1 (pl) | Modyfikowane membrany celulozowe i sposób wytwarzania modyfikowanych membran celulozowych |