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아미노가 접목된 폴리아크릴로니트릴 섬유에 은 나노입자의 제자리 합성 및 항균 활성

초록

본 연구에서는 고압증기멸균기에서 아미드화 반응을 통해 아미노 하이퍼브랜치 폴리머(HBP)-그라프트된 폴리아크릴로니트릴(PAN) 섬유를 제조하였다. 준비된 PAN-G-HBP 섬유는 Ag + 를 복합화할 수 있습니다. 아미노 HBP의 아미노 그룹을 통해, 그리고 뜨거운 증기 조건에서 Ag + HBP의 환원성을 통해 Ag0로 전환될 수 있습니다. PAN-G-HBP 및 Ag 나노입자(NPs) 코팅된 섬유는 FTIR, UV-VIS DRS, FE-SEM, EDS, XPS 및 항균 측정을 통해 특성화되었습니다. FTIR 결과 HBP가 PAN 섬유 표면에 접목되었음을 확인했습니다. FE-SEM은 HBP로 그라프팅한 후 PAN 섬유의 평균 직경이 증폭되었음을 보여주었다. EDS, XPS 및 UV-VIS DRS 방법은 고온 증기 조건 및 HBP의 환원성으로 Ag NP가 PAN-G-HBP에 균일하게 코팅됨을 나타냅니다. Ag 나노입자가 코팅된 섬유는 Escherichia coli에 대해 우수한 항균성을 나타냅니다. 및 포도상구균. 가정에서 20번의 세탁 조건에서도 Ag NPs 코팅 PAN 섬유의 항균 감소는 98.94% 이상 달성할 수 있습니다.

소개

단량체 아크릴로니트릴을 자유 라디칼 중합하여 얻은 폴리아크릴로니트릴(PAN) 섬유는 날씨, 태양, 산 및 산화제에 대한 내성이 우수합니다[1,2,3]. 일반적으로 PAN 섬유는 양모 원단을 대체하거나 혼용하는 용도로 사용되며, 커튼 등의 실내장식용 천으로 적합합니다. PAN 섬유 제품은 푹신하고 부드러우며 직경이 매우 미세하고 비표면적이 넓습니다[4,5,6]. 이 제품은 PAN의 분자 구조에 작용기가 없기 때문에 산업적 사용이 제한적이다[7]. PAN 섬유의 시아노 그룹은 아민화, 아미드옥심화, 설폰화와 같은 다양한 활성 그룹으로 쉽게 변형될 수 있으며, 그 다음 그룹을 추가로 접목하여 기능성 PAN 섬유를 얻고 다양한 분야에서 그 응용을 확장할 수 있습니다[8,9, 10,11]. Wang et al. [12]는 고압증기멸균기에서 물 매개 가수분해 및 아미드화 반응을 통해 하이퍼브랜치 폴리에틸렌이민(HPEI)에 의한 PAN 섬유의 변형을 조사했습니다. 얻어진 섬유는 작은 크기의 Au 나노입자(NP) 제조에서 지지체 및 안정제로 성공적으로 사용될 수 있었습니다. . Juet al. [13]은 PAN 섬유 표면에서 성장한 폴리아미도아민을 조사한 결과 처리된 섬유가 우라늄 흡착을 통해 해수에서 추출될 수 있음을 발견했다. 이 보고서에서 HPEI는 매우 고가의 폴리머이며 PAN 섬유의 그래프트를 제어하는 ​​것은 항상 어렵고 많은 단계가 필요합니다.

은은 널리 사용되는 재료이며 박테리아, 곰팡이 및 바이러스에 효과적인 것으로 입증되었습니다. Ag NPs를 포함하는 섬유는 바이오텍스타일, 상처 드레싱, 생물학적 보호 재료, 운동복 등을 포함한 다양한 응용을 위해 준비되었습니다. Ag NPs와 섬유질의 조합을 개선하기 위한 연구가 진행되었습니다[14]. 포도당, 수소화붕소나트륨(NaBH4)과 같은 많은 환원제 ) 및 폴리페놀은 Ag + 의 환원에 사용되었습니다. Ag NP를 얻기 위해 섬유에 대한 코팅 전략은 주로 패드 건식 경화, 스프레이, 제자리 증착 및 졸-겔 코팅을 포함하는 용액 기반 조립 기술에 따라 다릅니다. 또한, 폴리비닐 아세테이트, 폴리우레탄 수지 및 폴리아크릴 에스테르는 섬유에 은 나노입자를 고정하는 데 필수적이었습니다[15]. 따라서 섬유 표면에 Ag Nps를 적용하는 것은 종종 어렵고 많은 단계가 필요합니다[16].

우리의 이전 연구에서 여러 개의 아미노 그룹과 내부 나노 공동을 갖는 구형 3차원 구조를 포함하는 아미노 하이퍼브랜치 폴리머(HBP)가 합성되었으며[17], 말단 아미노 그룹은 중금속 입자 및 그 나노 입자와의 화학적 흡착을 쉽게 생성할 수 있습니다. 캐비티는 은 나노입자 및 ZnO 나노입자의 제어 합성에 적용되었습니다[18,19,20,21,22].

본 연구에서는 PAN 섬유의 항균성을 향상시키기 위해 Ag 나노입자로 코팅된 PAN 섬유를 준비하였다. 먼저 PAN 섬유를 기지로 사용하고, PAN 섬유에 amino HBP를 접목하여 폴리아민 변성 PAN 섬유를 제조하였다. 그런 다음 코팅 공정에서 HBP를 착화제로 사용하여 Ag + 수용액 및 뜨거운 증기 조건에서 Ag + Ag 0 으로 감소했습니다. 아미노 그룹에 의해 Amino HBP는 제한된 내부 공동에 Ag NP를 가둘 수 있으며 3차원 구형 구조와 내부 나노 공동으로 인해 Ag NP가 더 이상 응집되는 것을 방지할 수 있습니다. 보고된 방법에 비해 HBP의 합성 과정이 간단하고 가격이 저렴합니다. 코팅 공정에서 환원제인 HBP와 PAN 섬유 표면에 Ag 나노입자를 고정하여 항균성을 부여하는 바인더로 사용되었으며, 다른 보조제는 사용하지 않았습니다.

방법

자료

길이 2~3cm의 PAN 섬유는 중국의 Suzhou Weiyuan에서 구입했습니다. 아크릴로니트릴(95wt%), 메틸 아크릴레이트, 미량 스티렌 설포네이트(5wt%) 및 아미노 HBP의 공중합은 우리 논문[17]에 설명된 대로 준비되었습니다. AgNO3 (분석적으로 순수) 및 BasO4 (스펙트럼 순도)는 중국 Guoyao Chemical Reagent에서 구입했습니다. 황색포도상구균 (S. 아우레우스 ) (ATCC 6538) 및 대장균 (전자 코일 ) (ATCC 8099)는 Shanghai Luwei Technology Co., Ltd.(중국)에서 입수했습니다.

PAN-G-HBP 섬유의 합성

4, 8, 16, 24g/L의 20mL HBP 용액을 오토클레이브에서 준비하고 1g PAN 섬유를 아미노 HBP 용액에 첨가했습니다. 혼합물을 120°C에서 2시간 동안 오토클레이브에서 밀봉했습니다. 냉각 후, PAN 섬유를 물과 에틸 알코올로 별도로 세척하였다. 그런 다음 섬유를 80°C에서 60분 동안 건조하여 PAN-G-HBP 섬유를 얻었습니다.

Ag NPs 코팅 PAN-G-HBP 섬유의 준비

0.1–0.5-mM AgNO3에 일정량의 PAN-G-HBP 섬유를 넣습니다. 1:30의 액비로 60분 동안 수용액. 그 후, 증기 기관(BTZS10A, 중국)을 사용하여 PAN-G-HBP 섬유를 30분 동안 찜(100°C)했습니다. 그런 다음, 섬유를 탈이온수로 세척하고 60°C에서 건조하여 Ag NPs로 코팅된 PAN 섬유를 생성했습니다.

측정

푸리에 변환 적외선(FTIR) 분석 스펙트럼은 Nicolet 5700 FTIR 분광 광도계(Thermo Electron Corporation, USA)를 사용하여 수행되었습니다. 섬유의 표면 형태는 FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope)(Scios DualBeam, Czechia) 및 에너지 분산 분광기(EDS)(Carl Zeiss, EVO 15, Oberkochen, Germany)를 사용하여 특성화되었습니다. 섬유 시험기(ZEL-A-2, Shanghai, China)를 사용하여 섬유의 인장 특성을 연구하였다. Ag NPs로 코팅된 PAN 섬유의 자외선 가시광선 확산 반사 분광법(UV-vis DRS)은 BaSO4와 함께 UV-2550(Shimadzu, Japan)을 통해 수행되었습니다. 참고로 권한. X선 광전자 분광법(XPS) 분석은 XSAM 800 전자 분광계(Kratos, UK)를 사용하여 수행되었습니다. PAN 섬유의 Ag 함량은 Vista MPX 유도 결합 플라즈마 원자 방출 분광계(ICP-AES)(Varian, USA)를 사용하여 측정되었습니다. Ag 함량은 Eq.를 사용하여 계산되었습니다. (1).

$${\text{Ag}}\;{\text{contents}}\;\left( {{\text{mg}}/{\text{g}}} \right) =\frac{C*V {M},$$ (1)

여기서 C (mg/L)은 용액의 Ag 농도이고 V (L) 및 M (mg)는 각각 용액의 부피와 섬유질의 무게를 나타냅니다.

PAN, PAN-G-HBP 및 Ag NPs로 코팅된 PAN 섬유의 항균 활성은 S의 성장 동역학을 연구하여 테스트되었습니다. 구균E. 대장균 [23]. 0.8g의 섬유를 S의 박테리아 현탁액에 별도로 넣었습니다. 구균E. 대장균 . 37°C에서 6시간 동안 발진기에서 밀봉하여 배양하고 30분마다 한 번씩 샘플링했습니다. 546nm에서 박테리아 현탁액의 광학 밀도는 자외선 가시광선(UV-vis) 분광광도계(UV-3010, Hitachi, Japan)를 사용하여 측정되었습니다. 상기 섬유의 항균율을 E에 대해 시험하였다. 대장균 및 S. 아우레우스 GB/T20944.3-2008(중국) [24]에 따라 진탕 플라스크 방법을 통해. Ag NPs 코팅된 PAN 섬유의 세척 내구성은 GB/T 20944.3-2008(중국)에 따라 평가되었습니다. 섬유를 0.2%(w/v) AATCC WOB 표준 세제 용액 150mL와 스틸 볼 10개가 들어 있는 스테인리스 스틸 용기에 45분 동안 넣었고 온도는 40°C였습니다. 이 과정은 가정에서 세탁할 때 5번의 세탁 사이클에 해당합니다. 5회 및 20회 세척 후 Ag 함량 및 항균 활성을 측정했습니다.

결과 및 토론

아미노 접목 PAN 섬유의 제조 및 특성화

PAN 섬유는 부식 및 저항성이 있으며 기계적 강도와 안정성이 우수합니다. 또한 섬유는 다양한 기능 부분(카르복실, 아미드 또는 아미드옥심 그룹)으로 쉽게 전환되는 시아노 그룹이 풍부합니다[25]. PAN 섬유 표면의 니트릴기를 가수분해한 후 amino HBP로 아미드화하여(Scheme 1) PAN-G-HBP 섬유를 얻었다. PAN 섬유는 0, 8, 16, 24g/L 농도의 아미노 HBP로 이식 변형되었습니다. 아미노 HBP 수용액은 아미노 그룹의 양이온 특성으로 인해 알칼리성입니다. 농도가 높으면 알칼리성이 강합니다. 고온 고압 조건의 알칼리 용액에서 PAN 섬유 부분-CN은 가수분해되어 COO- 그룹을 형성합니다. 그러면 COO-는 아미노 HBP의 말단 아미노기와 반응하여 -CO-NH- 기를 형성하고, 이 반응에서 백색 PAN 섬유가 점차 밝은 노란색으로 변한다. 따라서 아미노 HBP는 PAN 섬유의 표면에 성공적으로 접목되었습니다[26, 27].

<그림>

PAN-G-HBP 섬유의 준비

그래프트된 PAN 섬유는 반응의 그룹 변화를 추가로 확인하기 위해 FTIR 방법으로 특성화되었습니다. 순수한 PAN 섬유의 FTIR 스펙트럼(그림 1a)과 비교하여 PAN-G-HBP의 FTIR 스펙트럼에서 많은 새로운 특성 흡수 피크가 나타났습니다(그림 1b-d). 예를 들어 흡수 피크는 약 3400cm −1 입니다. 이것은 HBP의 1차, 2차 아민 및 아미드 그룹의 NH 신축 결합 빈도의 특성입니다. 또한, 아미드기의 C=O 신축 결합 주파수는 1651cm -1 에서 흡수되었습니다. [22, 28, 29]. COO-의 강한 C=O 비대칭 인장 결합 주파수는 1563cm -1 에서 관찰될 수 있습니다. , 이는 N–H 변형 및 C–N 인장 진동과 겹칩니다. HBP의 스펙트럼(그림 1e)에 따르면, 새로운 PAN 섬유는 3436, 1651 및 1563cm -1 에서 흡수 피크를 나타냅니다. 이는 HBP의 특성 흡수에 기인할 수 있습니다[30]. 이러한 모든 결과는 아미노 HBP가 PANF에 성공적으로 접목되었음을 확인시켜 주었다. 2242cm −1 에서 강력한 흡수력 PAN-G-HBP의 스펙트럼에는 C≡N stretch bond 주파수의 특징인 가 존재한다. 이 발견은 PAN의 특정 니트릴 그룹만이 반응에 참여함을 나타냅니다. 그 이유는 폴리아크릴로니트릴의 고분자 사슬 규칙성에 기인할 수 있으며, 그래프팅 반응은 주로 비정질 영역에서 발생합니다. HBP를 접목한 후 더 큰 부피의 입체장애가 발생하여 HBP가 섬유 내부로 침투하기 어렵게 된다[12, 29].

<그림>

PAN a의 FT-IR b로 강판 8g/L, c 16g/L 및 d 24g/L 아미노 HBP e HBP

PAN 및 PAN-G-HBP 섬유도 FE-SEM으로 특성화되었습니다. 그림 2a는 원래 섬유의 표면이 매끄럽고 구조가 조밀하고 균일하며 세로 홈이 매우 얕음을 보여줍니다[31, 32]. 아미노 HBP로 접목한 후 섬유 표면 형태(그림 2b-d)는 거칠고 고르지 않게 되며 속이 빈 코어 구조를 갖습니다. 아미노 HBP가 높으면 PAN 섬유의 직경이 큽니다. 아민화 정도가 계속 증가함에 따라 표면 형태가 점점 거칠어지고 움푹 들어간 곳이 계속 깊어지고 넓어지며 주름이 분명해지고 손상 정도가 계속 증가합니다. 그 이유는 주로 섬유 표면에서 아미노화 변성이 일어나기 때문에 아미노화 변성 후에 HBP의 부피가 커지고 변성 섬유의 공간을 더 많이 차지하며 PAN 섬유의 고분자 사슬 사이의 결합이 느슨해지기 때문입니다. , 공간을 혼잡하게 만듭니다[33].

<그림>

a의 SEM 이미지 b로 접목된 순수 PAN 8g/L, c 16g/L 및 d 24g/L 아미노 HBP

추가 파일 1:그림 S1은 섬유 중량 증가에 대한 HBP 농도의 영향을 보여줍니다. 아미노 HBP의 농도가 증가함에 따라 아민 그룹의 수가 증가합니다. 역학은 아미노 HBP 농도가 증가함에 따라 체중 증가율이 증가함을 보여줍니다. 추가 파일 1:그림 S2는 아미노 HBP 농도가 다른 PAN 섬유 그래프트의 파괴 강도를 보여줍니다. 아미노 HBP 농도가 증가함에 따라 PAN 섬유의 파괴 강도가 감소합니다. 그 이유는 아미노화 변성이 주로 섬유 표면에서 일어나기 때문이라고 할 수 있다. Amination 변형 후, amino HBP의 부피는 변형된 섬유의 추가 공간을 차지하고 결정화된 부분의 일부가 파괴되어 섬유의 강도가 감소한다[10, 12]. 따라서 우리는 파단 강도와 그래프트 비율 사이의 균형을 달성하기 위해 PAN 섬유 처리에 16g/L 아미노 HBP를 선택합니다.

Ag 나노입자 코팅 PAN 섬유의 준비

반응식 2는 PAN 섬유에 Ag NP가 분산되는 원리를 보여줍니다. 아미노 HBP는 3차원 구조를 특징으로 하며 많은 수의 아미노기 및 말단 1차 아미노기를 함유하여 물의 복합 금속 이온에 적합합니다[13, 34]. 고온 조건에서 아미노기는 Ag + 를 감소시킬 수 있습니다. 추가 환원제 없이 은색 콜로이드를 형성합니다. PAN 섬유의 이러한 아민 그룹은 은 이온을 끌어들이고 환원 과정을 위한 전자 소스를 제공할 수 있습니다. 이 반응에서 HBP는 은 이온(Ag + ) 은 NP(Ag 0 ), 효율적인 자가 환원제로 NPs의 응집을 방지하는 안정제. Ag NPs는 폴리머 내부에 제한되어 있으며 그 성장은 메쉬에 의해 물리적으로 제한됩니다[16]. 따라서 크기와 크기 분포를 효과적으로 제어할 수 있습니다. 반응이 완료되면 노란색 섬유가 점차 갈색으로 변합니다.

<그림>

PAN-G-HBP 섬유에 코팅된 Ag NPs

Ag 나노입자 코팅 PAN 섬유의 항균 특성

PAN-G-HBP 샘플을 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 및 0.5mM AgNO3에 담그었습니다. PAN 직물에 항균성을 제공하기 위해 각각 a, b, c, d, e로 표시하였다. 고온 찜 조건(100°C)에서 30분간 처리한 후 섬유에 Ag 나노입자를 코팅했습니다. 추가 파일 1:표 S1은 E에 대한 은 함량 및 항균성을 보여줍니다. 대장균S. 구균 샘플의. PAN 섬유는 S에 대한 항균 활성을 나타내지 않았다. 구균 또는 E. 대장균 PAN 섬유만으로는 박테리아의 성장을 억제하기에 충분하지 않음을 나타냅니다. 아미노 그룹의 양이온 특성으로 인해 PAN-G-HBP 섬유는 특정 항균 활성을 나타냅니다[35]. 이 발견은 아미노 HBP가 PAN 섬유의 항균 특성을 잠재적으로 향상시킬 수 있음을 나타냅니다. 대조적으로, Ag 나노입자로 코팅된 PAN 섬유는 110mg/kg의 Ag 함량에서도 우수한 항균 활성을 나타냅니다. 은의 농도가 270mg/kg에 도달하면 세포가 PAN 섬유에서 거의 생존하지 못합니다. Ag NPS 코팅 PAN 섬유의 세탁 내구성은 고려해야 할 매우 중요한 요소입니다. 5회 및 20회 세척 후 Ag로 코팅된 PAN의 은 함량과 항균력을 측정하였고 그 결과를 별첨파일 1:표 S2에 나타내었다. 세척 주기가 증가할수록 Ag로 코팅된 PAN의 은 함량과 항균력이 감소합니다. 20회의 세척 주기 후에도 섬유는 여전히 S에 대해 99.11% 및 98.94%의 박테리아 감소를 보여주었습니다. 구균E. 대장균 , 각각. PAN 섬유에서 Ag NPs의 우수한 내구성은 HBP의 고유한 화학적 및 물리적 특성에 기인하며 좁은 내부 공동에 은 이온을 가둘 수 있고 정전기 및 입체 장애 효과를 통해 은 이온이 더 이상 모이는 것을 방지할 수 있습니다[24]. 샘플 c를 선택합니다(0.3-mM AgNO3로 처리됨). ) 추가 특성화를 위해.

E의 성장 동역학. 대장균S. 구균 PAN, PAN-G-HBP 및 Ag NP로 코팅된 PAN 섬유(Ag 함량 약 270mg/kg)가 있는 경우 Ag NP로 코팅된 PAN 섬유의 항균 동역학을 평가하기 위해 연구했습니다. 그림 6은 결과를 보여줍니다. E의 광학 밀도. 대장균S. 구균 546nm에서 박테리아 현탁액은 0.5시간 후에 증가하기 시작했습니다. 아미노 HBP의 존재 하에, E의 세균 현탁액의 광학 밀도. 대장균S. 구균 1시간 후에 증가하기 시작했습니다. 약 6시간에서 박테리아 현탁액의 흡광도는 블랭크 샘플의 흡광도와 동일했습니다. 이 결과는 양성 아미노가 배양 초기에 박테리아의 성장을 억제하기 때문입니다. 배양 시간이 증가함에 따라 억제 효과가 점차 사라집니다[23]. 반대로, E의 세균 현탁액의 광학 밀도. 대장균S. 구균 Ag NPs 코팅된 PAN 섬유가 있는 경우 전체 실험 기간 동안 증가하지 않았습니다. 따라서 Ag 나노입자로 코팅된 PAN 섬유는 세균의 성장과 번식을 억제할 뿐만 아니라 어느 정도 살균 효과도 발휘합니다.

Ag 나노입자 코팅 PAN 섬유의 특성

FESEM을 통해 PAN-G-HBP 및 Ag NPs 코팅된 PAN 섬유의 표면 형태를 추가로 조사하였다. 그림 3은 PAN-G-HBP 및 Ag NPs 코팅된 PAN 섬유를 보여주며 두 섬유 사이의 분명한 차이를 보여줍니다. PAN-G-HBP 섬유의 표면은 평평하고 매끄러웠지만(그림 4a), Ag + 처리 후 PAN 섬유에 많은 흰색 반점이 발견될 수 있습니다. , PAN 섬유 표면에 흰색 반점이 균일하게 분산되었습니다.

<그림>

a의 성장 역학 이. 대장균 그리고 b S. 구균 PAN, PAN-G-HBP 및 Ag 코팅 섬유가 있는 경우

<그림>

a의 FESEM 이미지 PAN-G-HBP 및 b Ag NPs 코팅된 섬유

Ag 나노입자 처리된 PAN-G-HBP 섬유의 화학적 특성을 C, O, Ag 원소의 EDS 분석을 통해 추가로 조사하여 백색 반점이 은색인지 확인하였다. 그림 5a 및 추가 파일 1:S3은 PAN-G-HBP 섬유에 Ag NP가 부착된 것으로 볼 수 있는 추가 Ag 요소가 PAN 섬유에서 발견되었음을 보여줍니다. 그림 5b–d는 PAN 섬유 표면에 균일하게 분포된 Ag 요소를 포함하는 C 및 N을 보여줍니다. 특히 Ag는 PAN 섬유 표면 전체에 고르게 분포되었으며 그 결과 FESEM 측정과 잘 일치했습니다.

<그림>

a에 있는 요소의 EDS 매핑 이미지 b가 있는 PAN 광섬유 Ag, c C 및 d N

Ag NPs 코팅 공정을 추가로 조사하기 위해 Ag NPs 코팅된 PAN 섬유의 XPS 및 UV-vis DRS 분석을 수행했습니다. 그림 6a는 PAN-G-HBP 섬유가 O1s의 피크를 나타냄을 보여줍니다. , N1s 및 C1s . 새로운 Ag3d Ag + 처리 후 373 eV에서 피크가 관찰되었습니다. , PAN 섬유에 Ag 원소의 코팅을 나타냅니다. Ag NP는 좋은 보호 없이 공기에 노출될 때 쉽게 산화됩니다. 그림 6b에서 367.68 및 373.72 eV의 두 피크는 Ag3d에 기인할 수 있습니다. 3/2 및 Ag3d 각각 금속 Ag NP의 5/2로, 아미노 HBP에 의한 Ag NP의 우수한 보호를 나타냅니다[36]. N1s의 핵심 에너지 수준 또한 그림 6c, d와 같이 코팅 공정에서 아미드 결합 변화를 더 조사하기 위해 조사되었습니다. N1s 물질의 스펙트럼은 –NH2에 속하는 약 399eV에서 3개의 피크를 형성합니다. /–NH–, –C–N– 및 C≡N. 그림 6a, c, d는 N1s의 강도를 보여줍니다. 감소하고 N1s의 피크 더 높은 에너지 값으로 이동[13, 33]. 결과는 코팅 공정에서 N 함유 그룹의 참여를 확인했습니다. PAN 섬유의 UV-vis DRS 스펙트럼은 Ag NP의 흡수로 인해 409nm(추가 파일 1:그림 S4)에서 넓은 UV 흡수 피크를 갖습니다[24]. 이 발견은 PAN 섬유 표면에 Ag 나노입자가 존재함을 나타냅니다.

<그림>

고해상도 XPS 스펙트럼, b Ag 3d , N1s PAN-G-HBP 광섬유의 경우, d N1s Ag 코팅 PAN 섬유용

결론

PAN 섬유의 시아노 그룹은 활성 그룹으로 변환될 수 있으므로 본 연구에서는 오토클레이브에서 아미드화 반응을 통해 아미노 HBP가 그래프트된 PAN 섬유입니다. 얻어진 PAN-G-HBP는 PAN과 아미노 HBP의 반응으로 인해 직경이 크고 여러 개의 아미노기를 함유하고 있다. PAN 섬유의 아미노기는 Ag를 효과적으로 복합화할 수 있습니다. + 수용액 및 높은 증기 조건에서 Ag + Ag 0 으로 변환 가능 아미노 HBP의 환원성과 보호를 통한 NP. 측정 결과 Ag NP가 합성되어 PAN 섬유 표면에 균일하게 분포되었음을 확인했습니다. 270mg/kg에서 PAN 섬유의 Ag 함량은 우수한 항균성 및 세탁 가능한 특성을 보여줍니다. Ag 나노입자로 코팅된 PAN 섬유는 세균의 성장과 번식을 억제할 뿐만 아니라 일정 수준의 살균 효과도 발휘합니다.

데이터 및 자료의 가용성

이 기사의 결론을 뒷받침하는 데이터 세트가 기사에 포함되어 있습니다.

약어

HBP:

하이퍼브랜치 폴리머

PAN:

폴리아크릴로니트릴

NP:

나노입자

PAN-G-HBP:

하이퍼브랜치 폴리머 그래프트 폴리아크릴로니트릴

FTIR:

푸리에 변환 적외선 분광기

UV–VIS DRS:

자외선 가시광 확산 반사 스펙트럼

FE-SEM:

전계 방출 주사 전자 현미경

EDS:

전자식 차동 시스템

XPS:

X선 광전자 분광법

S. 구균 :

황색포도상구균

E. 대장균 :

대장균

HPEI:

폴리에틸렌이민

ICP-AES:

유도 결합 플라즈마 원자 방출 분광계


나노물질

  1. 생체적합성 FePO4 나노입자:약물 전달, RNA 안정화 및 기능적 활성
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