Синтез и антибактериальные свойства нанокомпозиций оксида алюминия и серебра

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Установлена возможность получения дисперсных нанокомпозиций на основе оксида алюминия и металлического серебра. Композиции могут быть получены в одном реакционном цикле с использованием прекурсоров в виде водных растворов, содержащих нитраты алюминия и серебра, а также органический компонент: поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, глицин, глицерин. Электронно-микроскопические и рентгеновские исследования показали, что наночастицы серебра распределены на поверхности агрегатов оксида алюминия, содержащих фазы гидратированного оксида алюминия, α-Al2O3, низкотемпературных модификаций оксида алюминия. Полученные образцы композиций обладают приемлемыми для практического применения антибактериальными свойствами. Наилучшие характеристики в этом плане при проведении экспериментов на культурах кишечной палочки (Escherichia coli) имеют образцы, полученные из прекурсоров с поливиниловым спиртом и поливинилпирролидоном, подвергнутые окончательной термообработке при температуре 850°С в течение 8 ч.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. А. Остроушко

Уральский федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexander.ostroushko@urfu.ru
Россия, Екатеринбург, 620002

А. Е. Пермякова

Уральский федеральный университет

Email: alexander.ostroushko@urfu.ru
Россия, Екатеринбург, 620002

Т. Ю. Жуланова

Уральский федеральный университет; Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН

Email: alexander.ostroushko@urfu.ru
Россия, Екатеринбург, 620002; Екатеринбург, 620066

А. А. Ермошин

Уральский федеральный университет

Email: alexander.ostroushko@urfu.ru
Россия, Екатеринбург, 620002

А. А. Меленцова

Институт химии твердого тела УрО РАН

Email: alexander.ostroushko@urfu.ru
Россия, Екатеринбург, 620108

Р. Р. Мансуров

Уральский федеральный университет

Email: alexander.ostroushko@urfu.ru
Россия, Екатеринбург, 620002

Д. К. Кузнецов

Уральский федеральный университет

Email: alexander.ostroushko@urfu.ru
Россия, Екатеринбург, 620002

Список литературы

  1. Gabrielyan L.S., Trchounian A.A. // J. Belarus. State University. Biology. 2020. V. 3. P. 64. https://doi.org/10.33581/2521-1722-2020-3-64-71
  2. Meleshko А.A., Afinogenova A.G., Afinogenov G.E. et al. // Russ. J. Infection Immunity. 2020. V. 10. № 4. P. 639. https://doi.org/10.15789/2220-7619-AIA-1512
  3. Dorovskikh S.I., Vikulova E.S., Sergeevichev D.S. et al. // Coatings. 2023. V. 13. P. 1269. https://doi.org/10.3390/coatings13071269
  4. Smolle M.A., Bergovec M., Scheipl S. et al. // Scient. Rep. 2022. V. 12. P. 13041. https://doi.org/10.1038/s41598-022-16707-0
  5. Sergeevichev D.S., Dorovskikh S.I., Vikulova E.S. et al. // Int. J. Mol. Sci. 2024. V. 25. № 2. P. 1100. https://doi.org/10.3390/ijms25021100
  6. Крутяков Ю.А., Кудринский А.А., Оленин А.Ю., Лисичкин Г.В. // Успехи химии. 2008. Т. 77. № 3. С. 242.
  7. Степанов А.Л. // Журн. техн. физ. 2004. Т. 74. № 2. С. 1.
  8. Спешилов И.О., Вартанян М.А., Ваграмян Т.А. // Успехи в химии и химической технологии. 2016. Т. 30. № 3. С. 59.
  9. Закатилова Е.И., Уянга Т., Меркушкин А.О., Обручиков А.В. // Успехи в химии и химической технологии. 2014. Т. 28. № 6. С. 95.
  10. Максимов Г.В., Сазонтова Т.Г., Коваленко С.С. и др. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2. Химия. 2015. Т. 56. № 3. С. 158.
  11. Ostroushko A.A., Russkikh O.V. // Nanosyst.: Phys. Chem. Math. 2017. V. 8. № 4. P. 476. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2017-8-4-476-502
  12. Остроушко А.А., Максимчук Т.Ю., Пермякова А.Е., Русских О.В. // Журн. неорган. химии. Т. 67. № 6. С. 727. https://doi.org/10.31857/S0044457X22060186
  13. Остроушко А.А., Адамова Л.В., Ковеза Е.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2018. Т. 92. № 3. С. 423. https://doi.org/10.7868/S0044453718030214
  14. Varma A., Mukasyan A.S., Rogachev A.S., Manukyan K.V. // Chem. Rev. 2016. V. 116. № 23. P. 14493. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b00279
  15. Chick L.A., Pederson L.R., Maupin G.D. et al. // Mater. Lett. 1990. V. 10. № 12. P. 6. https://doi.org/10.1016/0167-577X(90)90003-5
  16. Aruna S.T. Solution combustion synthesis. Concise Encyclopedia of Self Propagating High Temperature Synthesis. 2017. P. 344.
  17. Popkov V.I., Almjasheva O.V., Nevedomskyi V.N. et al. // Ceram. Int. 2018. V. 44. № 17. P. 20906. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.08.097
  18. Martinson K.D., Belyak V.E., Sakhno D.D. et al. // J. Alloys Compd. 2022. V. 894. P. 162554. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.162554
  19. Ostroushko A.A., Russkikh O.V., Maksimchuk T.Yu. // Ceram. Int. 2021. V. 47. № 15. P. 21905. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.04.20
  20. Ломанова Н.А., Томкович М.В. Данилович Д.П. и др. // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. № 12. С. 1342. https://doi.org/10.31857/S0002337X20120118
  21. Popkov V.I., Almjasheva O.V., Semenova A.S. et al. // J. Mater. Sci: Materials in Electronics. 2017. V. 28. № 10. P. 7163. https://doi.org/10.1007/s10854-017-6676-1
  22. Almjasheva O.V., Lomanova N.A., Popkov V.I. et al. // Nanosyst.: Phys. Chem. Math. 2019. V. 10. № 4. P. 428. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2019-10-4-428-437
  23. Zang S., Chang S., Shahzad M.B. et al. // Rev. Adv. Mater. Sci. 2019. V. 58. P. 82. https://doi.org/10.1515/rams-2019-0010
  24. Wilczewska A.Z., Niemirowicz K., Markiewicz K.H. et al. // Pharmacol. Rep. 2012. V. 64. № 5. P. 1020. https://doi.org/10.1016/S1734-1140(12)70901-5
  25. Kapoor S., Hegde R., Bhattacharyya A.J. // J. Control. Release. 2009. V. 140. № 1. P. 34. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2009.07.015
  26. Das S.K., Kapoor S., Yamada H. et al. // Micropor. Mesopor. Mat. 2009. V. 118. № 1–3. P. 267. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2008.08.042
  27. Добровольский Д.С., Беловощев Н.А., Насырова Л.А. и др. // Успехи в химии и химической технологии. 2017. Т. 31. № 13. С. 31.
  28. Fedoročková A., Sučik G., Plešingerová B. et al. // RSC Adv. 2020. V. 10. P. 32423. https://doi.org/10.1039/D0RA06544G
  29. Лямина Г.В., Илела А.Э., Двилис Э.С. и др. // Бутлеровские чтения. 2013. Т. 33. № 3. С. 55.
  30. Остроушко А.А., Вылков А.И., Жуланова Т.Ю. и др. // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. 2023. Т. 15. С. 799. https://doi.org/10.26456/pcascnn/2023.15.799
  31. Петина Л.П., Левинтер М.Е. // Изв. ВУЗов. Химия и хим. технология. 1980. Т. 23. № 4. С. 919.
  32. Gates B.K., Katzer J.R., Schuit G.C.A. Chemistry of Catalytic Processes. N.Y.: McCraw-Hill Book Company, 1979. 464 p. Гейтс Б., Кетцир Дж., Шуйт Д. Химия каталитических процессов. М.: Мир, 1981. 342 с.
  33. Ostroushko A.A. // Inorg. Mater. 2004. V. 40. № 3. P. 259. https://doi.org/10.1023/B:INMA.0000020524.35838.de
  34. Галимзянова Р.Ю. Современные композиционные материалы в производстве медицинской техники. Казань, 2021. 89 с.
  35. Липпенс Б.К., Стеггерда И.И. Активная окись алюминия. Строение и свойства адсорбентов и катализаторов / Под ред. Линсена Б.Н. М.: Мир, 1973. 288 с.
  36. Чукин Г.Д. Строение оксида алюминия и катализаторов гидрообессеривания. Механизмы реакций. М., 2010. 288 с.
  37. Бакшеев Е.О. Разработка технологии производства трехмаршрутных катализаторов с высокой каталитической активностью и устойчивостью к термической дезактивации. Дис. … канд. техн. наук. Екатеринбург, 2023. https://elar.urfu.ru/bitstream/10995/128095/1/urfu2579_d.pdf; urfu2579_d.pdf.
  38. Алешина Л.А., Сидорова О.В., Струневская А.Л. // Тр. Кольского НЦ РАН. 2018. Т. 9. № 2. С. 498. https://doi.org/10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.1.498-502
  39. Коровин М.С., Фоменко А.Н., Бакина О.В., Лернер М.И. // Сибирский онкологический журнал. 2016. Т. 15. № 6. С. 35. https://doi.org/10.21294/1814-4861-2016-15-6-35-41
  40. Привольнев В.В., Забросаев В.С., Даниленков Н.В. // Вестн. Смоленской гос. мед. академии. 2015. T. 14. № 3. C. 85.
  41. Зайцева Н.В., Землянова М.А., Степанков М.С., Игнатова А.М. // Экология человека. 2018. № 5. С. 9.
  42. Thomas J., Periakaruppan P., Thomas V. et al. // RSC Adv. 2018. V. 8. P. 41288. https://doi.org/10.1039/C8RA08893D
  43. Zhang Y., Liu J., Kang Y.S. et al. // Nanoscale. 2022. V. 14. P. 11909. https://doi.org/10.1039/D2NR02665A
  44. Роженцев Д.А., Мансуров Р.Р., Ткачев Н.К. и др. // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. 2021. Т. 13. С. 919. https://doi.org/10.26456/pcascnn/2021.13.919

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. СЭМ-изображения образцов Al2O3–Ag, синтезированных из прекурсоров с различными органическими компонентами: а, б – ПВС, 650oС; в, г – ПВП, 650oС; д, е – глицин, 650oС; ж, з – глицерин, 650oС.

Скачать (1MB)
Метаданные
3. Рис. 2. СЭМ-изображения образцов Al2O3–Ag, синтезированных из прекурсоров с различными органическими компонентами: а, б – ПВС, 850oС; в, г – ПВП, 850oС; д, е – глицин, 850oС; ж, з – глицерин, 850oС.

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Результаты энергодисперсионного анализа образца Al2O3–Ag, ПВП, 650oС: а – CЭМ-изображение; карты распределения химических элементов: б – Al, в – Ag, г – O; д – энергодисперсионный спектр.

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Результаты энергодисперсионного анализа образца Al2O3–Ag, глицерин, 850oС: а – СЭМ-изображение; карты распределения химических элементов: б – Al, в – Ag, г – O; д – энергодисперсионный спектр.

Скачать (1MB)
Метаданные
6. Рис. 5. Рентгенограммы образцов Al2O3–Ag, синтезированных из прекурсоров с различными органическими компонентами: а – ПВС, 650оС; б – ПВП, 650оС; в – ПВС, 850оС; г – ПВП, 850оС (штрихдиаграммами обозначены фазы металлического серебра (COD ID: 1100136) (черный), α-Al2O3 (COD ID: 1000017) (синий)).

Скачать (270KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Концентрационные зависимости процентного отношения количества колониеобразующих единиц в исследуемых образцах, синтезированных с различными органическими компонентами, к количеству колониеобразующих единиц в контрольном опыте.

Скачать (146KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025