Синтез и антибактериальные свойства нанокомпозиций оксида алюминия и серебра

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или 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