Структура та електричні властивості антимікробних полімерних нанокомпозитів, наповнених вуглецевими нанотрубками та наночастинками срібла
DOI:
https://doi.org/10.18524/0367-1631.2025.63.347153Ключові слова:
вуглецеві нанотрубки, наночастинки срібла, полімерні нанокомпозити, електрична перколяція, ступінь кристалічності, антимікробна активністьАнотація
У роботі досліджено структуру, електропровідність та антимікробні властивості нанокомпозитів на основі поліетиленоксиду, модифікованих багатошаровими вуглецевими нанотрубками (ВНТ), наночастинками срібла (НЧС). Методами рентгеноструктурного аналізу встановлено, що введення наповнювачів різних типів приводить до зниження ступеня кристалічності полімерної матриці. Найбільше пригнічення кристалічності системи спостерігалось при наповненні гібридним наповнювачем. Методом імпедансної спектроскопії виявлено перколяційну поведінку електропровідності зі значеннями перколяційних переходів: 0,5% для ВНТ, 1% для НЧС та лише 0,3% для гібридного наповнювача. Антимікробні дослідження показали, що гібридні композити є найефективнішими проти S. aureus, E. coli та C. albicans, демонструючи зони інгібіції до 16 мм. Отримані результати підтверджують перспективність комбінованих нанонаповнювачів для створення функціональних матеріалів з покращеними електропровідними та біоцидними властивостями.
Посилання
Reddy S. J. The recent advances in the nanotechnology and its applications – a review. IOSR J. Biotechnol. Biochem. 2020. Vol. 6, iss. 1. Р. 24–30.
Liao C., Li Y., Tjong S.C. Bactericidal and cytotoxic properties of silver nano-particles. Int. J. Mol. Sci. 2019. Vol. 20, iss. 2. Article 449.
The antibacterial mechanism of silver nanoparticles and its application in dentistry / I. X. Yin et al. Int. J. Nano-medicine. 2020. Vol. 15. Р. 2555–2562.
Carbon nanotubes as an alternative to copper wires in electrical machines: a review / V. Sivasubramaniyam et al. Energies. 2023. Vol. 16. Article 3665.
Bauhofer W., Kovacs J. Z. A review and analysis of electrical percolation in carbon nanotube polymer composites. Compos. Sci. Technol. 2009. Vol. 69, iss. 10. Р. 1486–1498.
Highly sensitive and stretchable CNT-bridged AgNP strain sensor based on TPU electrospun membrane for human motion detection / J. Huang et al. Adv. Electron. Mater. 2019. Vol. 5. Article 1900241.
Yusof Y., Zaidi M. I., Johan M. R. Enhanced structural, thermal, and electrical properties of multiwalled carbon nanotubes hybridized with silver nanoparticles. J. Nanomater. 2016. Article 6141496.
Chemical synthesis of innovative silver nanohybrids with synergistically improved antimicrobial properties / J. Yan et al. Int. J. Nanomedicine. 2023. Vol. 18. Р. 2295–2305.
Natsuki J., Natsuki T. Silver nanoparticle/carbon nanotube hybrid nanocomposites: one-step green synthesis, properties, and applications. Nanomaterials. 2023. Vol. 13. Article 1297.
Novel natural rubber composites based on silver nanoparticles and carbon nanotubes hybrid filler / A. Krainoi et al. Polym. Compos. 2019. Vol. 41, iss. 2. Р. 443–458.
Engineering crack formation in carbon nanotube-silver nanoparticle composite films for sensitive and durable piezoresistive sensors / P. Tran Hoang et al. Nanoscale Res. Lett. 2016. Vol. 11. Article 422.
Turkevich J., Stevenson P. C., Hillier J. A study of the nucleation and growth processes in the synthesis of colloidal gold. Discuss. Faraday Soc. 1951. Vol. 11. Р. 55–75.
Growth of silver colloidal particles obtained by citrate reduction to increase the Raman enhancement factor / L. Rivas et al. Langmuir. 2001. Vol. 17, iss. 3. Р. 574–577.
Silver nanoparticles stabilized by oligomeric hyperbranched ionic liquid: structure and antimicrobial properties / E. A. Lysenkov et al. Azerbaijan Chem. J. 2024. No. 1. Р. 60–69.
Calculation of the degree of crystallinity of HDPE/GNPs nanocomposites by using various experimental techniques: a comparative study / E. Tarani et al. J. Mater. Sci. 2023. Vol. 58. Р. 1621–1639.
Sarhan A. S., Abdel-Hamid M. I., Hanie R. Green synthesis of (CS/OLE) AgNPs and evaluation of their physico-chemical characteristic. Appl. Nanosci. 2022. Vol. 12. Р. 2765–2776.
Klepko V. V., Lysenkov E. A. Features of percolation transition in systems on the basis of oligoglycols and carbon nanotubes. Ukr. J. Phys. 2015. Vol. 60, iss. 9. Р. 944–949.
Lysenkov E. A., Klepko V. V., Lysenkova I. P. Features of microstructure and per-colation behavior of polypropylene glycol, filled by multiwalled carbon nano-tubes. J. Nano-Electron. Phys. 2017. Vol. 9, iss. 5. Р. 05021-1–05021-6.
Tunneling percolation model of the elec-trical conductivity of particulate nanocomposites / L.-J. Zhu et al. Mod. Phys. Lett. B. 2009. Vol. 23, iss. 10. Р. 1273–1279.
Synergistic enhancement of the percolation threshold in hybrid polymeric nanocomposites based on carbon nanotubes and graphite nanoplatelets / I. Sagalianov et al. Nanoscale Res. Lett. 2017. Vol. 12, iss. 1. Article 140.
Bactericidal activity of silver nanoparticles in drug-resistant bacteria / C. Chapa González et al. Braz. J. Microbiol. 2023. Vol. 54, iss. 2. Р. 691–701.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Е. А. Лисенков, О. В. Стрюцький

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
