Дмитриева О. С.

Юго-Западный государственный университет, Россия

Схема получения модифицированного наночастицами и солями меди хлопчатобумажного волокна

В ходе данной работы разработана схема получения модифицированного наночастицами меди хлопчатобумажного волокна, которое по внешнему виду представляет собой металлическую пленку. С помощью растрового микроскопа и энергодисперсионного анализа изучена поверхность пленок, определен средний размер наночастиц меди и элементный состав композита.

Общеизвестно, что медь обладает антимикробными свойствами. Федеральное Агентство по Охране Окружающей Среды США в 2008 году после длительных исследований официально присвоило меди и нескольким сплавам меди статус веществ с бактерицидной поверхностью. В последнее время наблюдается повышенный интерес к созданию новых функциональных полимерных материалов, содержащих металлические наночастицы.

Основная проблема создания бактерицидных пленок состоит в том, что ткань, содержащая ионы меди, со временем перестает быть бактерицидной. Такая ткань нестабильна, ее невозможно использовать длительное время, что очень непрактично. Совершенно другое дело ткань, содержащая наночастицы меди. На данный момент одним из наиболее перспективных методов получения медных композитов является стабилизация их наночастиц в твердотельных матрицах: в полимерных порошках, пленках и волокнах [1].

Схема получения модифицированного целлюлозного волокна

Были получены снимки пленки модифицированной целлюлозы при многократном увеличении от 55 до 16000 раз на растровом микроскопе (рис. 1-3).

Рисунок 1 – Снимок пленки при увеличении в 55 раз.

Из данного снимка видно, что модифицированная целлюлозная пленка, имеет шероховатую поверхность. Помимо наночастиц меди на поверхности присутствует оксид меди.

Рисунок 2 - Снимок пленки при увеличении в 4000 раз

При восстановлении Cu ²⁺ большинство наночастиц меди мигрировали на поверхность пленки. На рисунках хорошо видно, что частицы распределены неравномерно. В некоторых местах наблюдаются агрегаты частиц. Предположительно это могло произойти из-за быстрой коагуляции пленки. Размеры агрегатов наночастиц достигают 400 нм. Размеры самих наночастиц равны, примерно, 60 нм.

Энергодисперсионный анализ поверхности целлюлозной пленки показал наличие в образце углерода и кислорода, которое соответствует элементному составу целлюлозы. Массовая доля меди в композите составляет 4,45 %. Полученные пленки имеют медный цвет и ярко выраженные гидрофильные свойства. Данный композит может найти применение, как в медицине, так и в легкой промышленности.

Литература:

1. Миргород Ю. А., Борщ Н. А., Бородина В. Г., Юрков Г. Ю. Химическая промышленность. 2012. № 11. C. 310.