Научные достижения химического факультета
21.06.2023
Химики МГУ улучшили рецептуру
биоцидных полимерных покрытий
Сотрудники
кафедры высокомолекулярных соединений и кафедры электрохимии Химического
факультета МГУ показали возможность эффективного радиационного
и фотохимического получения стабилизированных наночастиц серебра в
полиэлектролитных комплексах. Полученные материалы
проявляют высокую антибактериальную активность, многократно превышающую
активность высокомолекулярных комплексов полимеров и нанокомпозитов на их
основе. Работа опубликована в
журнале Polymers.
Нанесение
биоцидных материалов на различные поверхности позволяет предотвратить рост и
размножение микроорганизмов. Для получения прочных покрытий с долговременным
биоцидным действием широко используются полимерные материалы.
"Для
биоцидных покрытий наиболее перспективно получение полимеров с положительно
заряженными группами, которые обладают собственной биоцидной активностью, –
объяснил соавтор работы, в.н.с. химического факультета МГУ
Алексей
Зезин. – Содержащие такие звенья полиэлектролитные комплексы
могут служить гибкой основой для получения биоцидных покрытий, поскольку их
можно настроить на взаимодействие с различными поверхностями. Растворителем для
покрытий служит вода, что гарантирует доступность, а также экологическую и
пожарную безопасность".
Функциональные
группы полиэлектролитов могут эффективно связывать ионы металлов и
стабилизировать металлические наночастицы. Поэтому они используются для
получения нанокомпозитов, способных контролируемо и постепенно выделять ионы
металлов в окружающую среду. В последние годы наибольшие усилия ученых были
направлены на производство биоцидных материалов длительного действия,
содержащих наночастицы серебра. К ним бактерии не способны адаптироваться так,
как к антибиотикам.
Для
получения полимерных материалов были использованы комплексы полиакриловой
кислоты и полиэтиленимина. Они способны связывать до 20 массовых процентов
ионов серебра. Более того, полиэтиленимин придает комплексам биоцидность. Также
авторы работы впервые использовали радиационно-химический подход для получения
стабилизированных наноразмерных частиц серебра в дисперсиях и покрытиях
интерполиэлектролитных комплексов. Этот способ синтеза наночастиц особенно
перспективен из-за возможности эффективного получения нанокомпозитов без
загрязнений.
Полученные
покрытия
с наночастицами серебра проявляют биоцидную активность, многократно превышающую
активность макромолекулярных полиэлектролитных комплексов. Разработанные
рецептуры могут быть в перспективе использованы на предприятиях
пищевой промышленности, производственных, складских помещениях и
торговых организациях.
В
будущем планируется изучить факторы, влияющие на устойчивость покрытий к
смыванию. Также будет исследован механизм биоцидного действия полимерных
рецептур и проведены крупномасштабные испытания на профильных предприятиях.
Исследование
профинансировано Министерством науки и высшего образования Российской
Федерации, проект № 075-15-2020-775
Ссылка на статью:
Kristina V. Mkrtchyan, Vladislava A. Pigareva, Elena A. Zezina, Oksana A. Kuznetsova, Anastasia A. Semenova, Yuliya K. Yushina, Etery R. Tolordava, Maria A. Grudistova, Andrey V. Sybachin, Dmitry I. Klimov, Sergey S. Abramchuk, Alexander A. Yaroslavov, Alexey A. Zezin
Preparation of Biocidal Nanocomposites in X-ray Irradiated Interpolyelectolyte Complexes of Polyacrylic Acid and Polyethylenimine with Ag-Ions
Polymers 2022, 14(20), 4417;
https://doi.org/10.3390/polym14204417
Автор
текста Алина Сагитова/пресс-служба химического факультета МГУ
Автор
фото: Юлия Чернова/пресс-служба химического факультета МГУ
