سنتز نانوذرات نقره روی پارچه پنبه‌ای با استفاده از پلی‌وینیل پیرولیدون به عنوان عامل کاهنده و پایدارکننده

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

چکیده

نانوذرات نقره کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف دارند، به ویژه اثر ضدمیکروبی آنها روی پلیمرها و الیاف نساجی شناخته شده است. در روش های معمول این نانوذرات با کاهش شیمیایی نیترات نقره سنتز می شوند، اما در کار حاضر، روش جدیدی ارائه شده که در آن از محلول آمونیاکی نقره استفاده شده که با بهک ارگیری یک ترکیب کاتیونی پایدار شده است. بر این اساس، ابتدا نیترات نقره با قلیا به اکسید نقره تبدیل شده و سپس با استفاده از محلول آمونیاک به شکل محلول نقره آمونیاکی +] 2( Ag(NH3 [  در آمده است. در ادامه با افزودن پلی وینیل پیرولیدون PVP ( ( به عنوان عامل کاهنده و پایدارکننده همراه با تابش UV-C  نانوذرات نقره سنتز شده است.
خواص نانوذرات نقره سنتزشده شامل پلاسمون سطحی ذرات، بلورینگی، اندازه ذرات و توزیع پراکندگی آنها بررسی شده است. سپس، کالای پنبه ای سفیدگری شده با استفاده از نانوذرات نقره سنتزشده در غلظت های مختلف به روش پد تکمیل شده و برخی خواص کالای تکمیل شده بررسی شده است. این آزمون ها شامل بررسی طیف انعکاسی، بررسی رنگ با تعیین مقادیر شاخص های رنگی * b* ،a و * L، بررسی شکل شناسی سطح و بررسی وجود نقره با استفاده ازEDAX بوده است. همچنین، فعالیت ضدباکتری نمونه تکمیل شده به کمک یک باکتری گرم مثبت Staphylococcus aureus و یک باکتری گرم منفی Escherichia coli بررسی و تأیید شده است.
پایداری خواص ضدباکتری نمونه تکمیل شده نیز در برابر شست وشو ارزیابی شده است. نتایج نشان می دهد، بهک ارگیری نانوذرات نقره به مقدار بسیار کم ) ۲۰۰ ppm ( در روش پد روی پارچه پنبه ای سفید می تواند تا ۲۰ مرتبه شست وشوی خانگی پایدار باشد و فعالیت ضدباکتری آن تا بیش از %  ۹۷ حفظ شود. در این روش، پلی وینیل پیرولیدون علاوه بر پایداری نانوذرات نقره در محلول سبب پایداری مناسب آنها روی پارچه پنبه ای نیز شده است.
 
 
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Synthesis of Silver Nanoparticles in Cotton Fabric by Polyvinyl-2-pyrrolidone as a Reducing and Stabilizing Agent

نویسندگان [English]

  • Farbod Alimohammadi
  • Majid Montazer
  • Ali Shamei
  • Mohmmad Karim Rahimi
چکیده [English]

Silver nanoparticles have been extensively applied in various fields such
as polymers and textile fibers considering their well known antimicrobial
properties. In conventional methods nano silver is synthesized through chemical reduction however, in this paper a novel synthesis method based on aqueous solution of ammonia/silver complex with cationic stabilizer along with UV-C irradiation is introduced. On this basis, silver nitrate was oxidized with sodium hydroxide and then transformed into [Ag(NH3)2]+ aqueous solution with ammonia followed by adding PVP as a reducing and stabilizing agent and irradiated by UV-C. The formation of silver nanoparticles was confirmed from the appearance of surface plasmon absorption and the X-ray diffraction (XRD) demonstrated that the colloidal nanoparticles were pure silver and Zeta sizer showed particle size distribution. Cotton fabric finishing was accomplished in pad process with various concentrations of nano-sized colloidal silver. Some characteristics of the fabric such as antimicrobial against different microorganisms including gram positive bacteria (Staphylococcous aureus), one gram negative bacteria (Escherichia coli), UV–vis spectrophotometry, color space a*, b* and L*, scanning electron microscopy, EDAX were investigated. Very good antibacterial efficacy against S. aureus and E. coli (higher than 97%) appeared even by applying a low nanosilver content (200 ppm) for twenty cycles of home laundering. Polyvinyl pyrrolidone resulted in a remarkable control in the release of silver nanoparticle from the coating and can improve the long-term microbiological activity, especially against home laundering.

کلیدواژه‌ها [English]

  • cotton
  • silver nanoparticle
  • polyvinylpyrrolidone
  • particles stability
  • antibacterial