Công nghệ bào chế vật liệu polyme composite hữu cơ khoáng sét diệt khuẩn
Trong số các vật liệu diệt khuẩn mới dựa trên khoáng sét, bản thân khoáng sét chủ yếu được sử dụng làm chất mang để tải các chất diệt khuẩn (như kim loại, oxit kim loại, các chất hữu cơ), và khả năng diệt khuẩn của chúng vẫn còn hạn chế. Nhiều phương pháp được sử dụng để điều chế khoáng sét biến tính, và vật liệu tổng hợp làm từ khoáng sét và các vật liệu khác có thể được sử dụng làm vật liệu diệt khuẩn mới để tạo ra tác dụng diệt khuẩn đối với nhiều loại vi khuẩn.
Khoáng sét có thể tăng cường khả năng diệt khuẩn thông qua các phương pháp biến đổi khác nhau (bao gồm biến tính nhiệt, biến tính axit, biến tính vô cơ của kim loại hoặc oxit kim loại, biến tính hữu cơ và biến tính hỗn hợp, v.v.). Tăng diện tích bề mặt, cải thiện độ xốp và độ phân tán của khoáng chất, đồng thời cải thiện độ bền nhiệt và độ bền cơ học tổng thể của vật liệu. Các khoáng sét được sử dụng để điều chỉnh và chuẩn bị các vật liệu diệt khuẩn chủ yếu là montmorillonite, kaolinit, halloysit và vermiculit. được sử dụng rộng rãi vì khả năng hấp phụ của nó.
Việc chuẩn bị khoáng sét-vật liệu diệt khuẩn polyme hữu cơ thường đề cập đến việc bổ sung khoáng sét hữu cơ biến tính vào nền polyme hữu cơ để tăng cường các đặc tính hóa lý và hoạt tính diệt khuẩn của vật liệu. Những vật liệu này chủ yếu được sử dụng để chuẩn bị vải bông kháng khuẩn sợi nano, miếng bông và màng. vv, khoáng sét được sử dụng làm chất độn trong vật liệu tổng hợp để tăng cường tính ổn định nhiệt và cơ học của vật liệu nano, và khoáng sét thường ở kích thước nano.
Theo quan điểm của khả năng tương thích kém của khoáng sét với các phân tử hữu cơ, các hợp chất hữu cơ thường được sử dụng để biến đổi khoáng sét nhằm tăng khả năng phân tán của khoáng sét trong dung môi hữu cơ và đảm bảo tính tương thích cao giữa các hợp chất hữu cơ tiếp theo và khoáng sét biến tính. tình dục. Sự biến đổi chất hữu cơ thường sử dụng chất hoạt động bề mặt anion và cation (muối amoni bậc bốn và các hợp chất lai là phổ biến nhất), bằng cách thay đổi tính chất bề mặt của đất sét (thay đổi tính chất điện bề mặt và tính kỵ nước của bề mặt) hoặc chèn chất hữu cơ vào lớp xen giữa (tăng lớp xen kẽ). và trở nên kỵ nước giữa các lớp) để đạt được sự thay đổi. Chất nền polymer hữu cơ được sử dụng chủ yếu bao gồm polypropylene, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyurethane, polystyrene, polyamide, polyolefin và các loại tương tự. Các chất tạo màng sinh học như xenluloza, tinh bột, nhựa có nguồn gốc từ ngô, axit polylactic, … đã được chú ý do tính thân thiện với môi trường và khả năng tái tạo của chúng.
Do tính tương thích cao giữa đất sét được biến hóa hữu cơ và polyme, đất sét biến đổi hữu cơ đã trở thành vật liệu lý tưởng để tăng cường các đặc tính của nền polyme và được sử dụng rộng rãi làm tiền chất cho vật liệu diệt khuẩn. Các đặc tính của vật liệu diệt khuẩn composite bị ảnh hưởng bởi quy mô kích thước của các thành phần khác nhau và mức độ trộn lẫn giữa nhiều pha. Trong quá trình chuẩn bị, ba loại vật liệu composite đan xen, vật liệu composite tẩy sét và vật liệu composite keo tụ thường được hình thành.
Trong các vật liệu nano xen kẽ, các chuỗi polyme thường xuyên được chèn vào giữa các lớp đất sét. Trong các hợp chất nano được tẩy tế bào chết, các lớp đơn vị cấu trúc đất sét riêng lẻ được phân tách tương đối đồng đều trong ma trận polyme liên tục, và các lớp đơn vị cấu trúc đất sét được tẩy tế bào chết hoàn toàn trong ma trận polyme. Tổ hợp nano keo tụ đề cập đến hiện tượng “keo tụ” tương tự như sự tương tác của các cạnh hydroxyl hóa giữa các lớp đơn vị cấu trúc khoáng sét, miền xen giữa bị giảm, và polyme và pha khoáng sét được tách ra ở một mức độ nhất định.
Nghiên cứu hoạt tính diệt khuẩn của vật liệu nano montmorillonite-chitosan nạp Cu. Quá trình tổng hợp composite được thực hiện bằng cách trao đổi ion bằng cách đặt montmorillonite vào môi trường có chứa đồng sunfat. Tỷ lệ chết của vật liệu diệt khuẩn đối với Escherichia coli cao tới 99,98%, và tất cả Staphylococcus aureus đều chết sau khi được xử lý bằng vật liệu.