شماره ركورد
24004
شماره راهنما
CHE2 901
عنوان
پوششهاي هوشمند ضد باكتري پلييورتاني آبپايه تابشپز فرابنفش حاوي نانوذرات نقره احياء شده با تانيك اسيد اصلاح شده با گليسيديل متاكريلات
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
شيمي- شيمي پليمر
دانشكده
شيمي
تاريخ دفاع
1403/06/19
صفحه شمار
165
استاد راهنما
دكتر عباس محمدي
استاد مشاور
دكتر فرشته نژاد دهباشي
كليدواژه فارسي
پلييورتان آبپايه، , تابشپز فرابنفش، , تانيك اسيد، , گليسيديل متاكريلات، , پوشش ضد باكتري
چكيده فارسي
ميكروارگانيسمها بهطور گستردهاي در تمامي محيطهاي مختلف حضور داشته و پس از اتصال به يكديگر، بيوفيلمهايي تشكيل ميدهند كه يكي از عوامل اصلي ايجاد عفونتهاي باكتريايي هستند. در اين راستا، يكي از راهحلهاي نويدبخش استفاده از پوششهاي ضدباكتريايي است. از ميان پليمرها، پلييورتانها به دليل ويژگيهايي مانند امكان استفاده از مواد اوليه متنوع، خواص مكانيكي مطلوب، زيستسازگاري و چسبندگي مناسب از اهميت ويژهاي برخوردار هستند. با اين حال، پلييورتانهاي مرسوم معايبي مانند استفاده از حلالهاي آلي سمي و گران دارند. در سالهاي اخير، پلييورتانهاي آبپايه بهعنوان جايگزين مناسب معرفي شده¬اند. با اين¬حال وجود گروههاي آبدوست در ساختار پلييورتانهاي آبپايه ميتواند تاثيرات منفي بر مقاومت به آب داشته باشد، كه منجر به كاهش عملكرد بلند آن¬ها شوند. يكي از راهكارهاي بهبود خواص پوشش¬هاي پلي¬يورتاني آب پايه، ايجاد اتصالات عرضي تحت پليمريزاسيون نوري فرابنفش است. وجود اتصالات عرضي، سبب افزايش پايداري شيميايي، مقاومت كششي و مقاومت در برابر سايش مي شوند. در اين پژوهش تانيك اسيد به عنوان يك ماده طبيعي و زيست سازگار با گليسيديل متاكريلات به منظور شركت در واكنش پليمريزاسيون اصلاح شد. اصلاح تانيك اسيد با گليسيديل متاكريلات با استفاده از آزمونهاي FTIR، 1H NMR، XRD و XPS بررسي شد. پايداري پراكنههاي WPUA، WTG و WTGAg طي يك ماه بررسي گرديد و پايداري آنها بدون ايجاد لخته و كلوخگي تأييد شد. نانوكامپوزيتهاي تهيه شده از ازدياد طول و باقي مانده زغالي به ترتيب به ميزان 44.47% و 13.18% نسبت به پلييورتان خالص برخوردار بودند. همچنين با استفاده از آزمونهاي UV-VIS، XRD، FESEM و EDS، حضور نانوذرات نقره در بستر پليمر تأييد شد. وجود گروههاي كاتكول تانيك اسيد در ساختار پلييورتان سنتز شده، باعث احياء سريع يونهاي نقره در كمتر از 1 دقيقه شد. رهايش نانو ذرات نقره به دليل وجود اتصالات عرضي در بستر پليمر صورت نگرفت و به همين جهت هيچ گونه سميتيهايي در فيلمهاي سنتز شده در آزمون خراش و MTT و چسبندگي سلولي ديده نشد. نتايج بدست آمده از اين آزمون¬ها نشان داد كه خراش به ميزان 100% و تكثير سلول هاي فيبروبلاست روي نمونه WTGAg صورت پذيرفته است. شايان ذكر است كه نانوذرات نقره داراي خاصيت نورگرمايي هستند، اين خاصيت كه بر افزايش خواص ضد باكتريايي موثر است. با استفاده از آزمون ضد باكتريايي در دو حالت با نور و بدون نور، اثر خاصيت نور گرمايي بر خاصيت ضد باكتريايي بررسي شد. پوشش هاي تهيه شده توانستند به طور 100% هر دو سويه از باكتري هاي گرم منفي و مثبت را از بين ببرند.
كليدواژه لاتين
Waterborne polyurethane, , UV-Curable, , tannic acid, , glycidyl methacrylate , , antibacterial coating
عنوان لاتين
UV-Curable waterborne polyurethane smart antibacterial coatings containing silver nanoparticles reduced by glycidyl methacrylate modified tannic acid
گروه آموزشي
شيمي پليمر
چكيده لاتين
Microorganisms are widely present in all different environments and, after attaching to each other, form biofilms, which are one of the main causes of bacterial infections. In this context, one of the promising solutions is the use of antibacterial coatings. Among polymers, polyurethanes are of particular importance due to characteristics such as the possibility of using diverse raw materials, desirable mechanical properties, biocompatibility, and good adhesion. However, conventional polyurethanes have disadvantages, such as the use of toxic and expensive organic solvents. In recent years, waterborne polyurethanes have been introduced as a suitable alternative. However, the presence of hydrophilic groups in the structure of waterborne polyurethanes can negatively affect water resistance, leading to a reduction in their long-term performance. One approach to improving the properties of waterborne polyurethane coatings is the creation of crosslinking through UV-induced photopolymerization. The presence of crosslinks increases chemical stability, tensile strength, and abrasion resistance. In this study, tannic acid, a natural and biocompatible compound, was modified with glycidyl methacrylate to participate in the polymerization reaction. The modification of tannic acid with glycidyl methacrylate was examined using FTIR, 1H NMR, XRD, and XPS tests. The stability of WPUA, WTG, and WTGAg dispersions was evaluated over one month, and their stability without coagulation or agglomeration was confirmed. The prepared nanocomposites exhibited elongation and char residue of 44.47% and 13.18%, respectively, compared to pure polyurethane. Furthermore, the presence of silver nanoparticles in the polymer matrix was confirmed using UV-VIS, XRD, FESEM, and EDS tests. The presence of catechol groups of tannic acid in the synthesized polyurethane structure resulted in the rapid reduction of silver ions in less than 1 minute. The release of silver nanoparticles did not occur due to the presence of crosslinks in the polymer matrix, and hence, no toxicity was observed in the synthesized films in the scratch, MTT, and cell adhesion tests. The results obtained from these tests demonstrated that 100% scratch resistance and proliferation of fibroblast cells occurred on the WTGAg sample. It is noteworthy that silver nanoparticles possess photothermal properties, which enhance antibacterial properties. The effect of photothermal properties on antibacterial activity was investigated using antibacterial tests under both light and dark conditions. The prepared coatings were able to eliminate 100% of both Gram-negative and Gram-positive bacterial species.
تعداد فصل ها
4
فهرست مطالب pdf
77024
نويسنده