Silbernanopartikel für antimikrobielle pulverbeschichtete Oberflächen
Forscher haben die Aktivierung von Silber-Nanopartikeln durch hydrophile Verkapselung für antimikrobielle pulverbeschichtete Oberflächen beschrieben.
Silbernanopartikel (AgNP) sind als antimikrobielle Wirkstoffe bekannt, können jedoch nicht effizient in aktive Silberionen umgewandelt werden, da ihnen eine hydrophile Reaktionsumgebung fehlt, wenn sie in einen trockenen Pulverbeschichtungsfilm eingearbeitet werden. Um diese Wirkstoffe in der pulverbeschichteten Oberfläche wirksam zu machen, wurde ein neuartiger Verkapselungsansatz vorgeschlagen. Zunächst wurden Silbernanopartikel auf der Oberfläche von synthetischem Zeolith A durch eine chemische In-situ-Reduktionsmethode synthetisiert, gefolgt von der Zugabe von Kupferionen durch Ionenaustausch. Der funktionalisierte Zeolith wurde dann mit verschiedenen wasserlöslichen hydrophilen Polymeren eingekapselt, um die Erzeugung von Silberionen aus den Nanopartikeln zu erleichtern.
Antimikrobielle Wirksamkeit
Die eingekapselten Zusatzstoffe wurden in das Harzsystem zur Herstellung des antimikrobiellen Pulverbeschichtungsfilms eingearbeitet. Die Eigenschaften der Zusatzstoffe und der Filme wurden sorgfältig analysiert, und die Ergebnisse zeigen, dass eine angemessene Beladung mit Silber eine hohe Konzentration und eine gleichmäßige Verteilung der Silbernanopartikel auf der Zeolithoberfläche gewährleistet. Es wurde festgestellt, dass die Stärke der Verkapselung mit dem Additiv von den in den Additiven vorhandenen Kationen abhängt. Die Verkapselung mit anionischen Polymeren ist die wirksamste Lösung für die Freisetzung von Silberionen aus der antimikrobiell beschichteten Oberfläche. Eine übermäßige Hydrophilie ist der antimikrobiellen Wirkung nicht zuträglich und führt zu Rissen auf der Oberfläche. Additive mit nichtpolymerer hydrophiler Verkapselung, die aus der Ausfällung von Calciumnitrat und Natriumphosphat hergestellt werden, zeigen ebenfalls eine akzeptable antimikrobielle Wirksamkeit. Den Forschern zufolge kann die vorgeschlagene hydrophile Verkapselungsmethode die Aktivierung von Silbernanopartikeln gut erleichtern und eine wirksame antimikrobielle Eigenschaft des Pulverbeschichtungsfilms gewährleisten.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 182, September 2023 veröffentlicht.