Naslov
Priprava celuloznih hidrogelova sa srebrovim nanočestocama
(Preparation of cellulose hydrogels with silver nanoparticles)

Autori
Lenac, Katarina

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb, Hrvatska

Datum
16.09

Godina
2019

Stranica
64

Mentor
Vidović, Elvira

Neposredni voditelj
Blažic, Roko

Ključne riječi
graftiranje, hidrogel, bubrenje, srebrove nanočestice
(grafting, hydrogel, swelling, silver nanoparticles)

Sažetak
Celuloza je najrasprostranjeniji polisaharid na Zemlji koji se sve više istražuje za pripravu novih vrsta materijala. Naročito su značajna svojstva biokompatibilnosti i biorazgradivosti celuloze. Tri hidroksilne skupine sadržane na svakoj glukoznoj jedinici omogućuju provedbu različitih modifikacija i umrežavanje lanaca te pripravu hidrogelova. Hidrogelovi celuloze i nanočestica srebra već su istraživani u svrhu dobivanja antibakterijskih kompozitnih materijala koji imaju biokompatibilna svojstva, lako se razgrađuju i nisu štetni za okoliš. Uvođenjem novih funkcijskih skupina na osnovni polisaharidni lanac mijenjanju se svojstava hidrogela. Cilj ovog rada bio je prirediti hidrogelove na bazi celuloze graftirane sa dimetilaminoetil-metakrilatom (DMAEMA) te ih naknadno modificirati uvođenjem srebrovih nanočestica. U pripravi hidrogelova korišten je funkcijski monomer DMAEMA koji u svojoj strukturi ima amino skupinu osjetljivu na promjenu pH. Srebro je poznato po antibakterijskom djelovanju, a također ima i katalitičku primjenu, pa bi ovakav hidrogel mogao poslužiti na primjer kao nosač katalizatora. Ovakvim kombiniranjem tvari različitih karakteristika pruža se mogućnost stvaranja novih materijala prestižnih svojstava za vrlo različite primjene, od senzora do različitih nosača i prevlaka, od farmacije, medicine, industrije obrade voda i slično. Polimerizacija DMAEMA na celulozu provedena je u otapalu N, N-dimetil acetamid/LiCl uz peroksidni inicijator Trigonox 21 pri temperaturi od 90 °C. N, N-metilen-bis-akrilamid (MBA) korišten je kao umreživač. Prilikom sinteze hidrogelova mijenjani su količinski omjeri celuloze i DMAEMA (1:1 i 1:3) te celuloze i MBA (5:1 i 2, 5:1). Nanočestice srebra sintetizirane su iz otopine srebrova nitrata uz ekstrakt ružmarina pri sobnoj temperaturi i 80 °C. Čestice srebra unutar hidrogelova zarobljene su na dva načina: a) bubrenjem hidrogelova u pripravljenoj suspenziji nanočestica srebra, b) bubrenjem hidrogelova u otopini srebrova nitrata. Pripremljeni hidrogelovi karakterizirani su infracrvenom spektroskopijom kako bi se odredio udio metakrilatnog polimera u hidrogelu. Također, pripremljenim hidrogelovima određen je stupanj bubrenja u deioniziranoj vodi, dok je morfologija uzorka i prisutnost srebra određena pretražnom elektronskom mikroskopijom. Termogravimetrijskom analizom određena je toplinska stabilnost hidrogelova. Na temelju omjera vrpci pri 1724 i 897 cm-1 utvrđeno je da najveći udio PDMAEMA imaju hidrogelovi čija je reakcija polimerizacije trajala 5 h s omjerom celuloze i DMAEMA 1:1. Određivanjem stupnja bubrenja utvrđeno je da hidrogel s manjom količinom MBA bubri najviše (oko 500 %), hidrogel s većom količinom MBA bubri oko 250 %, dok sfera celuloze bubri oko 80 %. Termogravimetrijskom analizom određeno je da sfera celuloze ima veću toplinsku stabilnost od hidrogelova, a razlika iznosi oko 60 °C.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA