Покрытие на основе TiO2, сформированное на ткани методом магнетронного напыления. Фотоактивные свойства ткани

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведена оценка комплекса свойств полиэфирной ткани с покрытиями на основе диоксида титана, а также диоксида титана и серебра, полученными методом магнетронного напыления. Сопоставлены характеристики покрытий, сформированных магнетронным напылением и осаждением диоксида титана, полученного золь–гель-синтезом. С помощью колористического метода проведена оценка фотокаталитических свойств полиэфирной ткани с покрытиями, изучена устойчивость покрытий к истирающим воздействиям. С использованием счетного метода оценены антимикробные свойства ткани с покрытиями.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. П. Пророкова

Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: npp@isc-ras.ru
Россия, 153045 Иваново, ул. Академическая, 1

Т. Ю. Кумеева

Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук

Email: npp@isc-ras.ru
Россия, 153045 Иваново, ул. Академическая, 1

Б. Л. Горберг

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: npp@isc-ras.ru
Россия, 153000 Иваново, пр. Шереметевский, 7

Список литературы

  1. Prorokova N.P., Odintsova O.I., Rumyantseva V.E., Rumyantsev E.V., Konovalova V.S. Giving Improved and New Properties to Fibrous Materials by Surface Modification // Coatings. 2023. V. 13. Р. 139-141. https://doi.org/10.3390/coatings13010139
  2. Senić Ž., Bauk S., Vitorović-Todorović M., Pajić N., Samolov A., Rajić D. Application of TiO2 Nanoparticles for Obtaining Self-Decontaminating Smart Textiles // Sci. Technol. Rev. 2011. V. 61. № 3-4. Р. 63-72.
  3. Wang J., Zhao J., Sun L., Wang X. A Review on the Application of Photocatalytic Materials on Textiles // Text. Res. J. 2014. V. 85. № 10. Р. 1104-1118. https://doi.org/10.1177/0040517514559583
  4. Пророкова Н.П., Кумеева Т.Ю., Агафонов А.В., Иванов В.К. Модифицирование полиэфирной ткани наноразмерным диоксидом титана с целью придания фотоактивности // Перспективные материалы. 2017. № 1. С. 19-29.
  5. Пророкова Н.П., Кумеева Т.Ю., Холодков И.В. фотохимическая активность полиэфирных тканей, модифицированных наноразмерным диоксидом титана, допированным металлами // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2017. № 10. С. 2-8.
  6. Пророкова Н.П., Кумеева Т.Ю., Герасимова Т.В., Агафонов А.В. Влияние структуры нанокомпозитов на основе диоксида титана, допированного железом, на фотокаталитическую активность модифицированных ими полиэфирных тканей // Неорган. материалы. 2017. Т. 53. № 12. С. 1365-1371. https://doi.org/10.7868/S0002337X17120181
  7. Prorokova N., Kumeeva T., Kholodkov I. Formation of Coatings Based on Titanium Dioxide Nanosols on Polyester Fibre Materials // Coatings. 2020. V. 10 (1). № 82. Р. 1-14. https://doi.org/10.3390/coatings10010082
  8. Пророкова Н.П., Хорев А.В., Вавилова С.Ю. Химический способ поверхностной активации волокнистых материалов на основе полиэтилентерефталата. Часть 1. Исследование действия растворов гидроксида натрия и препаратов на основе четвертичных аммониевых солей // Химические волокна. 2009. № 3. С. 11-16.
  9. Пророкова Н.П., Кумеева Т.Ю., Кузьмин С.М., Холодков И.В. Модифицирование поверхностно-барьерным разрядом полиэфирных волокнистых материалов в целях улучшения их гидрофильности // Журн. прикл. химии. 2016. Т. 89. № 1. С. 119–127.
  10. Артошина О.В., Милович Ф.О., Россоу Д.А., Горберг Б.Л., Исхакова Л.Д., Ермаков Р.П., Семина В.К., Кочнев Ю.К., Нечаев А.Н., Апель П.Ю. Структура и фазовый состав тонких пленок TiO2, нанесенных на поверхность металлизированных трековых мембран из полиэтилентерефталата методом реактивного магнетронного напыления // Неорган. материалы. 2016. Т. 52. № 9. С. 1010-1020. https://doi.org/10.7868/S0002337X16080029
  11. Xu Y., Xu W., Huang F., Wei Q. Preparation and Photocatalytic Activity of TiO2-Deposited Fabrics // Hindawi Publ. Corporation Int. J. Photoenergy. V. 2012. Р.852675. 5 p. https://doi.org/10.1155/2012/852675
  12. Красители для текстильной промышленности / Под ред. Бяльского А.Л., Карпова В.В. М.: Химия, 1971. 312 с.
  13. ASTM E2149 - 10 Standard Test Method for Determining the Antimicrobial Activity of Immobilized Antimicrobial Agents under Dynamic Contact Conditions. USA, 2001.
  14. Rincon A.G., Pulgarin C. Photocatalytical Inactivation of E. Coli.: Effect of (Continuous-intermittent) Light Intensity and of (Suspended-fixed) TiO2 Concentration // Appl. Catal. B: Environ. 2003. V. 44. № 3. P. 263-284. https://doi.org/10.1016/s0926-3373(03)00076-6
  15. Shchukin D.G., Ustinovich E.A., Kulik A.I., Sviridov D.V. Heterogeneous Photocatalysis in Titania-containing Liquid Foam // Photochem. Photobiol. Sci. 2004. V. 3. P. 157-159. https://doi.org/10.1039/b313935b
  16. Robertson J.M.C., Robertson P.K.J., Lawton L.A. A Comparison of the Effectiveness of TiO2 Photocatalysis and UVA Photolysis for Destruction of Three Pathogenic Microorganisms // J. Photohem. Photobiol. A: Chem. 2005. V. 175. № 1. P. 51-56. https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2005.04.033
  17. Prasad G.K., Agarwal G.S., Singh Beer, Rai G.P., Vijayaraghavan R. Photocatalytic Inactivation of Bacillus Anthracis by Titania Nanomaterials // J. Hazard. Mater. 2009. V. 165. Р. 506-510. https://doi.org/ 10.1016/j.jhazmat.2008.10.009
  18. Maness P.C., Smolinski S., Blake D.M., Huang Z., Wolfrum E.J., Jacoby W.A. Bactericidal Activity of Photocatalytic TiO2 Reaction: toward an Understanding of Its Killing Mechanism // Appl. Environ. Microbiol. 1999. V. 65. № 9. P. 4094-4098. https://doi.org/10.1128/AEM.65.9.4094-4098.1999
  19. Гончаров А.А., Добровольский А.Н., Костин Е.Г., Петрик И.С., Фролова Е.К. Структура и фотокаталитические свойства наноплёнок диоксида титана, осаждённых методом реактивного магнетронного напыления // Металлофиз. новейшие технол. 2014. Т. 36. № 5. с. 613-632.
  20. Kon K., Rai M. Metallic Nanoparticles: Mechanism of Antibacterial Action and Influencing Factors // J. Comparative Clin. Pathology Res. 2013. № 2/1. Р. 160-174.
  21. Palza H. Antimicrobial Polymers with Metal Nanoparticles // Int. J. Mol. Sci. 2015. V. 16. № 1. P. 2099-2116. https://doi.org/10.3390/ijms16012099
  22. Lemire J.A., Harrison J.J., Turner R.J. Antimicrobial Activity of Metals: Mechanisms, Molecular Targets and Applications // Nat. Rev. Microbiol. 2013. V. 11. Р. 371-384. https://doi.org/10.1038/nrmicro3028
  23. Gunawan C., Teoh W.Y., Marquis C.P., Amal R. Cytotoxic Origin of Copper(II) Oxide Nanoparticles: Comparative Studies with Micron-sized Particles, Leachate, and Metal Salts // ACS Nano. 2011. V. 5. № 9. P. 7214-7225. https://doi.org/10.1021/nn2020248
  24. Morones J.R., Elechiguerra J.L., Camacho A., Holt K., Kouri J.B., Ramírez J.T., Yacaman M.J. The Bactericidal Effect of Silver Nanoparticles // Nano-technology. 2005. V. 16. P. 2346-2353. https://doi.org/10.1088/0957-4484/16/10/059
  25. Крутяков Ю.А., Кудринский А.А., Оленин А.Ю., Лисичкин Г.В. Синтез и свойства наночастиц серебра: достижения и перспективы // Успехи химии. 2008. Т. 77. № 3. С. 242-269.
  26. Gonçalves M. C., Pereira J.C., Matos J.C., Vasconcelos H.C. Photonic Band Gap and Bactericide Performance of Amorphous Sol-Gel Titania: An Alternative to Crystalline TiO2 // Molecules. 2018. V. 23. Р. 1677. https://doi.org/10.3390/molecules23071677
  27. Xu Y., Wang H., Wei Q., Liu H., Deng B. Structures and Properties of the Polyester Nonwovens Coated with Titanium Dioxide by Reactive Sputtering // J. Coat. Technol. Res. 2010. V. 7. № 5. P. 637–642. https://doi.org/10.1007/s11998-010-9243-8
  28. Xu Y., Xu W., Huang F. Surface and Interface Analysis of Fibers Sputtered with Titanium Dioxide // J. Eng. Fibers Fabr. 2012. V. 7. № 4. Р. 7–12. https://doi.org/10.1177/155892501200700409
  29. Герасименко Ю.В., Логачёва В.А., Ховив А.М. Синтез и свойства тонких пленок диоксида титана // Конденсированные среды и межфазные границы. 2010. Т. 12. № 2. С. 113 - 118.
  30. Hou Y.- Q., Zhuang D.-M., Zhang G., Zhao M., Wu M.-S. Influence of Annealing Temperature on the Properties of Titanium Oxide thin Film // Appl. Surf. Sci. 2003. V. 218. P. 97-105.
  31. Eufinger K., Janssen E., Poelman H., Poelman D., De Gryse R., Marin G.B. The Effect of Argon Pressure on the Structural and Photocatalytic Characteristics of TiO2 Thin Films Deposited by d.c. Magnetron Sputtering // Thin Solid Films. 2006. V. 515. P. 425-429. https://doi.org/10.1016/J.TSF.2005.12.247
  32. Venkatachalam S., Hayashi H., Ebina T., Nanjo H. Preparation and Characterization of Nanostructured TiO2 Thin Films by Hydrothermal and Anodization Methods // Optoelectronics - Advanced Materials and Devices / Ed. Pyshkin S.L., Ballato J.M. Rijeka: InTech., 2013. http://dx.doi.org/10.5772/51254

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Распределение Ti в покрытии, сформированном методом магнетронного напыления на ПЭТФ-ткани.

Скачать (61KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Фотокаталитическая активность ткани с покрытиями на основе TiO2: 1 – нанесенным магнетронным напылением; 2 – полученным золь–гель-синтезом; 3 – нанесенным магнетронным напылением и подвергнутым трению; 4 – полученным золь–гель-синтезом и подвергнутым трению.

Скачать (57KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Фотокаталитическая активность ткани с покрытиями на основе: 1 – TiO2, нанесенным магнетронным напылением; 2 – TiO2, полученным золь–гель-синтезом; 3 – TiO2, нанесенным магнетронным напылением и подвергнутым трению; 4 – TiO2, полученным золь–гель-синтезом и подвергнутым трению; 5 – TiO2 и Ag, нанесенным магнетронным напылением; 6 – TiO2 и Ag, полученным золь–гель-синтезом; 7 – TiO2 и Ag, нанесенным магнетронным напылением и подвергнутым трению; 8 – TiO2 и Ag, полученным золь-гель-синтезом и подвергнутым трению.

Скачать (82KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Спектры поглощения раствора эозина: 1 – исходного; 2 – после УФ-облучения в течение 250 мин; 3 – после взаимодействия с образцом ткани из УВ с покрытием TiO2 толщиной 130 нм; 4 – после взаимодействия с образцом ткани из УВ с покрытием TiO2 толщиной 130 нм, подвергнутым отжигу; 5 – после взаимодействия с образцом ткани из УВ с покрытием TiO2 толщиной 170 нм; 6 – после взаимодействия с образцом ткани из УВ с покрытием TiO2 толщиной 170 нм, подвергнутым отжигу.

Скачать (124KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024