Study of the properties of Al2O3-Ag nanopowders produced by thermal decomposition-reduction method and colloidal nanosilver impregnation

• Autorzy: Jastrzębska A. , Olszyna A. , Kunicki A.

Warianty tytułu

PL

Badania właściwości nanoproszków Al2O3-Ag otrzymanych metodą rozkładu termicznego-redukcji oraz impregnacji nanosrebrem koloidalnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The properties and morphological aspects of the Al2O3-Ag nanopowders, produced by thermal decomposition-reduction method and colloidal nano- silver impregnation were studied. The innovative thermal decomposition- reduction method has been previously developed and claimed by authors, while the alternative nanosilver impregnation method is commonly used in industry. Usually, as a support porous Al2O3 sinters are mostly used. That is why we have decided to use as a support nanoalumina obtained by thermal decomposition-reduction process, in order to compare those two methods. The morphology and properties of the final products were examined using scanning electron microscope and BET surface area measurements. Phase composition of the nanopowders was investigated using X-ray diffraction method. Antimicrobial activity of the nanopowders was investigated by the inoculation technique. All those two methods are relatively comparable to each other. They allows to acquire Al2O3-Ag nanopowders with comparable average particle size (between 40 and 100 nm), large specific BET surface area (over 150 m2.g-1) and large open porosity volume (around 0.6 cm3.g-1), that have a good bactericidal and fungicidal properties. It is also worth mentioning that it is much easier to produce Al2O -Ag nanopowder in one easy step, than using much more complicated and waste-producing colloidal silver impregnation method.

PL

Zbadano właściwości i aspekty morfologiczne nanoproszków Al2O3-Ag, wyprodukowane metodą rozkładu termicznego-redukcji oraz impregnacji nanosrebrem koloidalnym. Nowatorska metoda rozkładu termicznego-redukcji opisana została wcześniej przez autorów, podczas gdy metoda impregnacji nanosrebrem jest powszechnie stosowana w przemyśle. Zwykle jako nośnik stosowane są najczęściej porowate kształtki porowatego Al2O3. Dlatego też jako nośnik zdecydowano zastosować nanotlenek glinu otrzymany w procesie rozkładu termicznego-redukcji w celu porównania obu tych metod. Morfologia i właściwości produktów finalnych przeanalizowane zostały za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego oraz pomiarów powierzchni właściwej metodą BET. Skład fazowy nanoproszków zbadany został za pomocą dyfraktometru rentgenowskiego. Aktywność bakteriobójcza nanoproszków Al2O3-Ag zbadana została techniką posiewową. Obie metody są stosunkowo porównywalne. Pozwalają na otrzymanie nanoproszków Al2O3 o porównywalnej wartości średniej wielkości cząstki (pomiędzy 40 i 100 nm), wysokiej wartości powierzchni właściwej (ponad 150 m2.g-1), a także wysokiej objętości otwartych porów (około 0,6 cm3.g-1), które posiadają dobre właściwości bakteriobójcze i grzybobójcze. Warto jest również wspomnieć, że znacznie prościej jest wyprodukować nanoproszki Al2O3-Ag w jednym prostym etapie, niż używając metody znacznie bardziej skomplikowanej i odpadotwórczej, jaką jest impregnacja srebrem koloidalnym.

Słowa kluczowe

EN

nanosilver; nanoalumina; antimicrobial nanopowders; thermal decomposition-reduction; colloidal impregnation

PL

nanosrebro; nanotlenek glinu; nanoproszki biobójcze; rozkład termiczny-redukcja; impregnacja koloidem

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 3
• Strony: 514--516
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jastrzębska A.

autor

Olszyna A.

autor

Kunicki A.

• Faculty of Materials Science and Engineering, Warsaw University of Technology,

Bibliografia

• [1] Pal S., Tak Y. K., Song J. M.: Does the antibacterial activity of silver nanoparticles depend on the shape of the nanoparticle? A study of the Gramnegative bacterium Escherichia coli. Applied and Environmental Microbiology 73 (2007) 1712-1720.
• [2] Pike-Biegunski M. J.: Nanotechnologia w medycynie i farmacji. Część 3. Lek w Polsce (Drug in Poland) 11 (2005) 98-103.
• [3] Pike-Biegunski M. J.: Nanotechnologia w medycynie i farmacji. Lek w Polsce (Drug in Poland) 9 (2005) 30-37.
• [4] Buckeley J. J., Gai P. L., Lee A. F., Olivid L., Wilson K.: Silver carbonate nanoparticles stabilised over alumina nanoneedles exhibiting potent antibacterial properties. Chemical Communication (2008) 4013-4015.
• [5] Dubok V. A.: Bioceramics – yesterday, today, tomorrow. Powder Metallurgy and Metal Ceramics 39 (2000) 381-394.
• [6] Weir E., Lawlor A., Whelan A., Regan F.: The use of nanoparticles in antimicrobial materials and their characterization. Analyst 133 (2008) 835- 845.
• [7] Wang G., Shi C., Zhao N., Du X.: Synthesis and characterization of Ag nanoparticles assembled in ordered array pores of porous anodic alumina by chemical deposition. Materials Letters 61 (2007) 3795-3797.
• [8] Esteban-Cubillo A., Diaz C., Fernàndez A., Diaz L. A., Percharromàn C., Torrecillas R., Moya J. S.: Journal of the European Ceramic Society 26 (2006) 1-7.
• [9] Sołgała A., Kunicki A. Olszyna A.: Wpływ modyfikatora prekursora prekursora tlenku glinu na morfologię otrzymanego nanoproszku Al2O3. Materiały Ceramiczne (Ceramic Materials) 60 (2008) 262-265.
• [10] Jastrzębska A., Kunicki A., Olszyna A.: Obtaining and properties of nanosilver particles on nanoalumina support. Advances in Applied ceramics: Structural, Functionaland Bioceramics (in press).
• [11] Kunicki A., Olszyna A., Sołgała A.: Modyfikowane nanocząstki tlenku glinu oraz sposób otrzymywania modyfikowanych nanocząstek tlenku glinu. Zgłoszenie Nr P-386489 (10.11.2008).
• [12] Kurzydłowski K. J., Ralph B.: The quantitative description of the microstructure of the materials. CRC Press, LLC (1995).
• [13] Thiel T.: Streaking microbial cultures on agar plates. Science in the Real World: Microbes in Action (1999).
• [14] Jastrzębska A., Kunicki A., Olszyna A.: The effect of precursor thermal decomposition temperature on properties of acquired Al2O3-Ag2O nanopowders. Kompozyty (Composites) (in press).