name: Металлосодержащие композиты на основе хитозана и целлюлозы: новые методы получения, структура и возможности применения
keyword_list: композит, биополимеры, целлюлоза, хитозан, наночастицы переходных металлов, аэрогели, металлопаровой синтез
abstract: Впервые показано, что метод металлопарового синтеза может быть успешно интегрирован в схемы получения металлосодержащих композитов на основе полисахаридов – хитозана и микрокристаллической целлюлозы.Отработаны методики МПС для получения органозолей наночастиц Cu, Ag и Au: определены оптимальные пары металл/органический реагент и их мольные соотношения. Установлено, что в качестве дисперсионной среды предпочтительно использовать: для получения НЧ Cu – ацетон и толуол с мольным соотношением 1:400; для получения НЧ Ag – изопропанол и ацетон с мольным соотношением 1:500 – 1:2200; для получения НЧ Au – триэтиламин и ацетон с мольным соотношением 1:1600 – 1:3000.Впервые в результате модифицирования хитозана и микрокристаллической целлюлозы органозолями Cu, Ag и Au получены новые металлокомпозитные материалы с содержанием металла 0,2 – 5,1 масс. %. Установлено, что распределения наночастиц в композитах по размерам имеют ассиметричный вид и содержат доминирующую фракцию сферических индивидуальных частиц со средними размерами 2,0 нм для Cu в ацетоне и толуоле, 2,5 нм для Ag в изопропаноле, 2,0 нм для Au в триэтиламине и 4,0 нм для Au в ацетоне.Установлено, что независимо от природы органического растворителя и металла, а так-же типа использованного полисахарида металлические частицы в композитах преимущественно рентгеноаморфны, стабилизированы в микро и мезопорах полимеров и характеризуются наличием двух электронных состояний в приповерхностной области. В Cu-содержащих системах регистрируются два окисленных состояния металла Cu+ и Cu2+ с относительными концентрациями 25 – 53% и 47 – 75% соответственно. Для Ag- и Au-содержащих композитов установлено, что наночастицы содержат металлы в состояниях М0 и Мn+, близкое к окисленному, с относительны-ми концентрациями 20 – 25% и 75 – 80%.Впервые предложены новые способы получения аэрогелей целлюлозы и хитозана с наночастицами Ag, включающие использование в качестве прекурсора металлосодержащих порошковых композитов, полученных методом МПС, и сушки в сверхкритической среде диоксида углерода. Исследована эволюция формирования пористых металлосодержащих нанокомпозитов. Показано, что аэрогели образованы сетью переплетенных фибрилл с диаметром 10 – 20 нм и характеризуются преимущественно мезопористой структурой с удельной поверхностью 112 – 212 м2/г и суммарным объемом пор 0,73–1,33 см3/г. Установлено, что в полученных материалах содержатся как наночастицы Ag со средним размером около 4 нм, так и образованные индивидуальными частицами агрегаты большего размера, стабилизированные в мезопорах аэрогелей. Установлено, что наночастицы металла равномерно распределены в объеме материала и не оказывают существенного влияния на морфологию материалов при их формированииПредложен новый способ получения материала биомедицинского назначения на основе коллаген-хитозановой матрицы, содержащий наночастицы Ag и лекарственный препарат ибупрофен. Исследована кинетика выхода ибупрофена в фосфатном буфере с рН 7,4 при 37 °С. Установлено, что диффузия ибупрофена в раствор подчиняется закону Фика и наночастицы Ag не изменяют характер диффузии.Продемонстрирована фунгицидная активность композитов хитозана с наночастицами Cu. Установлено, что композиты замедляют мицелярный рост патогенных грибов Rhizoctonia Solani и Sclerotium rolfsii.
chairman_dissertation_council.surname: Музафаров А. М.
chairman_dissertation_council.position: Заведующий лабораторией
chairman_dissertation_council.degree: Доктор химических наук
organization_supervisor.surname: Трифонов А. А.
organization_supervisor.position: Директор
organization_supervisor.degree: Доктор химических наук
rubrics.code: 31.15.35
rubrics.name: Поверхностные явления. Адсорбция. Хроматография. Ионный обмен
rubrics.code: 31.15.37
rubrics.name: Химия коллоидов. Дисперсные системы
oecds.code: 01.04.EI
oecds.name: CHEMISTRY, PHYSICAL
speciality_codes.name: Физическая химия
speciality_codes.code: 02.00.04
supervisors.fio: Васильков А.Ю.
supervisors.scientific_degree: Кандидат химических наук
supervisors.speciality_code: Физическая химия
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Тарханова И.Г.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Кинетика и катализ
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Кустов Л.М.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Кинетика и катализ
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИНЭОС РАН
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова Российской академии наук
protection_organization.ogrn: 1027739900264
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИНЭОС РАН
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова Российской академии наук
author_organization.ogrn: 1027739900264
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения