2.2.3. POLYMER NANOCOMPOSITES WITH

2.2.3. POLYMER NANOCOMPOSITES WITH ENHANCED PHOTOCATALYTIC ANTIMICROBIAL PROPERTIES
Modification of polymeric matrices to prevent growth or reduce adhesion of detrimental microorganisms is a highly desired objective. Hence, there is a significant interest in the development of antimicrobial biomaterials for application in the health and biomedical devices, food, and personal hygiene industries. Among several possibilities currently explored, titania (TiO2) can be spot out as a potential candidate for polymer modification with a significant number of advantages. TiO2 works under UV light excitation with energy above the corresponding band gap (ca. 3.2 ev) forming energy-rich electron-hole pairs. Once at the surface of the material, such charge carriers are able to interact with microorganisms rendering biocidal properties to the corresponding polymer-based nanocomposite films. A point of relevance is the control of the TiO2 polymorphism ensuring the presence of the anatase form, the one with biocidal capability, as well as to control primary particle size in the nanometer range, a fact that would limit scattering events among other things. Novel hybrid or nanocomposite organo-inorganic materials that combine attractive qualities of dissimilar oxide and polymer components are not simply physical blends (vide supra) but can be broadly defined as complex materials having both organic and inorganic constituents intimately mixed. The scale of mixing or, in other words, the degree of homogeneity would influence or even command the properties of the nanocomposite solid materials when the component mixture is adequately reached, typically at the nanometer range. In particular, the optimization of the component contact has been shown to be crucial in order to render TiO2-containing polymer nanocomposites with outstanding biocidal properties. Another point of importance to improve the performance of TiO2-containing nanocomposite systems concerns the optimization of light absorption and the adequate handling of subsequent charge (electron-hole) pair creation and annihilation processes. This task has been typically attempted by controlling the morphological-structural-defect characteristics of the oxide and/or by extending its absorption power into the visible region through a doping process (Kubacka et al., 2009). Metal doping has long been known to be one of the most effective ways to change the intrinsic band structure of TiO2, and consequently, to improve its visible light sensitivity as well as increase its photocatalytic activity under UV irradiation.
Among various dopants, noble metals (especially Ag) have received much attention for this purpose. Among various dopants, noble metals (especially Ag) have received much attention for this purpose. It is generally believed that Ag nanoparticles enhances photoactivity of TiO2 by lowering the recombination rate of its photo-excited charge carriers and/or providing more surface area for adsorption. Visible light absorption by surface plasmon resonance of Ag nanoparticles is also thought to induce electron transfer to TiO2 resulting in charge separation and thus activation by visible light (Akhavan, 2009). A route to simultaneously influence both light absorption and charge handling is based on the so-called plasmonic photosystems. As detailed above, TiO2 is excited by near-UV irradiation and a metal such as Ag shows a very intense localized surface plasmon (LSP) absorption band in the near-UV-visible region. Adequate handling of the LPS resonance can allow extending the absorption light into the visible region of the electromagnetic spectrum and, due to the enhancement of the electric near-field in the vicinity of the Ag, would allow boosting the excitation of electron-hole pairs. An overall improvement of the oxide-polymer nanocomposite performance upon excitation on a region ranged from the near-UV (above ca. 280 nm) to the visible light (below ca. 500-525 nm) can be thus envisaged through a plasmonic effect. This would yield highly efficient systems, with improved performance with respect to TiO2-alone nanocomposites, and having the potential of working under sunlight and/or diffuse artificial light typical of human environments. A last point to mention is the concomitant degradation of the polymer matrix by effect of the charge carriers; this has been proved to be limited by addition of small amounts of titania, typically below 5 wt. % (Kubacka et al., 2009). On the other hand high release level of silver, especially for silver based bulk materials, leads to shortening the effective life of antibacterial activity. If Ag nanoparticles and nanostructures with high antibacterial activities are immobilized on porous matrixes, the release time of silver can be delayed for a long time so that these kinds of silver-supported materials will be of great potentials for bactericidal application (Akhavan, 2009). Yao et al., 2007, demonstrated that Ag, as a typical antimicrobial

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

2.2.3. โพลิเมอร์ NANOCOMPOSITES กับกระเพิ่มคุณสมบัติต้านจุลชีพเปลี่ยนแปลงของเมอร์เมทริกซ์เพื่อป้องกันการเจริญเติบโต หรือลดการยึดเกาะของจุลินทรีย์อันตรายเป็นวัตถุประสงค์ที่ต้องการสูง ดังนั้น มีความสนใจสำคัญในการพัฒนาผู้ต้านจุลชีพสำหรับโปรแกรมสุขภาพ และอุปกรณ์การแพทย์ อาหาร อุตสาหกรรมและการสุขอนามัยส่วนบุคคล ในหลายประการที่สำรวจในปัจจุบัน ซซี (TiO2) ได้จุดออกเป็นผู้สมัครมีศักยภาพสำหรับปรับเปลี่ยนพอลิเมอร์มีความได้เปรียบ งาน TiO2 UV แสงไฟฟ้าพลังงานเหนือแถบช่องว่างที่สอดคล้องกัน (ca. 3.2 ev) ขึ้นรูปคู่อิเล็กตรอนพลังงานสูงหลุม เมื่อพื้นผิวของวัสดุ เช่นคิดค่า ให้บริการจะสามารถโต้ตอบกับจุลินทรีย์ที่แสดงคุณสมบัติ biocidal ภาพยนตร์สิตจากโพลิเมอร์สอดคล้องกัน มีจุดเกี่ยวข้องการควบคุมโพลิมอร์ฟิซึม TiO2 ที่มั่นใจของ anatase ฟอร์ม หนึ่งกับ biocidal ความสามารถ เช่นเพื่อควบคุมขนาดอนุภาคหลักในช่วงนาโนเมตร ความจริงที่จะจำกัดการกระเจิงเหตุการณ์ต่าง ๆ นวนิยายไฮบริดหรือสิตงมีอนินทรีย์วัสดุที่น่าสนใจคุณภาพของส่วนประกอบออกไซด์และโพลิเมอร์ที่แตกต่างกัน ไม่ใช่แค่ทางกายภาพผสม (อซิ supra) แต่สามารถกำหนดกว้าง ๆ เป็นซับซ้อนมีสารประกอบอนินทรีย์ และอินทรีย์ผสมอย่างใกล้ชิด มาตราส่วนของผสมหรือ ในคำอื่น ๆ ระดับของรอยจะมีผล หรือแม้แต่คำสั่งคุณสมบัติของวัสดุแข็งสิตเมื่อส่วนผสมส่วนประกอบอย่างเพียงพอ โดยทั่วไปในช่วงนาโนเมตร โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ได้รับการแสดงการเพิ่มประสิทธิภาพของการติดต่อประกอบเป็นสิ่งสำคัญเพื่อทำให้ประกอบด้วย TiO2 nanocomposites พอลิเมอร์ มีคุณสมบัติ biocidal ที่โดดเด่น อีกจุดหนึ่งที่สำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบสิต TiO2 ที่ประกอบด้วยเกี่ยวข้องกับการเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับแสง และต่อมาในการจัดการเพียงพอชาร์จคู่ (อิเล็กตรอนหลุม) กระบวนการสร้างและการทำลายล้าง งานนี้ได้รับมักจะพยายาม โดยการควบคุมลักษณะบกพร่องโครงสร้างสัณฐานของออกไซด์ หรือ โดยการขยายการใช้พลังงานที่ดูดซึมสู่ภูมิภาคมองเห็นขั้นตอนการยาสลบ (Kubacka et al. 2009) เติมโลหะได้รับการเรียกเป็นหนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงสุดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างวงลักษณะของ TiO2 แล้วจึง การปรับปรุงความสว่างที่มองเห็นเช่น เป็นเพิ่มกิจกรรมของกระภายใต้วิธีการฉายรังสี UVAmong various dopants, noble metals (especially Ag) have received much attention for this purpose. Among various dopants, noble metals (especially Ag) have received much attention for this purpose. It is generally believed that Ag nanoparticles enhances photoactivity of TiO2 by lowering the recombination rate of its photo-excited charge carriers and/or providing more surface area for adsorption. Visible light absorption by surface plasmon resonance of Ag nanoparticles is also thought to induce electron transfer to TiO2 resulting in charge separation and thus activation by visible light (Akhavan, 2009). A route to simultaneously influence both light absorption and charge handling is based on the so-called plasmonic photosystems. As detailed above, TiO2 is excited by near-UV irradiation and a metal such as Ag shows a very intense localized surface plasmon (LSP) absorption band in the near-UV-visible region. Adequate handling of the LPS resonance can allow extending the absorption light into the visible region of the electromagnetic spectrum and, due to the enhancement of the electric near-field in the vicinity of the Ag, would allow boosting the excitation of electron-hole pairs. An overall improvement of the oxide-polymer nanocomposite performance upon excitation on a region ranged from the near-UV (above ca. 280 nm) to the visible light (below ca. 500-525 nm) can be thus envisaged through a plasmonic effect. This would yield highly efficient systems, with improved performance with respect to TiO2-alone nanocomposites, and having the potential of working under sunlight and/or diffuse artificial light typical of human environments. A last point to mention is the concomitant degradation of the polymer matrix by effect of the charge carriers; this has been proved to be limited by addition of small amounts of titania, typically below 5 wt. % (Kubacka et al., 2009). On the other hand high release level of silver, especially for silver based bulk materials, leads to shortening the effective life of antibacterial activity. If Ag nanoparticles and nanostructures with high antibacterial activities are immobilized on porous matrixes, the release time of silver can be delayed for a long time so that these kinds of silver-supported materials will be of great potentials for bactericidal application (Akhavan, 2009). Yao et al., 2007, demonstrated that Ag, as a typical antimicrobial

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

2.2.3 เมอร์นาโนคอมพอสิตพร้อม Enhanced โฟต้านจุลชีพคุณสมบัติ
การปรับเปลี่ยนของพอลิเมอเมทริกซ์เพื่อป้องกันการเจริญเติบโตหรือลดการยึดเกาะของเชื้อจุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายเป็นวัตถุประสงค์ที่ต้องการอย่างสูง จึงมีความสนใจที่สำคัญในการพัฒนายาต้านจุลชีพของวัสดุชีวภาพสำหรับการประยุกต์ใช้ในการดูแลสุขภาพและอุปกรณ์ชีวการแพทย์, อาหาร, และอุตสาหกรรมสุขอนามัยส่วนบุคคล ท่ามกลางความเป็นไปหลายสำรวจในปัจจุบันไททาเนียม (TiO2) สามารถมองเห็นจากการเป็นผู้สมัครที่มีศักยภาพสำหรับการปรับเปลี่ยนลิเมอร์ที่มีจำนวนมากของข้อได้เปรียบ TiO2 ทำงานภายใต้แสงยูวีกระตุ้นด้วยพลังงานดังกล่าวข้างต้นทำให้เกิดช่องว่างวงที่สอดคล้องกัน (แคลิฟอร์เนีย 3.2 EV) การขึ้นรูปอุดมไปด้วยพลังงานอิเล็กตรอนคู่หลุม เมื่อที่พื้นผิวของวัสดุที่ให้บริการค่าใช้จ่ายดังกล่าวจะสามารถโต้ตอบกับจุลินทรีย์แสดงผลคุณสมบัติ biocidal กับลิเมอร์ที่ใช้ฟิล์มนาโนคอมโพสิตที่สอดคล้องกัน จุดของความสัมพันธ์กันคือการควบคุมความแตกต่าง TiO2 มั่นใจการปรากฏตัวในรูปแบบแอนาเทสคนหนึ่งที่มีความสามารถ biocidal เช่นเดียวกับการควบคุมขนาดอนุภาคหลักในช่วงนาโนเมตรซึ่งเป็นความจริงที่ว่าเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นจะ จำกัด การกระจายในสิ่งอื่น ๆ ไฮบริดหรือนาโนคอมโพสิตวัสดุอินทรีย์อนินทรีนวนิยายที่รวมคุณสมบัติที่น่าสนใจของที่แตกต่างกันและพอลิเมอออกไซด์ส่วนประกอบไม่ได้เพียงแค่ผสมทางกายภาพ (Vide ประชาชน) แต่สามารถกำหนดได้ในวงกว้างเป็นวัสดุที่มีความซับซ้อนมีทั้งองค์ประกอบอินทรีย์และอนินทรีผสมอย่างใกล้ชิด ขนาดของการผสมหรือในคำอื่น ๆ ระดับของความเป็นเนื้อเดียวกันจะมีอิทธิพลต่อหรือแม้กระทั่งคำสั่งคุณสมบัติของนาโนคอมโพสิตวัสดุที่เป็นของแข็งเมื่อผสมส่วนประกอบถึงอย่างเพียงพอโดยทั่วไปในช่วงนาโนเมตร โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเพิ่มประสิทธิภาพของการติดต่อส่วนประกอบที่ได้รับการแสดงให้เห็นว่ามีความสำคัญเพื่อที่จะทำให้ TiO2 ที่มีส่วนผสมของนาโนคอมพอสิตพอลิเมอที่มีคุณสมบัติที่โดดเด่น biocidal จุดสำคัญอีกประการหนึ่งในการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของ TiO2 ที่มีระบบนาโนคอมโพสิตกังวลเพิ่มประสิทธิภาพของการดูดกลืนแสงและการจัดการที่เพียงพอของค่าใช้จ่ายที่ตามมา (อิเล็กตรอนหลุม) การสร้างและการทำลายล้างคู่กระบวนการ งานนี้ได้รับการพยายามโดยการควบคุมลักษณะทางสัณฐานวิทยาโครงสร้างข้อบกพร่องของออกไซด์และ / หรือโดยการขยายอำนาจการดูดซึมเข้าไปในพื้นที่ที่มองเห็นผ่านกระบวนการยาสลบโดยทั่วไป (Kubacka et al., 2009) ยาสลบโลหะได้รับการรู้จักกันมานานจะเป็นหนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการเปลี่ยนโครงสร้างวงดนตรีที่แท้จริงของ TiO2 และดังนั้นในการปรับปรุงความไวแสงที่มองเห็นได้เช่นเดียวกับการเพิ่มกิจกรรมออกไซด์ของตนภายใต้การฉายรังสียูวี.
ในบรรดาสารเจือปนต่างๆโลหะโนเบิล ( โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Ag) ได้รับความสนใจมากเพื่อการนี้ ในบรรดาสารเจือปนต่างๆโลหะมีสกุล (โดยเฉพาะ Ag) ได้รับความสนใจมากเพื่อการนี้ เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าอนุภาคนาโน Ag ช่วยเพิ่ม photoactivity ของ TiO2 โดยการลดอัตราการรวมตัวกันของภาพความตื่นเต้นให้บริการค่าใช้จ่ายของ บริษัท และ / หรือการให้พื้นที่ผิวมากขึ้นสำหรับการดูดซับ ดูดกลืนแสงที่มองเห็นได้จากเสียงสะท้อนพื้นผิว plasmon ของอนุภาคนาโน Ag ยังเป็นความคิดที่จะทำให้เกิดการถ่ายโอนอิเล็กตรอน TiO2 ผลในการแยกค่าใช้จ่ายและจึงเปิดใช้งานโดยแสงที่มองเห็น (Akhavan 2009) เส้นทางไปพร้อม ๆ กันทั้งสองมีอิทธิพลต่อการดูดกลืนแสงและการจัดการค่าใช้จ่ายจะขึ้นอยู่กับสิ่งที่เรียกว่า photosystems plasmonic ตามรายละเอียดข้างต้น TiO2 ตื่นเต้นโดยการฉายรังสีที่อยู่ใกล้กับรังสียูวีและโลหะเช่น Ag แสดงให้เห็นถึงรุนแรงมาก plasmon พื้นผิวที่มีการแปล (LSP) การดูดซึมวงในภูมิภาคใกล้กับรังสียูวีสามารถมองเห็นได้ การจัดการที่เพียงพอของเสียงสะท้อนซีรี่ส์สามารถอนุญาตให้ขยายแสงการดูดซึมเข้าไปในพื้นที่ที่มองเห็นของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าและเนื่องจากการเพิ่มประสิทธิภาพของการไฟฟ้าที่อยู่ใกล้กับสนามในบริเวณใกล้เคียงของเอจีที่จะช่วยให้การส่งเสริมการกระตุ้นของคู่อิเล็กตรอนหลุม การปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานโดยรวมของนาโนคอมโพสิตออกไซด์-Polymer เมื่อกระตุ้นในภูมิภาคตั้งแต่อยู่ใกล้กับรังสียูวี (เหนือแคลิฟอร์เนีย 280 นาโนเมตร) กับแสงที่มองเห็น (ด้านล่างแคลิฟอร์เนีย 500-525 นาโนเมตร) สามารถมองเห็นจึงผ่านผล plasmonic นี้จะให้ผลผลิตระบบที่มีประสิทธิภาพสูงมีประสิทธิภาพการทำงานที่ดีขึ้นเกี่ยวกับการ nanocomposites TiO2-เพียงอย่างเดียวและมีศักยภาพในการทำงานภายใต้แสงแดดและ / หรือกระจายแสงเทียมโดยทั่วไปของสภาพแวดล้อมของมนุษย์ จุดสุดท้ายที่จะกล่าวถึงคือการย่อยสลายด้วยกันของเมทริกซ์ลิเมอร์โดยผลของการให้บริการค่าใช้จ่าย; นี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าถูก จำกัด โดยการเพิ่มขึ้นของจำนวนเงินขนาดเล็กของไททาเนียมักจะต่ำกว่า 5 WT % (Kubacka et al., 2009) ในระดับมือปล่อยสูงอื่น ๆ ของเงินโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเงินตามวัสดุที่เป็นกลุ่มนำไปสู่การตัดทอนการใช้ชีวิตที่มีประสิทธิภาพของฤทธิ์ต้านแบคทีเรีย ถ้าอนุภาคนาโน AG และโครงสร้างนาโนที่มีกิจกรรมการต้านเชื้อแบคทีเรียสูงจะตรึงบน matrixes รูพรุนเวลาการเปิดตัวของเงินอาจมีความล่าช้าเป็นเวลานานเพื่อให้เหล่านี้ชนิดของวัสดุสีเงินสนับสนุนจะมีศักยภาพที่ดีสำหรับการประยุกต์ใช้ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย (Akhavan 2009) เย้า et al., 2007 แสดงให้เห็นว่าเอจีซึ่งเป็นยาต้านจุลชีพทั่วไป