Izdelava plasti nanovlaken iz titanovega oksinitrida in vrednotenje njihovega protibakterijskega delovanja ter elektrokatalitičnih lastnostiPirnat, Maša (Avtor) Zupančič, Špela (Mentor) Bele, Marjan (Komentor) nanovlaknaelektrostatsko sukanjeTiONelektrokatalizaprotibakterijska aktivnostNanovlakna predstavljajo edinstveno podskupino nanomaterialov, ki v zadnjih letih predstavlja pomembno področje raziskav in potencialno rešitev problemov na številnih področjih. Vedno večjo pozornost privabljajo nanovlakna na osnovi titana, predvsem titanovega dioksida (TiO2) in titanovega oksinitrida (TiON). Ta so se do sedaj že izkazala kot potencialno uporabna v elektrokemičnih, biomedicinskih in farmacevtskih aplikacijah. Na podlagi tega smo se odločili tovrstna nanovlakna izdelati tudi v sklopu magistrske naloge, pri tem pa z različnimi analiznimi tehnikami ovrednotiti njihovo uporabnost na omenjenih področjih. Naše delo smo pričeli z optimizacijo polimernih raztopin in pogojev elektrostatskega sukanja za pridobivanje enoslojnih in dvoslojnih nanovlaken ter večplastnih vzorcev. Optimizacija raztopin je temeljila na variiranju masnih deležev polimera (polivinil pirolidona ali poliakrilonitrila (PAN)), prekurzorja TiO2 (titanovega(IV) izopropoksida (TIP)) in aditiva (ocetne kisline) v izbranem topilu (N,N – dimetilformamidu (DMF) ali etanolu). Za pripravo katalitično aktivnih vzorcev smo optimizirali tudi raztopine z dodatkom soli niklja. Izbrane vzorce smo nadalje izpostavili visokim temperaturam v atmosferi amonijaka, pri čemer smo dobili nanovlakna TiON, ali na zraku za izdelavo nanovlaken iz TiO2. Morfologijo in elementarno sestavo nanovlaken smo preučevali s pomočjo vrstične elektronske mikroskopije in elementarne disperzijske analize. V nadaljevanju smo se poslužili različnih elektrokemijskijh metod za analizo katalitičnih lastnosti termično obdelanih vzorcev ter metod za analizo protibakterijskih aktivnosti proti bakterijam Escherichia coli TOP10. Ugotovili smo, da je za uspešno pripravo nanovlaken TiON ali TiO2 potreben višji delež ocetne kisline v primerjavi s TIP ter da višji delež polimera rezultira v večjem premeru nanovlaken. Nanovlakna PAN pa smo uspeli izdelati le z uporabo DMF v vlogi topila. Nanovlakna TiON sama po sebi niso katalitično aktivna, vendar pa ta izkazujejo potencial v obliki večplastnih nanomaterialov z dodatno vključenimi katalizatorji. Rezultati testov analiz protibakterijske aktivnosti so bili prav tako obetavni, saj je bila zaznana zmanjšana metabolna aktivnost bakterij in zaviranje njihove rasti. Na podlagi naših dobljenih rezultatov smo potrdili potencial za uporabo tovrstnih nanovlaken tako na področju elektrokatalize kot tudi v namene zaviranja rasti bakterij.20242024-11-15 08:45:27Magistrsko delo/naloga164885sl