بررسی خاصیت ضد باکتریایی ظروف انتقال آب، تهیه شده از نانو ذرات نقره کپسوله شده

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناس ارشد مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی امیر کبیر، تهران

2 استادیار گروه مهندسی عمران محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیر کبیر، تهران

3 استاد گروه مهندس پلیمر، دانشگاه صنعتی امیر کبیر، تهران

4 کارشناس ارشد گروه میکروبیولوژی کاربردی، پژوهشکده بیوتکنولوژی، جهاد دانشگاهی واحد تهران

5 مدیر تحقیقات شرکت نانو شیمی لوتوس پاسارگاد

چکیده

استفاده از منابع آب سطحی به‌عنوان یکی از منابع آب آشامیدنی در کشور و کاربرد سیستم‌های کلرزنی به‌عنوان متداول‌ترین روش گندزدایی آب آشامیدنی، احتمال تولید محصولات جانبی ناشی از گندزدایی (DBPS) در آب تصفیه شده را افزایش می‌دهد. هزینه مورد نیاز به‌منظور حذف DBPS‌ها محققان را بر آن داشته تا به‌دنبال روشی برای حذف کلرزنی و نیاز به کلر باقیمانده باشند. استفاده از نانو ذرات فعلی نظیر نقره، مس و روی به‌شکل پودر در تزریق پلیمر و تولید نانو کامپوزیت، یکی از بهترین کاندیداها است ولی مشکلات متعددی نظیر عدم توزیع یکنواخت نانو ذرات در ماتریس پلیمری، پخش ذرات در هوا (TLV)، رهایش نانو ذرات در سیستم و تجمع در بدن، بالا بودن میزان مصرف به‌دلیل کاهش خواص پرکنندگی و افزایش قیمت تمام شده منجر به عدم گسترش این تکنولوژی شده است. استفاده از کپسول‌های مواد به‌دلیل رهایش صفر و میزان پرکنندگی بیشتر و قیمت پایین می‌تواند جایگزین خوب و مفیدی باشد. در این پژوهش غلظتهای مختلفی از میکروذرات AL2O3/SiO2 که نانو ذرات نقره بر روی آن قرارگرفته است، به‌منظور تولید ورق مورد استفاده قرارگرفت و آزمایش‌های میکربی بر روی نمونه کامپوزیت‌های تهیه شده به‌روش استاندارد ۱۰۹۰۰ ملی ایران انجام گرفت. بر اساس میزان باکتری و زمان ماند، حداقل ذره مورد نیاز به‌منظور کند کردن روند رشد باکتری‌ها، ۴ درصد وزنی تعیین گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Anti-Bacterial Properties of Water Transport Containers Made from Encapsulated Silver Nanoparticles

نویسندگان [English]

  • Maysam Nemati 1
  • Taghi Ebadi 2
  • Hossein Nazokdast 3
  • Mehrnaz Esmaeilzadeh 4
  • Yazdan Rezazadeh 5
1 M.Sc. Student of Chemical Eng., Amir kabir University of Tech., Tehran (Corresponding Author) (+98 21) 44033673 m.nemati21@gmail.com
2 Assist. Prof. of Environmental Eng., Amir Kabir University of Tech., Tehran
3 Prof. of Polymer Eng., Amir Kabir University of Tech., Tehran
4 M.Sc. of Applied Microbiology, Biotechnology Institute, Jahad Daneshgahi, Tehran
5 Director of Research, Pasargad Nano Chemistry Lotus Company
چکیده [English]

Considering the surface water resources as one of the main water supplies in many regions of Iran. The application of chlorination for disinfecting drinking water has increased the rate of Disinfection By- Products (DBPs) formation.The required cost for DBPS removal motivates researchers to find a solution related to substitute the chlorination process and need for residual  chlorine. Using the current Nano particles such as silver, copper and zinc in powder form is one of the best alternatives in injecting  polymer and  producing the pipe, but several problems such as lack of uniform distribution of Nano particles in polymer matrices, distribution of particles in the air (TLV), release of Nano particles into the system and accumulate in the body, high consumption due to reduction of filler properties and increased cost price of products led to  unpopularity of this technology. Using capsulated material because of zero release and high rates and low prices can be a good choice and useful substituent. In this study various concentrations of Al2 O3 / SiO2 micro-particles,which the silver Nano particles are on these micro-particles have been used to produce sheets, and microbial tests have been done on samples of composites prepared by Iran national standard method of 10.900. And ultimately based on an amount of bacteria and retention time minimum particulate required to slow the growth of bacteria was determined as 4 percent by weight. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Silver nanoparticles
  • Nano-Composites
  • antibacterial
  • Silver Encapsulated
  • Disinfection

1- Frederick, W. (1998). Small systems to tackle disinfection by-products, AWWA Technical Reports, USA.

2- Bryant, E. (1992). Disinfection alternatives for safe drinking water, Van Nostrand Reinhold, New York.

3- Alicia, C.(2000). “DBP formation during chlorination.” J. of AWWA, 92, 76-90.

4- Abdel-shafy, M. (2000). “THM formation in water supply in South Bohamia.” J. of Water Research, 34, 3452-3459.

5- Raymond, P. (2000). Biocidal compositions for treating water. Patent Number 6093422, United State Patent.

6- Mahendra, S. (2008). “Antimicrobial nanomaterials for water disinfection and microbial control: Potential applications and implications.” J. of Water Res., 42, 4591-4602.

7- Demin, A.P. (2010). “Water management complex of Russia: Concept, state of the art, and problems.” J. of Water Resources, 37, 711-726.

8- Inaoka, D., and Anzaki, T. (2010) Antibacterial substrate and method of manufacturing, Patent Application Pub., USA.

9- Zenji, H. (1990). Zeolite particles having bacterocidal properties, Patent Number 4911899, United State Patent.

10- Zenji, H. (1990). Zeolite particles retaining silver ions having antibacterial properties, Patent Number 4911898, United State Patent.

11- Shu-Cai, Li. (2010). Mechanical and antibacterial properties of modified nano-ZnO /high-density Polyethylene composite flms with a low doped content of nano-ZnO, John Willy and Sons Pub., New York.