Incorporation of bio-metallic nanoparticles into fiber membranes and their future application

Zuzana Konvičková

Master's thesis

Abstract:

Diplomová práce je zaměřena na přípravu a vlastnosti biosyntetizovaných stříbrných a zlatých nanočástic zabudovaných v polymerních vláknech pomocí vybraných zvlákňovacích metod, a to odstředivým a elektrostatickým zvlákněním (technika NanospiderTM). Teoretická část se zabývá vlastnostmi vybraných polymerů, které jsou v praxi hojně využívány při přípravě vláken. Dále je uveden přehled různých v současnosti využívaných zvlákňovacích metod a jednotlivé metody jsou stručně charakterizovány. Experimentální část podává informace o přípravě a charakterizaci biosyntetizovaných nanočástic stříbra a zlata a zvlákněných vzorků. K analýzám byly využity následující metody: TEM, SEM, XRD, ICP-AES, FTIR a hodnocení velikostní distribuce nanočástic. Využitelnost zvlákňovacích metod a výsledných vzorků se zabudovanými nanočásticemi je rovněž diskutována. Navíc byly testovány antimikrobiální účinky připravených nanočástic pomocí stanovení minimální inhibiční koncentrace a diskového difuzního testu.

Abstract:

This diploma thesis is focused on polymer fibers with incorporated silver and gold biosynthesized nanoparticles prepared by different spinning methods – centrifugal spinning and electrostatic spinning (NanospiderTM technique). Theoretical part offers a brief introduction to a polymer world and introduces certain polymers often used in the spinning applications and their characteristics. Description of fiber spinning methods is included. Experimental part comprises all data about bio-metallic nanoparticles preparation and characterization by Transmission Electron Microscopy (TEM), X-Ray Diffraction (XRD), Atomic Emission Spectroscopy (AES-ICP), Infrared Spectroscopy (FTIR) and size distribution methods. Fibrous samples obtained by spinning methods are characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), TEM and FTIR. The efficiency of used spinning methods is compared and the quality of fibrous samples with incorporated nanoparticles is discussed. Additionally, antimicrobial properties of biosynthesized silver and gold nanoparticles are confirmed by antimicrobial evaluation.

Keywords

biosyntéza, rozsivky, Diadesmis gallica, nanočástice, zlato, stříbro, bionanokompozit, antimikrobiální činidlo, minimální inhibiční koncentrace, nanovlákna, electrospinning, NanospiderTM, odstředivé zvláknění, Forcespinning®, poly(vinyl alkohol)

Keywords

biosynthesis, diatom, Diadesmis gallica, nanoparticles, gold, silver, bionanocomposite, antimicrobial agent, minimum inhibition concentration, nanofibers, electrospinning, NanospiderTM, centrifugal spinning, Forcespinning®, poly(vinyl alcohol)

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 10. 6. 2015
• Supervisor: Gabriela Kratošová
• Reader: Fedor Čiampor

VŠB - Technical University of Ostrava

Univerzitní studijní programy

Master programme / field:
Nanotechnologie / Nanotechnologie