ИСТИНА

Полимерные нанокомпозиционные материалы нашли применение во многих областях промышленности – в электронике, автомобилестроении, датчиках топлива, компьютерной индустрии, медицинских технологиях. Показано, что введение наноструктурных наполнителей в полимерную матрицу кардинально изменяет весь комплекс свойств материала, использование которого гарантирует потребителю новые технические характеристики, длительную сохранность качества и воспроизводимость требуемых результатов при многократной эксплуатации. Немалый пласт научной и производственной практики занимают разработки по иммобилизации полупроводниковых нанокристаллов на различные полимерные носители [1]. При этом в литературе практически отсутствуют сведения о применении наночастиц биогенного происхождения в качестве наполнителя полимерных композитов, хотя вопросами синтеза таких нанообъектов занимаются свыше десяти лет. Способ получения биогенных наночастиц подразумевает проведение химической реакции солей источников металлов и серы в присутствии биологического компонента – микроорганизмов, грибов, экстрактов растений [2]. Биосинтезированные наночастицы содержат на своей поверхности природный стабилизатор, сформированный из биополимерных молекул, что обеспечивает длительную устойчивость коллоидных систем к агломерации [3]. Целью работы являлось проведение иммобилизации наночастиц сульфидов серебра, кадмия и цинка (NpAg2S, NpCdS, NpZnS), полученных с использованием бактерии Shewanella oneidensis MR-1, на полимерные микросферы различной природы. Биогенные NpAg2S, NpCdS, NpZnS имеют сферическую форму и отличаются по размерам: NpAg2S ~ 9 нм, NpCdS – 5 нм, NpZnS – 2 нм. Анализ люминесцентных спектров водных суспензий NpZnS и NpCdS показал, что максимальное значение интенсивности испускаемого излучения достигается при длине волны возбуждения, составляющей 380 нм. По значениям ζ-потенциала водные суспензии NpAg2S, NpCdS и NpZnS (–21,82; –22,43 и –31,46 мВ, соответственно) были охарактеризованы как метастабильные. Учитывая отрицательный заряд поверхности биогенных наночастиц для иммобилизации были выбраны полистирольные хлорметилированные аминированные микросферы (5 мкм, ζ-потенциал +3,3 мВ) и аминосодержащие полиглицидилметакрилатные (ПГМА) микросферы (3,5 мкм, +15,6 мВ). Определена эффективность иммобилизации наночастиц на полистирольные микросферы. Методами рентгеновской диагностики и растровой микроскопии было подтверждено наличие биогенных наночастиц на полимерной поверхности. При сравнении микрофотографий полистирольных и ПГМА микросфер после иммобилизации в них биогенных наночастиц обнаружено, что NpCdS и NpZnS одинаково склонны образовывать агрегаты на обоих видах полимерных носителей, что может быть объяснено метастабильным состоянием данных суспензий. При этом микросферы, модифицированные NpAg2S, наоборот, демонстрируют ровное покрытие.