微波辐照对银纳米颗粒载体聚乙烯醇的影响

抽象的

微波加热AG⁺在聚乙烯醇(PVA)中合成银纳米颗粒(AgNPs)是一种广谱抗菌剂的有效方法。然而，微波可能导致聚乙烯醇溶液干燥和降解。本研究旨在探讨微波辐照对聚乙烯醇/银中不同浓度聚乙烯醇的影响⁺溶液在短时间曝光。采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)评价了不同暴露时间和PVA浓度下样品的化学变化。结果证实了银的氧化还原反应⁺与PVA。此外,Ag)⁺降低了PVA的水解速率，醚桥受空间结构的限制。

1.介绍

抗生素耐药性已经成为最严重的健康威胁之一，因为微生物针对我们的抗生素迅速进化，而新抗生素的开发需要几十年的时间。因此，古老的药物——包括在抗生素统治时代之前用于治疗感染的金属及其盐——再次成为研究的焦点[1］．在银、铜、锌或金等金属中，银的应用已被广泛研究[2，3.]，具有广泛的抗菌性能和相对较低的毒性。银纳米颗粒(AgNPs)的尺寸在1 ~ 100纳米之间，也表现出良好的生物相互作用。然而，许多研究证明，大小和浓度不适当的AgNPs对哺乳动物细胞是有毒的[4- - - - - -6］．因此，不是使用纯AgNP，载体或稳定剂来控制尺寸并增强表面相互作用[7- - - - - -11］．

聚乙烯醇（PVA）-A羟基聚合物，具有理想式公式[CH₂CH(哦)_n- 多种优异的特征，例如生物相容性，生物降解性，水溶性和凝胶形成。然而，它们是热不稳定的。在热处理期间，发生了两个主要阶段：消除反应和链群和环化[12］．消除反应沿着聚合物链产生反应性碳原子，这使得PVA在热过程中对其他化学品具有高度反应性。采取这种现象的优势，添加AG⁺PVA溶液中的离子将导致AG之间的氧化还原反应⁺，氧化剂和反应性PVA，还原剂。在先前的研究中，PVA被证明是潜在的载体/稳定剂，用于合成AGNP [9］．此外，在没有其他催化剂或交联剂可能对身体产生有害影响的情况下，可能会发生热刺激。9］．

有两种主要的诱发反应的技术:常规加热和微波加热。与常规加热相比，微波加热是一种更通用、更经济的方法，反应时间更短[13］．Bernal等研究了微波对乙二醇为溶剂的PVA在4min到60min的影响[12］．然而，微波辐照过度会引起聚乙烯醇的干燥和完全降解。在作为AgNPs载体的应用中，PVA的微波曝光时间是一个重要因素，其影响目前还不清楚。

在本研究中，我们研究了微波辐照对不同浓度的PVA/Ag中PVA的影响⁺溶液在短时间曝光。

2。材料和方法

2．1．材料

从美国西格玛 - 奥尔德里希购买了聚乙烯醇（PVA;水解程度为99.0-99.8％）。硝酸银 （ ）从中国广东获得。微波炉是磁控管MM250（惠而浦公司，美国）。

2．2.样品制备

通常，通过将PVA溶解在75℃的蒸馏水中，制备6wt％，8wt％和10wt％的完全水解PVA的水溶液。将1％硝酸银溶液加入到PVA溶液中，使得银浓度高达120ppm。随后，PVA溶液在800W中微波以进行确定的时间。所有样品均在表中列出1．

2．3.红外光谱测量

样品被冻干成粉末，以避免水分子氢键的干扰。然后，使用FTIR分析仪(PerkinElmer Spectrum GX, USA)获得它们的FTIR光谱。

3.结果与讨论

原始PVA的特征是在3700-3000 cm范围内具有广泛、强烈的O-H拉伸⁻¹，在2920-2930 cm范围内有中等脂肪族C-H拉伸峰⁻¹区域，并随C=O伸展(约1640厘米)⁻¹)、C-O拉伸(1088厘米⁻¹）和ch₂和CH_3.弯曲（1438厘米⁻¹）.PVA谱的所有峰均在其他样品中重现(图)1和2)，证明了这种效应部分地发生在PVA的结构中，PVA在短时间的微波照射下仍能保持其性能。

数字3.显示了8 wt% PVA溶液冻干后微波和非微波的红外光谱。随着微波暴露时间的增加，O-H拉伸、C-H拉伸和CH的吸光度增加₂/ ch._3.减少弯曲。这再现了之前报道PVA分子发生消去反应，羟基减少的结果[9，12］．随后，一些C- oh基团理论上形成双键C=O，导致CH的还原₂和C-H拉伸，有些可能导致聚合物脱水，在PVA分子之间形成醚基，这表现在C-O拉伸附近的峰的变化。在这里，P8样品的C=O拉伸表明乙酸基团的存在。PVA是聚醋酸乙烯酯水解的产物。这意味着反应可能是不完全的，留下残留的醋酸基[12］．因此，该峰的变化可以是用酮或醛基替代乙酸盐基团。值得注意的是，C-O拉伸的吸光度不遵循暴露时间的顺序。这种现象表达了C-OH基团的还原与接触时间的C-O基团之间的关系。具体而言，当用微波处理PVA时，平行降低C = O基团的C-OH基团，从而降低吸光度;然而，在微波暴露的90℃之后，醚基C-O形式和其光的吸光度更高，并增强峰值的吸光度1088cm⁻¹．

数字1描绘了在不同的微波辐射不同时期的6wt％，8wt％和10wt％的浓度为6wt％，8wt％和10wt％的FTIR光谱。除了微波暴露的90秒之后，除了微波曝光后的C-O峰之外，O-H键的强度与微波PVA /硝酸银溶液中的PVA浓度相关。可以认为，即使PVA浓度增加，PVA分子的交联反应也是有限的。如上所述，在90秒的微波曝光之后，PVA分子形式之间的醚桥。但是，相比于60秒和90秒的微波曝光，PVA / AG⁺微波处理90 s后溶液能量更大;而P8T90Ag的C-O峰与P10T90Ag相匹配。其原因可能是共轭PVA的空间结构阻止了其进一步的分子间反应。也就是说，O-H基团不断断裂，但C-O醚基团的形成速率降低，使得在1088 cm处的透射率相等⁻¹如图所示2）.

数字2说明了8 wt%的PVA在加入或不加入AgNO的情况下，在60 s和90 s的微波辐照下的FTIR结果_3.解决方案。在60秒或90秒的微波曝光后，O-H拉伸具有AG的样品的透射率⁺（P8T60AG和P8T90AG）低于不具有AG的样本（P8T60和P8T90）。这意味着在微波曝光的同时，AG⁺在PVA溶液中防止PVA的降解。它可能是由Ag的氧化还原反应引起的⁺当微波过程提供的部分能量可用于氧化还原反应时。此外，Ag的存在并不影响醚桥的形成，如C-O的拉伸所示。

纳米粒子的稳定性很大程度上取决于凝胶的粘度。当考虑PVA本身时，PVA分子间的醚基交联是唯一的化学参数;但由于空间复杂性的限制，它的作用并不大。这促进了PVA与其他聚合物的结合而不是PVA本身的交联。

4。结论

本工作的目的是研究PVA/Ag的化学变化⁺溶液在短时间微波照射下。结果表明，微波下聚乙烯醇是一种有潜力的AgNPs合成方法。在很短的时间内，PVA仍然保持着O-H基团，这是PVA性质的基础。由于空间结构的限制，醚桥即分子间键对PVA交联的影响较小。Ag的存在⁺降低PVA的水解速率。

数据可用性

用于支持这项研究结果的数据包括在文章中。

的利益冲突

提交人声明有关本文的出版物没有利益冲突。

致谢

这项研究的设施是由国际大学-越南国立大学资助的。

参考文献

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