RU2395548C1 - Bactericidal oxide coating and method of obtaining said coating - Google Patents
Bactericidal oxide coating and method of obtaining said coating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2395548C1 RU2395548C1 RU2008153054/12A RU2008153054A RU2395548C1 RU 2395548 C1 RU2395548 C1 RU 2395548C1 RU 2008153054/12 A RU2008153054/12 A RU 2008153054/12A RU 2008153054 A RU2008153054 A RU 2008153054A RU 2395548 C1 RU2395548 C1 RU 2395548C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bactericidal
- coating
- film
- magnesium
- oxide
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 84
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims abstract description 63
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 20
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 18
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 14
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 11
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 7
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 claims description 26
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 claims description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims description 4
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 claims description 2
- 239000007888 film coating Substances 0.000 claims description 2
- 238000009501 film coating Methods 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 24
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 45
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 20
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 11
- 241000193755 Bacillus cereus Species 0.000 description 10
- YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N magnesium nitrate Chemical group [Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 9
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 9
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 7
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 7
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical group [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 6
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N iron(2+);dinitrate Chemical class [Fe+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001960 metal nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 2
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 10,10-dioxo-2-[4-(N-phenylanilino)phenyl]thioxanthen-9-one Chemical compound O=C1c2ccccc2S(=O)(=O)c2ccc(cc12)-c1ccc(cc1)N(c1ccccc1)c1ccccc1 FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 1
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241001660259 Cereus <cactus> Species 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical class [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PNHVEGMHOXTHMW-UHFFFAOYSA-N magnesium;zinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Mg+2].[Zn+2] PNHVEGMHOXTHMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical group 0.000 description 1
- 150000003891 oxalate salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000075 oxide glass Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000005365 phosphate glass Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- -1 silver ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к неорганическим бактерицидным материалам и способам их получения и может быть использовано при производстве стекла, керамики, огнеупорных материалов, пигментов и красок, различных строительных материалов, экранов дисплеев, мониторов и телевизоров, различных приборов.The invention relates to inorganic bactericidal materials and methods for their preparation and can be used in the manufacture of glass, ceramics, refractory materials, pigments and paints, various building materials, display screens, monitors and TVs, various devices.
Хорошо известным примером твердых неорганических бактерицидных материалов, давно и широко используемых на практике, является серебро. Однако серебро является дорогостоящим материалом и поэтому его практическое применение ограничено.A well-known example of solid inorganic bactericidal materials that have long been widely used in practice is silver. However, silver is an expensive material and therefore its practical use is limited.
К настоящему времени разработаны более дешевые, по сравнению с чистым металлическим серебром, твердые неорганические оксидные материалы, бактерицидные свойства которых обусловлены введением в их состав ионов серебра. Так патент США №20060172877 (опубликован 03.08.2006 по индексам МПК С03С 003/17, С03С 003/62) описывает бактерицидное фосфатное стекло, имеющее следующий химический состав: Р2О5>66-80 вес.%; Al2O3>6,2-10 вес.%; SiO2 0-10 вес.%; Na2O>9-20 вес.%; Ag2O 0-5 вес.%; MgO 0-15 вес.%; СаО 0-25 вес.%; SO3 0-40 вес.%; ВаО 0-15 вес.%. В патенте США №20060166806 (опубликован 27.07.2006 по индексу МПК C03С 003/16) описано схожее по химическому составу сульфофосфатное стекло, содержащее Р2О5 15-60 вес.%; SO3 5-40 вес.%; MgO 0-15 вес.%; Ag2O>0,01-5 вес.%. Следует отметить, что, как известно, бактерицидное действие твердых материалов проявляется только при их непосредственном контакте с бактериями и вирусами, т.е. оно обусловлено особыми свойствами поверхностных слоев твердых бактерицидных материалов. Поэтому введение дорогостоящего серебра в объем стекла, как это предлагается в патентах США №20060172877 и № 20060166806, является нецелесообразным. Кроме того, фосфатные и сульфофосфатные стекла довольно дороги, а их производство экологически небезопасно.To date, cheaper, in comparison with pure metallic silver, solid inorganic oxide materials, the bactericidal properties of which are due to the introduction of silver ions in their composition, have been developed. So US patent No. 20060172877 (published on 08/03/2006 by the IPC indices C03C 003/17, C03C 003/62) describes a bactericidal phosphate glass having the following chemical composition: P 2 O 5 > 66-80 wt.%; Al 2 O 3 > 6.2-10 wt.%; SiO 2 0-10 wt.%; Na 2 O> 9-20 wt.%; Ag 2 O 0-5 wt.%; MgO 0-15 wt.%; CaO 0-25 wt.%; SO 3 0-40 wt.%; BaO 0-15 wt.%. US Patent No. 20060166806 (published July 27, 2006 according to the IPC index C03C 003/16) describes a sulfophosphate glass having a similar chemical composition, containing P 2 O 5 15-60 wt.%; SO 3 5-40 wt.%; MgO 0-15 wt.%; Ag 2 O> 0.01-5 wt.%. It should be noted that, as is known, the bactericidal action of solid materials is manifested only when they are in direct contact with bacteria and viruses, i.e. it is due to the special properties of the surface layers of solid bactericidal materials. Therefore, the introduction of expensive silver in the volume of glass, as proposed in US patent No. 20060172877 and No. 20060166806, is impractical. In addition, phosphate and sulfophosphate glasses are quite expensive, and their production is environmentally unsafe.
Проблема рационального размещения антибактериального компонента в металлическом материале более эффективно решена в патенте США № 6509057 (опубликован 21.01.2003 по индексам МПК А61К 006/00, A01N 025/00, B22F 003/00, B05D 001/16). В этом патенте только поверхностный слой металлического материала содержит антибактериальные компоненты (Ag, Сu). Поверхностный антибактериальный слой металлического материала формируется термически стимулированной диффузией из внешнего источника.The problem of rational placement of the antibacterial component in a metal material is more effectively solved in US patent No. 6509057 (published on 01/21/2003 by indices IPC A61K 006/00, A01N 025/00, B22F 003/00, B05D 001/16). In this patent, only the surface layer of the metal material contains antibacterial components (Ag, Cu). The surface antibacterial layer of the metal material is formed by thermally stimulated diffusion from an external source.
В патенте США № 20030118733 (опубликован 26.06.2003 по индексу МПК B05D 003/02) описывается низкотемпературный метод получения золь-гель антибактериальных пленок, наносимых на стекла, керамику и пластик. Эти пленки включают активные бактерицидные компоненты, такие как оксидные соединения, соединения, полученные ионным обменом металлов или цеолиты, и преимущественно содержат серебро. Метод получения таких пленок включает термообработку пленок при температурах 300-800°С, но при температурах ниже температур плавления или размягчения твердой подложки. В этом патенте отмечается также, что плавление или размягчение твердой подложки ведет к драматическому снижению бактерицидных свойств покрытия. Отметим, что исходные материалы, обычно используемые при золь-гель методе получения пленок, относительно дорогостоящи (особенно содержащие серебро), и применение таких бактерицидных покрытий может быть ограничено по экономическим причинам.US Patent No. 20030118733 (published June 26, 2003, IPC Index B05D 003/02) describes a low-temperature method for producing sol-gel antibacterial films applied to glass, ceramic, and plastic. These films include active bactericidal components, such as oxide compounds, compounds obtained by ion exchange of metals or zeolites, and mainly contain silver. A method for producing such films involves heat treatment of films at temperatures of 300-800 ° C, but at temperatures below the melting or softening temperatures of the solid substrate. This patent also notes that melting or softening of the solid substrate leads to a dramatic decrease in the bactericidal properties of the coating. Note that the starting materials commonly used in the sol-gel method for producing films are relatively expensive (especially those containing silver), and the use of such bactericidal coatings may be limited for economic reasons.
В работе [1] было показано, что нанокристаллы MgO обладают сильным бактерицидным действием. При этом бактерицидная эффективность этих кристаллов увеличивается с уменьшением их размеров.It was shown in [1] that MgO nanocrystals have a strong bactericidal effect. Moreover, the bactericidal efficacy of these crystals increases with a decrease in their size.
В работе [2] также было показано, что нанопорошки таких оксидов как MgO и СаО обладают сильным бактерицидным действием как на воздухе, так и в растворах. Было, например, показано, что при контакте этих нанопорошков с вегетативными формами Escherichia coli. Bacillus cereus, or Bacillus globigii свыше 90% этих форм погибают в течение нескольких минут. По данным работы [3] бактерицидное действие MgO в значительной мере определяется выделением из него активного кислорода.In [2], it was also shown that nanopowders of oxides such as MgO and CaO have a strong bactericidal effect both in air and in solutions. For example, it was shown that upon contact of these nanopowders with the vegetative forms of Escherichia coli. Bacillus cereus, or Bacillus globigii over 90% of these forms die within a few minutes. According to [3], the bactericidal effect of MgO is largely determined by the release of active oxygen from it.
По техническому решению наиболее близким к настоящему изобретению является метод получения бактерицидного материала, описанный в работе [1]. В этой работе нанокристаллы MgO были синтезированы из Mg(NO3)2, Na2CO3, мочевины и гидрооксида аммония. Описанный [1] метод имеет существенные недостатки. Этот метод может быть эффективным для получения порошкообразных нано-материалов. Однако этим методом практически невозможно получить однородные и прозрачные покрытия на поверхности твердых тел. Причина этого состоит в том, что при добавлении Mg(NO3)2 к щелочным растворам (растворы Na2CO3, мочевины или гидрооксида аммония) происходит образование относительно малорастворимого гидрооксида магния по химической реакцииAccording to the technical solution, the closest to the present invention is the method for producing bactericidal material described in [1]. In this work, MgO nanocrystals were synthesized from Mg (NO 3 ) 2 , Na 2 CO 3 , urea, and ammonium hydroxide. The method described [1] has significant drawbacks. This method can be effective for producing powdered nano-materials. However, using this method it is practically impossible to obtain uniform and transparent coatings on the surface of solids. The reason for this is that when Mg (NO 3 ) 2 is added to alkaline solutions (solutions of Na 2 CO 3 , urea or ammonium hydroxide), relatively poorly soluble magnesium hydroxide is formed by a chemical reaction
с образованием хлопьевидного осадка. Даже при использовании очень разбавленных щелочных растворов избежать агрегации частиц образующегося гидрооксида магния не удается. Формирование неоднородных по размеру агрегатов этих частиц определяет низкую однородность покрытий, получаемых с использованием метода, описанного в [1].with the formation of flocculent sediment. Even when using very dilute alkaline solutions, the aggregation of particles of the resulting magnesium hydroxide cannot be avoided. The formation of heterogeneous aggregates of these particles determines the low uniformity of coatings obtained using the method described in [1].
Задача предлагаемой группы изобретений, содержащей два объекта в виде нового материала бактерицидного оксидного покрытия и способа его получения, объединенных общим изобретательским замыслом, состоит в достижении технического результата, заключающегося в получении прозрачного прочного покрытия с усиленными бактерицидными свойствами.The objective of the proposed group of inventions, containing two objects in the form of a new material of a bactericidal oxide coating and a method for its preparation, united by a common inventive concept, is to achieve a technical result, which consists in obtaining a transparent durable coating with enhanced bactericidal properties.
Задача решается с помощью бактерицидного оксидного покрытия, включающего суммарное содержание оксидов магния и/или кальция, и/или цинка не менее 40 мол. % от общего количества состава покрытия, и состоящего из наночастиц, имеющих размер менее 100 нм, а также остальное - связующее в виде оксидов металлов, предпочтительно оксидов кремния, железа, титана, лантана.The problem is solved using a bactericidal oxide coating, comprising a total content of magnesium and / or calcium oxides and / or zinc of at least 40 mol. % of the total amount of the coating composition, and consisting of nanoparticles having a size less than 100 nm, and the rest is a binder in the form of metal oxides, preferably oxides of silicon, iron, titanium, lanthanum.
Покрытие оптимально имеет толщину 10-300 нм и прозрачно в видимой части спектра.The coating optimally has a thickness of 10-300 nm and is transparent in the visible part of the spectrum.
В состав покрытия могут быть дополнительно включены специальные органические добавки (например, поливинилпирролидон (ПВП) или поливиниловый спирт), что улучшает смачивание поверхности стекла пленкообразующим раствором, позволяет дополнительно увеличить однородность и прозрачность оксидных покрытий.The composition of the coating may additionally include special organic additives (for example, polyvinylpyrrolidone (PVP) or polyvinyl alcohol), which improves the wetting of the glass surface with a film-forming solution, and can further increase the uniformity and transparency of oxide coatings.
Способ получения оксидного бактерицидного покрытия включает следующие технологические стадии: изготовление кислого пленкообразующего раствора со значением рН не более 7 (при значениях рН более 7 возможно образование в растворе хлопьевидных неоднородностей, состоящих из гидрооксидов металлов и значительно снижающих однородность покрытий), содержащего растворимые термически разлагаемые соли магния и/или кальция и/или цинка, а также термически разлагаемые соединения кремния, железа, титана, лантана, обеспечивающие после температурной обработки суммарное содержание оксидов магния, кальция и цинка не менее 40 мол.%, остальное - связующее в виде оксидов металлов, предпочтительно оксидов кремния, железа, титана, лантана, нанесение пленки на поверхность твердого неорганического материала, сушку материала с покрытием, термообработку при температурах, выше температуры разложения соли металлов, но ниже температуры плавления или размягчения твердого неорганического материала. Содержание исходных компонентов и их обработка позволяет изготовить бактерицидное оксидное покрытие, состоящее из наночастиц, имеющих размер менее 100 нм.The method for producing an oxide bactericidal coating includes the following technological stages: the preparation of an acidic film-forming solution with a pH value of not more than 7 (at pH values of more than 7, flocculent inhomogeneities consisting of metal hydroxides and significantly reducing the uniformity of coatings can be formed in the solution) containing soluble thermally decomposable magnesium salts and / or calcium and / or zinc, as well as thermally decomposable compounds of silicon, iron, titanium, lanthanum, providing after temperature processing the total content of magnesium, calcium and zinc oxides is not less than 40 mol.%, the rest is a binder in the form of metal oxides, preferably silicon, iron, titanium, lanthanum oxides, film coating on the surface of solid inorganic material, drying of the coated material, heat treatment at temperatures , higher than the decomposition temperature of the metal salt, but below the melting point or softening of the solid inorganic material. The content of the starting components and their processing makes it possible to produce a bactericidal oxide coating consisting of nanoparticles having a size of less than 100 nm.
В качестве термически разлагаемых соединений железа, титана и лантана могут быть использованы соли - нитраты, ацетаты, оксалаты соответствующих металлов.As thermally decomposable compounds of iron, titanium and lanthanum can be used salts - nitrates, acetates, oxalates of the corresponding metals.
В состав пленкообразующего раствора целесообразно включение органических добавок, например поливинилпирролидона или поливинилового спирта, улучшающих смачивание раствором поверхности покрываемого материала, а также улучшающих однородность и прозрачность покрытия.It is advisable to include organic additives in the film-forming solution, for example polyvinylpyrrolidone or polyvinyl alcohol, which improve the wetting of the surface of the coated material by the solution, as well as improve the uniformity and transparency of the coating.
Для изготовления кислого пленкообразующего раствора возможно использование кислотной обработки природных или синтетических оксидов или карбонатов магния, кальция или цинка.For the manufacture of an acidic film-forming solution, it is possible to use the acid treatment of natural or synthetic oxides or carbonates of magnesium, calcium or zinc.
Нанесение пленки на поверхность твердого неорганического материала, как правило, осуществляется толщиной не менее 5 мкм.The film is applied to the surface of a solid inorganic material, as a rule, with a thickness of at least 5 microns.
В предлагаемом способе формирования наноразмерных покрытий на основе MgO в качестве одного из компонентов пленкообразующего раствора также используется Mg(NO3)2, однако рН раствора может варьироваться в пределах 2,5-7, т.е. в настоящем изобретении используются слабокислые или нейтральные растворы.In the proposed method for the formation of nanosized coatings based on MgO, Mg (NO 3 ) 2 is also used as one of the components of the film-forming solution, however, the pH of the solution can vary between 2.5-7, i.e. slightly acidic or neutral solutions are used in the present invention.
Предлагаемый способ основан на термическом разложении солей магния. Например, как известно [4], при термическом разложении нитрата магния протекает химическая реакция:The proposed method is based on the thermal decomposition of magnesium salts. For example, as is known [4], during the thermal decomposition of magnesium nitrate, a chemical reaction proceeds:
В качестве исходных материалов для изготовления пленкообразующего раствора могут быть использованы как промышленно выпускаемые продукты - растворимые соли магния (например, нитрат магния), так и природные материалы - оксид магния (периклаз) и карбонат магния. При использовании этих природных материалов на начальном этапе изготовления пленкообразующего раствора оксид или карбонат магния растворяют в кислом растворе (например, растворе азотной кислоты). В случае использования в качестве исходного материала оксида магния или оксида цинка разложение исходного порошкообразного материала может быть неполным, а тонкое бактерицидное покрытие будет сформировано на поверхности неразложившихся частиц оксида. Полученный порошкообразный твердый материал будет обладать бактерицидным действием и может быть использован в качестве компонента красок или пигментов.As starting materials for the manufacture of a film-forming solution, both commercially available products — soluble magnesium salts (for example, magnesium nitrate), and natural materials — magnesium oxide (periclase) and magnesium carbonate can be used. When using these natural materials at the initial stage of the manufacture of the film-forming solution, magnesium oxide or carbonate is dissolved in an acidic solution (for example, a solution of nitric acid). If magnesium oxide or zinc oxide is used as the starting material, the decomposition of the starting powdery material may be incomplete, and a thin bactericidal coating will be formed on the surface of the undecomposed oxide particles. The resulting powdered solid material will have a bactericidal effect and can be used as a component of paints or pigments.
Эффективность предлагаемого материала и способа его получения иллюстрируется следующими примерами:The effectiveness of the proposed material and its production method is illustrated by the following examples:
В Таблице 1 приведены химические составы пленкообразующих растворов и соответствующие химические составы оксидных покрытий.Table 1 shows the chemical compositions of film-forming solutions and the corresponding chemical compositions of oxide coatings.
В Таблице 2 приведены данные о влиянии химического состава оксидного покрытия (составы из таблицы 1) на стеклах на его бактерицидные свойства.Table 2 shows data on the effect of the chemical composition of the oxide coating (compositions from table 1) on glasses on its bactericidal properties.
В Таблице 3 показаны данные о влиянии температуры термообработки оксидных покрытий (составы из таблицы 1) на их бактерицидные свойства.Table 3 shows data on the effect of the temperature of heat treatment of oxide coatings (compositions from table 1) on their bactericidal properties.
В Таблице 4 представлены данные примеров влияния рН пленкообразующего раствора на пропускание (λ=550 нм) образцов щелочносиликатных стекол с оксидным покрытием.Table 4 presents data from examples of the effect of the pH of a film-forming solution on the transmission (λ = 550 nm) of samples of oxide-coated alkaline silicate glasses.
В Таблице 5 представлены данные о влиянии оксидных покрытий на бактерицидные свойства порошкообразных материалов.Table 5 presents data on the effect of oxide coatings on the bactericidal properties of powdered materials.
В Таблице 6 представлены опытные данные по влиянию кислотной обработки на бактерицидные свойства порошкообразных оксидов магния и цинка.Table 6 presents the experimental data on the effect of acid treatment on the bactericidal properties of powdered magnesium and zinc oxides.
Для иллюстрации заявленной группы изобретений представлены изображения электронно-микроскопических снимков полученных оксидных покрытий.To illustrate the claimed group of inventions, images of electron microscopic images of the obtained oxide coatings are presented.
На Рис.1 показан электронно-микроскопический снимок покрытия из нитрата магния, сформированного на поверхности стекла.Figure 1 shows an electron microscopic image of a coating of magnesium nitrate formed on a glass surface.
На Рис.2 - внешний вид покрытия после термообработки.Figure 2 shows the appearance of the coating after heat treatment.
На Рис.3 приведен электронно-микроскопический снимок покрытия, сформированного на поверхности щелочносиликатного стекла с использованием поливинилпирролидона (ПВП).Figure 3 shows an electron microscopic image of a coating formed on the surface of alkaline silicate glass using polyvinylpyrrolidone (PVP).
На Рис.4 представлен электронно-микроскопический снимок поверхности кварцевого стекла с MgO покрытием, полученным термообработкой нитратного покрытия, содержащего поливинилпирролидон, при 900°С в течение 45 мин.Figure 4 shows an electron microscopic image of the surface of a silica glass with an MgO coating obtained by heat treatment of a nitrate coating containing polyvinylpyrrolidone at 900 ° C for 45 min.
Далее приводятся конкретные примеры изготовления бактерицидного оксидного покрытия.The following are specific examples of the manufacture of a bactericidal oxide coating.
Пример 1. Способ получения оксидного бактерицидного покрытия на оксидном стекле.Example 1. A method of obtaining an oxide bactericidal coating on oxide glass.
Пленкобразующие растворы были изготовлены растворением различных количеств нитратов магния, кальция, цинка, алюминия, лантана, железа в воде. Химические составы изготовленных растворов и соответствующие составы оксидных покрытий приведены в Таблице 1.Film-forming solutions were prepared by dissolving various amounts of magnesium, calcium, zinc, aluminum, lanthanum, iron nitrates in water. The chemical compositions of the prepared solutions and the corresponding compositions of oxide coatings are shown in Table 1.
Пленки нитратов металлов были сформированы на поверхности образцов оконного стекла пульверизацией изготовленных растворов. Варьирование продолжительности процесса пульверизации (1-30 секунд) позволяло получать пленки различной толщины. После сушки при 60°С в течение 1 часа стекла с покрытиями помещались в электрическую муфельную печь и подвергались термообработке при различных температурах Тобр. по следующему режиму: 1) нагрев от 20°С до Тобр. со скоростью 270°/час; 2) выдержка при Тобр. в течение 45 минут; 3) охлаждение от Тобр. до 20°С со скоростью 110°/час. Температура термообработки варьировалась в диапазоне 300-900°С. Толщина полученных оксидных покрытий определялась с помощью электронного микроскопа.Films of metal nitrates were formed on the surface of the window pane samples by spraying the prepared solutions. Varying the duration of the pulverization process (1-30 seconds) made it possible to obtain films of various thicknesses. After drying at 60 ° C for 1 hour, coated glasses were placed in an electric muffle furnace and subjected to heat treatment at various temperatures T arr . according to the following mode: 1) heating from 20 ° C to T arr . at a speed of 270 ° / hour; 2) exposure at T arr . within 45 minutes; 3) cooling from T arr . up to 20 ° C at a speed of 110 ° / hour. The heat treatment temperature varied in the range of 300–900 ° C. The thickness of the obtained oxide coatings was determined using an electron microscope.
На Рис.1 показан электронно-микроскопический снимок покрытия из нитрата магния, сформированного на поверхности стекла. Видно, что покрытие полностью покрывает поверхность стекла и состоит из частиц размером около 15 нм. Термообработка при 500°С приводит к разложению кристаллов Mg(NO3)2 и формированию оксидного покрытия, внешний вид которого показан на Рис.2 и из которого видно, что покрытие состоит из однородных по размеру (около 15 нм) наночастиц оксида магния и полностью покрывает поверхность стекла. Формирование такой структуры покрытия обеспечивает высокую удельную поверхность материала покрытия, а следовательно, и большую площадь контакта покрытия с окружающей средой, что определяет высокую бактерицидную эффективность покрытия. С другой стороны, наблюдаемая высокая плотность упаковки частиц оксида магния, их маленький размер и отсутствие крупных агрегатов частиц обеспечивают высокую прозрачность покрытия.Figure 1 shows an electron microscopic image of a coating of magnesium nitrate formed on a glass surface. It can be seen that the coating completely covers the glass surface and consists of particles about 15 nm in size. Heat treatment at 500 ° С leads to the decomposition of Mg (NO 3 ) 2 crystals and the formation of an oxide coating, the appearance of which is shown in Fig. 2 and from which it can be seen that the coating consists of magnesium oxide nanoparticles uniform in size (about 15 nm) and completely Covers the surface of the glass. The formation of such a coating structure provides a high specific surface area of the coating material, and hence a large contact area of the coating with the environment, which determines the high bactericidal effectiveness of the coating. On the other hand, the observed high packing density of magnesium oxide particles, their small size and the absence of large particle aggregates provide high transparency of the coating.
Введение специальных органических добавок (например, поливинилпирролидона), улучшающих смачивание поверхности стекла пленкообразующим раствором, позволяет дополнительно увеличить однородность и прозрачность оксидных покрытий. На Рис.3 приведен электронно-микроскопический снимок MgO покрытия, сформированного на поверхности щелочносиликатного стекла с использованием пленкообразующего раствора №15 (Табл.1), содержащего поливинилпирролидон (ПВП) (молекулярный вес 1300000). Температура термообработки этого покрытия составляла 500°С. Сопоставление Рис.2 и Рис.3 показывает, что применение специальных органических добавок к пленкообразующему раствору позволяет значительно улучшить однородность оксидных покрытий на стеклах.The introduction of special organic additives (for example, polyvinylpyrrolidone), which improve the wetting of the glass surface with a film-forming solution, can further increase the uniformity and transparency of oxide coatings. Figure 3 shows an electron microscopic image of the MgO coating formed on the surface of alkaline silicate glass using a film-forming solution No. 15 (Table 1) containing polyvinylpyrrolidone (PVP) (molecular weight 1300000). The heat treatment temperature of this coating was 500 ° C. A comparison of Fig. 2 and Fig. 3 shows that the use of special organic additives to the film-forming solution can significantly improve the uniformity of oxide coatings on glasses.
Для исследования бактерицидных свойств покрытий на поверхность исходного стекла и стекол с изготовленными различными покрытиями наносились вегетативные формы Escherichia coli и Bacillus cereus. Затем образцы выдерживались в течение 1 часа при комнатной температуре и производилось определение доли вегетативных форм Escherichia coli и Bacillus cereus, сохранивших свою активность. В Таблице 2 приведены данные о бактерицидных свойствах прозрачных покрытий различного химического состава. Из приведенных данных видно, что бактерицидный эффект наблюдается только у покрытий, содержащих более, чем 40 мол. % оксидов магния, цинка и кальция. Покрытия, изготовленные из оксидов железа, алюминия или лантана не оказывали заметного бактерицидного действия.To study the bactericidal properties of coatings, the vegetative forms of Escherichia coli and Bacillus cereus were applied to the surface of the original glass and glasses with various coatings. Then the samples were kept for 1 hour at room temperature and the proportion of the vegetative forms of Escherichia coli and Bacillus cereus, which retained their activity, was determined. Table 2 shows the bactericidal properties of transparent coatings of various chemical compositions. From the above data it is seen that the bactericidal effect is observed only in coatings containing more than 40 mol. % oxides of magnesium, zinc and calcium. Coatings made of iron, aluminum, or lanthanum oxides did not show a significant bactericidal effect.
В Таблице 3 приведены данные по влиянию температуры термообработки полученных оксидных покрытий на их бактерицидные свойства. Из приведенных данных видно, что бактерицидный эффект наблюдается только у покрытий, термообработанных при определенных температурах. При относительно низких температурах термообработки (300°С) бактерицидный эффект отсутствует у всех покрытиях, что связано с тем, что эта температура слишком низка для полного термического разложения нитратов и формирования оксидного покрытия. При температурах, превышающих температурный диапазон размягчения стекол (для щелочносиликатного стекла это диапазон 500-600°С), происходит размягчение стекла и сформированные наночастицы оксидов «тонут» в размягченном стекле, теряя свои бактерицидные свойства. Для значительно более тугоплавкого кварцевого стекла бактерицидные свойства покрытий сохраняются даже при температуре термообработки, составляющей 900°С (Табл. 3).Table 3 shows the data on the influence of the heat treatment temperature of the obtained oxide coatings on their bactericidal properties. From the above data it is seen that the bactericidal effect is observed only in coatings heat-treated at certain temperatures. At relatively low heat treatment temperatures (300 ° C), the bactericidal effect is absent in all coatings, due to the fact that this temperature is too low for complete thermal decomposition of nitrates and the formation of an oxide coating. At temperatures exceeding the glass softening temperature range (for alkaline silicate glass this is 500-600 ° C), the glass softens and the formed nanoparticles of oxides “sink” in the softened glass, losing their bactericidal properties. For much more refractory quartz glass, the bactericidal properties of the coatings are preserved even at a heat treatment temperature of 900 ° C (Table 3).
Для исследования влияния рН пленкообразующего раствора на прозрачность стекол с разработанными оксидными покрытиями была изготовлена серия пленкообразующих растворов путем постепенного добавления разбавленного (1%) раствора гидрооксида аммония к 0,036М раствору нитрата магния. Полученные пленкообразующие растворы имели различные значения рН и были использованы для нанесения пленок на образцы щелочносиликатного стекла. После сушки при комнатной температуре стекла с покрытиями были подвергнуты термообработке при 550°С в течение 1 часа. В Таблице 4 приведены данные о влиянии рН этих пленкообразующих растворов на прозрачность образцов щелочносиликатных стекол с оксидными покрытиями. Приведенные данные убедительно свидетельствуют о том, что для получения прозрачных бактерицидных покрытий необходимо использовать пленкообразующие растворы, имеющие рН≤7.To study the effect of the pH of the film-forming solution on the transparency of glasses with developed oxide coatings, a series of film-forming solutions was prepared by gradually adding a diluted (1%) solution of ammonium hydroxide to a 0.036 M solution of magnesium nitrate. The resulting film-forming solutions had different pH values and were used to deposit films on alkaline silicate glass samples. After drying at room temperature, coated glass was heat treated at 550 ° C for 1 hour. Table 4 shows data on the effect of the pH of these film-forming solutions on the transparency of samples of alkaline silicate glasses with oxide coatings. The data presented convincingly indicate that to obtain clear bactericidal coatings, it is necessary to use film-forming solutions having a pH of ≤7.
Пример 2. Изготовление твердых порошкообразных материалов с прозрачным бактерицидным оксидным покрытием.Example 2. The manufacture of solid powder materials with a transparent bactericidal oxide coating.
Пленкообразующие растворы были изготовлены растворением различных количеств нитратов магния, кальция, цинка, алюминия, лантана, железа в воде. Химические составы изготовленных растворов и соответствующие составы оксидных покрытий приведены в Таблице 1.Film-forming solutions were prepared by dissolving various amounts of magnesium, calcium, zinc, aluminum, lanthanum, iron nitrates in water. The chemical compositions of the prepared solutions and the corresponding compositions of oxide coatings are shown in Table 1.
Пленки нитратов металлов были сформированы на поверхности твердых порошкообразных оксидных материалов (ZnO, TiO2, MgO, Y2O3) пульверизацией изготовленных растворов. Варьирование продолжительности процесса пульверизации (1-30 секунд) позволяло получать пленки различной толщины. После сушки при 60°С в течение 1 часа порошки с покрытиями помещались в электрическую муфельную печь и подвергались термообработке при температуре 500°С по следующему режиму: 1) нагрев от 20°С до 500°С со скоростью 270°/час; 2) выдержка при 500°С в течение 45 минут; 3) охлаждение от 500°С до 20°С со скоростью 110°/час. Толщина полученных оксидных покрытий определялась с помощью электронного микроскопа.Films of metal nitrates were formed on the surface of solid powdery oxide materials (ZnO, TiO 2 , MgO, Y 2 O 3 ) by spraying the prepared solutions. Varying the duration of the pulverization process (1-30 seconds) made it possible to obtain films of various thicknesses. After drying at 60 ° C for 1 hour, coated powders were placed in an electric muffle furnace and subjected to heat treatment at a temperature of 500 ° C in the following mode: 1) heating from 20 ° C to 500 ° C at a speed of 270 ° / hour; 2) exposure at 500 ° C for 45 minutes; 3) cooling from 500 ° C to 20 ° C at a speed of 110 ° / hour. The thickness of the obtained oxide coatings was determined using an electron microscope.
Для исследования бактерицидных свойств покрытий на поверхность исходных порошков и порошков с изготовленными различными покрытиями наносились вегетативные формы Escherichia coli и Bacillus cereus. Затем образцы выдерживались в течение 1 часа при комнатной температуре, и производилось определение доли вегетативных форм Escherichia coli и Bacillus cereus, сохранивших свою активность. В Таблице 5 приведены данные о бактерицидных свойствах прозрачных покрытий различного химического состава. Из приведенных данных видно, что бактерицидный эффект наблюдается у всех порошкообразных материалов, имеющих бактерицидные покрытия. Нанесение наноразмерных покрытий на порошкообразные материалы, сами по себе обладающие бактерицидным действием (MgO, ZnO), значительно усиливает бактерицидный эффект за счет резкого увеличения их удельной поверхности, а значит и площади контакта с окружающей средой.To study the bactericidal properties of coatings, the vegetative forms of Escherichia coli and Bacillus cereus were applied to the surface of the starting powders and powders with various coatings. Then the samples were kept for 1 hour at room temperature, and the proportion of the vegetative forms of Escherichia coli and Bacillus cereus, which retained their activity, was determined. Table 5 shows the bactericidal properties of transparent coatings of various chemical composition. From the above data it is seen that the bactericidal effect is observed in all powdery materials having bactericidal coatings. The application of nanosized coatings on powdered materials, which themselves have a bactericidal effect (MgO, ZnO), significantly enhances the bactericidal effect due to a sharp increase in their specific surface area, and hence the area of contact with the environment.
Пример 3. Получение бактерицидных оксидных наноразмерных покрытий с использованием кислотной обработки оксидных порошков.Example 3. Obtaining bactericidal oxide nanoscale coatings using acid treatment of oxide powders.
20 г порошкообразного оксида магния (природный периклаз) (средний размер частиц 10 мкм) смачивались 10 мл 0,1 М раствором азотной кислоты, выдерживались в течение 1 часа, а затем подвергались сушке и термообработке при 550°С в течение 1 часа. 20 г порошкообразного оксида цинка (средний размер частиц 8 мкм) смачивались 10 мл 0,1М раствором азотной кислоты, выдерживались в течение 1 часа, а затем подвергались сушке и термообработке при 550°С в течение 1 часа.20 g of powdered magnesium oxide (natural periclase) (average particle size of 10 μm) was wetted with 10 ml of 0.1 M nitric acid solution, kept for 1 hour, and then subjected to drying and heat treatment at 550 ° C for 1 hour. 20 g of powdered zinc oxide (average particle size of 8 μm) was wetted with 10 ml of 0.1 M nitric acid solution, aged for 1 hour, and then subjected to drying and heat treatment at 550 ° C for 1 hour.
Для исследования бактерицидных свойств покрытий на поверхность исходных порошков и порошков, подвергнутых действию азотной кислоты, наносились вегетативные формы Escherichia coli и Bacillus cereus. Затем образцы выдерживались в течение 1 часа при комнатной температуре, и производилось определение доли вегетативных форм Escherichia coli и Bacillus cereus, сохранивших свою активность. В Таблице 6 приведены данные о бактерицидных свойствах порошков. Приведенные данные убедительно свидетельствуют о том, что кислотная обработка приводит к значительному усилению бактерицидного действия порошкообразных оксидов магния и цинка.To study the bactericidal properties of coatings, the vegetative forms of Escherichia coli and Bacillus cereus were applied to the surface of the starting powders and powders exposed to nitric acid. Then the samples were kept for 1 hour at room temperature, and the proportion of the vegetative forms of Escherichia coli and Bacillus cereus, which retained their activity, was determined. Table 6 shows the bactericidal properties of the powders. The data presented convincingly indicate that acid treatment leads to a significant increase in the bactericidal action of powdered magnesium and zinc oxides.
Влияние химического состава оксидного покрытия на стеклах на его бактерицидные свойстваTable 2.
The effect of the chemical composition of the oxide coating on glasses on its bactericidal properties
Влияние температуры термообработки оксидных покрытий на их бактерицидные свойстваTable 3.
The influence of the temperature of heat treatment of oxide coatings on their bactericidal properties
Влияние рН пленкообразующего раствора на пропускание (λ=550 нм) образцов щелочносиликатных стекол с оксидным покрытиемTable 4.
The effect of the pH of the film-forming solution on the transmission (λ = 550 nm) of samples of oxide-coated alkaline silicate glasses
Влияние оксидных покрытий на бактерицидные свойства порошкообразных материаловTable 5.
The effect of oxide coatings on the bactericidal properties of powder materials
Влияние кислотной обработки на бактерицидные свойства порошкообразных оксидов магния и цинкаTable 6
The effect of acid treatment on the bactericidal properties of powdered magnesium and zinc oxides
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008153054/12A RU2395548C1 (en) | 2008-12-24 | 2008-12-24 | Bactericidal oxide coating and method of obtaining said coating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008153054/12A RU2395548C1 (en) | 2008-12-24 | 2008-12-24 | Bactericidal oxide coating and method of obtaining said coating |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2395548C1 true RU2395548C1 (en) | 2010-07-27 |
Family
ID=42698043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008153054/12A RU2395548C1 (en) | 2008-12-24 | 2008-12-24 | Bactericidal oxide coating and method of obtaining said coating |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2395548C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2464106C1 (en) * | 2011-05-04 | 2012-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ТГУ) | Method of producing metal high-porosity nano-sized coating |
| RU2632835C1 (en) * | 2016-10-27 | 2017-10-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Method of producing thin-film coating based on complex oxide systems |
| RU2661619C1 (en) * | 2017-11-03 | 2018-07-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" | Thermal-oxide coating for titanium implants, modified by silver ions |
| US10442758B2 (en) | 2013-10-08 | 2019-10-15 | Laboratoriya Bio Zet, Llc | Zinc or Copper (II) salt and use thereof as a biocide |
| RU2792543C1 (en) * | 2022-05-13 | 2023-03-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Method for obtaining bactericidal composite coating on metal part |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2031176C1 (en) * | 1986-09-17 | 1995-03-20 | Ланксид Текнолоджи Компани, ЛП | Method of production of composite ceramic material |
| RU2186810C2 (en) * | 2000-07-20 | 2002-08-10 | Кондратьева Валентина Семеновна | Composition with bactericidal properties |
| US20030118733A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-06-26 | Delwin Jackson | Low-temperature method of producing an antimicrobial, durable coating for hard surface substrates |
| US6797278B2 (en) * | 2001-12-21 | 2004-09-28 | Milliken & Company | Antimicrobial sol-gel films comprising specific metal-containing antimicrobial agents |
| EP1419118B1 (en) * | 2001-08-22 | 2006-07-12 | Schott Ag | Antimicrobial, anti-inflammatory, wound-healing glass powder and use thereof |
| RU2341539C9 (en) * | 2002-10-02 | 2009-08-20 | Колопласт А/С | Hydrogel |
-
2008
- 2008-12-24 RU RU2008153054/12A patent/RU2395548C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2031176C1 (en) * | 1986-09-17 | 1995-03-20 | Ланксид Текнолоджи Компани, ЛП | Method of production of composite ceramic material |
| RU2186810C2 (en) * | 2000-07-20 | 2002-08-10 | Кондратьева Валентина Семеновна | Composition with bactericidal properties |
| EP1419118B1 (en) * | 2001-08-22 | 2006-07-12 | Schott Ag | Antimicrobial, anti-inflammatory, wound-healing glass powder and use thereof |
| US20030118733A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-06-26 | Delwin Jackson | Low-temperature method of producing an antimicrobial, durable coating for hard surface substrates |
| US6797278B2 (en) * | 2001-12-21 | 2004-09-28 | Milliken & Company | Antimicrobial sol-gel films comprising specific metal-containing antimicrobial agents |
| RU2341539C9 (en) * | 2002-10-02 | 2009-08-20 | Колопласт А/С | Hydrogel |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2464106C1 (en) * | 2011-05-04 | 2012-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ТГУ) | Method of producing metal high-porosity nano-sized coating |
| US10442758B2 (en) | 2013-10-08 | 2019-10-15 | Laboratoriya Bio Zet, Llc | Zinc or Copper (II) salt and use thereof as a biocide |
| RU2632835C1 (en) * | 2016-10-27 | 2017-10-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Method of producing thin-film coating based on complex oxide systems |
| RU2661619C1 (en) * | 2017-11-03 | 2018-07-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" | Thermal-oxide coating for titanium implants, modified by silver ions |
| RU2792543C1 (en) * | 2022-05-13 | 2023-03-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Method for obtaining bactericidal composite coating on metal part |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7816292B2 (en) | Nano glass powder and use thereof, in particular multicomponent glass powder with a mean particle size of less than 1 μm | |
| JP7578845B2 (en) | Manufacturing method for antibacterial ceramic tiles | |
| TWI540111B (en) | Antimicrobial action of cu, cuo and cu2o nanoparticles on glass surfaces and durable coatings | |
| EP0684075B1 (en) | Multi-functional material having photo-catalytic function and production method therefor | |
| TWI732752B (en) | Visible light response type photocatalyst titanium oxide microparticle dispersion liquid, its production method, and member having a photocatalyst film on the surface | |
| RU2395548C1 (en) | Bactericidal oxide coating and method of obtaining said coating | |
| Li et al. | A template route to the preparation of mesoporous amorphous calcium silicate with high in vitro bone‐forming bioactivity | |
| TW591000B (en) | Optical colored glass, its use, and an optical long-pass cutoff filter | |
| CN109311730A (en) | Transparent glass-ceramic for near-infrared shielding | |
| WO2012006748A1 (en) | Method for improving heat-protection glazings by preventing glass corrosion caused by alkaline glass attack and by priming | |
| KR20140063775A (en) | Antimicrobial composite material | |
| JP2017509727A (en) | Surface coating | |
| EA030119B1 (en) | Method for structuring a surface by means of reactive ion-beam etching, structured surface and uses | |
| CN1263693C (en) | Color optical glass and use thereof and sharp cutoff optical filter | |
| WO2013038705A1 (en) | Substrate having antiviral thin film | |
| JP2538527B2 (en) | Method for producing metal oxide glass film and spherical fine particles | |
| JP2009102188A (en) | Ordinary temperature glass, ordinary temperature glass coating material, and method for forming ordinary temperature glass | |
| CN106458723A (en) | Antimicrobial articles with silver-containing alkali silicate coating and methods of making thereof | |
| JP2023542156A (en) | Antibacterial and antiviral coating | |
| CN101784496A (en) | Glass article with improved chemical resistance | |
| PETRESCU et al. | Structural and physico-chemical characterization of Zn-doped SiO2 glasses obtained by sol-gel route | |
| CN116969677B (en) | A rare earth antibacterial glaze composition and its preparation method | |
| JP2011046601A (en) | Glass ceramic composite body, method for manufacturing the same, photocatalytic functional member and hydrophilic member | |
| CN111620569A (en) | Antiviral glass and preparation method thereof | |
| WO2024139239A1 (en) | Flexible antimicrobial glass capable of effectively inhibiting reduction of silver ions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131225 |