Wykorzystanie metody zol-żel w modyfikacji materiałów ceramicznych nanocząstkami srebra

W niniejszej pracy zaprezentowano stan badań na podstawie przeglądu literatury dotyczącej właściwości nanocząstek srebra (nano-Ag). Szczegółowo opisano właściwości korzystne z punktu widzenia zakładanych zastosowań, a także niekorzystne, powodujące wzrost zagrożenia związanego z cytotoksycznością i ekotoksycznością nano-Ag. Zaprezentowano przegląd literatury dotyczącej modyfikacji nano-Ag tlenkami metali oraz w kompleksowy sposób opisano różne metody wytwarzania nanomateriałów z tej grupy oraz układy wieloskładnikowe bioszkieł. Potwierdzono, że metoda zol-żel jest nie tylko mało skomplikowana z technologicznego punktu widzenia, ale także bardzo elastyczna, poprzez możliwość zastosowania różnych rodzajów prekursorów ceramiki i szerokiego wachlarza warunków prowadzonych procesów. Dane wskazują, że modyfikacje nanocząstek Ag tlenkiem glinu z wykorzystaniem metody zol-żel prowadzą do otrzymania ciekawych właściwości biologicznych, często znacząco różnych w porównaniu do wolnych nanocząstek Ag. Wciąż jednak trudnością pozostaje kontrola morfologii produktu końcowego i powtarzalność procesów zol-żel, ze względu na występujące zjawisko dyfuzji i transportu masy, które powoduje często rozrost wielkości wytwarzanych cząstek, a także powstawanie aglomeratów.

This paper presents a review of the literature on the properties of silver nanoparticles (nano-Ag). Properties that are beneficial from the point of view of the intended applications have been described in detail, as well as undesired properties that increase the risk associated with the cytotoxicity and ecotoxicity of nano-Ag. A review of the literature concerning the modification of nano-Ag with metal oxides was also presented. Various methods for the production of nanomaterials from this group, as well as multi-component systems of bioglass, have been described in a comprehensive way. It was shown that the sol-gel method is not only not very complicated from a technological point of view, but also very flexible, through the possibility of using different types of ceramic precursors and a wide range of conditions of the processes. Data indicate that modifications of Ag with alumina particles using the sol-gel method lead to the production of interesting biological properties, often significantly different compared to free Ag nanoparticles. However, it is still difficult to control the final product morphology and the repeatability of the sol-gel processes because of the phenomenon of diffusion and mass transport often results in the size increase of the produced particles as well as the formation of agglomerates.