Grün synthetisierte AgNP/bc-gestützte Celluloseacetat-Verbundstoffe aus Abfalltextilien: physikalisch-chemische, biologische und Filtrationsleistung für fortschrittliche Anwendungen

Celluloseacetat hat aufgrund seiner Biokompatibilität, einfachen Formbarkeit und moderaten physikalischen Eigenschaften ein bemerkenswertes Interesse geweckt. In dieser Studie wurden Silberpartikel, die durch zwei verschiedene grüne Methoden synthetisiert wurden, mit Biokohlenstoff (AgP-bc) in Celluloseacetat (CA) verankert, das aus Textilabfällen unter Verwendung eines chemischen Verfahrens synthetisiert wurde. Die Auswirkungen der AgP-Vorbereitungsbedingungen, die mit Quittenextrakt in Lösung (Methode I) und Pulverform (Methode II) reduziert wurden, wurden überwacht und hauptsächlich durch Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FTIR), Rasterelektronenmikroskopie (SEM) und Röntgendiffraktionsanalysen (XRD) verglichen. Wasserdurchlässigkeits-, Porositäts- und Wasserbenetzungswinkelmessungen wurden durchgeführt und die Oberfläche der Verbundstoffe wurde durch mehrpunktige BET-Analyse bestimmt. Antimikrobielle Studien wurden durchgeführt, um die biologische Aktivität der Verbundstoffe zu bewerten. Celluloseacetat wurde erfolgreich aus Textilabfällen hergestellt, und die verwendeten Methoden zur AgP-Vorbereitung hatten signifikanten Einfluss auf die physikalischen und antimikrobiellen Eigenschaften der Verbundstoffe. AgP-bc-CA1 wies eine hohe BET-Oberfläche und eine messbare, unterstützende antimikrobielle Aktivität gegen Escherichia coli O157:H7 und Staphylococcus aureus auf. Die Flachmembran-Verbundstoffe erzielten einen Durchfluss von 51,3 L·m⁻²·h⁻¹·bar⁻¹ und eine Abweisungsrate von 54,2 % für methylorange (MO) während der Filtration. Die glattoberflächlichen AgP-bc-CA1 zeigten den besten Fouling-Widerstand. Die als Flachmembran produzierten Verbundstoffe mit homogener AgP-Verteilung, die durch den Biokohlenstoffzusatz ermöglicht wurde, sind für Filtrationsanwendungen geeignet, wobei die antimikrobielle Aktivität als unterstützende funktionale Eigenschaft dient. Celluloseacetat wurde aus Textilabfällen produziert, was ein umweltfreundliches komposites System ermöglicht. AgP–Biokohlenstoff wurde über Lösungsniederschlag (Methode I) und Pulverzugabe (Methode II) in die Celluloseacetatmatrix integriert, was den starken Einfluss der Vorbereitungsweise auf die Porenstruktur und Oberflächenmorphologie demonstriert. Methode I ermöglichte eine homogenere Verteilung des Zusatzstoffs und eine kontrollierte interne Porenarchitektur, was zu einer verbesserten Filtrationsleistung mit Abweisungsraten für methylorange von bis zu ~ 54 % und erhöhter Fouling-Widerstand führte. Obwohl die antimikrobielle Aktivität nicht das primäre Gestaltungsziel war, wiesen AgP-haltige Verbundstoffe unterstützende antibakterielle Effekte gegen E. coli O157:H7 und S. aureus (Hemmzonen von bis zu ~ 11 mm) auf, was die potenzielle Verwendung in Lebensmittelkontakt-, Filtrations- und ausgewählten medizinischen oder biomedizinischen Anwendungen unterstützt.