Journal of Advanced Materials in Engineering (Sep 2024)
بررسی رفتار مقاومت به خوردگی و ضدمیکروبی پوشش‌های کامپوزیتی پلی‌اتیلن-زئولیت نقره بر زیرلایه فولاد زنگ نزن 304
Abstract
امروزه با توجه به وجود گونه‌های مختلف میکروارگانیسم‌های باکتریایی و کاهش هزینه‌های مراقبت بهداشتی، استفاده از مواد ضدمیکروبی نیاز اجتناب‌ناپذیر برای جامعه بشری می‌باشد. نقره پرکاربردترین و مؤثرترین ماده ضدمیکروبی می‌باشد که امکان نفوذ به ساختار باکتری‌ها را دارد و باعث اختلال در سیستم زیستی آن‌ها می‌شود. در میان تمام روش‌های به‌کارگیری یون نقره، انتخاب زئولیت‌ها، مانند زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت با ساختار آلومینوسیلیکاتی هیدراته متبلور با تخلخل ریز و بسیار آب‌دوست به علت سازوکار رهایش یون بسیار موردتوجه قرارگرفته است. پلی‌اتیلن سنگین از جمله پلیمرهای مقاوم به خوردگی، عایق، با کیفیت و ارزان‌قیمت است که در ایران تولید می‌شود و به علت سمّی نبودن و مشکلات زیست‌محیطی کم و اعمال آسان بسیار مورد توجه قرارگرفته است. در این پژوهش، ابتدا یون نقره با مکانیزم تبادل یونی به درون شبکه متخلخل زئولیت وارد شده و سپس پوشش‌های کامپوزیتی پلی‌اتیلن با 0، 10 و 20 درصد وزنی زئولیت نقره روی فولاد زنگ نزن 304 به روش غوطه‌وری اعمال شد. سپس از آزمایش‌های پراش پرتو ایکس و تصویربرداری میکروسکوپی الکترونی روبشی برای مشخصه‌یابی پوشش‌ها استفاده شد. نتایج نشان داد با افزایش زئولیت نقره به پلی‌اتیلن زمینه پوشش‌ها همگن‌تر شده و ضخامت و مقاومت به خوردگی آن افزایش یافته است. پس از اعمال پوشش‌ها، رفتار خوردگی در محیط سدیم کلرید 5/3 درصد وزنی در زمان‌های مختلف 10، 24، 40، 70 و 100 روز به وسیله طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی موردمطالعه قرار گرفت. با توجه به نتایج طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی افزودن زئولیت نقره در پوشش‌های پلی‌اتیلنی تا 10 درصد وزنی باعث کاهش و با افزودن 20 درصد وزنی باعث افزایش مقاومت به خوردگی پوشش خراش‌دار شد. درنهایت با قرار دادن نمونه‌ها در محیط کشت باکتری‌های گرم منفی و گرم مثبت اشرشیا کلای و استافیلوکوکوس‌آرئوس، خواص ضدمیکروبی آن‌ها برای کاربردهای ضدباکتری سنجیده شد. نتایج آزمون هاله (چاهک پلیت) بیانگر بهبود خواص ضدمیکروبی در برابر باکتری استافیلوکوکوس نسبت به اشرشیا کلای با افزایش زئولیت نقره می‌باشد.
Keywords
