1. Chemické modifikace povrchů
různých substrátů pro
nanotechnologické aplikace
Petr Exnar, Irena Šlamborová,
Veronika Zajícová, Jana Koňariková,
Jana Karpíšková
Katedra chemie, FP TUL

2. Cíl práce
• Připravit nanovlákna, nanočástice,
geopolymery a speciální materiály
s modifikovanými povrchy a proměřit
jejich základní fyzikální a chemické
vlastnosti (charakter povrchů, měrný
povrch)
• Provést základní aplikační zkoušky
připravených materiálů
s modifikovanými povrchy
Chemické modifikace povrchů |9.2.2012

3. Spolupráce s dalšími projekty
TUL
Projekty zaměřené nebo vyuţívající
nanomateriály a nanotechnologie
• Výzkumné centrum Textil II 1M0553
zvýšení hydrofobnosti tkanin
• Pokročilé sanační technologie a procesy 1M0554
imobilizace organických agens na různé povrchy
antibakteriální vrstvy
• Výzkum a vývoj nanomateriálů pro filtraci FR-TI1/457
kompozitní vrstvy na nanovlákna
Chemické modifikace povrchů |9.2.2012

4. Zvýšení hydrofobnosti tkanin
úprava tkanin určených jako krycí materiály
senzorů v inteligentních textiliích, na povrch
textilií aplikovány nově vyvinuté anorganicko-
organické hybridní nanovrstvy s obsahem
trimethoxyhexadecylsilanu nebo
triethoxy(1H,1H,2H,2H-perfluoro-1-octyl)silanu
Chemické modifikace povrchů |9.2.2012

5. Zvýšení hydrofobnosti tkanin
Výsledek
Textilie vhodné pro krytí senzorů plynných
sloţek neomezující prostup plynné vlhkosti
textilií a současně zabraňující prostupu
kapalné vody
EXNAR, P., ZAJÍCOVÁ, V., TĚŠINOVÁ, P. a DOLEŢAL, I.
Selection of Gas Sensor Cover Textiles for Intelligent
Textiles. In: 18th International Conference STRUTEX
(Structure and Structural Mechanics of Textile Fabrics),
Liberec, December 2011. Liberec: Technical University
of Liberec, 2011, s. 369-374. ISBN 978-80-7372-786-4.
Chemické modifikace povrchů |9.2.2012

6. Imobilizace organických
agens
Anorganicko-organické hybridní nanovrstvy
a silanizace pouţity k imobilizaci enzymu
(esteráza) a antibiotik (penicilin V,
tetracyklin) na různé substráty (plasty, sklo,
kovy, nanočástice, nanovlákna)
Chemické modifikace povrchů |9.2.2012

7. Imobilizace organických
agens
Výsledky
Prokázána imobilizace zkoušených
organických agens na různé povrchy
bez ztráty biochemické aktivity
(uplatnění lékařství a biotechnologie)
Chemické modifikace povrchů |9.2.2012

8. Publikace o imobilizaci
• EXNAR, P., ŠLAMBOROVÁ, I. a ZAJÍCOVÁ, V.
Silanizace skleněných povrchů a její vyuţití pro
imobilizaci organických agens. In: Zborník príspevkov,
Slovenská a česká konferencia o skle, Trenčianské
Teplice, 30.11.-2.12.2011. Teplice: Vyd. České sklářské
společnosti, 2011, s. 72-77. ISBN 978-80-260-1068-5.
• EXNAR, P. Immobilisation of organic agens on the
surface of inorganic substrates. In: Book of Extended
Abstracts, PANMS (Potential and Application of
Nanotreatment of Medical Surfaces), Liberec, 5.-7.
September 2011. Liberec: Technical University of
Liberec, 2011, s. 21-23. ISBN 978-80-7372-756-7.
Chemické modifikace povrchů |9.2.2012

9. Publikace o imobilizaci
• ŠLAMBOROVÁ, I., EXNAR, P. a ZAJÍCOVÁ, V.
Possibilities of immobilisation of selected bioactive
compounds on nanofibers. In: Book of Extended
Abstracts, PANMS (Potential and Application of
Nanotreatment of Medical Surfaces), Liberec, 5.-7.
September 2011. Liberec: Technical University of
Liberec, 2011, s. 24-27. ISBN 978-80-7372-756-7.
• KOŇARIKOVÁ, J., EXNAR, P. a ŠLAMBOROVÁ, I.
Silanization of surfaces and its application to
the esterase enzyme immobilization on the surface of
nanofibers. In: Proceedings of IXth Int. Conference
„Preparation of Ceramic Materials“, Herľany, Slovakia,
14.-16. June 2011. Košice: Technical University of
Košice, 2011, s. 53-56. ISBN 978-80-553-0678-0.
Chemické modifikace povrchů |9.2.2012

10. Antibakteriální vrstvy
• Příprava hybridních a nanokompozitních
vrstev na bázi TMSPM (3-(trimethoxysilyl)
propylmethakrylátu) s obsahem sloučenin
stříbra, mědi, titanu a případně i anatasu
na různé substráty (nanovlákna, plasty,
sklo, kovy, textilie)
• Proměření významných chemických,
fyzikálních, mechanických a hlavně
biochemických vlastností připravených
vrstev
Chemické modifikace povrchů |9.2.2012

11. Antibakteriální vrstvy
Výsledky
Vrstvy mají dobré chemické a mechanické
vlastnosti a mají vysokou biochemickou
aktivitu zvláště vůči velmi nebezpečnému
bakteriálnímu kmeni MRSA
Chemické modifikace povrchů |9.2.2012

12. Publikace o antibakteriálních
vrstvách
• ŠLAMBOROVÁ, I., ZAJÍCOVÁ, V. a EXNAR, P. New
types of protective antibacterial hybrid and
nanocomposite hybrid coatings prepared by sol-gel
method. In: Book of Extended Abstracts, PANMS
(Potential and Application of Nanotreatment of Medical
Surfaces), Liberec, 5.-7. September 2011. Liberec:
Technical University of Liberec, 2011, s. 42-44. ISBN
978-80-7372-756-7.
Chemické modifikace povrchů |9.2.2012

13. Publikace o antibakteriálních
vrstvách
• ŠLAMBOROVÁ, I., ZAJÍCOVÁ, V. a EXNAR, P.:
Antibacterial Properties of Hybrid and Nanocomposite
Hybrid Coatings Based on 3-trimethoxysilylpropyl
methacrylate. In: Abstracts book, 6th NANOSMAT
Conference, Krakow, Poland, 17.-20. October 2011.
Krakow: NANOSMAT, 2011, s. 185.
• ŠLAMBOROVÁ, I., ZAJÍCOVÁ, V., KARPÍŠKOVÁ, J.,
EXNAR, P. a STIBOR, I. Protective Hybrid and
Nanocomposite Hybrid Coatings Containing Silver and
Copper with High Antibacterial Effect Especially
Against MRSA. Acta Biomaterialia (v přípravě).
Chemické modifikace povrchů |9.2.2012

14. Kompozitní nanovrstvy pro
katalýzu
Metodou sol-gel připraveny kompozitní nanovrstvy
na bázi oxidu titaničitého nebo oxidu křemičitého s
nanočásticemi TiO2, V2O5 a WO3 nanesené na
nanovlákna polyimidu. Připravené materiály byly
určeny pro zkoušky katalytického rozkladu
chlorovaných organických polutantů při zvýšených
teplotách nad 200 °C v rámci projektu FR-TI1/457.
Chemické modifikace povrchů |9.2.2012

15. Kompozitní nanovrstvy
pro katalýzu
Výsledky
Připravené vzorky jsou dále testovány
KOMÁREK, M., EXNAR, P. a KOŇARIKOVÁ, J.
Methods of immobilization of the metal-oxide
nanoparticles on the nanofiber substrate. In:
Proceedings of IXth Int. Conference „Preparation of
Ceramic Materials“, Herľany, Slovakia, 14.-16. June
2011. Košice: Technical University of Košice, 2011, s.
57-61. ISBN 978-80-553-0678-0.
Chemické modifikace povrchů |9.2.2012

16. Souhrnná publikace
PLŠKO, A. a EXNAR, P. Úprava vlastností povrchu
skla metódami sól-gél. In: Zborník príspevkov,
Slovenská a česká konferencia o skle, Trenčianské
Teplice, 30.11.-2.12.2011. Teplice: Vyd. České
sklářské společnosti, 2011, s. 66-71. ISBN 978-80-
260-1068-5.
Chemické modifikace povrchů |9.2.2012

17. Závěr
• Celkem bylo publikováno 8 příspěvků na
mezinárodních konferencích (s ISBN pro
RIV), 1 mezinárodní konference bez ISBN
a v konečné fázi přípravy je článek do
časopisu Acta Biomaterialia
• Dvě doktorandky se zapojily do vědecké
práce v rámci projektů TUL, jedna z nich
je jiţ zaměstnankyní CXI
Chemické modifikace povrchů |9.2.2012

18. Děkuji za pozornost
Chemické modifikace povrchů |9.2.2012