셀룰로오스를 응용한 은 나노입자 녹색합성 및 이를 이용한 항균기능성 종이의 개발
저자
발행사항
서울 : 연세대학교 대학원, 2015
학위논문사항
학위논문(석사)-- 연세대학교 대학원 : 패키징학과 2015. 8
발행연도
2015
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
서울
기타서명
Facile green synthesis of cellulose-based nanosilver composite and its antibacterial activity for the functional packaging paper
형태사항
viii, 70장 : 삽화 ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 고성혁
소장기관
Cellulose-silver nanoparticles (AgNPs) composite sheets have been prepared with hardwood bleached kraft pulp via green synthesis and their physicochemical and antibacterial properties were investigated for the application of functional packaging paper. In addition, we applied as-prepared cellulose-AgNPs composite to typical paper making process as a functional filler for the production of antibacterial paper and examined antimicrobial functionality. Green synthesis of AgNPs on cellulose was performed in an autoclave at 132℃, 15 psi for 30 min with various concentration and ratio of silver nitrate (AgNO3)and pulp. The formation of AgNPs was confirmed with UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy (DRS) and field emission scanning electron microscopy (FESEM). As-prepared cellulose-AgNPs composite sheets showed absorption peak at 413 nm, which is attributed to surface plasmon resonance of silver nanoparticle and FESEM revealed that AgNPs formed on the cellulose fiber are mainly cube shape with a size distribution ranging from 30 to 50 nm. The presence of Ag and Ag-related compound on the fibers was also studied by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), as a result, metallic silver (Ag0) was predominantly found and no peaks corresponding to silver ion (Ag+) or oxide such as AgO and Ag2O were observed. This result provided further evidence that silver ions were successfully reduced to pure metallic Ag that bound to the cellulose fibers indicating cellulose effectively acted as reducing agent. Antimicrobial performance of cellulose-AgNPs composite sheets was evaluated with gram-negative bacteria E. coli by both quantitative and qualitative methods. Antibacterial activity was obviously enhanced with increasing concentration of Ag and finally, reached to 99.9% demonstrating cellulose-AgNPs composite sheet prepared in this study would be excellent antimicrobial-functional paper. In order to investigate potential use of cellulose-AgNPs composite fiber as a cellulose-based antimicrobial filler in a papermaking, pieces of paper containing cellulose-AgNPs composite fibers were prepared and assessed their antibacterial functionality. It was found to be maximum 77.4% of antibacterial activity against E. Coli depending on filler contents and possess mutual compatibility and dispersibility between the fibers, thanks to chemical structure of cellulose-AgNPs composite fiber are intact. Consequently, cellulose-AgNPs composite fibers fabricated by green approach in this study are processible to a functional packaging paper(board) and applicable to a papermaking as a cellulose-based antimicrobial filler to produce new types of functional paper(board), for example, a combination of recycled fiber and corrugated board.
더보기본 연구에서는 셀룰로오스를 주성분으로 하는 활엽수 크래프트 펄프를 이용한 은 나노입자의 녹색합성을 수행하고, 이를 활용한 셀룰로오스-은나노 컴포지트 시트의 이화학적 특성 및 항균성을 평가하였다. 또한 제조된 은나노 함유 펄프를 기능성 필러 (filler)로서 응용하여 항균성 보유효과를 조사하였으며 향후 제지공정 적용 가능성을 고찰하였다. 은의 전구체로서 질산은 (AgNO3)의 농도와 함량이 증가함에 따라 은나노의 생성은 활발하여 UV-Vis 확산 반사 스펙트럼 측정 결과 은나노의 표면 플라즈몬 공명에 의한 413 nm 파장의 흡수피크가 점차 증가하였다. Field emission scanning electron microscopy (FESEM)을 통해 셀룰로오스 섬유 표면에 생성된 은나노 입자는 30-50 nm 범위의 크기 분포를 가지며 주로 큐브 형상을 하고 있음이 관찰되었다. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 분석 결과 셀룰로오스 표면에 생성된 은 나노입자는 AgO 또는 Ag2O 등과 같은 산화물이 아닌 Ago의 금속 은 나노입자임을 확인 할 수 있었으며 이는 은이온(Ag+)이 셀룰로오스에 의해 효과적으로 금속 은(Ago)으로 환원되었음을 의미한다. 제조된 셀룰로오스-은나노 컴포지트 시트의 그람-음성균 E. coli에 대한 항균활성은 99.9%로 우수한 항균 활성도를 나타내었다. 또한 은 나노입자 함유 셀룰로오스 섬유를 기능성 필러 (filler)로서 응용, 제조한 셀룰로오스-은나노 필러 충진 시트의 경우 소량의 첨가로도 항균성을 보였으며 필러의 함량이 증가함에 따라 항균활성도 또한 증가하여 필러 함량비 70 wt%에서 그람-음성균 E. coli에 대해 77.4 %의 높은 항균 활성도를 나타내었다. 항균 기능성 필러로서 셀룰로오스 기반의 목재 섬유와 동일한 화학적 구조를 가지며, 이는 파이버간 상호 친화력과 분산성을 향상시킬 수 있어 향후 기능성 필러로서 골판지, 포장용지 등의 제지공정에 적용 가능할 것으로 판단된다.
더보기분석정보
서지정보 내보내기(Export)
닫기소장기관 정보
닫기권호소장정보
닫기오류접수
닫기오류 접수 확인
닫기음성서비스 신청
닫기음성서비스 신청 확인
닫기이용약관
닫기학술연구정보서비스 이용약관 (2017년 1월 1일 ~ 현재 적용)
학술연구정보서비스(이하 RISS)는 정보주체의 자유와 권리 보호를 위해 「개인정보 보호법」 및 관계 법령이 정한 바를 준수하여, 적법하게 개인정보를 처리하고 안전하게 관리하고 있습니다. 이에 「개인정보 보호법」 제30조에 따라 정보주체에게 개인정보 처리에 관한 절차 및 기준을 안내하고, 이와 관련한 고충을 신속하고 원활하게 처리할 수 있도록 하기 위하여 다음과 같이 개인정보 처리방침을 수립·공개합니다.
주요 개인정보 처리 표시(라벨링)
목 차
3년
또는 회원탈퇴시까지5년
(「전자상거래 등에서의 소비자보호에 관한3년
(「전자상거래 등에서의 소비자보호에 관한2년
이상(개인정보보호위원회 : 개인정보의 안전성 확보조치 기준)개인정보파일의 명칭 | 운영근거 / 처리목적 | 개인정보파일에 기록되는 개인정보의 항목 | 보유기간 | |
---|---|---|---|---|
학술연구정보서비스 이용자 가입정보 파일 | 한국교육학술정보원법 | 필수 | ID, 비밀번호, 성명, 생년월일, 신분(직업구분), 이메일, 소속분야, 웹진메일 수신동의 여부 | 3년 또는 탈퇴시 |
선택 | 소속기관명, 소속도서관명, 학과/부서명, 학번/직원번호, 휴대전화, 주소 |
구분 | 담당자 | 연락처 |
---|---|---|
KERIS 개인정보 보호책임자 | 정보보호본부 김태우 | - 이메일 : lsy@keris.or.kr - 전화번호 : 053-714-0439 - 팩스번호 : 053-714-0195 |
KERIS 개인정보 보호담당자 | 개인정보보호부 이상엽 | |
RISS 개인정보 보호책임자 | 대학학술본부 장금연 | - 이메일 : giltizen@keris.or.kr - 전화번호 : 053-714-0149 - 팩스번호 : 053-714-0194 |
RISS 개인정보 보호담당자 | 학술진흥부 길원진 |
자동로그아웃 안내
닫기인증오류 안내
닫기귀하께서는 휴면계정 전환 후 1년동안 회원정보 수집 및 이용에 대한
재동의를 하지 않으신 관계로 개인정보가 삭제되었습니다.
(참조 : RISS 이용약관 및 개인정보처리방침)
신규회원으로 가입하여 이용 부탁 드리며, 추가 문의는 고객센터로 연락 바랍니다.
- 기존 아이디 재사용 불가
휴면계정 안내
RISS는 [표준개인정보 보호지침]에 따라 2년을 주기로 개인정보 수집·이용에 관하여 (재)동의를 받고 있으며, (재)동의를 하지 않을 경우, 휴면계정으로 전환됩니다.
(※ 휴면계정은 원문이용 및 복사/대출 서비스를 이용할 수 없습니다.)
휴면계정으로 전환된 후 1년간 회원정보 수집·이용에 대한 재동의를 하지 않을 경우, RISS에서 자동탈퇴 및 개인정보가 삭제처리 됩니다.
고객센터 1599-3122
ARS번호+1번(회원가입 및 정보수정)