Resumen de Nanocompuestos de polipropileno con nanopartículas de cobre: preparación, activación superficial por plasma y actividad antibacteriana

B. Liliana España Sánchez, J. Alberto Rodríguez González, Pablo González Morones, M. Guadalupe Neira, Bernardo Franco Bárcenas, Fernando Anaya Velázquez, Claudia L. Mendoza Macías, Carlos A. Avila Orta, Felipe Padilla Vaca

• español

  El presente trabajo reporta la preparación de nanocompuestos de polipropileno con nanopartículas de cobre (PP/nCu) a partir de mezclado en fundido, así como su tratamiento superficial mediante plasma de argón, con el fin de incrementar la actividad antibacteriana de los compuestos obtenidos. El análisis superficial del nanocompuesto corroborado mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y la microscopía de fuerza atómica (AFM) demostraron que el tratamiento con plasma de argón modifica la superficie del compuesto, incrementando la exposición de las nanopartículas y, por lo tanto, la rugosidad del material. Se encontró mediante estudios de espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) y ángulo de contacto que el plasma de argón, favorece la ruptura de cadenas poliméricas en la superficie, removiendo cadenas poliméricas y formando estudios de sitios activos que al contacto con el medio ambiente insertan especies de oxígeno y nitrógeno, incrementando la polaridad de la materia. La exposición superficial de nanopartículas y el cambio en la polaridad de los nanocompuestos erosionados produjo un incremento significativo en la actividad antimicrobiana contra las bacterias patógenas Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa. El uso de plasma para la modificación superficial de nanocompuestos resulta una herramienta eficaz para la obtención de nanomateriales antimicrobianos de alto valor agregado.

• English

  This work reports the preparation of polypropylene nanocomposites with copper nanoparticles (PP/nCu) by melt blending, as well as their surface treatment by argon plasma in order to increase the antibacterial activity of compounds obtained. The nanocomposite surface analysis, corroborated by means of Scanning Electron Microscopy (SEM) and Atomic Force Microscopy (AFM), demonstrates that argon plasma treatment modifies the surface of the compound, increasing the exposure of nanoparticles and, therefore, roughness of the material.

  Argon plasma favors polymeric chain scission at the surface, removing polymer chains and forming active sites, which in contact with the environment incorporates oxygen and nitrogen species, increasing the material´s polarity, as demonstrated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis and contact angle measurements. The exposure of surface nanoparticles and polarity shifts of eroded nanocomposites produced a significant increase in antimicrobial activity against pathogenic bacteria Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa. Plasma treatment use for surface modification of nanocomposites is an effective tool to obtain antimicrobial nanomaterials with a high value-added.