pH és hőmérséklet hatása kitozánnal borított pórusos szilikaréteg színezékfelvételére

Effect of pH and temperature on the adsorption of dye molecules in chitosan-coated porous silica layers

Abstract

During the research work, the properties of a two-layered coating (chitosan layer applied to a mesoporous silica layer) were investigated. The thickness of the layers and the porosity and pore structure of the silica layer were characterized by spectroscopic ellipsometry and ellipsometric porosimetry, and the degree of acetylation of the chitosan layer was examined by NMR and IR spectroscopy. The coating systems were impregnated in a solution of a cationic dye (rhodamine 6G), and the kinetics of dye adsorption were measured by UV-visible spectroscopy. The above measurements were performed at different pH values of the dye solution (between 6.0 and 8.8 with Britton-Robinson buffer solutions) and at different temperatures (between 12°C and 32°C). The system (mainly the silica layer) adsorbed the most amount of dye at a pH of 8.8 and a temperature of 22°C, that was explained in terms of the lowest degree of protonation of the chitosan layer. The results may contribute to the development of coating-type controlled drug delivery systems.

ÖSSZEFOGLALÓ

A kutatómunka során egy többrétegű bevonat (mezopórusos szilikarétegre felvitt kitozánréteg) tulajdonságait vizsgáltuk. Az egyes rétegek vastagságát, illetve a szilikaréteg porozitását és pórusszerkezetét spektroszkópiai ellipszometriával és ellipszometriai porozimetriával jellemeztük, a kitozánréteg acilezettségi fokát pedig NMR- és IR spektroszkópiával vizsgáltuk. Az összetett bevonatokat egy kationos színezék (rodamin 6G) vizes oldatában impregnáltuk, és UV-látható spektroszkópiai módszerrel vizsgáltuk a színezékadszorpció kinetikáját különböző pH-jú oldatokban (6,0 és 8,8 között Britton-Robinson pufferoldatokkal). A hőmérséklet hatását (12°C és 32°C között) is tanulmányoztuk. Az eredmények alapján a rendszer (döntően a szilikaréteg) a legtöbb színezéket 8,8-as pH és 22°C-os hőmérséklet esetében képes felvenni, amely a kitozán fedőréteg protonáltsági fokával hozható összefüggésbe. Az eredmények hozzájárulhatnak a bevonat-típusú szabályozott hatóanyag-leadó rendszerek fejlesztéséhez.