Исследование эффективности антибактериальных свойств компонентов карбонизированного материала для применения в бронетехнических системах

Авторы

  • Е.А. Мұсатай Казахский национальный университет им. аль-Фараби, пр. аль-Фараби, 71, Алматы, Казахстан
  • М.И. Тулепов Казахский национальный университет им. аль-Фараби, пр. аль-Фараби, 71, Алматы, Казахстан

DOI:

https://doi.org/10.18321/cpc23(3)359-369

Ключевые слова:

углеродные материалы, антибактериальные свойства, бронетехника, загрязнение воздуха, зона подавления, антагонистическая активность

Аннотация

Загрязнение атмосферного воздуха – одна из наиболее актуальных экологических и социальных проблем современности. Научная новизна исследования заключается в разработке стандартизированных таблетированных форм углеродно-кремниевого материала с контролируемыми физико-химическими характеристиками и выраженным антимикробным действием. Метод сканирующей электронной микроскопии показал переход от неупорядоченной структуры исходного сырья к пористой аморфной поверхности после карбонизации при 850 °C. Рентгенофазовый анализ выявил наличие аморфного углерода со средним размером кристаллитов 0,5 нм, а ИК-спектроскопия подтвердила формирование Si-C связей, обусловленных повышением антибактериальной активности. Биологические испытания против Bacillus paramycoides и Pseudomonas koreensis выявили зоны подавления роста до 38 и 44 мм, соответственно, при этом индекс антагонистической активности достигал 77,4. Наиболее выраженный эффект проявился в отношении Pseudomonas koreensis, что подтверждает селективный характер антимикробного действия сорбента. Полученные результаты свидетельствуют о потенциале разработанных сорбентов как функциональных фильтрующих материалов для систем жизнеобеспечения, в том числе в замкнутых пространствах, где необходима комплексная защита от аэрозольных и биологических угроз.

Библиографические ссылки

(1) D.A. Vallero. Fundamentals of Air Pollution, Elsevier, (2007). Crossref

(2) S. Tsoli, G.B. Ploubidis, O.I. Kalantzi. Particulate air pollution and birth weight: A systematic literature review, Atmos. Pollut. Res. 10 (2019) 707–717. Crossref

(3) D.H. Park, Y.H. Joe, A. Piri, et al. Determination of air filter anti-viral efficiency against an airborne infectious virus, J. Hazard. Mater. 402 (2020) 122640. Crossref

(4) A. Roy, C. Mishra, S. Jain, N. Solanki. A review of general and modern methods of air purification, J. Therm. Eng. 4 (2018) 1801–1815. Crossref

(5) H.V. Krigmont. Development of the disinfecting air filter, Lect. Notes Electr. Eng. 991 (2023) 351–358. Crossref

(6) S.L. Chen, S.W. Chang, Y.J. Chen, H.L. Chen. Possible warming effect of fine particulate matter in the atmosphere, Commun. Earth Environ. 2 (2021) 1–8. Crossref

(7) B. Sun, J. Lin, M. Liu, et al. In situ biosynthesis of biodegradable functional bacterial cellulose for high-efficiency particulate air filtration, ACS Sustain. Chem. Eng. 10 (2022) 419–428. Crossref

(8) R. Al-Attabi, Y. Morsi, J.A. Schütz, et al. Flexible and reusable carbon nano-fibre membranes for airborne contaminants capture, Sci. Total Environ. 754 (2021) 142231. Crossref

(9) D.A. Christopherson, W.C. Yao, A.R. Sedaghat. High-efficiency particulate air filters in the era of COVID-19: Function and efficacy, Otolaryngol. Head Neck Surg. 163 (2020) 3–9. Crossref

(10) T.H. Lim, S.Y. Yeo, S.H. Lee. Multidirectional evaluations of a carbon air filter to verify their lifespan and various performances, J. Aerosol Sci. 123 (2018) 38–45. Crossref

(11) Y. Gao, E. Tian, Y. Zhang, et al. Utilizing electrostatic effect in fibrous filters for efficient airborne particles removal: Principles, fabrication, and material properties, Appl. Mater. Today 27 (2022) 101369. Crossref

(12) A. Nuraly, A. Mutushev, A. Tuleibayeva, et al. Experimental research on optimizing carbon materials for filtration applications in medicine, Carbon Trends 15 (2024) 100338. Crossref

(13) K. Askaruly, S. Azat, Z. Sartova, et al. Obtaining and characterization of amorphous silica from rice husk, J. Chem. Technol. Metall. 55 (2020).

(14) S.V. Belenov, V.Y. Gebretsadik, V.E. Guterman, et al. Influence of surfactants on morphology and catalytic activity of electrolytic platinum deposits, Condens. Matter Interphase Bound. (Moscow) (2015) 28–37.

(15) M. Minut, M. Diaconu, M. Rosca, et al. Screening of Azotobacter, Bacillus and Pseudomonas species as plant growth-promoting bacteria, Processes 11 (2023) 80. Crossref

(16) Y. Li, M. Biisembaev, Q. Gong, et al. Preparation of lotus root-type monolithic-activated carbons with a hierarchical pore structure from rice husks and their adsorption of vitamin B12, ACS Omega 4 (2019) 18930–18935. Crossref

(17) W.L. Nicholson, N. Munakata, G. Horneck, et al. Resistance of Bacillus endospores to extreme terrestrial and extraterrestrial environments, Microbiol. Mol. Biol. Rev. 64 (2000) 548–572. Crossref

(18) Y. Liu, X. Zhang, Y. Zhao. Bacillus paramycoides sp. nov., a novel species isolated from industrial effluent, Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 67 (2017) 2070–2075.

Загрузки

Опубликован

17-10-2025

Как цитировать

Мұсатай, Е., & Тулепов, М. (2025). Исследование эффективности антибактериальных свойств компонентов карбонизированного материала для применения в бронетехнических системах. Горение и плазмохимия, 23(3), 359-369. https://doi.org/10.18321/cpc23(3)359-369