ガンマ線照射により、酸化亜鉛ナノ粒子で被覆された綿織物の連結性が向上する

Gamma Ray Irradiation Enhances the Linkage of Cotton Fabrics Coated with ZnO Nanoparticles.

• Aswin Kumar Anbalagan
• Shivam Gupta
• Ashish Kumar
• Shu-Chih Haw
• Sagar Sunil Kulkarni
• Nyan-Hwa Tai
• Fan-Gang Tseng
• Kuo Chu Hwang
• Chih-Hao Lee

抄録

本研究では、酸化亜鉛(ZnO)系機能性材料を綿織物に被覆し、9kGyのガンマ線照射後にその効果を調べることを目的としています。その結果、ナノ粒子と綿織物との結合が照射後に増強されることがわかった。これは、照射後のZnOと綿布の界面に酸素欠乏や欠陥が生じたためと考えられる。ガンマ線照射後のZnOナノ粒子の内部及び表面に発生する酸素欠乏を、近縁X線吸収微細構造及びX線光電子分光法(XPS)を用いて検出した。XPSの結果は、Znの結合エネルギーが1.5kGyで2eV、9kGyで4eVシフトすることを示した。この約4eVの大きなシフトは、ガンマ線照射後にZnOナノ構造体と綿布の界面で起こる反応に起因するもので、他の研究とは全く異なるものである。全体的に、本研究は、ガンマ線照射後、コーティングされた機能性ナノ粒子と綿織物との間に強化されたレベルの結合が存在することを示唆しており、繊維産業に有利である可能性があります。

In this work, we aim to study zinc oxide (ZnO)-based functional materials over cotton fabrics and their effects after gamma ray exposure of 9 kGy. We found that the binding of the nanoparticles with cotton fabrics can be enhanced after irradiation. This could be due to the oxygen deficiency or defects created in the interface between ZnO and cotton fabrics after irradiation. Near-edge X-ray absorption fine structure and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) were used to detect the oxygen inadequacies generated in the interior and at the surface of the ZnO nanoparticles after gamma ray exposure. XPS results showed that the binding energy of Zn shifts by 2 eV at 1.5 kGy and by 4 eV at 9 kGy. This huge shift of about 4 eV is completely different from other works due to the reaction that takes place on the interface between ZnO nanostructures and cotton fabrics after gamma ray irradiation. Overall, this work suggests that after gamma ray irradiation, there is an enhanced level of binding between the coated functional nanoparticles and cotton fabrics, which can be advantageous for the textile industries.

Copyright © 2020 American Chemical Society.