خواص ضدباکتریایی و آبدوستی پوششهای TiO2 و TiO2-Ag روی سطح کاشی: تأثیر نسبت‌های مختلف

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیک، واحد میبد، دانشگاه آزاد اسلامی، میبد، ایران

2 گروه مهندسی مواد، واحد میبد، دانشگاه آزاد اسلامی، میبد، ایران

3 گروه مهندسی مواد، واحد میبد، ئانشگاه آزاد اسلامی ، میبد، ایران

چکیده

در این تحقیق کاشی‌های بدنه با پوشش‌های TiO2 و TiO2-Ag با درصدهای وزنی مختلف به روش سل- ژل و غوطه‌وری پوشش داده شدند. مشخصات ساختاری نمونه‌ها با استفاده از XRD و EDS فاز روتایل TiO2 و Ag2O3 را نشان داد. بررسی‌های ریز ساختاری با استفاده از FESEM نشان داد که با افزایش درصد وزنی تیتانیوم دی‌اکسید و نیترات نقره اندازه ذرات کاهش می یابد. خواص ضدباکتریایی نمونه‌ها با مقادیر مختلف نیترات نقره و تیتانیوم دی‌اکسید توسط دو باکتری گرم مثبت Staphylococcus aureus ATCC 6538 و باکتری گرم منفی Escherichia coli ATCC 25922 تحت نور مرئی بررسی شدند. نتایج نشان داد که درصد کاهش باکتری‌های S. aureus و E. coli توسط پوشش‌های TiO2-Ag به ترتیب %99 و %98 می‌باشد. رفتار ترشوندگی پوشش‌ها با اندازه‌گیری زاویه تماس به دست آمد. با دوپ کردن نانوذرات نقره به تیتانیوم دی‌اکسید زاویه تماس کاهش یافته و رفتار نمونه‌ها از آبدوستی به فوق آبدوستی تغییر می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

مراجع

  1. O. Carp, C. L. Huisman, A. Reller, Prog, Photoinduced reactivity of titanium dioxide, Progress in solid state chemistry, 32 (2004) 33–177.
  2. X. B. Chen, S. S. Mao, Nanostructured titanium dioxide materials: properties, preparation and applications, Chemical Reviews, 107 (2007) 2891–2959.
  3. M. M. Momeni, I. Ahadzadeh, A. Rahmati, Nitrogen, carbon and iron multiple-co doped titanium dioxide nanotubes as a new high-performance photo catalyst, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 27 (2016) 8646–8653.
  4. R. Dastjerdi, M. Montazer, A review on the application of inorganic nano-structured materials in the modification of textiles: focus on anti-microbial properties, Colloids and surfaces B: Biointerfaces,79 (2010) 5–18.
  5. M. M. Momeni, Y. Ghayeb, M. Davarzadeh, Single-step electrochemical anodization for synthesis of hierarchical WO3–TiO2 nanotube arrays on titanium foil as a good photoanode for water splitting with visible light, Journal of Electroanalytical Chemistry, 739 (2015) 149–155.
  6. M.M. Momeni, Y. Ghayeb, Photoinduced deposition of gold nanoparticles on TiO2–WO3 nanotube films as efficient photoanodes for solar water splitting, Applied Physics A, 122 (2016) 1-10.
  7. F. Fujishima, X. Zhang, D. A. Tryk, TiO2 photocatalysis and related surface phenomena, Surface science reports,63 (2008) 515–58.
  8. M. M. Momeni, I. Ahadzadeh, Copper photodeposition on titania nanotube arrays and study of their optical and photocatalytic properties, Materials Research Innovations, 20 (2016) 44–50.
  9. M. M. Momeni, Y. Ghayeb, Preparation of cobalt coated TiO2 and WO3–TiO2 nanotube films via photo-assisted deposition with enhanced photocatalytic activity under visible light illumination, Ceramics International, 42 (2016) 7014–7022.
  10. M. C. Hidalgo, S. Sakthivel, D. Bahnemann, Highly photoactive and stable TiO2 coatings on sintered glass, Applied Catalysis A: General, 277 (2004) 183–189.
  11. M. M. Momeni, Z. Nazari, Preparation of TiO2 and WO3–TiO2 nanotubes decorated with PbO nanoparticles by chemical bath deposition process: a stable and efficient photo catalyst, Ceramics International, 42 (2016) 8691–8697.
  12. K. Hashimoto, H. Irie, A. Fujishima, TiO2 photocatalysis: a historical overview and future prospects, Japanese journal of applied physics, 44 (2005) 8269–8285.
  13. K. Sunada, T. Watanabe, K. J. Hashimoto, Studies on photokilling of bacteria on TiO2 thin film, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 156 (2003) 227–233.
  14. D. M. Blake, P. C. Maness, Z. Huang, E. J. Wolfrum, J. Huang, Application of the photocatalytic chemistry of titanium dioxide to disinfection and the killing of cancer cells, Separation and purification methods, 28 (1999) 1–50.
  15. T. Nonami, H. Hase, K. Funakoshi, Apatite-coated titanium dioxide photocatalyst for air purification, Catalysis Today, 96 (2004) 113–118.
  16. K. Sunda, Y. Kikuchi, K. Hashimoto, A. Fujishima, Bactericidal and detoxification effects of TiO2 thin film photocatalysts, Environmental science & technology, 32 (1998) 726–728.
  17. G. Zhu, Z. Sun, P. Hui, W. Chen, X. Jiang, Composite Film with Antibacterial Gold Nanoparticles and Silk Fibroin for Treating Multidrug-Resistant E. coli-Infected Wounds, ACS Biomaterials Science & Engineering.‏ 2020.
  18. G. Durgadevi, A. Samikannu, M. Chandran, M. R. Kuppusamy, K. Dinakaran, Synthesis and characterization of CdS nanoparticle anchored Silica-Titania mixed Oxide mesoporous particles: Efficient photocatalyst for discoloration of textile effluent, International Journal of Nano Dimension, 10 (2019) 272-280.‏
  19. J. Singh, N. Tripathi, S. Mohapatra, Synthesis of Ag–TiO2 hybrid nanoparticles with enhanced photocatalytic activity by a facile wet chemical method, Nano-Structures & Nano-Objects, 18 (2019) 100266.‏
  20. F. Forato, S. Talebzadeh, N. Rousseau, J. Y. Mevellec, B. Bujoli, D. A. Knight, B. Humbert, Functionalized core–shell Ag@ TiO 2 nanoparticles for enhanced Raman spectroscopy: a sensitive detection method for Cu (ii) ions, Physical Chemistry Chemical Physics, 21(2019) 3066-3072.‏
  21. A. L. Lehninger, D. L. Nelson, M. M. Cox, Principles of Biochemistry, 2nd edn (New York: Worth) 1993.
  22. Q. L. Feng, J. Wu, G. Q. Chen, F. Z. Cui, T. N. Kim, J. O. Kim, A mechanistic study of the antibacterial effect of silver ions on Escherichia coli and Staphylococcus aureus, Journal of biomedical materials research, 52 (2000) 662-668.
  23. K. Page, R. G. Palgrave, I. P. Parkin, M. Wilson, S. L. Savin, A. V. Chadwick, Titania and silver–titania composite films on glass—potent antimicrobial coatings, Journal of materials chemistry, 17 (2007) 95-104.‏
  24. B. Yu, K. M. Leung, Q. Guo, W. M. Lau, J. Yang, Synthesis of Ag–TiO2 composite nano thin film for antimicrobial application, Nanotechnology, 22 (2011), 115603.‏
  25. S. Q. Sun, B. Sun, W. Zhang, D. Wang, Preparation and antibacterial activity of Ag-TiO2 composite film by liquid phase deposition (LPD) method, Bulletin of Materials Science, 31 (2008) 61-66.‏
  26. A. F. Stalder, G. Kulik, D. Sage, L. Barbieri, P. Hoffmann, A snake-based approach to accurate determination of both contact points and contact angles, Colloids and surfaces A: physicochemical and engineering aspects, 286 (2006) 92–103.
  27. B. Yu, K. M. Leung, Q. Guo, W. M. Lau, J. Yang, Synthesis of Ag–TiO2 composite nano thin film for antimicrobial application, Nanotechnology, 22 (2011) 115603.
  28. F. Meng, Z. Sun, A mechanism for enhanced hydrophilicity of silver nanoparticles modified TiO2 thin films deposited by RF magnetron sputtering, Applied Surface Science, 255 (2009) 6715–6720.
  29. X. Wang, X. Hou, W. Luan, D. Li, K. Yao, The antibacterial and hydrophilic properties of silver-doped TiO2 thin films using sol–gel method, Applied surface science, 258 (2012) 8241-8246.‏
  30. R. M. Wang, B. Y. Wang, Y. F. He, W. H. Lv, J. F. Wang, Preparation of composited Nano‐TiO2 and its application on antimicrobial and self‐cleaning coatings, Polymers for Advanced Technologies, 21 (2010) 331-336.‏
نشریه علوم و مهندسی سطح
دوره 17، شماره 48
شهریور 1400
صفحه 1-10

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار