ساخت، مشخصه‌یابی و بررسی فعالیت آنتی‌باکتریال نانوهیبرید سه‌گانه نانولوله‌های ‌کربنی– دی‌اکسید تیتانیوم– نقره (CNTs-TiO2-Ag)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مسعود فضل‌الله‌پور ¹
• محمد اکبرزاده پاشا ¹
• سلمان احمدی اسب‌چین ²

¹ گروه فیزیک حالت جامد، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر

² گروه زیست‌شناسی سلولی و مولکولی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر

چکیده

در این پژوهش، با استفاده از روش سل-ژل، هیبرید دوگانه نانولوله کربنی چند دیواره- دی اکسید تیتانیوم (MWCNTs-TiO₂) ساخته شد و سپس طی یک فرآیند شیمیایی نرم چهار غلظت مختلف 06/0، 08/0، 1/0 و 2/0 مولار محلول آبی نیترات نقره به هیبرید مذکور اضافه گردید و هیبریدهای سه‌گانه نانولوله‌کربنی- دی‌اکسیدتیتانیوم- نقره (MWCNTs-TiO₂-Ag) با چهار مقدار مختلف نشست نقره بدست آمدند. همچنین هیبرید دوگانه نانولوله‌کربنی- نقره (MWCNTs-Ag) و نانوذرات دی اکسید تیتانیوم و نانوذرات نقره به تنهایی به روش شیمیایی سنتز شدند. بررسی‌های میکروسکوپ الکترونی نشان داد که هیبریدهای دو و سه‌گانه شکل گرفته و نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم و نقره به بدنه نانولوله‌های کربنی چسبیده‌اند. پراش پرتو ایکس حضور همزمان ساختار هگزاگونال نانولوله‌های کربنی و فاز آناتاز نانوذرات تیتانیا را در هیبرید سه‌گانه تایید کرد. مشاهده شد که میزان نشست نانوذرات تیتانیا بسیار بیشتر از نقره است. طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ اتصال نانوذرات تیتانیا و نقره به بدنه نانولوله‌ها با استفاده از گروه عاملی کربوکسیل را تایید کرد. مشاهده شد که هیبریدهای سه‌گانه فعالیت آنتی‌باکتریال بسیار بهتری در مقایسه با هیبریدهای دوگانه و نانوذرات تنها از خود نشان می‌دهند و در بین باکتری‌های مذکور، نانومواد سنتز شده بیشترین تاثیر را روی باکتری اشریشیا کلای داشته‌اند. بیشینه ناحیه عدم رشد برابر mm 13 است که با استفاده از هیبرید CTA4 در برابر باکتری استافیلوکوک اپیدرمیدیس در حجم μl 40 از باکتری بدست آمد.

کلیدواژه‌ها

• سنتز سبز
• تفاله چای
• نانوکامپوزیت
• .Fe3O4/Cellulose

20.1001.1.20086156.1399.12.42.4.3

---

مراجع

• Sharma, S. Naskar, K. Kuotsu, Journal of Drug Delivery Science and Technology, 51, 2019, 708.
• Ionita, L.E. Crica, S.I. Voicu, S. Dinescu, F. Miculescu, M. Costache, H. Iovu, Carbohydrate Polymers, 183, 2018, 50.
• Wang, R.J. Mu, L. Lin, X. Chen, S. Lin, Q. Ye, J. Pang, International Journal of Biological Macromolecules, 133, 2019, 693.
• R. Raphey, T.K. Henna, K.P. Nivitha, P. Mufeedha, C. Sabu, K. Pramod, Materials Science & Engineering C, 100, 2019, 616.
• Kassem, G.M. Ayoub, L. Malaeb, Science of the Total Environment, 668, 2019, 566.
• Liu, T.H. Zeng, M. Hofmann, E. Burcombe, J. Wei, R. Jiang, ACS Nano, 5, 2011, 6971.
• Chen, B. Wang, D. Gao, M. Guan, L. Zheng, H. Ouyang, Small, 9, 2013, 2735.
• Kang, M. Herzberg, D.F. Rodrigues, M. Elimelech, Langmuir, 24, 2008, 6409.
• Rajh, N.M. Dimitrijevic, M. Bissonnette, T. Koritarov, V. Konda, Chem. Rev., 114, 2014, 10177.
• Ferraris, S. Sprian, Mater. Sci. Eng. C, 61, 2015, 965.
• A.M. Faria, A.A.A. de Queiroz, Mater. Sci. Eng. C, 56, 2015, 260.
• Singh, S. Harish, J. Archana, M. Navaneethan, M. Shimomura, Y. Hayakawa, Applied Surface Science, 489, 2019, 883.
• Tucci, G. Porta, M. Agostini, D. Dinsdale, I. Iavicoli, K. Cain, Cell Death Dis., 4, 2013, e549.
• Marandi, P. Talebi, L. Moradi, Optical Materials, 94, 2019, 224.
• A. Vargas, J.E. Paez, Journal of Non-crystalline Solids, 459, 2017, 192.
• R. Al-Mamun, S. Kader, M.S. Islam, M.Z.H. Khan, Journal of Environmental Chemical Engineering, 7, 2019, 103248.
• H. Li, M.E. Noriega-Trevino, N. Nino-Martinez, C. Marambio-Jones, J.W. Wang, R. Damoiseaux, F. Ruiz, E.M.V. Hoek, Environ. Sci. Technol., 45, 2011, 8989.
• Prakasha, S. Sun, H.C. Swart, R.K. Gupta, Applied Materials Today, 11, 2018, 82.
• S. Siddiqi, A. Husen, R.A.K. Rao, Journal of Nanobiotechnology, 16, 2018, 14.
• Ren, H. Yang, T. Wang, C. Wang, Materials Chemistry and Physics, 235, 2019, 121746.
• Li, J. Li, C. Wu, Q. Wu, J. Li, Nanotechnology, 16, 2005, 1912.
• Catauro, M.G. Raucci, F.D. De Gaetano, A. Marotta, J. Mater. Sci. Mater. Med., 15, 2004, 831.
• H. Crabtree, R.J. Burchette, R.A. Siddiqi, I.T. Huen, L.L. Handott, A. Fishman, Perit. Dial. Int., 23, 2003, 368.
• Yang, H. Yin, W. Liu, Y. Yang, Q. Zou, L. Luo, H. Li, Y. Huo, H. Li, Applied Catalysis B:Environmental, 224, 2018, 175.
• Kooti, S. Gharineh, M. Mehrkhah, A. Shaker, H. Motamedi, Chemical Engineering Journal, 259, 2015, 34.
• Rangelova, L. Aleksandrov, T. Angelova, N. Georgieva, R. Muller, Carbohydrate Polymers, 101, 2014, 1166.
• Eder, Chem. Rev., 110, 2010, 1348.
• F. Shi, J.Z. Liu, J.H. Yang, L.F. Cai, L.Y. Shi, F.X. Qiu, New Carbon Materials, 32, 2017 344.
• M. Ghaseminezhad, S.A. Shojaosadati, Carbohydrate polymers, 144, 2016, 454.
• Abbas, G.N. shao, M.S. Haider, S.M. Imran, S.S. Park, S.J. Jeon, H.T. Kim, Material Science and Engineering C, 68, 2016, 780.
• Gao, G. Chen, G. Puma, Appl. Catal. B, 89, 2009, 503.
• Li, B. Gao, G.Z. Chen, R. Mokaya, S. Sotiropoulos, P.G. Li, Appl. Catal. B, 110, 2011, 50.
• Tian, L.Ye, K. Deng, L. Zan, Journal of Solid State Chemistry, 184, 2011, 1465.
• Chaudhary, N. Khare, V.D. Vanker, Ceramics International, 42, 2016, 12861.
• Chaudhary, S. Singh, V.D. Vankar, N. Khare, International Journal of Hydrogen Energy, 42, 2017, 7826.
• J. Xu, Y.B. Zhuang, X.Z. Fu, J. Phys. Chem. C, 114, 2010, 2669.
• A. Ashkarran, M. Fakhari, M. Mahmoudi, RSC Adv., 3, 2013, 18529.
• D. Kim, H.C. Yun., G.C. Kim, C.W. Lee, H.H. Choi, Applied Surface Science, 283, 2013, 227.
• Liu, L. Yu, F. Liu, L. Sheng, K. An, H. Chen, X. Zhao, Journal of Materials Science, 47, 2012, 6086.
• H. Jung, J.B. Hwang, J.E. Lee, G.N. Bae, Langmuir, 27, 2011, 10256.
• Zhao, S. Tan, M. Xie, Y. Liu, J. Yi. Journal of Alloys and compounds, 737, 2018, 31.
• Feng, H.O. Yuan, J. Mater. Sci., 39, 2004, 3241.
• M. Mohamed, G. Osman, K.S. Khairou, Enviromental Chemical Engineering, 3, 2015, 1847.
• J. Zhang, M.L. Chen, W.C. Oh, Compos. Sci. Technol., 71, 2011, 658.
• S. Aazam. Ceram. Int., 40, 2014, 6705.
• F. Jun, C.M. Liang, O.W. Chun, New Carbos Materials, 35, 2010, 348.
• Koo, G. Littlejohn, B. Collins, Y. Yun, V.N. Shanov, M. Schulz, D. Pai, J. Sankar, Composites: Part B, 57, 2014, 105.
• N. Chang, X.M. Ou, G.M. Zeng, J.L. Gong, C.H. Deng, Y. Jiang, J. Liang, G.Q. Yuan, H.Y. Liu, X. He, Applied Surface Science, 343, 2015, 1.
• R. Pourzamani, Y. Hajizadeh, S. Fadaei, Int. J. Env. Health Eng., 4, 2015, 29.
• Mallakpour, M. Dinari, V. Behranvand, J. Mater. Sci., 49, 2014, 7004.
• A. Ashkaran, M. Fakhari, H. Hamidinezhad, H. Haddadi, M.R. Nourani, Journal of Materials Research and Technology, 4, 2014, 126.
• Sankal, C. Kaynak, Journal of Reinforced Plastics and Composites, 32, 2012, 75.
• Yudianti, H. Onggo, Sudirman, Y. Saito, T. Iwata, J. Azuma, The Open Materials Science Journal, 5, 2011, 242.
• C. Sim, K.H. Leong, S. Ibrahim, P. Saravanan, Journal of Materials Chemistry A, 2, 2014, 5315.
• A. Atieh, O.Y. Bakather, B. Al-Tawbini, A.A. Bukhari, F.A. Abuilaiwi, M.B. Fettouhi, Bioinorganic Chemistry and Applications, 2010, 2010.
• Gharibshahi, E. Saion, E. Gharibshahi, A.H. Shaari, K.A. Matori, Materials, 10, 2017, 402.
• I.N. Waterhouse, G.A. Bowmaker, J.B. Metson, Phys. Chem. Chem. Phys., 3, 2001, 3838.
• Pawar, N. Deshpande, S. Dagade, S. Waghmode, P.N. Joshi, Journal of Experimental Nanoscience, 2015, 2015, 1.
• S. Walker, "Microbiology", Saunders Company, 1998.
• Krishnan, S. Mahalingam, Advanced Powder Technology, 28, 2017, 2265.
• Xia, M. Xu, G. Cheng, L. Yang, Y. Guo, D. Li, D. Fang, Q. Zhang, H. Liu, Carbon, 130, 2018, 775.
• T.A. Aydın, H.L. Hosgun, A. Dede, K. Güven, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 205, 2018, 503.
• P. Parvathi V.T. Jaiakumar, M. Umadevi, J. Mayandi, G.V. Sathe, Materials Letters, 184, 2016, 82.