Research Article

TiO2 Nanoparçacık Kaplı Pamuklu Kumaşın Fotokatalitik ve Antibakteriyel Özelliklerinin İncelenmesi

Volume: 12 Number: 2 December 15, 2022
EN TR

TiO2 Nanoparçacık Kaplı Pamuklu Kumaşın Fotokatalitik ve Antibakteriyel Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, fotokatalitik ve antibakteriyel özelliklere sahip, TiCl4'ün hidroliziyle sentezlenen farklı miktarlarda TiO2 nanoparçacıklar ile yüzey modifiye edilmiş pamuklu kumaşlar hazırlandı. Hazırlanan bu TiO2 nanoparçacıkları kaplı pamuklu kumaşların fotokatalitik aktiviteleri UVA ışınları altında Kristal Viyolet (KV) boyar maddesinin bozunmasında incelendi. KV’nin, TiO2 nanoparçacıkları kaplı pamuklu kumaşlar üzerindeki fotokatalitik bozunması için en uygun şartlar 0,625 mgL-1 başlangıç KV konsantrasyonu ve 57 mgL-1 TiO2 nanoparçacık yükleme miktarı olarak belirlendi. Bu en uygun şartlar altında, ilgili fotokatalizör varlığında 40 dakika içerisinde UVA ışınları altında KV’nin % 89,31’inin bozunmaya uğradığı tespit edildi ve bozunma reaksiyonunun birinci dereceden kinetiği takip ettiği belirlendi. Reaktif tür deneyleri, hidroksil radikallerinin diğer radikal türlere nispeten daha önemli bir rol oynadığını ortaya çıkardı ve elde edilen bu verilere göre olası bozunma mekanizması önerildi. Ayrıca TiO2 kaplanmış pamuklu kumaşların antibakteriyel aktivitesinin incelenmesi için disk difüzyon metodu kullanıldı. Antibakteriyel aktivite tayininde Gram pozitif bakteri olarak Staphylococcus aureus (ATCC 6538), Gram negatif bakteri olarak Escherichia coli (ATCC 25922) üzerinde denemeler gerçekleştirildi. Disk difüzyon deneyi sonuçlarına göre; 38 ve 57 mgL-1 konsantrasyonlarında TiO2 ile kaplanmış pamuklu kumaşlarda, antibiyotik referansların oluşturduğu inhibisyon zonu çapına kıyasla relatif olarak E. coli’ye karşı sırasıyla % 40,9 ve % 60,2 oranlarında antibakteriyel etki görülmüştür. 

Keywords

TiO2 nanoparçacık, Pamuklu kumaşlar, Fotokatalitik aktivite, Antibakteriyel, TiO2 nanoparticles, Cotton fabrics, Photocatalytic activity, Antibacterial

Supporting Institution

Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Birimi

Project Number

FBA-2020-699

Thanks

Bu çalışma, Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Birimi tarafından FBA-2020-699 kodlu proje ile desteklenmiştir. Finansal desteklerinden dolayı Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Birimi’ne teşekkür ederim.

References

  1. Abid, M., Bouattour, S., Ferraria, A. M., Conceição, D. S., Carapeto, A. P., Vieira Ferreira, L. F., Botelho do Rego, A, M., Rei Vilar, M., Boufi, S., (2017). Functionalization of cotton fabrics with plasmonic photo-active nanostructured Au-TiO2 layer. Carbohydrate Polymers, 176, 336–344. https://doi:10.1016/j.carbpol.2017.08.090
  2. Addamo, M., Augugliaro, V., Di Paola, A., Garcıa-Lopez, E., Loddo, V., Marcı, G., Palmisano, L., (2005). Preparation and photoactivity of nanostructured TiO2 particles obtained by hydrolysis of TiCl4. Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp., 265, 23–31. https://doi:10.1016/j.colsurfa.2004.11.048
  3. Afzal, S., Daoud, W. A., Langford, S. J., (2013). Visible-light self-cleaning cotton by metalloporphyrin-sensitized photocatalysis. Applied Surface Science, 275, 36–42, https://doi:10.1016/j.apsusc.2013.01.141
  4. Chen, D., Mai, Z., Liu, X., Ye, D., Zhang, H., Yin, X., Zhou, Y., Liu, M., Xu, W., (2018). UV-blocking, superhydrophobic and robust cotton fabrics fabricated using polyvinylsilsesquioxane and nano-TiO2. Cellulose, 25 (6), 3635–3647. https://doi:10.1007/s10570-018-1790-7
  5. Çağlar B., Keleş Güner E., Keleş K., Özdokur K.V., Çubuk O., Çoldur F., Çağlar S., Topçu C., Tabak A., (2018). Fe3O4 nanoparticles decorated smectite nanocomposite: Characterization, photocatalytic and electrocatalytic activities. Solid State Sciences, 83, 122–136, https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2018.07.013.
  6. Çağlar. B., Guner, E.K., Özdokur, K.V., Özdemir, A.O., İçer, F., Çağlar, S., Doğan, B., Beşer, B.M., Çırak, Ç., Tabak, A., Ersoy, S., (2021). Application of BiFeO3 and Au/BiFeO3 decorated kaolinite nanocomposites as efficient photocatalyst for degradation of dye and electrocatalyst for oxygen reduction reaction. J. Photochem. Photobiol. A Chem., 418, 113400. https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2021.113400
  7. El-Nahhal, I. M., Elmanama, A. A., Amara, N., Qodih, F. S., Selmane, M., Chehimi, M. M., (2018). The efficacy of surfactants in stabilizing coating of nano-structured CuO particles onto the surface of cotton fibers and their antimicrobial activity. Materials Chemistry and Physics, 215, 221–228. https://doi:10.1016/j.matchemphys.2018.05.012
  8. Erjaee, H., Rajaian, H., Nazifi, S., (2017). Synthesis and characterization of novel silver nanoparticles using Chamaemelum nobile extract for antibacterial application. Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, 8, 025004. https://doi.org/10.1088/2043-6254/aa690b.
  9. Ghosh, T., Chattopadhyay, A., Pramanik, S., Mukherjee, S., Das, S., Mandal, A. C., Kuiri, P. K., (2022). Bio-synthesis of ZnO nanoparticles and their in-situ coating on cotton fabric using Azadirachta Indica leaf extract for enhanced antibacterial activity. Materials Technology, 37(11), 1755-1765. https://doi:10.1080/10667857.2021.1978755
  10. Güner, E. K., İçer, F., Özdemir, A. O., Çağlar, B., (2021). Farklı ışık kaynakları altında kristal viyole boyar maddesinin kaolin-BiFeO3 nanokompozit üzerinde fotobozunması. GÜFBED/GUSTIJ, 11(3), 815-827. https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.877702
APA
Özdemir, A. O., Kuzucu, M., Kelesguner, E., Doğan, B., & Çağlar, B. (2022). TiO2 Nanoparçacık Kaplı Pamuklu Kumaşın Fotokatalitik ve Antibakteriyel Özelliklerinin İncelenmesi. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 12(2), 1017-1031. https://doi.org/10.31466/kfbd.1183521
AMA
1.Özdemir AO, Kuzucu M, Kelesguner E, Doğan B, Çağlar B. TiO2 Nanoparçacık Kaplı Pamuklu Kumaşın Fotokatalitik ve Antibakteriyel Özelliklerinin İncelenmesi. KFBD. 2022;12(2):1017-1031. doi:10.31466/kfbd.1183521
Chicago
Özdemir, Agah Oktay, Mehmet Kuzucu, Eda Kelesguner, Bilge Doğan, and Bülent Çağlar. 2022. “TiO2 Nanoparçacık Kaplı Pamuklu Kumaşın Fotokatalitik Ve Antibakteriyel Özelliklerinin İncelenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 12 (2): 1017-31. https://doi.org/10.31466/kfbd.1183521.
EndNote
Özdemir AO, Kuzucu M, Kelesguner E, Doğan B, Çağlar B (December 1, 2022) TiO2 Nanoparçacık Kaplı Pamuklu Kumaşın Fotokatalitik ve Antibakteriyel Özelliklerinin İncelenmesi. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 12 2 1017–1031.
IEEE
[1]A. O. Özdemir, M. Kuzucu, E. Kelesguner, B. Doğan, and B. Çağlar, “TiO2 Nanoparçacık Kaplı Pamuklu Kumaşın Fotokatalitik ve Antibakteriyel Özelliklerinin İncelenmesi”, KFBD, vol. 12, no. 2, pp. 1017–1031, Dec. 2022, doi: 10.31466/kfbd.1183521.
ISNAD
Özdemir, Agah Oktay - Kuzucu, Mehmet - Kelesguner, Eda - Doğan, Bilge - Çağlar, Bülent. “TiO2 Nanoparçacık Kaplı Pamuklu Kumaşın Fotokatalitik Ve Antibakteriyel Özelliklerinin İncelenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 12/2 (December 1, 2022): 1017-1031. https://doi.org/10.31466/kfbd.1183521.
JAMA
1.Özdemir AO, Kuzucu M, Kelesguner E, Doğan B, Çağlar B. TiO2 Nanoparçacık Kaplı Pamuklu Kumaşın Fotokatalitik ve Antibakteriyel Özelliklerinin İncelenmesi. KFBD. 2022;12:1017–1031.
MLA
Özdemir, Agah Oktay, et al. “TiO2 Nanoparçacık Kaplı Pamuklu Kumaşın Fotokatalitik Ve Antibakteriyel Özelliklerinin İncelenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, vol. 12, no. 2, Dec. 2022, pp. 1017-31, doi:10.31466/kfbd.1183521.
Vancouver
1.Agah Oktay Özdemir, Mehmet Kuzucu, Eda Kelesguner, Bilge Doğan, Bülent Çağlar. TiO2 Nanoparçacık Kaplı Pamuklu Kumaşın Fotokatalitik ve Antibakteriyel Özelliklerinin İncelenmesi. KFBD. 2022 Dec. 1;12(2):1017-31. doi:10.31466/kfbd.1183521