Araştırma Makalesi

TiO2 Nanoparçacık Kaplı Pamuklu Kumaşın Fotokatalitik ve Antibakteriyel Özelliklerinin İncelenmesi

Cilt: 12 Sayı: 2 15 Aralık 2022
PDF İndir
EN TR

TiO2 Nanoparçacık Kaplı Pamuklu Kumaşın Fotokatalitik ve Antibakteriyel Özelliklerinin İncelenmesi

Öz

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. 

Anahtar Kelimeler

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

Destekleyen Kurum

Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Birimi

Proje Numarası

FBA-2020-699

Teşekkür

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.

Kaynakça

  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

Kaynak Göster

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, ve 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 (01 Aralık 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, ve B. Çağlar, “TiO2 Nanoparçacık Kaplı Pamuklu Kumaşın Fotokatalitik ve Antibakteriyel Özelliklerinin İncelenmesi”, KFBD, c. 12, sy 2, ss. 1017–1031, Ara. 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 (01 Aralık 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, vd. “TiO2 Nanoparçacık Kaplı Pamuklu Kumaşın Fotokatalitik ve Antibakteriyel Özelliklerinin İncelenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, c. 12, sy 2, Aralık 2022, ss. 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. 01 Aralık 2022;12(2):1017-31. doi:10.31466/kfbd.1183521