YEŞİL YÖNTEM İLE SENTEZLENEN METAL NANOPARTİKÜLLER İÇEREN POLİMER YÜZEY KAPLAMALARININ HAZIRLANMASI VE İNCELENMESİ

Fırat Yılmaz; Demet Topaloğlu Yazıcı; Buse Erdoğan; Eda Özdurmuş; Umut Kılınçoğlu; Sinem Kızılkaya

doi:10.31796/ogummf.1542476

TR EN

YEŞİL YÖNTEM İLE SENTEZLENEN METAL NANOPARTİKÜLLER İÇEREN POLİMER YÜZEY KAPLAMALARININ HAZIRLANMASI VE İNCELENMESİ

Öz

Son yıllarda hayatımızı önemli ölçüde etkileyen COVID-19 ve influenza gibi yaygın viral hastalıklar, ortak temas edilen yüzeylerden hızlı bir şekilde yayılmakta ve çeşitli enfeksiyonlara neden olmaktadırlar. Bu nedenle, halka açık alanlardaki yüzeylerin antimikrobiyal özellik göstermesi viral ve bakteriyel yayılımın engellenmesi açısından oldukça önemlidir. Antimikrobiyal uygulamalarda, kitosan gibi doğal polimerlerin ve metal nanoparçacıkların kullanımlarına yönelik çalışmalar mevcuttur. Bu çalışmanın amacı, yeşil sentez yöntemi ile metal nanoparçacıkların hazırlanması ve hijyenik alan uygulamalarında yüzey kaplaması olarak kullanılabilecek, çevreye duyarlı yeşil kompozit filmlerin geliştirilmesi ve karakterize edilmesidir. Kaplama filmlerinin; sudaki, asidik ve bazik ortamlardaki davranışları ultraviyole (UV) spektroskopi kullanılarak incelenmiş, nem tutma kapasiteleri değerlendirilmiş ve yüzey temas açısı ölçümleri yapılmıştır. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analizi ile kompozit filmlerin yüzey morfolojileri incelenmiş ve Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM) görüntüleri ile nanoparçacıkların parçacık boyutu özellikleri ve dağılımları değerlendirilmiştir. Ek olarak, hazırlanan yeşil kompozit filmlerin antimikrobiyal özellikleri, E. Coli ve S. Aureus bakterilerine karşı değerlendirilmiştir. TEM görüntüleri, nano gümüş ve bakır parçacık boyutlarının literatür verileriyle eşleştiğini göstermiştir. Hazırlanan kompozit filmlere uygulanan antimikrobiyal testler ise gümüş nanoparçacık içeren kompozit filmlerin test edilen bakterilere karşı antimikrobiyal bölge oluşturduğunu göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

COVID-19 , Hijyen , Kitosan , Nanoparçacık , Antimikrobiyal Kaplama

PREPARATION AND INVESTIGATION OF POLYMER SURFACE COATINGS INCLUDING METAL NANOPARTICLES SYNTHESIZED BY GREEN METHOD

Abstract

Viral diseases such as COVID-19 which have recently affected our lives significantly and influenza which is a common viral disease spread rapidly from common contact surfaces and cause various infections. For this reason, it is very important that the surfaces in public areas show antimicrobial properties in terms of preventing viral and bacterial spread. There are studies on the use of natural polymers such as chitosan and metal nanoparticles in antimicrobial applications. The aim of this study is to prepare metal nanoparticles by green synthesis method and to develop and characterize environmentally friendly, green composite films that can be used as surface coatings in hygienic field applications. Durability of coatings in water, acidic and basic environments was determined using ultraviolet (UV) spectroscopy. Also, their moisture holding capacity was examined and their surface contact angle measurements were made. The surface morphologies of the coating composite films were examined by Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis and the particle size properties and distributions of nanoparticles were evaluated with Transmissive Electron Microscopy (TEM) images. In addition, the antimicrobial properties of the prepared green composite films were evaluated against E. Coli and S. Aureus bacteria. TEM images showed that nano silver and copper particle sizes matched with literature data. Antimicrobial tests applied to the composite films showed that composite films containing silver nanoparticles formed an antimicrobial zone against certain bacteria.

Keywords

COVID-19 , Hygiene , Chitosan , Nanoparticles , Antimicrobial Coating

Kaynakça

Alabdallah, N. M., & Hasan, M. M. (2021). Plant-based green synthesis of silver nanoparticles and its effective role in abiotic stress tolerance in crop plants. Saudi Journal of Biological Sciences, 28(10), 5631-5639. doi: https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2021.05.081
Amaliyah, S., Pangesti, D. P., Masruri, M., Sabarudin, A., & Sumitro, S. B. (2020). Green synthesis and characterization of copper nanoparticles using Piper retrofractum Vahl extract as bioreductor and capping agent. Heliyon, 6(8). doi: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e04636
Amer, M., & Awwad, A. (2021). Green synthesis of copper nanoparticles by Citrus limon fruits extract, characterization and antibacterial activity. Chemistry International, 7(1), 1-8. doi: https://doi.org/10.5281/zenodo.4017993
Anwar, Y., Ullah, I., Al Johny, B. O., Al-Shehri, A. M., Bakhsh, E. M., Ul-Islam, M., Asiri, A. M., & Kamal, T. (2021). Nigella sativa L. seeds extract assisted synthesis of silver nanoparticles and their antibacterial and catalytic performance. Applied Nanoscience, 12(11), 3185-3196. doi: https://doi.org/10.1007/s13204-021-02048-3
Arshad, H., Saleem, M., Pasha, U., & Sadaf, S. (2022). Synthesis of Aloe vera-conjugated silver nanoparticles for use against multidrug-resistant microorganisms. Electronic Journal of Biotechnology, 55, 55-64. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejbt.2021.11.003
Ashraf, J. M., Ansari, M. A., Khan, H. M., Alzohairy, M. A., & Choi, I. (2016). Green synthesis of silver nanoparticles and characterization of their inhibitory effects on AGEs formation using biophysical techniques. Scientific reports, 6(1), 1-10. doi: https://doi.org/10.1038/srep20414
Atacan, K., Güy, N., & Özacar, M. (2022). Recent advances in photocatalytic coatings for antimicrobial surfaces. Current Opinion in Chemical Engineering, 36, 100777. doi: https://doi.org/10.1016/j.coche.2021.100777
Batoool, M., & Masood, B. (2017). Green Synthesis of Copper Nanoparticles Using Solanum Lycopersicum
(Tomato Aqueous Extract) and Study Characterization. Journal of Nanoscience & Nanotechnology Research, 1(1), 1-5. Erişim adresi: https://www.primescholars.com/articles/green-synthesis-of-copper-nanoparticles-using-solanum-lycopersicum-tomato-aqueous-extract-and-study-characterization.pdf
Bikdeloo, M., Ahsani Irvani, M., Roosta, H. R., & Ghanbari, D. (2021). Green synthesis of Copper Nanoparticles Using Rosemary Extract to Reduce Postharvest Decays Caused by Botrytis Cinerea in Tomato. Journal of Nanostructures, 11(4), 834-841. doi: https://doi.org/10.22052/JNS.2021.04.020

Chen, X., Liao, B., Cheng, L., Peng, X., Xu, X., Li, Y., ... & Ren, B. (2020). The microbial coinfection in COVID-19. Applied microbiology and biotechnology, 104, 7777-7785. doi: https://doi.org/10.1007/s00253-020-10814-6
Das Jana, I., Kumbhakar, P., Banerjee, S., Gowda, C. C., Kedia, N., Kuila, S. K., Banerjee S., Gowda C.C., Kedia N., Kulia S.K., Banerjee S., Chandra Das N., Kumar Das A., Manna I., Tiwary C.S., & Mondal, A. (2020). Copper Nanoparticle–Graphene Composite-Based Transparent Surface Coating with Antiviral Activity against Influenza Virus. ACS Applied Nano Materials, 4(1), 352-362. doi: https://doi.org/10.1021/acsanm.0c02713
Erkoc, P., & Ulucan-Karnak, F. (2021). Nanotechnology-Based Antimicrobial and Antiviral Surface Coating Strategies. Prosthesis, 3(1), 25-52. doi: https://doi.org/10.3390/prosthesis3010005
Fatma, S., Kalainila, P., Ravindran, E., & Renganathan, S. (2017). Green synthesis of copper nanoparticle from Passiflora foetida leaf extract and its antibacterial activity. Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research, 79-83. doi: http://dx.doi.org/10.22159/ajpcr.2017.v10i4.15744
Galdiero, S., Falanga, A., Vitiello, M., Cantisani, M., Marra, V., & Galdiero, M. (2011). Silver nanoparticles as potential antiviral agents. Molecules, 16(10), 8894-8918. doi: https://doi.org/10.3390/molecules16108894
Hoseinzadeh, E., Makhdoumi, P., Taha, P., Hossini, H., Stelling, J., & Amjad Kamal, M. (2017). A review on nano-antimicrobials: metal nanoparticles, methods and mechanisms. Current drug metabolism, 18(2), 120-128. doi: https://doi.org/10.2174/1389200217666161201111146
Khan, A., Shaheen, A., Mahmood, T., Rehman, W., & Yaqoob. (2017). Novel synthesis and characterization of silver nanoparticles from leaf aqueous extract of Aloe vera and their anti-microbial activity. Journal of Nanoscience and Nanotechnology Applications, 1(1), 103. Erişim adresi: http://article.scholarena.co/Novel-Synthesis-and-Characterization-of-Silver-Nanoparticles-from-Leaf-Aqueous-Extract-of-Aloe-Vera-and-their-Anti-Microbial-Activity.pdf
Kiani, M., Rabiee, N., Bagherzadeh, M., Ghadiri, A. M., Fatahi, Y., Dinarvand, R., & Webster, T. J. (2021). Improved green biosynthesis of chitosan decorated Ag-and Co3O4-nanoparticles: A relationship between surface morphology, photocatalytic and biomedical applications. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 32, 102331. doi: https://doi.org/10.1016/j.nano.2020.102331
Kim, J., Lee, H., & Joung, Y.S. (2021). Antibacterial fabric with contradictory functions of water repellency and absorbency realized by electrophoretic deposition of hydrophobic SiO2 and hydrophilic ZnO nanoparticles. Progress in Organic Coatings, 161, 1-3. doi: https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2021.106455
Li J., & Zhuang S. (2020). Antibacterial activity of chitosan and its derivatives and their interaction mechanism with bacteria: Current state and perspectives. European Polymer Journal, 138, 109984. doi: https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2020.109984
Muhammad, A., Umar, A., Birnin-Yauri, A. U., Sanni, H. A., AR, I., & Elinge, C. M. (2022). Effect of process variables on green synthesis of copper nanoparticles from solanum lycopersicum and Psidium guajava and its antibacterial activities. International Journal of Advanced Chemistry, 10(1), 17-23. doi: http://dx.doi.org/10.14419/ijac.v10i1.32045
Rakowska, P.D., Tiddila, M., Faruqui, N., Bankier, C., Pei, Y., Pollard, A.J., Zhang, J., & Gimore, I.S. (2021). Antiviral surfaces and coatings and their mechanisms of action. Communications Materials, 2(53). doi: https://doi.org/10.1038/s43246-021-00153-y
Saitawadekar, A., & Kakde, U. B. (2020). Green Synthesis of Copper Nanoparticles Using Aspergillus Flavus. Journal of Critical Reviews, 7(16), 1083-1090. Erişim adresi: https://www.researchgate.net/profile/Umesh-Kakde/publication/343318586_JOURNAL_OF_CRITICAL_REVIEWS_GREEN_SYNTHESIS_OF_COPPER_NANOPARTICLES_USING_ASPERGILLUS_FLAVUS/links/5f22d84d458515b729f3504e/JOURNAL-OF-CRITICAL-REVIEWS-GREEN-SYNTHESIS-OF-COPPER-NANOPARTICLES-USING-ASPERGILLUS-FLAVUS.pdf
Sinclair, T. R., Van den Hengel, S. K., Raza, B. G., Rutjes, S. A., de Roda Husman, A. M., Peijnenburg, W. J., Roesink, H. D. W., & de Vos, W. M. (2021). Surface chemistry-dependent antiviral activity of silver nanoparticles. Nanotechnology, 32(36), 365101. doi: https://doi.org/10.1088/1361-6528/ac03d6
Supriya, G., & Kumari, S. (2019). Green synthesis of silver nanoparticles using Aloe vera extract and assessing their antimicrobial activity against skin infections. International Journal of Scientific Research in Biological Sciences, 6(1), 60-65. doi: http://dx.doi.org/10.26438/ijsrbs/v6si1.6065
Suresh, Y., Annapurna, S., Bhikshamaiah, G., & Singh, A. K. (2013). Characterization of green synthesized copper nanoparticles: A novel approach. International Conference on Advanced Nanomaterials & Emerging Engineering Technologies, 63-67. doi: https://doi.org/10.1109/ICANMEET.2013.6609236
Tippayawat, P., Phromviyo, N., Boueroy, P., & Chompoosor, A. (2016). Green synthesis of silver nanoparticles in aloe vera plant extract prepared by a hydrothermal method and their synergistic antibacterial activity. PeerJ, 4, e2589. doi: https://doi.org/10.7717/peerj.2589
Zhang, Y., Fan, W., Sun, Y., Chen, W., & Zhang, Y. (2021). Application of antiviral materials in textiles: A review. Nanotechnology Reviews, 10(1), 1092-1115. doi: https://doi.org/10.1515/ntrev-2021-0072

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Çevresel ve Sürdürülebilir Süreçler

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Fırat Yılmaz ^*
0000-0001-9634-4438
Türkiye

Demet Topaloğlu Yazıcı
0000-0002-9409-7397
Türkiye

Buse Erdoğan
0009-0003-2613-2271
Türkiye

Eda Özdurmuş
0009-0008-6031-8340
Türkiye

Umut Kılınçoğlu
0009-0000-7580-3981
Türkiye

Sinem Kızılkaya
0009-0006-2050-1998
Türkiye

Erken Görünüm Tarihi

16 Nisan 2025

Yayımlanma Tarihi

24 Nisan 2025

Gönderilme Tarihi

2 Eylül 2024

Kabul Tarihi

12 Şubat 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 33 Sayı: 1

DOI

https://doi.org/10.31796/ogummf.1542476

IZ

https://izlik.org/JA99ED33UE

APA

Yılmaz, F., Topaloğlu Yazıcı, D., Erdoğan, B., Özdurmuş, E., Kılınçoğlu, U., & Kızılkaya, S. (2025). YEŞİL YÖNTEM İLE SENTEZLENEN METAL NANOPARTİKÜLLER İÇEREN POLİMER YÜZEY KAPLAMALARININ HAZIRLANMASI VE İNCELENMESİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, 33(1), 1618-1628. https://doi.org/10.31796/ogummf.1542476

AMA

1.Yılmaz F, Topaloğlu Yazıcı D, Erdoğan B, Özdurmuş E, Kılınçoğlu U, Kızılkaya S. YEŞİL YÖNTEM İLE SENTEZLENEN METAL NANOPARTİKÜLLER İÇEREN POLİMER YÜZEY KAPLAMALARININ HAZIRLANMASI VE İNCELENMESİ. ESOGÜ Müh Mim Fak Derg. 2025;33(1):1618-1628. doi:10.31796/ogummf.1542476

Chicago

Yılmaz, Fırat, Demet Topaloğlu Yazıcı, Buse Erdoğan, Eda Özdurmuş, Umut Kılınçoğlu, ve Sinem Kızılkaya. 2025. “YEŞİL YÖNTEM İLE SENTEZLENEN METAL NANOPARTİKÜLLER İÇEREN POLİMER YÜZEY KAPLAMALARININ HAZIRLANMASI VE İNCELENMESİ”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 33 (1): 1618-28. https://doi.org/10.31796/ogummf.1542476.

EndNote

Yılmaz F, Topaloğlu Yazıcı D, Erdoğan B, Özdurmuş E, Kılınçoğlu U, Kızılkaya S (01 Nisan 2025) YEŞİL YÖNTEM İLE SENTEZLENEN METAL NANOPARTİKÜLLER İÇEREN POLİMER YÜZEY KAPLAMALARININ HAZIRLANMASI VE İNCELENMESİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 33 1 1618–1628.

IEEE

[1]F. Yılmaz, D. Topaloğlu Yazıcı, B. Erdoğan, E. Özdurmuş, U. Kılınçoğlu, ve S. Kızılkaya, “YEŞİL YÖNTEM İLE SENTEZLENEN METAL NANOPARTİKÜLLER İÇEREN POLİMER YÜZEY KAPLAMALARININ HAZIRLANMASI VE İNCELENMESİ”, ESOGÜ Müh Mim Fak Derg, c. 33, sy 1, ss. 1618–1628, Nis. 2025, doi: 10.31796/ogummf.1542476.

ISNAD

Yılmaz, Fırat - Topaloğlu Yazıcı, Demet - Erdoğan, Buse - Özdurmuş, Eda - Kılınçoğlu, Umut - Kızılkaya, Sinem. “YEŞİL YÖNTEM İLE SENTEZLENEN METAL NANOPARTİKÜLLER İÇEREN POLİMER YÜZEY KAPLAMALARININ HAZIRLANMASI VE İNCELENMESİ”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 33/1 (01 Nisan 2025): 1618-1628. https://doi.org/10.31796/ogummf.1542476.

JAMA

1.Yılmaz F, Topaloğlu Yazıcı D, Erdoğan B, Özdurmuş E, Kılınçoğlu U, Kızılkaya S. YEŞİL YÖNTEM İLE SENTEZLENEN METAL NANOPARTİKÜLLER İÇEREN POLİMER YÜZEY KAPLAMALARININ HAZIRLANMASI VE İNCELENMESİ. ESOGÜ Müh Mim Fak Derg. 2025;33:1618–1628.

MLA

Yılmaz, Fırat, vd. “YEŞİL YÖNTEM İLE SENTEZLENEN METAL NANOPARTİKÜLLER İÇEREN POLİMER YÜZEY KAPLAMALARININ HAZIRLANMASI VE İNCELENMESİ”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 33, sy 1, Nisan 2025, ss. 1618-2, doi:10.31796/ogummf.1542476.

Vancouver

1.Fırat Yılmaz, Demet Topaloğlu Yazıcı, Buse Erdoğan, Eda Özdurmuş, Umut Kılınçoğlu, Sinem Kızılkaya. YEŞİL YÖNTEM İLE SENTEZLENEN METAL NANOPARTİKÜLLER İÇEREN POLİMER YÜZEY KAPLAMALARININ HAZIRLANMASI VE İNCELENMESİ. ESOGÜ Müh Mim Fak Derg. 01 Nisan 2025;33(1):1618-2. doi:10.31796/ogummf.1542476

YEŞİL YÖNTEM İLE SENTEZLENEN METAL NANOPARTİKÜLLER İÇEREN POLİMER YÜZEY KAPLAMALARININ HAZIRLANMASI VE İNCELENMESİ

Öz

Anahtar Kelimeler

PREPARATION AND INVESTIGATION OF POLYMER SURFACE COATINGS INCLUDING METAL NANOPARTICLES SYNTHESIZED BY GREEN METHOD

Abstract

Keywords

Kaynakça

Ayrıntılar

Birincil Dil

Konular

Bölüm

Yazarlar

Erken Görünüm Tarihi

Yayımlanma Tarihi

Gönderilme Tarihi

Kabul Tarihi

Yayımlandığı Sayı

DOI

IZ

Kaynak Göster