氧化锌建设成不同的形态结构是利用抗菌剂对耐药细菌

文摘

纳米氧化锌粒子已成功实现,棒,管纳米结构通过溶胶-凝胶法和水热技术。不同制备参数的变化,如反应温度、时间、和稳定剂是实现不同的形态结构进行了优化。微波退火工艺对氧化锌结晶度的影响,表面积,和形态结构监测使用XRD,打赌,分别和SEM技术。生产的氧化锌纳米管结构的抗菌活性是对四个不同的耐药细菌检查:革兰氏阳性(金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌)和革兰氏阴性(大肠杆菌和铜绿假单胞菌)菌株。生产纳米氧化锌的活动是由阀瓣扩散技术,结果表明,氧化锌纳米管记录高活动对研究菌株由于其高表面积相当于17.8米²/ g。氧化锌纳米管的最小抑制浓度(MIC)表明,低浓度的氧化锌纳米管可以替换为商业抗生素在接近合适的公式。尽管氧化锌的退火工艺改善材料结晶度的程度,但是,其表面积,因此其抗菌活性下降。

1。介绍

纳米技术提供了独特的方法来控制各种各样的生物和医疗过程发生在纳米长度和它被认为是一个成功的对生物学和医学的影响(1]。

新兴纳米技术,在这个世界上的一个主要问题是纳米颗粒的潜在环境影响(NPs) (2]。一个有效的方法来估计nanotoxicity监控反应的细菌接触到这些粒子。抗生素耐药性的细菌杀菌剂和增加了近年来由于耐药菌株的发展。一些抗菌药物非常刺激性和有毒和有很多兴趣想办法制定的新类型安全的和具有成本效益的杀生的材料(3,4]。之前的研究表明,抗菌配方形式的纳米粒子可以作为有效的杀菌材料(5,6]。最近,它已经证明了高活性金属氧化物纳米粒子表现出优秀的对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌(杀生的行动7]。因此,制备、表征、表面改性和功能化纳米无机粒子开放的可能性,制定新一代的杀菌材料(8]。

应用在食品氧化钛纳米系统可以有效地抑制某些食源性致病菌。据报道,具有强烈的氧化钛纳米抗菌活性单核细胞增多性李斯特氏菌,肠炎沙门氏菌,大肠杆菌啊_157年:H₇(9]。此外,具有良好的氧化钛纳米潜力涂布在塑料薄膜制造抗菌包装等细菌大肠杆菌和金黄色葡萄球菌(10]。

通过控制结构在纳米尺寸精确,可以控制和修改其表层为增强的水溶性,生物相容性,或bioconjugation;纳米粒子表现出吸引人的属性的高稳定性和修改他们的表面特征很容易(11]。

溶胶-凝胶法和水热方法被认为是最具吸引力的纳米材料近年来制造工具,他们胜过所有其他处理方法由于其可靠控制的形状和大小不需要昂贵和复杂的氧化钛纳米设备。

水热技术由于其优点中占有独一无二的地位在传统技术。先进材料的热液处理有很多优点,可以用来给产品纯度高、同质性、晶体对称性,亚稳态化合物具有独特的属性,狭窄的粒径分布,较低的烧结温度,范围广泛的化学成分,单步流程,致密烧结粉末,亚微米粒子纳米粒子与窄粒度分布使用简单的设备,降低能源需求,快速的反应时间,和最低的停留时间,以及晶体的生长与多态修改,对晶体的生长与超低溶解度低,和许多其他的应用程序12]。

溶胶-凝胶过程可以被定义为不久前体溶液转化为一个通过无机无机固体聚合反应引起的水。一般来说,前体或起始化合物是一种无机(无碳)金属盐(氯化物、硝酸盐、硫酸盐、乙酸等)或金属有机化合物如醇盐。金属醇盐是最广泛使用的前兆,因为他们很容易与水反应,是许多金属而闻名。醇盐,广泛应用于工业,在低成本商用(锌、硅、钛、铝、和Zr),而其他的并不可用,或只能在非常高的成本(锰、铁、Co、镍、铜、Y, Nb,和Ta)。一般来说,从乙酸锌氧化钛纳米的制备使用溶胶-凝胶处理是最成功的技术之一,产生纳米结构最好的水晶质量(13- - - - - -15]。

这次调查的目的是合成具有不同形态结构使用热液和氧化钛纳米溶胶-凝胶技术研究最合适的合成的抗菌活性达到最高氧化钛纳米表面积对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌。退火工艺的影响使用微波辅助技术(垫)的抗菌效率最适当的准备将氧化钛纳米分配。

2。材料和方法

2.1。通过溶胶-凝胶法和水热氧化钛纳米合成技术

氧化锌的技术与不同形态结构通过溶胶-凝胶法和水热技术合成。制备条件的变化进行优化以达到高表面积的氧化锌的技术。14毫米二水醋酸锌的水溶液与0.25毫米不同的研究了表面活性剂和混合溶液的pH值调整使用9点50 mM的氢氧化钠。生成的反应物混合溶液在不同温度加热搅拌热板的溶胶-凝胶技术。对于水热制备技术,反应混合物的解决方案是在高压釜在50 Kpsi不同反应时间的间隔。由此产生的氧化锌白色粉末与蒸馏水洗几次和绝对乙醇去除任何残留的盐和离心机6000 rpm 30分钟将氧化钛纳米。最后,对合成粉体干60°C下一夜之间空气气氛。不同的参数进行实验来确定最优条件氧化锌的形成。不同制备参数,如反应温度(60、70、80、90°C),反应时间(3、6、12、24、48小时),和表面活性剂类型(PVA, PVP, CTAB、挂钩和茶)进行了优化以实现氧化锌具有不同形态的纳米结构。

2.2。退火氧化锌的技术准备

退火工艺是影响材料结晶的程度(16]。最合适的形态纳米氧化锌(纳米)将在三个不同的退火温度,500年,700年和900°C,一个小时使用微波辅助技术(垫)。退火样品被允许回自然冷却到室温之前描述。退火温度对氧化锌结晶度的影响和形态结构。抗菌效率的制备氧化锌纳米管形态和退火工艺相比之前使用后一种革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌隔离的另一个。

2.3。对氧化锌的技术

合成的物理性质不同的形态结构研究了使用不同的氧化钛纳米技术。形态结构和化学成分的氧化锌的技术准备和退火样品检查。

2.3.1。x射线衍射分析(XRD)

进行了x射线粉末衍射测量使用(日本岛津公司7000)衍射仪和铜K_α辐射梁(海里)来确定晶体结构不同的氧化锌的技术准备。粉末状样品的挤在一个平坦的氧化钛纳米铝样品架,旋转阳极x射线源是一个操作在30 kV和30 mA铜的目标。10°、80°之间的数据收集。

2.3.2。扫描电子显微镜(SEM)

扫描电子显微镜是基于扫描精确聚焦电子束在试样表面。反射的信号采集,强度显示在阴极射线管屏幕上亮度调制。方便样本成像使用扫描电子显微镜(JEOL地产6360年洛杉矶,日本)大距离相当吸引人。扫描电镜也广泛用于生成结构元素的尺寸和空间关系的细节。准备和退火氧化锌表面的沙粒是扫描调查的同质性的技术和测量维度结构的不同准备粉末的建筑形态。

2.3.3。表面积(打赌)

为了监控退火工艺对氧化锌抗菌活性表面积,随后,平均孔径和比表面积的赌注(Brunauer-Emmett-Teller)的最合适的制备氧化锌纳米管形态结构测量之前和之后的退火工艺Quantachrome NOVA 1000 (FL博因顿沙滩、美国)在氮气气氛。

2.4。细菌的分离

纯化的细菌分离株,革兰氏阳性细菌(金黄色葡萄球菌写明ATCC 29213和枯草芽孢杆菌写明ATCC 23857)和革兰氏阴性细菌(大肠杆菌写明ATCC 25922和写明ATCC 27853年铜绿假单胞菌),请提供教授曾曾哈菲兹(植物保护和生物分子诊断部、旱地栽培研究所、城市科学研究和技术应用(SRTA市))。所有的细菌在营养肉汤隔离种植和维护。

2.5。抗菌过程

使用氧化锌抗菌生物测定进行了退火前后准备在纳米管结构对不同细菌分离株,革兰氏阳性细菌(金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌)和革兰氏阴性细菌(大肠杆菌和铜绿假单胞菌),利用琼脂扩散技术在无菌培养皿媒体适合测试生物体(17]。干净的培养皿中包含媒体适合检测病原体的生长是准备和接种生物测试。使用消毒软木钻孔机,井在媒体上了。一些富国100年接种μL 10和30毫克悬挂氧化钛纳米样品。培养皿都孵化在条件说明(18]。然后,盘子在37°C孵化24 h。杀菌活性的抑制区被认为是测量研究了氧化锌浓度。氧化锌的最低抑制浓度(MIC)为每个应变隔离在单独的方式了。

3所示。结果与讨论

3.1。合成和表征不同形态结构通过氧化钛纳米溶胶-凝胶技术

为了实现不同形态的纳米结构合成氧化锌使用两种不同的技术,制备参数的变化影响氧化锌生产将被检查。溶胶-凝胶技术用于生产不同的表面活性剂的存在氧化钛纳米代理。水晶和形态结构不同的材料筛选利用XRD和SEM,分别。

3.1.1。在氧化钛纳米的合成表面活性剂的存在

(1)机制,形成氧化钛纳米表面活性剂的存在。在水溶液中,金属阳离子由水形成水离子溶剂化,通常。的M-OH₂债券是两极分化,促进协调水的去质子化。在稀溶液中,一系列单体的物种存在,如)和其他羟基的物种;最终形成氧离子。为了形成多核物种,后来发展成金属氧化物粒子,反应涉及缩合反应必须发生。两个重要的过程已经被认可;olation的形成是一个“ol”桥的反应hydroxo——和含水的种类如下19]: Oxolation导致一个含氧的桥的脱水hydroxospecies:

氢氧化锌是两性和络合哦⁻会导致溶性物种,如“(锌(哦)₃]⁻”和“(锌(哦)₄]⁻²氢氧化”,因此“锌”更溶于碱性溶液(20.]。

(A)的影响表面活性剂类型水晶和形态结构的氧化锌。表面活性剂应以其碱性性质。基于这一概念,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA), cetyltrimethylammonium溴铵(CTAB)、三乙醇胺(茶)和聚乙二醇(PEG)被选为表面活性剂代理,它们包含基础激进的结构研究,如图1。这个数字表明,这些表面活性剂可能充当弱碱由于其单孤对电子在氮原子或氧原子连接内部结构和用作络合剂与金属,导致锌的溶解氢氧化成氧化锌(21,22]。

(我)晶体结构(XRD)。的纳米晶体的x射线衍射模式阶段使用不同的表面活性剂制备氧化锌的技术代理与氧化锌纤锌矿型相比较(JCPDS卡片编号01-089-1397)。这是显示在图2所有的准备氧化锌样品使用不同的表面活性剂代理显示纤锌矿晶体结构强度高。图2同时说明了值参考纤锌矿型阶段(JCPDS卡片号码01-089-1397;海里,海里,)和测量值的不同合成氧化锌的技术在不同的表面活性剂。的感染高峰表明产品结晶和取向(23]。所有衍射峰可以索引的六角相氧化锌报道JCPDS卡号01-089-1397,没有其他特征峰观察(24,25]。

(2)形态结构(SEM)。图3调查准备的形态结构不同的氧化锌在不同表面活性剂的存在。不同的纳米棒和纳米颗粒的形成,具有定义良好的六角面临被表示为不同的表面活性剂进行了研究。在使用PVP和PVA作为表面活性剂的情况下,大量的直棒和少量的不规则的形成。观察,纵横比(形成纳米棒的平均长径比)减少从9 - 4与PVA的表面活性剂改变PVP。纳米氧化锌的建议机制形成的PVP或PVA可能被认为是由于锌(OH)的分解₂在60分钟的加热形成氧化锌成核。剩余的反应时间可能被视为核增长的时间在其他方向,导致现有氧化锌颗粒的溶解和再沉淀形成纳米结构。另一方面,很明显从图3纳米结构氧化锌形成较低的直径范围从30到50 nm的CTAB,茶,和挂钩作为表面活性剂。因此,所有的反应时间对氧化锌形成利用CTAB,茶,挂钩作为分解的表面活性剂可能花了锌(哦)₂形成氧化锌成核,被提拔到晶体结构的纳米粒子的成核的方向。因此,结果表明,表面活性剂类型影响的大小和形态氧化锌形成根据成核和生长机制(26]。它是必不可少的理解增长机制为了控制和设计定制的结构。氧化锌和表面活性剂体系,化学吸附基本上是分配到表面活性剂和锌之间的协调^{2 +}离子或氧化锌。一般来说,表面活性剂作为覆盖剂,因为纳米晶体的表面和表面活性剂之间的强相互作用的基础上,协调能力强的O, N原子在表面活性剂。相信选择性吸附的表面活性剂在不同的纳米晶体的晶体飞机发挥了至关重要的作用在控制产品的形态(27]。根据程度的吸附,静电引力,表面活性剂分子之间的相互作用和锌^{2 +}离子组,一个特定的形态与特定的取向是合成(28),表面活性剂在溶液中形成了微反应器通过各种互动。反应物添加时,氧化锌的前兆有核反应堆(29日]。随后,反应堆可能大大防止一些特殊的生长晶体的脸也优先提拔其他水晶的脸的增长(图4)。

此外,通过协调水脱水反应的氧化锌前体,表面活性剂会加速氧化锌结晶成核和促进氧化锌(29日]。所以,可以意识到氧化锌的成核和增长也可以由表面活性剂和水之间的协调控制(30.]。PVP和PVA为氧化锌形成行为,这是观察到氧化锌棒的密度增加。因此,它可能是预测表面活性剂加速氧化锌的成核31日]。所以,PVP和PVA纳米结构CTAB,挂钩,茶叶生产的纳米颗粒。因此,PVP被选为最佳表面活性剂生产氧化锌的纳米结构。

(B)反应温度对结晶和形态结构的氧化锌。温度影响形态演化及其对物理化学性质的影响合成氧化钛纳米。所以,简单研究反应温度之间的关系和形态结构的合成氧化钛纳米将检查。不同的氧化锌建筑结构的成核和增长机制将根据他们的特征进行讨论。

(我)晶体结构(XRD)。标准的x射线衍射模式的不同生产氧化锌用于相对比较氧化锌晶体结构的技术,准备在不同的反应温度。图5表明as-synthesized氧化锌的技术产生的衍射模式和他们很好的索引水晶六角纤锌矿结构阶段可以被索引的氧化锌纤锌矿型阶段(JCPDS卡片编号01-089-1397)。没有观察到峰值可能归因于杂质。锋利的衍射峰表示,和氧化锌纳米结构有很高的结晶度(32]。

(2)形态结构(SEM)。选择最合适的表面活性剂(PVP)在不同反应温度(60、70、80、90°C)测试不同氧化锌的生产配置。图6表明,氧化锌在60或80°C形成纳米颗粒配置平均直径介于25 - 57纳米。然而,这些在70°C生产纳米形态平均比例为4。同时,nanoplates氧化锌生产在90°C。这种行为可能归因于这样一个事实:氧化锌的生长动力学过程缓慢在低温下,所以nanospecies的增长发生在更高的温度下获得不同的形态结构。然而,反应温度上升导致增加反应速率,因此氧化锌颗粒迅速增长,从而导致纳米棒的形成与随机取向在70°C。还在更高的温度下打破的多元金属离子释放更多的金属离子的快速成核和生长过程。氧化锌的形貌演化的影响温度是由于纳米棒越来越挤在一起形成纳米颗粒(33]。所以,最首选温度均匀的氧化锌纳米棒的生产是70°C。所以,反应温度决定的影响形成氧化钛纳米(34]。

人们普遍认为,氧化锌晶体形成的解决方案可以分为两个阶段:晶体成核和生长。有效反应温度对氧化锌形貌的影响的原因可以归因于不同的反应途径,溶解度的前身,反应速率影响晶体的成核和增长35]。这就解释了氧化锌生产70°C的情况下,在这种情况下,增长率占主导地位的成核速率往往形成氧化锌奈米棒结构(图6 (b))。然而,氧化锌变形机制是倒了60、80和90°C的成核率相对高于增长率较低和较高的温度(36]。这就产生了大量的氧化锌核和限制晶体生长速率,然后大规模生产六角氧化锌粒子。在更高的温度下,90°C, nanoplates。所以,最适当的反应温度是产生均匀的粒度分布的氧化锌纳米棒具有高纵横比的70°C。

(C)反应时间的影响在水晶和形态结构的氧化锌。反应时间的解决方案是一个关键因素,氧化钛纳米晶体的生长。反应混合物的因此,时间在预定的最佳条件,乙酸锌前驱的PVP表面活性剂调节反应温度为70°C不一的3、6、12、24、48小时。确定的结构和形态属性改变,借助XRD和SEM技术。

(我)晶体结构(XRD)。图7显示XRD为氧化锌的技术模式,准备在不同反应时间间隔(3、6、12、24、48小时)。所有衍射峰可以被索引的六角纤锌矿结构具有高结晶度。没有检测到杂质峰的XRD谱,整个水晶体细胞有分解和成长为氧化锌单晶37]。此外,很明显,反应时间的增加提高了结晶度的氧化锌形成38]。

(2)形态结构(SEM)。扫描电镜的图像研究了氧化锌在不同反应时间准备数字8。很明显,氧化锌纳米结构依赖于增长,不同的形态结构的纳米颗粒和纳米棒可以实现。生长周期短的3小时(图8(一个)),聚合纳米结构表示。随着反应时间的增加6小时以上,氧化锌的纳米棒消失和纳米颗粒体系结构形态。然而,对于更高的增长,6、12、24、48 h,纳米结构成为主流。氧化锌的建议机制可能被视为氧化锌纳米结构的分解形成锌(哦)₂60分钟内加热,然后下面的时间增长的粒子必须源于现有氧化锌颗粒的溶解和再沉淀(39]。这是一个缓慢的过程,因为重要的粒子尺寸的变化只看到经过6个小时的老化。随着反应时间的增加6小时以上,形成纳米结构氧化锌的纳米颗粒和nanoplates转换。可能是由于增加的激动人心的时期形成的氧化锌纳米颗粒后6 h和破坏的初始取向生长氧化锌导致链与六角形纳米氧化锌颗粒的形成,nanoplates形状。因此,扫描电镜结果表明,氧化锌纳米线形成的最佳反应时间和高结晶度、高纵横比选择3个小时。

3.2。合成和表征不同形态结构通过水热氧化钛纳米技术

水热技术被用于合成氧化钛纳米恒定压力。

3.2.1之上。在氧化钛纳米的合成表面活性剂的存在

(1)机制,形成氧化钛纳米表面活性剂的存在。为了预测形成机制参与的水热过程中氧化锌的合成表面活性剂的存在代理,以下化学反应可能是建议:

在这个过程的开始,反应(3),或4,疑似发生在解决方案;锌(哦)₂沉淀形成(40]。所以,氧化锌的晶体结构是由减少锌(哦)₂使用表面活性剂形成氧化锌。所以,表面活性剂不仅加速增长单位的反应,但也会导致他们的取向生长,溶液的表面张力降低,减少所需要的能量形成了一个新的阶段(41]。

(A)的影响表面活性剂类型水晶和形态结构的氧化锌。不同的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA), cetyltrimethylammonium溴铵(CTAB)、三乙醇胺(茶)和聚乙二醇(PEG)的弱碱性材料测试为氧化锌生产表面活性剂的代理。

(我)晶体结构(XRD)。图9入手,制备氧化锌样品使用不同的表面活性剂代理显示纤锌矿晶体结构与高强度(六角阶段)。的感染高峰表明产品结晶和取向(22]。所有衍射峰可以索引的六角相氧化锌报道JCPDS卡号01-089-1397,没有其他特征峰观察(23]。

(2)形态结构(SEM)。不同的实现根据表面活性剂氧化锌形态结构变化研究在图10。这些图像显示,氧化锌形态强烈依赖于表面活性剂类型在水热过程中。图10 ()显示的形成纳米棒的PVP作为表面活性剂。同时,六角空心管使用PVA表面活性剂形成。然而,相信氧化锌纳米管从nanowire-rod-like氧化锌粉末的机制可以解释与柯肯特尔效应(42,43]。柯肯特尔效应,原子的扩散造成过饱和的晶格的空洞。认为这种过饱和导致凝结更多的空间接近接口。因此,这些柯肯特尔孔隙变化的属性界面,迫使它形成微管(28]。此外,其他研究表面活性剂的存在(CTAB、茶、和挂钩)倾向于形成纳米氧化锌。

(B)反应温度对结晶和形态结构的氧化锌。关于伟大的影响反应温度对合成氧化锌的形态结构利用溶胶-凝胶技术,该参数的变化将为热液被监控技术。

(我)晶体结构(XRD)。这是证明了氧化锌粉末的形成取决于反应温度(33]。为了确定的缺点形成氧化锌在其结晶度,氧化锌的技术准备在不同温度下的x射线衍射模式(60、70、80、90°C)在图所示11(32]。所有衍射峰可以索引的六角相氧化锌报道JCPDS卡号01-089-1397,没有明显的特征峰观察其他杂质。

(2)形态结构(SEM)。图12说明产生氧化钛纳米的表面形态在不同的反应温度。可以看出氧化锌形成于60,70和80°C与长宽比6(纳米棒的配置数据12(一个),12 (b),12 (c));然而,在90°C nanoplates形态。然而,增长较低温度低于90°C,形成氧化锌纳米棒。这可能是由于降低增长率。在低温下,经济增长动力往往是缓慢的,二维(2 d)增长nanospecies发生导致杆形态的形成。然而,温度上升会增加反应速率,因此氧化锌颗粒迅速增长,导致形成六角粒子和皮带用随机方向(33]。

人们普遍认为,有效的反应温度对氧化锌形貌的影响的原因可以归因于不同的反应途径,溶解度的前身,反应速率影响晶体的成核和增长44]。从先前的结果得出低温生产纳米结构的氧化锌形态纳米带产生的高温。所以,反应温度为70°C被选为最适温度。

(C)反应时间的影响在水晶和形态结构的氧化锌。反应混合物的反应时间在预定的最佳条件的PVP表面活性剂使用氢氧化钠溶液在70°C和恒压不一的3、6、12、24、48小时。结构和形态属性被更改和确认。

(我)x射线衍射分析。五个不同时期的XRD模式反应得到如图13。所有衍射峰可以索引六角纤锌矿型氧化锌与高结晶(JCPDS卡片编号01-089-1397)。没有观察到的特征峰等其他杂质锌或锌(哦)₂(45]。反应时间的增加提高了结晶度的氧化锌形成的。这些结果是兼容的麦克布莱德和其他人的结果(41),研究了反应时间对氧化锌晶体结构的影响使用水化学生长技术。

(2)形态结构(SEM)。图14表明氧化锌纳米结构取决于水热技术的发展时间,不同形态结构的纳米棒,nanoplates,纳米颗粒可以看到。生长周期短的3小时(图(14日)),聚合纳米结构表示。随着反应时间的增加在6 h,氧化锌的纳米棒消失和nanoplates建筑形态。然而,更高的增长时间6小时以上,纳米颗粒结构成为主流。

3.3。退火工艺对氧化锌物理性质的影响

所有已知的和预期的一样,从水热制备氧化锌纳米管生产技术在PVA作为稳定剂的存在将会达到最高的面积值与其他准备氧化锌的建筑形态。因此,这个示例被分配最合适的制备氧化锌样品测试的退火工艺材料结晶度的影响,形态和表面积。

(我)晶体结构(XRD)。图15研究退火温度对氧化锌的影响结晶度。可比XRD的探索模式,和纳米氧化锌达到最低的结晶度程度与不同的退火样品。此外,阐明的是,随着退火温度的增加,氧化锌的衍射特征峰变得越来越表现出更高的强度,这进一步表明,可能会改变材料的纳米管更水晶形态(46]。

(2)形态结构(SEM)。为了阐明退火温度对氧化锌形态结构的影响,最适当的准备样品在纳米管的结构形态与不同结构在三个不同温度退火样品后。这是显示在图16退火温度对氧化锌形态具有显著影响结构从XRD结果如预期。然而,纳米管样品在500°C的退火改善氧化锌纳米管的取向程度较好。然而,随着退火温度提高到700°C,氧化锌的形态结构是完全转换成cup-like结构平均直径为0.5微米。这种转换在形态结构可能被视为氧化锌的微波退火过程,提高了晶粒生长速率,提高了材料的致密化行为产生microcups结构(47]。研究退火温度最高的900°C,氧化锌的纳米管形态往往聚合形成聚合管可能归因于较高的退火温度会分解产生聚合超小型电子管形态结构的纳米管的边界48]。

(3)表面积(赌注)。对微波辅助退火工艺的高影响氧化锌结晶度和形态结构的影响退火工艺对材料的表面积和孔隙大小列在下表中1。调查在这张桌子上,退火工艺降低了氧化锌表面积和孔隙大小。这可能归因于退火温度对材料的烧结影响溶解的材料边界,形成大骨料从纳米级到微尺度维度,通过它的作用显著降低材料的表面积和孔隙大小。此外,从表很明显1和纳米氧化锌具有较高的表面积和孔隙大小略有影响微波退火后500°C。大萧条在退火后材料表面区域注意到700°C,在这个温度下材料的表面积减少从17.8到7.2米²/ g。这些结果给预测退火氧化锌样品会减少抗菌活性较好纳米氧化锌样品。

3.4。纳米氧化锌的抗菌活性

有关的高表面积和氧化锌纳米管产生的热液技术在PVA作为稳定剂的存在相当于17.8米²/ g,其杀菌活性进行了测试在体外对四个标准细菌隔离:革兰氏阳性(金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌)和两个革兰氏阴性(大肠杆菌和铜绿假单胞菌)菌株。表2和图17表明,大肠杆菌高度受抑制增长达到32和氧化钛纳米,29日使用30毫米和15毫克/毫升,氧化钛纳米。抑菌圈的存在明显的抗菌活性氧化锌纳米管。然而,在光盘通过提高纳米氧化锌的浓度,抑制带也在增加(49]。的最低抑制浓度(MIC)的合成纳米氧化锌为0.0585毫克/毫升。这个麦克风记录值相比还是很小的发表在3.4毫克/毫升的另一个研究纳米氧化锌的抗菌特性测试大肠杆菌(49]。

氧化锌纳米管的抗菌效率也被调查铜绿假单胞菌。获得的结果显示高活动和氧化钛纳米,最低抑制浓度(MIC)为0.234毫克/毫升如表中所示2。从图18,这是观察到铜绿假单胞菌高度影响的增长抑制氧化钛纳米不等37至32毫米30氧化锌悬浮液浓度和15毫克/毫升,分别。这些结果表明,氧化锌纳米管有抗菌作用铜绿假单胞菌,这部分是按照先前的报道(44纳米氧化锌的抗菌性能。

抗菌活性氧化锌纳米管金黄色葡萄球菌如图19及其抑制区(mm)列在下表中2,这表明氧化锌纳米管有适度的活动(24日和22毫米)金黄色葡萄球菌当浓度30和15毫克/毫升(44,45]。

图20.研究纳米氧化锌的活动枯草芽孢杆菌用纸片扩散法。改进的抑制区21毫米到23毫米被观察到纳米氧化锌浓度增加到15毫克/毫升30毫克/毫升。的协同作用的效果观察氧化锌纳米管的直径增加抑制区(mm)已记录在表2。这些结果同意与增长抑制了对氧化锌纳米颗粒(49]。

因此,从这些结果成立枯草芽孢杆菌应变是更强的氧化锌antiresistance细菌隔离。

基于所有的麦克风通过不同合成氧化锌,我们合成氧化锌纳米管有很高的麦克风,这使得他们的候选人作为抗菌在不同的应用程序。另一方面,在圆盘琼脂扩散法获得的结果,它可以表明,与革兰氏阴性细菌相比,革兰氏阳性细菌的生长抑制氧化锌纳米管的浓度更高。根据研究结果,可以得出结论,氧化锌纳米管是有效的抗菌药物对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌。

3.5。退火工艺对氧化锌抗菌活性的影响

为了阐明微波退火过程的影响纳米氧化锌抗菌活性,对革兰氏阳性的退火氧化锌样品检查(枯草芽孢杆菌)和革兰氏阴性(铜绿假单胞菌)最佳预定氧化锌浓度的隔离15和30毫克/毫升。这是探索数据21和22退火过程对其抗菌活性氧化锌的负面影响对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌。图21表明,氧化锌的抑制区枯草芽孢杆菌减少从~ 22毫米和氧化锌纳米管~ 14毫米的退火样品在500°C和这些抑制区往往小于5毫米的退火样品在900°C。对革兰氏阴性菌株(铜绿假单胞菌),图22证明的禁忌区下降~ 35毫米和纳米管的~ 21毫米退火样品在500°C和这些抑制区往往下降小于10毫米的退火样品在900°C。大萧条在氧化锌的抑制区退火样品较好了纳米氧化锌样品可能归因于材料表面积的下降后退火之前被证明为退火温度的作用。

4所示。结论

成功地合成具有不同氧化钛纳米形态结构使用两种不同的技术。样本检查使用x射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM),以确保他们在纳米尺度具有不同形态结构(颗粒、棒和管)。表面活性剂有一个重要的角色在成核速率和生长机制负责纳米氧化锌的结构形成。提高反应温度提高反应速率和程度的氧化锌结晶度。氧化锌形态结构强烈依赖于反应时间。合成氧化锌纳米管有很强的抗菌活性与一些革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌。这种抗菌活性随退火温度的增加而降低氧化锌从500年到900°C。因此,合成氧化锌纳米管可以利用nanocontrol材料对药用细菌。革兰氏阳性细菌似乎更耐氧化锌纳米管与革兰氏阴性细菌。发现的抗菌活性氧化锌纳米管粉浓度的增加而增加。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

承认

这项工作是支持的埃及科技发展基金(STDF)(批准号10763)。

引用

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