فیلم های کامپوزیتی فعال زیستی نقره و نقره/تیتانیا رشد داده شده توسط روش رسوب شیمیایی بخار
چکیده
این مقاله چگونگی بهبود عملکردی یا ساختاری فیلم های فعال فتوکاتالیستی TiO2 که توسط روش رسوب شیمیایی بخار (CVD) گرمایی شکل یافته اند را توسط رسوب نقره با ساختار نانو بوسیله یک فرآیند جدید CVD به کمک شعله ، بررسی می نماید. نشان داده شده است که فیلم های کامپوزیتی حاصل شدیدا مقاوم و با دوام ، شدیدا فعال فتوکاتالیستی بوده و نیز رفتار آنتی باکتریال خوبی دارند. کنترل رسوب که از روش ذکر شده حاصل می شود، پتانسیل کنترل ساختار نانو فیلم را نشان می دهد که در تعیین فعالیت نوری و زیستی ساختار فیلم ترکیبی و نیز شفافیت فیلم های کامپوزیتی مهم هستند.علاوه بر این، نشان داده شده است که فیلم های ایجاد شده قابلیت " خود بازسازی " را هم نشان می دهند که در آن باکتری های حاضر در سطح فیلم کشته می شوند و سپس باقیمانده آن ها به روش نوری از بین می روند. چنین عمل دوگانه ای مشکلات غیر فعال کردن سطح که در نتیجه افزایش آلودگی بوجود می آیند را کاهش می دهد. این ویژگی ها مخصوصا زمانی مهم و چشمگیر هستند که با دوام بالای فیلم های نازک رسوب داده شده به روش CVD ترکیب می شود و باعث ایجاد فرصت های جدیدی برای افزایش کاربردها در زمینه هایی می شود که قابلیت سطح فعال زیستی مورد نظر است.
1.مقدمه
در سال های اخیر تحقیقات گسترده ای روی TiO2 به علت خواص ذاتی فتواکتیو آن انجام شده است که بعنوان مثال می تواند تحت اشعه نور ماوراء بنفش (UV) منجر به تجزیه مواد آلی به فرآورده های غیرمضر شود [1]. درجه فتواکتیو بودن به محدوده وسیعی از ویژگی ها و خواص از جمله مورفولوژی و ریخت شناسی، بلورینگی و مساحت سطح بستگی دارد. استفاده از TiO2بعنوان یک زیست کش اولین بار توسط Matsunaga و همکاران نشان داده شد [2]. در نتیجه، گزارش های متعددی در مورد گندزدایی باکتری ها، ویروس ها و سایر میکروارگانیسم ها ارائه شده است. بیشتر این کارها [3] از سوسپانسیونی از TiO2 و موجودات و ارگانیسم های پلانکتونی استفاده کرده اند. اخیرا، تحقیقات، فعالیت ضدعفونی کنندگی ارگانیسم ها روی فیلم های نازکی از TiO2که به سطوح جامد چسبیده بودند را مورد آزمایش قرار داده اند [7-4]. Maness و همکاران [3] پیشنهاد کرده اند که مکانیسمی که توسط آن نقره قادر به کشتن باکتری ها است، شامل شکستن و اختلال در غشاهای سلولی زیر پراکسیداسیون چربی های غشا توسط گونه های فعال اکسیژن است. این امر با کار Sunada و همکاران [8] که کشتن Escherichia coli روی فیلم-های نازک را مورد مطالعه قرار داده و اولین بار در طی آن غشای بیرونی آسیب دید و سپس غشای سیتوپلاسمی تخریب شده و در نتیجه این فرآیندها اجازه تخریب کامل سلول ها را دادند، تایید شده است. Amezaga-Madrid [9] عدم فعالیت سودوموناس آئروژینوزا را مطالعه کرده است و نشان داده است که تخریب سلول با تخریب غشا و دیواره سلول همراه است.
Abstract
This paper describes how photocatalytically active films of TiO2, grown by thermal CVD, may be functionally and structurally modified by deposition of nano-structured silver via a novel flame assisted CVD process. The resulting composite films are shown to be highly durable, highly photocatalytically active and are also shown to possess strong antibacterial behaviour. The deposition control, arising from the described approach, offers the potential to control the film nanostructure, which is proposed to be crucial in determining the photo and bio-activity of the combined film structure, and the transparency of the composite films. Furthermore, we show that the resultant films also exhibit “self-regeneration” capability, in that they both kill bacteria present on the film surface and then photo-degrade the residues. Such a dual action significantly reducing the problems of surface deactivation due to build up of contamination. These properties are especially significant when combined with the well-known durability of CVD deposited thin films, offering new opportunities for enhanced application in areas where bioactive surface functionality is sought.
1. Introduction
In recent years TiO2 has been widely investigated for its interesting photoactive properties, which, for example, can lead to the decomposition of organics into harmless products under UV light irradiation [1]. The extent of the photo-activity depends on a wide range of properties including morphology, crystallinity and surface area. The use of TiO2 as a biocide was first demonstrated by Matsunaga et al. [2]. Subsequently, there have been a number of reports of disinfection of bacteria, viruses and other microorganisms. Most of this early work [3] used suspensions of TiO2 and planktonic organisms. More recently, research had examined the biocidal activity of organisms on thin films of TiO2 anchored to solid surfaces [4–7]. Maness et al. [3] have suggested that the mechanism by which silver is able to kill bacteria involves the disruption of the cell membrane following peroxidation of the membrane lipids by active oxygen species. This is supported by the work of Sunada et al. [8] who studied killing of Escherichia coli on thin films and showed that firstly, the outer membrane was damaged followed by the cytoplamic membrane and that these processes then allowed the complete degradation of the cells. Amezaga-Madrid ´ [9] studied the inactivation of Pseudomonas aeruginosa and showed cell damage consistent with membrane and cell-wall damage.
چکیده
1.مقدمه
2.بخش تجربی
1.2.رشد
2.2.شناسایی
3.نتایج و بحث
1.3.خواص بصری
2.3.بلورینگی
3.3.ترکیب شیمیایی
4.3.شناسایی طیف سنجی مرئی/UV
5.3.ساختار سطح
6.3.خواص عملکردی
4.خلاصه
Abstract
1. Introduction
2. Experimental
2.1. Growth
2.2. Characterisation
3. Results and discussion
3. Results and discussion
3.2. Crystallinity
3.3. Chemical composition
3.4. UV/vis spectroscopic characteristics
3.5. Surface structure
3.6. Functional properties
4. Summary
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه