The Effect of Silver Content in ZnO–Ag Nanoparticles on Their Photochemical and Antibacterial Activity

O. V. Bakina; Бакина О. В.; V. R. Chzhou; Чжоу В. Р.; L. Yu. Ivanova; Иванова Л. Ю.; S. O. Kazantsev; Казанцев С. О.

doi:10.31857/S0044457X22601249

Влияние содержания металлического серебра в наночастицах ZnO–Ag на их фотохимическую и антибактериальную активность

Авторы: Бакина О.В.¹, Чжоу В.Р.¹, Иванова Л.Ю.¹, Казанцев С.О.¹
Учреждения:
1. Институт физики прочности и материаловедения СО РАН
Выпуск: Том 68, № 3 (2023)
Страницы: 401-410
Раздел: НЕОРГАНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И НАНОМАТЕРИАЛЫ
URL: https://journals.rcsi.science/0044-457X/article/view/136345
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044457X22601249
EDN: https://elibrary.ru/JBZGLV
ID: 136345

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Разработка новых материалов с антибактериальными свойствами является перспективным направлением в области исследования нанодисперсных систем. В настоящей работе наночастицы ZnO–Ag с содержанием серебра 0.1–50 ат. % получены электрическим взрывом проводников. Наночастицы ZnO–Ag поглощают видимый свет и разлагают модельный краситель родамин Б. Введение серебра позволило сместить край основного поглощения до 1.59–2.74 эВ. Определено оптимальное содержание серебра в наночастицах (12 ат. %), позволяющее обеспечить степень обесцвечивания родамина Б 85% в течение 60 мин облучения видимым светом и полностью остановить рост бактерий Escherichia coli в концентрации 15.6 мкг/мл. Кроме того, наночастицы, содержащие 12 ат. % серебра, стерилизовали пробу природной воды, загрязненной микроорганизмами. На основании полученных результатов предложен эффективный способ синтеза антибактериальных нанокомпозитов с гетеропереходами при помощи высокопроизводительного метода получения наночастиц – электрического взрыва проводников.

Ключевые слова

фотокатализаторы, оксид цинка, электрический взрыв проводников, антимикробные наночастицы

Список литературы

Kollef M.H., Torres A., Shorr A.F. et al. // Crit. Care Med. 2021. V. 49. № 2. P. 169. https://doi.org/10.1097/CCM.0000000000004783
Gupta A., Mumtaz S., Li C.H. et al. // Chem. Soc. Rev. 2019. V. 48. P. 415. https://doi.org/10.1039/c7cs00748e
Sharmin S., Rahaman M.M., Sarkar C. et al. // Heliyon. 2021. V. 7. № 3. P. e06456. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e06456
Correa M.G., Martínez F.B., Vidalet C.P. et al. // Beilstein J. Nanotechnol. 2020. V. 11. № 1. P. 1450. https://doi.org/10.3762/bjnano.11.129
Jiang W.Y., Ran S.Y. // J. Chem. Phys. 2018. V. 148. № 20. P. 205102. https://doi.org/10.1063/1.5025348
Akter M., Sikder M.T., Rahman M.M. et al. // J. Adv. Res. 2018. V. 9. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.jare.2017.10.008
Li H., Zhou X., Huang Y. et al. // Front. Microbiol. 2021. V. 11. P. 622534. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.62253
Borysiewicz M.A. // Crystals. 2019. V. 9. № 10. P. 505. https://doi.org/10.3390/cryst9100505
Alharthi F.A., Alghamdi A.A., Al-Zaqri N. et al. // Scie. Rep. 2020. V. 10. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1038/s41598-020-77426-y
Intaphonga P., Phurangrata A., Yeebua H. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 14. P. 2121. https://doi.org/10.1134/S0036023621140047
Deng Q., Duan X., Ng D.H.L. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2012. V. 4. P. 6030. https://doi.org/10.1021/am301682g
Chomkitichai W., Jansanthea P., Channei D. // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 13. P. 1995. https://doi.org/10.1134/S0036023621130027
Dymnikova N.S., Erokhina E.V., Moryganov A.P. // Russ. J. Gen. Chem. 2021. V. 91. № 3. P. 564. https://doi.org/10.1134/S1070363221030270
Burlibaşa L., Chifiriuc M.C., Lungu M.V. et al. // Arabian J. Chem. 2020. V. 13. № 2. P. 4180. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2019.06.015
Li Z. Zhang F., Meng A. et al. // RSC Adv. 2015. V. 5. № 1. P. 612. https://doi.org/10.1039/C4RA12319K
Thatikayala D., Banothu V., Kim J. et al. // J. Mater. Sci. 2020. V. 31. № 7. P. 5324. https://doi.org/10.1007/s10854-020-03093-4
El-Nahhal I.M., Lee K.M., Hwang S. et al. // Sci. Rep. 2020. V. 10. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1038/s41598-020-61306-6
Zare M., Namratha K., Alghamdi S. et al. // Sci. Rep. 2019. V. 9. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1038/s41598-019-44309-w
Tauc J., Grigorovici R., Vancu A. et al. // Phys. Status Solidi. 1966. V. 2. № 15. P. 627. https://doi.org/10.1002/pssb.19660150224
Rani S., Aggarwal M., Kumar M. et al. // Water Sci. 2016. V. 30. № 1. P. 51. https://doi.org/10.1016/j.wsj.2016.04.001
M07-A9 CLSI 2012 “Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That Grow Aerobically; Approved Standard – Ninth Edition”. https://clsi.org/standards/products/microbiology/documents/m07/
Bakina O.V., Glazkova E.A., Pervikov A.V. et al. // J. Mater. Sci.-Mater. Electron. 2021. V. 32. № 8. P. 10623. https://doi.org/10.1007/s10854-019-01684-4
Ferreira N.S., Sasaki J.M., Silva Jr R.S. et al. // Inorg. Chem. 2021. V. 60. № 7. P. 4475. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.0c03327
Chiu Y.H., Mark Chang T.F., Chen C.Y. et al. // Catalysts. 2019. V. 9. P. 430. https://doi.org/10.3390/catal9050430
Yang J., Luo X. // Appl. Surf. Sci. 2021. V. 542. P. 148724. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.148724
Panwar A., Yadav K.L. // Mater. Lett. 2022. V. 309. P. 131469. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2021.131469
Kumar T.K.M.P., Mandlimath T.R., Sangeetha P. et al. // RSC Adv. 2015. V. 5. № 130. P 108034. https://doi.org/10.1039/C5RA19945J
Khoshkbejari M., Jafari A., Safari M. // Orient. J. Chem. 2015. V. 31. № 3. P. 1437. https://doi.org/10.13005/ojc/310322
Adhikari S., Banerjee A., Eswar N.K.R. et al. // RSC Adv. 2015. V. 5. № 63. P. 51067. https://doi.org/10.1039/C5RA06406F