Investigation of thin semiconductor coatings and their antimicrobial properties
Yarı iletken ince kaplamaların geliştirilmesi ve bu kaplamaların antimikrobiyal özellikleri
- Tez No: 167012
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÜRKAN KARATAŞ, PROF. DR. UFUK BAKIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: yarı iletken kaplamalar, fotokataliz, antimikrobiyal yüzeyler, TiO2, SnO2, paladyum katkılama, Semiconductor coatings, photocata lysis, antimicrobial surface, Ti02, Sn02, palladium doping
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 143
Özet
öz YARI İLETKEN İNCE KAPLAMALARIN GELİŞTİRİLMESİ VE BU KAPLAMALARIN ANTİMİKROBİYAL ÖZELLİKLERİ Erkan, Arca n Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Gürkan Karakaş Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Ufuk Bakır Temmuz 2005, 121 sayfa Yüzeylerin düzenli dezenfekte edilmesi, yaşayan mikroorganizmaların sayısının azaltılması, enfeksiyonların yayılmasının engellenmesi ve yüzeylerin mikrop barındırmaması için gereklidir. Bu amaçla zararlı mikroorganizmaları öldürebilen ve cam ve seramik yüzeylere kaplanabilecek antimikrobiyal ince film kaplamalar geliştirilmektedir. Genel olarak, yarı iletken bir malzeme UV ışığı ile aktif olduğunda güçlü bir antimikrobiyal özellik göstermektedir. UV ışığı altında aktif hale gelmiş bir yarı iletken, valans bandında oluşan boşluk (h+) ve hidroksil radikalleri (OH*), iletim bandında oluşan elektron ve oksijen radikalleri (O2) ile yüzeye temas halindeki mikroorganizmaları, oksidasyon tepkimeleri ile öldürmektedir. Bu çalışmanın amacı, yukarıda bahsedilen gelişmelerin sağlanması yolunda yarı iletken filmler geliştirmek, cam yüzeyleri bu yarı iletken ince filmlerle kaplamak suretiyle bu yüzeylere çok fonksiyonluluk kazandırmak ve bu filmlerin antibakteriyel özelliklerini araştırmaktır. Bu filmlerin fotokatalitik etkisinin yarı iletken kaplama malzemesine metal iyonu ekleyerek arttırıldığı vibilinmektedir. Malzemelerin yapılarına paladyum eklenerek, filmlerin fotokatalitik aktivitesi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu çalışmada, cam yüzeyler titanyum dioksit (Ti02), kalay oksit (SnO2) ve paladyum eklenmiş Ti02 and SnO2 sol-jel solüsyonları ile kaplanmıştır. İnce ve dayanıklı kaplamalar elde ettikten sonra kaplamaların antimikrobiyal özellikleri araştırılmıştır. Kaplamaların antimikrobiyal özelliklerinin araştırılmasında Escherichia coli, Gr (-) bakteri, Staphylococcus aereus, Gr (+) bakteri, Saccharomyces cerevisiae, maya, ve Aspergilus niger sporları, küf sporu, olarak kullanılmıştır. Bu mikroorganizmaların sıvı kültürleri direk olarak kaplanmış cam yüzeylere uygulanmış ve zamana bağlı olarak canlı kalan mikroorganizma sayısı incelenmiştir. Yarı iletkenlerin farklı mikroorganizmalar üzerindeki fotokatalitik aktiviteleri hücre duvar yapılarına göre farklılık göstermektedir. Bu nedenle bu çalışmada farklı mikroorganizmalar kullanılmıştır. TiO2 yüzey kaplaması Sn02 yüzey kaplamasına göre daha daha iyi:, fotokatalitik etki göstermektedir. Paladyum eklemek, her iki kaplamanın da antimikrobiyal aktiviesini arttırmıştır. Fotokatalitik aktivitenin farklı mikroorganizmalar üzerindeki etkisi, E. coli [Gr (-)] > S. aereus [Gr (+)] > S.cerevisiae (maya) > A. niger sporları sırasına göre azalmaktadır. Hücre duvarlarının kompleks ve yoğun yapıları da aynı yönde artmaktadır. Bu çalışmanın sonunda, en iyi fotokatalitik aktivite gösteren kaplama ile, PdO- TiO2, 2 saat iluminasyon sonucunda yüzeye temas halindeki mikroorganizmaların sayısında; Escherichia coli, %98, Staphylococcus aereus, %87, Saccharomyces cerevisiae, %43, azalma görülmüştür. En iyi fotokatalitik aktivite paladyum dopinglenmiş Ti02 kaplamalar ile elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT INVESTIGATION OF THIN SEMICONDUCTOR COATINGS AND THEIR ANTIMICROBIAL PROPERTIES Erkan, Arcan M.S., Department of Chemical Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Gürkan Karakaş Co-Supervisor: Prof. Dr, Ufuk Bakır July 2005, 121 pages Regular disinfection of surfaces is required in order to reduce the number of microorganisms, unable to transmit infections and maintaining the surfaces sterilized. For this purpose, antimicrobial thin film coatings on the various surfaces such as glass and ceramic surfaces, capable of killing harmful microorganisms are being investigated. Generally a semiconducting material which can be activated by UV light tends to exhibit a strong antimicrobial activity. With holes (h+) and hydroxyl radicals (OH*) generated in the valence band, electrons and the superoxide ions (02") generated in the conduction band, illuminated semiconductor photocatalysts can inactivate microorganisms by participating in a series of oxidation reactions leading to carbon dioxide. The aim of this current study was developing semiconductor coatings, increasing the photocatalytic activity of these coatings by metal doping, particularly palladium doping, and investigating the antimicrobial properties of these coatings. IVIn this study, glass surfaces were coated with titanium dioxide (Ti02), tin dioxide (Sn02) and palladium doped Ti02 and Sn02 sol-gels. After achieving thin, dense and strong coatings, antimicrobial properties of the coatings were investigated by applying the indicator microorganisms directly onto the coated glasses. Different cell wall structure of microorganisms can strongly affect the photocata lytic efficiency of the coatings. Hence Escherichia coli as a Gr (-) bacteria, Staphylococcus aereus as Gr (+) bacteria, Saccharomyces cerevisiae as a yeast and Aspergilus niger spores were used in the experiments. Photocata lytic efficiency of Ti02 was better than Sn02 coatings. Palladium doping increased the antimicrobial activity of both coatings. The reduction efficiencies were found to decrease in the following order of E. coli [Gr (-)] > S. aereus [Gr (+)] > S. cerevisiae (yeast) > A. niger spores. The complexity and the density of the cell walls increased in the same order. As a result of this study, with the coating that shows the best photocatalytic activity, 98% of Escherichia coli, 87% of Staphylococcus aereus, 43% Saccharomyces cerevisiae were killed after 2 hours illumination.
Benzer Tezler
- Termokromik özellik gösteren vanadyum oksit esaslı ince film kaplamaların sol-jel yöntemi ile hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of vanadium oxide-based thermochromic thin films produced by sol-gel method
MELİS CAN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHEYLA AYDIN
YRD. DOÇ. DR. ALİ ERÇİN ERSUNDU
- Fotovoltaik hücreler için yarıiletken ince film kaplamaların incelenmesi ve karakterizasyonu
Investigation and characterization of semiconductor thin film coatings for photovoltaic cells
MURAT KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURİ ÖZEK
- Yarı iletken polimerlerden hazırlanan ince filmlerin elektriksel ve spektroskopik özelliklerinin incelenmesi ve organik güneş hücreleri
The electrical and spectroscopic properties of the prepared semiconductor thin films of polymers and organic solar cells
MEHMET SELİM AKTUNA
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA ALVEROĞLU DURUCU
- Fotovoltaik hücreler için ince film kaplamaların incelenmesi ve karakterizasyonu
Investigation and characterization of semiconductor thin film for photovoltaic cells
MURAT KOÇ
- Katodik Ark Pvd yöntemi ile üretilmiş tiaın ve tin kaplamalarının korozyon özellikleri
Başlık çevirisi yok
LEVENT CANDEMİR