Photocatalytic antimicrobial and self-cleaning properties of titania-silica mixed oxide thin films
Titanyum-silisyum oksit karışımı ince filmlerin foto-katalitik antimikrobiyal ve kendi kendini temizleme özellikleri
- Tez No: 313672
- Danışmanlar: PROF. UFUK BÖLÜKBAŞI, PROF. DR. GÜRKAN KARAKAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Antimikrobiyal aktivite, Daldırma kaplama yöntemi, Film kaplama, Sol-jel yöntemi, Temas açısı, Antimicrobial activity, Dipping coating method, Film coating, Sol-gel method, Contact angle
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada farklı oranlarında SiO2 içeren TiO2-SiO2 ince filmlerin foto-katalitik anti-bakteriyel ve kendi kendini temizleme özellikleri araştırılmıştır. İkili TiO2-SiO2 oksitler sol-jel yöntemi ile sentezlenmiş ve daldırma kaplama tekniği ile cam plakalar üzerine kaplanmıştır. Anti-bakteriyel testler için Escherichia coli örnek mikroorganizma olarak kullanılmıştır. Kendi kendini temizleme özelliğini karakterize etmek için, metilen mavisi (MM) moleküllerinin degradasyon hızı incelenmiştir.Yapılan deney sonuçlarına göre, maksimum anti-bakteriyel aktivite, ağırlıkça % 92 SiO2 içeren ince film yüzeyinde tespit edilmiştir. Ancak SiO2 miktarı ağırlıkça % 92 değerini aştığında, anti-bakteriyel aktivite belirgin bir şekilde düşüş göstermiştir. Bu durum, ince film yüzeylerde yer alan TiO2 fazının seyrelmesi ve erişilmez hale gelmesi ile açıklanabilir. SiO2 ilavesi ile artış gösteren anti-bakteriyel aktivite ise, bağıl yüzey alanında, pürüzlülük, hidroksil gruplarında ve yüzeye tutunan bakteri sayısında meydana gelen artış ile açıklanabilir. Yüzeye tutunan bakteri sayısındaki artış, TiO2 parçacıkları ve yüzeylerinde yer alan reaktif oksijen türleri ile bakteriler arasındaki direkt temasın artmasına sebep olmuştur.Metilen mavisinin degradasyonu sırasında, ağırlıkça % 60 SiO2 içeren ince film yüzeyinde en yüksek başlangıç reaksiyon hızı tespit edilmiş ve SiO2 ilavesi arttıkça bu değerin düştüğü gözlemlenmiştir. SiO2 ilavesi ile artan foto-katalitik aktivitenin sebebi, artış gösteren birim TiO2-SiO2 ince film yüzeyindeki metilen mavisi miktarıdır.Maksimum anti-bakteriyel aktivite ve kendi kendini temizleme etkinliği farklı SiO2 oranları içeren ince filmlerde elde edilmiştir. Bu durumun ilk sebebi farklı oranlarda SiO2 içeren ince filmlerin, MB molekülü ve E. coli hücrelerine karşı farklı adsorpsiyon kapasitesine sahip olmasıdır. İkinci sebep ise, kendi kendini temizleme etkinliğinin ve antibakteriyel aktivitenin farklı dokusal ve yüzey özellikleri tarafından denetlenmesi olabilir.
Özet (Çeviri)
In this study photocatalytic antibacterial and self-cleaning activities of TiO2-SiO2 thin films as a function of TiO2/SiO2 ratios were investigated. TiO2-SiO2 mixed oxides were synthesized by sol-gel method and coated over soda-lime glass plates by dip coating technique. Escherichia coli was used as a model microorganism for the photocatalytic antibacterial tests. Degradation rate of methylene blue (MB) molecules was used to characterize photocatalytic self-cleaning activities of thin film surfaces.The maximum antibacterial activity was achieved over 92 wt% SiO2 containing thin films. However, when the SiO2 content exceeds 92 wt%, photocatalytic antibacterial activity decreased considerably, which was explained by the dilution of TiO2 phase and inaccessibility of TiO2. Increase in photocatalytic antibacterial activity was attributed to increases in the relative surface area, roughness, hydroxyl (OH-) groups and bacterial adhesion. The favored bacterial adhesion enhanced direct contact of bacteria with TiO2 particles and surface reactive oxygen species.The highest initial decomposition rate of MB was obtained for 60 wt% SiO2 and the activity decreases as SiO2 concentration increases. The increase in photocatalytic activity by the SiO2 addition can be explained by the increase of the amount of MB per unit area of TiO2-SiO2 thin films.Different adsorption capability of thin films against MB molecule and E. coli cell was explained as the first reason why the antibacterial and self-cleaning activities reached their maximum values at different SiO2 ratios. The second reason could be related with the different control mechanisms of self-cleaning and antibacterial activities by different textural and surface properties.
Benzer Tezler
- Heterogeneous photocatalytic elimination of metal ions
Metal iyonların heterojen fotokatalitik yöntem ile arındırılması
DURATA ERTEK(HACİU)
- Photocatalytic hydrosilation of some dienes using m(CO)6 complexes
Bazı dienlerin m(CO)6 kompleksleri kullanılarak fotokatalitik hidrosilillenmesi
WAFA`A YASER ABDELGADER
Doktora
İngilizce
1993
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEKİR PEYNİRCİOĞLU
- Heterogeneous photo catalytic activity of transition-metal cation impregnated TiO2
Başlık çevirisi yok
PARISA DELJOVIE RAKHSSHANDEH BAZARGAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1993
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YÜKSEL İNEL
- Photocatalytic degradation of phthalic anhydride and dicarboxylic acids
Başlık çevirisi yok
AYŞE NEREN ÖKTE
