Geri Dön

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

  1. Tez No: 313672
  2. Yazar: BERİL KORKMAZ ERDURAL
  3. Danışmanlar: PROF. UFUK BÖLÜKBAŞI, PROF. DR. GÜRKAN KARAKAŞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 207

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

  1. Application of semi conductor films over glass/ceramic surfaces and their low temperature photocatalytic activity

    Cam/seramik yüzeylere yarı iletken film uygulamaları ve bu filmlerin düşük sıcaklıkta fotokatalitik aktivitesi

    TUĞÇE İRFAN ERSÖZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. GÜRKAN KARAKAŞ

  2. İç ortam havasından biyoaerosol giderimi için pilot ölçekte antimikrobiyal nanolif filtrelerin üretimi ve mobil hava sterilizasyon sisteminin geliştirilmesi

    Production of pilot scale antimicrobial nanofiber filters for bioaerosol removal from indoor air and development of a mobile air sterilization system

    ABDURRAHMAN TANRIVERDİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER

  3. Gümüş nanopartikül katkılı TiO2 kaplayarak süperhidrofobik kumaş üretilmesi

    Production of superhydrophobic fabric by coating silver nanoparticles doped TiO2

    HAKAN GÖRGÜLÜER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    KimyaSakarya Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAHMUT ÖZACAR

  4. Green synthesis of silver nanoparticles from Hibiscus syriacus plant species extract and identifying their antioxidant, antimicrobial and photocatalytic activity

    Hibiscus syriacus bitki türü ekstraktından gümüş nanopartiküllerin yeşil sentezi ve antioksidan, antimikrobiyal ve fotokatalitik aktivitelerinin belirlenmesi

    ZAKARYA ABDULELAH ALI RASHED

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    BiyokimyaÜsküdar Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BETÜL GÜRÜNLÜ

  5. MgO ara yüzey tabakalı yarıiletken aygıtların elektronik ve optoelektronik özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of electronic and optoelectronic properties of MgO interface layer semiconductor devices

    BAŞAK ÇAĞLAYAN TOPRAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Fotonik Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SAİME ŞEBNEM AYDIN