Электровзрывной синтез наночастиц ZnO-Ag с высокой антибактериальной активностью | Технологии безопасности жизнедеятельности. 2023. № 1. DOI: 10.17223/7783494/1/11

Электровзрывной синтез наночастиц ZnO-Ag с высокой антибактериальной активностью

Статья посвящена синтезу янус-наночастиц ZnO-Ag электрическим взрывом двух проволок в кислородосодержащей атмосфере. Установлено, что смещение полосы поглощения ZnO-Ag по сравнению с ZnO в видимую область спектра способствует более высокой фотохимической активности наночастиц при облучении видимым светом. Наночастицы ZnO-Ag проявляли высокую антибактериальную активность в отношении модельных и госпитальных штаммов, которая была выше или сравнима с препаратами на основе наночастиц серебра. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 4

Ключевые слова

электрический взрыв проволок, наночастицы ZnO-Ag, фотокатализаторы, бикомпонентные наночастицы, антибактериальные наночастицы

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Бакина Ольга Владимировна	Институт физики прочности и материаловедения СО РАН	доктор технических наук, старший научный сотрудник	ovbakina@ispms.tsc.ru
Глазкова Елена Алексеевна	Институт физики прочности и материаловедения СО РАН	кандидат технических наук, старший научный сотрудник	eagl@ispms.tsc.ru
Сваровская Наталья Валентиновна	Институт физики прочности и материаловедения СО РАН	кандидат химическитх наук, старший научный сотрудник	nvsv@ispms.tsc.ru
Волков Александр Максимович	Сибирский государственный медицинский университет	студент	sancho_poncho@mail.ru
Ворожцов Александр Борисович	Томский государственный университет	доктор физико-математических наук, профессор, проректор по научной и инновационной деятельности	abv1953@mail.ru
Лернер Марат Израильевич.	Институт физики прочности и материаловедения СО РАН; Томский государственный университет	доктор технических наук, заведующий лабораторией физикохимии высокодисперсных материалов; главный научный сотрудник лаб. нанотехнологий металлургии	lerner@ispms.tsc.ru

Всего: 6

Ссылки

Pillai P.P., Kowalczyk B., Kandere-Grzybowska K., Borkowska M., Grzybowski B.A. Engineering gram selectivity of mixed-charge gold nanoparticles by tuning the balance of surface charges // Angewandte Chemie International Edition. 2016. V. 55(30). P. 86108614.

Huo S., Jiang Y., Gupta A., Jiang Z., Landis R.F., Hou S., Rotello V.M. Fully zwitterionic nanoparticle antimicrobial agents through tuning of core size and ligand structure // ACS nano. 2016. V. 10(9). P. 8732-8737.

Li W.R., Xie X.B., Shi Q.S., Zeng H.Y., Ou-Yang Y.S., Chen Y.B. Antibacterial activity and mechanism of silver nanoparticles on Escherichia coli // Applied microbiology and biotechnology. 2010. V. 85(4). P. 1115-1122.

Upadhyay G.K., Rajput J.K., Pathak T.K., Kumar V., Purohit L.P. Synthesis of ZnO: TiO2 nanocomposites for photocatalyst application in visible light // Vacuum. 2019. V. 160. P. 154-163.

Sanchez-Lopez E., Gomes D., Esteruelas G., Bonilla L., Lopez-Machado A.L., Galindo R., Souto E.B. Metal-based nanoparticles as antimicrobial agents: an overview // Nanomaterials. 2020. V. 10(2). P. 292.

Lee K.M., Lai C. W., Ngai K.S., Juan J.C. Recent developments of zinc oxide based photocatalyst in water treatment technology: a review // Water research. 2016. V. 88. P. 428-448.

Kumar S., Pandit V., Bhattacharyya K., Krishnan V. Sunlight driven photocatalytic reduction of 4-nitrophenol on Pt decorated ZnO-RGO nanoheterostructures // Materials Chemistry and Physics. 2018. V. 214. P. 364-з7б.

Viorica G.P., Musat V., Pimentel A., Calmeiro T.R., Carlos E., Baroiu L., Fortunato E. Hybrid (Ag) ZnO/Cs/PMMA nanocomposite thin films // Journal of Alloys and Compounds. 2019. V. 803. P. 922-933.

Sharma V., Harith G., Kumar S., Sharma R., Reddy K.L., Bahuguna A., Krishnan V. Amorphous titania matrix impregnated with Ag nanoparticles as a highly efficient visible-and sunlight-active photocatalyst material // Materials technology. 2017. V. 32(8). P. 461-471.

Saravanan R., Karthikeyan N., Gupta V.K., Thirumal E., Thangadurai P., Narayanan V., Stephen A.J.M.S. ZnO/Ag nanocomposite: an efficient catalyst for degradation studies of textile effluents under visible light // Materials Science and Engineering: C. 2013. V. 33 (4). P. 2235-2244.

Rokesh K., Mohan S.C., Karuppuchamy S., Jothivenkatachalam K. Photo-assisted advanced oxidation processes for Rhodamine B degradation using ZnO-Ag nanocomposite materials // Journal of environmental chemical engineering. 2018. V. 6(3). P. 3610-3620.

Burlibaqa L., Chifiriuc M.C., Lungu M.V., Lungulescu E.M., Mitrea S., Sbarcea G., Hermenean A. Synthesis, physico-chemical characterization, antimicrobial activity and toxicological features of AgZnO nanoparticles // Arabian Journal of Chemistry. 2020. V. 13(2). P. 41804197.

Li Z., Zhang F., Meng A., Xie C., Xing J. ZnO/Ag micro/nanospheres with enhanced photocatalytic and antibacterial properties synthesized by a novel continuous synthesis method // RSC Advances. 2015. V. 5(1). P. 612-620.

Thatikayala D., Banothu V., Kim J., Shin D.S., Vijayalakshmi S., Park J. Enhanced photocatalytic and antibacterial activity of ZnO/Ag nanostructure synthesized by Tamarindus indica pulp extract // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2020. V. 31(7). P. 5324-5335.

Zare M., Namratha K., Alghamdi S., Mohammad Y.H.E., Hezam A., Zare M., Zhang X. Novel green biomimetic approach for synthesis of ZnO-Ag nanocomposite; antimicrobial activity against food-borne pathogen, biocompatibility and solar photocatalysis // Scientific reports. 2019. V. 9(1). P. 1-15.

El-Nahhal I.M., Salem J., Anbar R., Kodeh F.S., Elmanama A. Preparation and antimicrobial activity of ZnO-NPs coated cotton/starch and their functionalized ZnO-Ag/cotton and Zn (II) curcumin/cotton materials // Scientific reports. 2020. V. 10(1). P. 110.

Seong S., Park I.S., Jung Y.C., Lee T., Kim S.Y., Park J.S., Ahn J. Synthesis of Ag-ZnO core-shell nanoparticles with enhanced photocatalytic activity through atomic layer deposition // Materials & Design. 2019. V. 177. P. 107831.

Lerner M.I., Pervikov A. V., Glazkova E.A., Svarovskaya N. V., Lozhkomoev A.S., Psakhie S.G. Structures of binary metallic nanoparticles produced by electrical explosion of two wires from immiscible elements // Powder Technology. 2016. V. 288. P. 371-378.

Bakina O.V., Glazkova E.A., Pervikov A.V., Rodkevich N.G., Vornakova E.A., Chzhou V.R., Lerner M.I. Electric explosion of wires as versatile method for antibacterial Janus-like ZnO-Ag nanoparticles preparation // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2021. V. 32(8). P. 10623-10634.

Markova Z., Siskova K.M., Filip J., Cuda J., Kolar M., Safarova K., Zboril R Air stable magnetic bimetallic Fe-Ag nanoparticles for advanced antimicrobial treatment and phosphorus removal // Environmental science & technology. 2013. V. 47(10). P. 5285-5293.

Alharth F.A., Alghamdi A.A., Al-Zaqri N., Alanazi H.S., Alsyahi A.A., Marghany A.E., Ahmad N. Facile one-pot green synthesis of Ag-ZnO Nanocomposites using potato peeland their Ag concentration dependent photocatalytic properties // Scientific Reports. 2020. V. 10(1). P. 1-14.

Primo J.D.O., Horsth D.F., Correa J.D.S., Das A., Bittencour, C., Umek P., Anaissi F.J. Synthesis and Characterization of Ag/ZnO Nanoparticles for Bacteria Disinfection in Water // Nanomaterials. 2022. V. 12(10). P. 1764.

Panwar A., Yadav K.L. Yadav K.L. Silver doped zinc oxide nanostructures with antibacterial properties against GFP-expressing antibiotic resistant Escherichia coli // Materials Letters. 2022. V. 309. P. 131469.

Essawy A.A., Alsohaimi I.H., Alhumaimess M.S., Hassan H.M., Kamel M.M. Green synthesis of spongy Nano-ZnO productive of hydroxyl radicals for unconventional solar-driven photocatalytic remediation of antibiotic enriched wastewater // Journal of Environmental Management. 2020. V. 271. P. 110961.