Püskürtmeli Kurutma ve Ardından Termal Bozunma ile Sentezlenen Mn Katkılı ZnO Nanotozların Antibakteriyel ve Optik Özellikleri

Homojen dağılımlı Mn katkılı ZnO nanotozlar, püskürtmeli kurutma ve termal bozunma ikili yöntemleri kullanılarak sentezlenmiştir. Sentez, çinko asetat tozları içeren püskürtmeli kurutma bulamacında gerçekleştirilmiş olup, ardından hazırlanan tozlar 300, 400 ve 500oC’de kalsine edimiştir. Sentez sırasında 0,01-0,05 M arasında farklı konsantrasyonlarda mangan (II) asetat ilave edilerek Mn katkısı sağlanmıştır. Elde edilen tozların karalterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Faz analizinin sonuçları, Mn katkılı ZnO nanotozlarının, altıgen bir yapıda tek bir ZnO fazına sahip olduğunu ortaya çıkardı. Mikroyapısal ve UV- görünür karakterizasyon sonuçlarına göre Mn katkısı, ZnO nanotozlarının morfolojilerini ve optik özelliklerini değiştirmiştir. Ayrıca sonuçlar, Mn ilavesinin sentezlenmiş ZnO nanotozların antibakteriyel performansını önemli ölçüde artırabildiğini ortaya koymuştur.

Antibacterial and Optical Properties of Mn Doped ZnO Nanopowders Synthesized via Spray Drying and Subsequent Thermal Decomposition

Mn doped ZnO nanopowders with homogenous particle distribution were synthesized using spray drying and thermal decomposition dual methods. Synthesis was carried out in spray drying slurry containing zinc acetate powders followed by calcining the as-prepared powders at 300, 400, and 500oC. Mn doping was achieved by adding manganese (II) acetate at different concentrations between 0.01-0.05 M during the synthesis. The obtained powders were characterized by a variety of characterization techniques. The results of phase analysis revealed that Mn-doped ZnO nanopowders having a single hexagonal structured ZnO phase. According to the results of microstructural and UV-vis characterizations; morphologies and optical properties of the Mn-doped ZnO nanopowders were affected by Mn doping. Furthermore, the results of this study exhibited that the addition of Mn have a significant influence on the antibacterial performance of the synthesized ZnO nanopowders.

___

  • 1. Ozgur U., Alivov Y.I., Liu C., Take A., Reshchikov M.A., Dogan S., Avrutin V., Cho S.J., Markoc H., 2005. A Comprehensive Review of ZnO Materials and Devices, Journal of Applied Physics, 98, 041301.
  • 2. Khosravi-Gandomani S., Yousefi R., Jamali- Sheini F., Huang N.M., 2014. Optical and Electrical Properties of P-type Ag-doped ZnO Nanostructures, Ceramics International, 40, 7957-7963.
  • 3. Yousefi, R., Jamli-Sheini, F., 2012. Effect of Chlorine Ion Concentration on Morphology and Optical Properties of Cl-doped ZnO Nanostructures, Ceramics International, 38(7), 5821-5825.
  • 4. Ravichandran, K., Karthika, K., Sakthivel, B., Jabena Begum, N., Snega, S., Swaminathan, K., Senthamilselvi, V., 2014. Tuning the Combined Magnetic and Antibacterial Properties of ZnO Nanopowders Through Mn Doping for Biomedical Applications, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 358-359, 50–55.
  • 5. Mote, V.D., Dargad, J.S., Purushotham, Y., Dole, B.N., 2015. Effect of Doping on Structural, Physical, Morphological and Optical Properties of Zn1-xMnxO Nano- particles, Ceramics International, 41, 15153–15161.
  • 6. Omri, K., El, Ghoul, J., Lemine, O.M., Bououdina, M., Zhang, B., El Mira, L., 2013. Magnetic and Optical Properties of Manganese Doped ZnO Nanoparticles Synthesized by Sol– gel Technique, Superlattices and Microstructures 60, 139–147.
  • 7. Ma, X., Wang, Z., 2011. The UV and Blue Light Emission Properties of Mn Doped ZnO Nanocrystals, Microelectronic Engineering, 88(10), 3168-3171.
  • 8. Bhat, S.V., Deepak, F.L., 2005. Tuning the Bandgap of ZnO by Substitution with Mn2+, Co2+ and Ni2+, Solid State Communications, 135(6), 345-347.
  • 9. Senthilkumaar, S., Rajendran, K., Banerjee, S., Chinic, T.K., Sengodan, V., 2008. Influence of Mn Doping on the Microstructure and Optical Property of ZnO, Materials Science in Semiconductor Processing, 11(1) 6-12.
  • 10. Vethanathan, S.J.K., Brightson, M., Sundar, S.M., Perumal, S., 2011. Synthesis of Mn Doped ZnO Nanocrystals by Solvothermal Route and its Characterization, Materials Chemistry and Physics, 125, 872–875.
  • 11. Jiang, Y.J., Wang, W., Jing, C.B., Cao, C.Y., Chu, J.H., 2011. Sol-gel Synthesis, Structure and Magnetic Properties of Mn-doped ZnO Diluted Magnetic Semiconductors, Materials Science and Engineering: B 176, 1301–1306.
  • 12. Yan, H.L., Wang, J.B., Zhong, X.L., 2011. Zn- catalyzed Growth Processes and Ferromagnetism of Mn-doped ZnO Nanorods on Si Substrate, Applied Surface Science, 257, 5017–5020.
  • 13. Duman, Ş., Ozkal, B., 2016. Powder State Characterization of ZnO/C and NiO/C Composite Nanopowders Synthesized Via Spray Drying Subsequent Thermal Decomposition, XIII. International Congress Winter Session ‘Machines, Technologies, Materials’ (MTM 2016), 14-17 September 2016, Varna – Bulgaria, 36-39.
  • 14. Duman, Ş., Ozkal, B., 2016. Effect of Dopant and Binder on the Formation of ZnO Powders During Thermal Decomposition of Spray Dried Zinc-acetate Based Granules, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, 18, 705-711.
  • 15. Bertrand, G., Roy, P., Filiatre, V., Coddet, C., 2005. Spray-dried Ceramic Powders: A Quantitative Correlation Between Slurry Characteristics and Shapes of the Granules, Chemical Engineering Science, 60, 95-102.
  • 16. Lin, B., Wen, Z.Y., Gu, Z.H., Huang, S.H., 2008. Morphology and Electrochemical Performance of Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2 Cathode Material by a Slurry Spray Drying Method, Journal of Power Sources, 175, 564-569.
  • 17. Panda, J., Sasmal, I., Nath, T.K., 2016. Magnetic and Optical Properties of Mn-doped ZnO Vertically Aligned Nanorods Synthesized by Hydrothermal Technique, AIP Advances, 6, 035118-10.
  • 18. Toloman, D., Mesaros, A., Popa, A., Raita, O., Silipas, T.D., Vasile, B.S., Pana, O., Giurgiu, L.M., 2013. Evidence by EPR of Ferromagnetic Phase in Mn-doped ZnO Nanoparticles Annealed at Different Temperatures, Journal of Alloys and Compounds. 551, 502–507.
  • 19. Urbieta, A., Fernández, P., Piqueras, J., 2012. Nanowires and Stacks of Nanoplates of Mn Doped ZnO Synthesized by Thermal Evaporation-deposition, Materials Chemistry and Physics, 132, 1119–1124.
  • 20. Ahmed, S.A., 2017. Structural, Optical, and Magnetic Properties of Mn-doped ZnO Samples, Results in Physics, 7, 604–610.
  • 21. Li, W., Wang, G., Chen, C., Liao, J., Li, Z., 2017. Enhanced Visible Light Photocatalytic Activity of ZnO Nanowires Doped with Mn2+ and Co2+ Ions, Nanomaterials 7, 1-11.
Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi dergisi-Cover
  • ISSN: 2757-9255
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2009
  • Yayıncı: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Püskürtmeli Kurutma ve Ardından Termal Bozunma ile Sentezlenen Mn Katkılı ZnO Nanotozların Antibakteriyel ve Optik Özellikleri

Şeyma DUMAN, Büşra BULUT, Burak ÖZKAL

Elektrik Kontak Kesicilerde Kullanabilmek için Aşınma Dirençli Polimer ve Polimer Kompozit Malzemelerin Belirlenmesi

Hüseyin Ünal ÜNAL, Salih Hakan Yetgin YETGİN

Karbon Nanotüp ile Modifiye Edilmiş Fiber Takviyeli Laminelerin Isıl ve Elektriksel Özelliklerinin Teorik Analizi

Fatih DARICIK, Alparslan TOPCU

Analitik Hiyerarşi Süreci ve Veri Önişleme Yoluyla Türkiye’nin Güç Sistemi Portföyünün Planlanması

Üzeyir FİDAN, Mehmet ATAK

Afyonkarahisar-Dinar Dombayova Kömür Sahasının Tektono- Stratigrafik İncelemesi, Saha İçindeki Linyit Depolarının Jeolojik Gelişimi ve Rezerv Olanakları

Kemal PEKKIYICI, Ulvi Can ÜNLÜGENÇ, Hatice KARAKILÇIK

Stereolitografi (SLA) Tekniği ile Basılan 3 Boyutlu Polimer Yapılarda İkincil Kürleme Süresinin Mekanik Özelliklere Etkisi

İsmail AKTİTİZ, Kadir AYDIN, Alparslan TOPCU

Hava Koşullarının ve Bazı Demografik Özelliklerin Doğrulanmış COVID-19 Vakaları Üzerine Etkisi: Türkiye’nin 12 İstatistik Bölgesi Analizi

Selin Saraç SARAÇ, Melik KOYUNCU

Bitümlü Sıcak Karışımlarda Kireçtaşı ve Volkanik Cüruf Filler Kullanımının Dayanıma Etkisinin Araştırılması

Nur Erdem AKGÜL ŞEKER, Ali SARIIŞIK

Ülkemiz Madencilik Sektöründe Görülen Meslek Hastalıklarının İncelenmesi

İlknur EROL

Güneş Sıcak Su Isıtma Sistemleri için Termo Ekonomik Optimizasyon Üzerine Bir Çalışma

Mehmet Sait SÖYLEMEZ, Murtaza YILDIRIM