Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ผลของตัวรีดิวซ์ต่อการแทรกตัวของอนุภาคเงินระดับนาโนระหว่างแผ่นผลึกเคโอลิไนต์สำหรับประยุกต์เพื่อต้านแบคทีเรีย

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Effects of reducing agents on silver nanoparticle intercalated on kaolinite plated for antibacterial applications

Year (A.D.)

2010

Document Type

Thesis

First Advisor

ดุจฤทัย พงษ์เก่า คะชิมา

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

เทคโนโลยีเซรามิก

DOI

10.58837/CHULA.THE.2010.1000

Abstract

ในการทดลองนี้ได้สังเคราะห์อนุภาคเงินระดับนาโนด้วยกระบวนการทางเคมี แล้ว นำไปแทรกในชั้นดินเกาลินซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักในอุตสาหกรรมเซรามิก โดยจะใช้ตัวรีดิวซ์ที่ อ่อน 3 ชนิดด้วยกัน ได้แก่ กรดแอสคอร์บิค น้ำตาลดี-กลูโคส และแสง UV เป็นตัวรีดิวซ์ให้ ไอออนเงินกลายเป็นอนุภาคเงินแล้วแทรกในชั้นดินเกาลินเพื่อเพิ่มสมบัติการต้านแบคทีเรีย แต่อย่างไรก็ตาม ก่อนที่จะทำการรีดิวซ์อนุภาคเงินจะต้องขยายขนาดของชั้นดินด้วยไดเมทธิล ซัลฟอกไซด์ แล้วจึงนำไปผสมกับสารละลายซิลเวอร์ไนเตรต ในอัตราส่วน 0.1, 0.3, 0.5, 0.7 และ 1 wt % Ag/kaolin ผลการศึกษาพบว่า กรดแอสคอร์บิค เข้มข้น 0.4 M เป็นตัวรีดิวซ์ที่ เหมาะสม เนื่องจากร้อยละของผลิตภัณฑ์ที่ได้มีปริมาณสูงและอนุภาคเงินที่ได้มีขนาดเล็ก วิเคราะห์เฟสองค์ประกอบของดินที่ผ่านการแทรกด้วยอนุภาคเงินแล้ว เรียกว่าซิลเวอร์เคลย์ ด้วยเทคนิค XRD วิเคราะห์โครงสร้างจุลภาคด้วยเทคนิค SEM และ TEM แสดงให้เห็นว่ามี อนุภาคเงินแทรกอยู่ในชั้นดินเกาลิน เป็นสัดส่วนที่สัมพันธ์กับอัตราส่วนของ wt % Ag/kaolin ตอนเริ่มต้น สุดท้ายศึกษาสมบัติการต้านแบคทีเรียชนิด E.coli ของซิลเวอร์เคลย์ที่เตรียมได้ ณ อุณหภูมิห้อง และซิลเวอร์เคลย์ที่นำมาผ่านการเผาที่อุณหภูมิสูง 1200 ℃ ด้วยเทคนิค spread plate เพื่อหาปริมาณต่ำสุดของอนุภาคเงินระดับนาโนในดินเกาลินที่แสดงผลต้าน แบคทีเรีย พบว่า 0.3 wt % Ag/kaolin แสดงผลการต้านแบคทีเรียทั้งที่อุณหภูมิห้องและ 1200 ℃ นอกจากนี้ ยังพบว่าผลการต้านแบคทีเรียที่วิเคราะห์ด้วยเทคนิค disc diffusion แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า ค่าการต้านแบคทีเรียที่วิเคราะห์ได้จากการวัดเส้นผ่าศูนย์การของ inhibition โซน มีขนาด 17 และ 15 mm ที่อุณหภูมิห้องและ 1200 ℃ ตามลำดับ

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Silver nanoparticles were synthesized by chemical reduction, then intercalated into a layer of kaolinite, one of an important raw material in ceramic industries was performed. Three kinds of weak reducing agents : Ascorbic acid, D-glucose and UV irradiation, were used to reduce the absorbed silver ion (Ag⁺) to metallic silver nanoparticles (Ag⁰) for antimicrobial purpose. Prior to this step, the lamellae of kaolin was enlarged by intercalation of dimethyl sulfoxide (DMSO), then it was suspended in aqueous AgNO₃ solution with various ratios of Ag to kaolin at 0.1, 0.3, 0.5, 0.7 and 1 wt %. The results indicated that 0.4 M ascorbic acid was the optimum reducing agent because it could produce the highest percent yield and the smallest particle size of Ag particles. Phase analysis of the as-prepared modified kaolin which is so called as “silver clay" characterized by XRD, microstructure observed by SEM and TEM showed that there were silver particles in the silver clay which was correlated to the initial ratio of Ag to kaolin. Finally, antibacterial activities against E.coli of the as-prepared silver clay and the as-calcined silver clay at 1200 ℃ were tested by spread plate technique to find the minimum inhibitory concentration (MIC) of silver nanoparticle. The result showed that 0.3 wt % Ag/kaolin was the MIC for both of the as-prepared and the as-calcined samples. Moreover, the result of antibacterial activity performed by disc diffusion method also clearly observed that the mean diameters of inhibition zone were 17 and 15 mm for the as-prepared and the as-calcined Ag clay, respectively.

Link to Full Text

Share

COinS