Синтез и исследование структуры и свойств фотоактивных ZnO-SnO_2-Ag(AgCl) наноматериалов для медицины и экологических приложений
Российского научного фонда, «Поверхностная фотоэмиссия из металл-полупроводниковых наноструктур для эффективного фотокаталитического расщепления воды», № 20-19-00559
Волынкин В.М.1, Данилович Д.П.2, Евстропьев С.К.1,2,3, Дукельский К.В.1,3,4, Сенчик К.Ю.5, Садовничий Р.В.1, Киселев В.М.1, Багров И.В.1, Саратовский А.С.2,6, Никоноров Н.В.3, Безбородкин П.В.1
1Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет), Санкт-Петербург, Россия
3Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
4Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, Санкт-Петербург, Россия
5Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова, Санкт-Петербург, Россия
6Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
Email: saratovskija@inbox.ru
Поступила в редакцию: 15 января 2021 г.
В окончательной редакции: 15 января 2021 г.
Принята к печати: 5 февраля 2021 г.
Выставление онлайн: 24 февраля 2021 г.
Осуществлен полимерно-солевой синтез фотоактивных ZnO-SnO_2-Ag(AgCl) наноматериалов, способных генерировать химически активный синглетный кислород под действием УФ излучения и синего света. Исследования структуры и свойств материалов проводилось методами оптической и люминесцентной спектроскопии, рентгенофазового и электронно-микроскопического анализов. Установлено, что структура материалов ZnO-SnO_2-Ag(AgCl) состоит из гексагональных кристаллов ZnO со структурой вюрцита, тетрагональных нанокристаллов SnO2, имеющих структуру рутила, а также кристаллов Ag и AgCl. Материалы преимущественно состоят из наночастиц, имеющих размер 50-60 nm. Полученные материалы характеризуются способностью генерировать химически активный синглетный кислород и обладают бактерицидными свойствами против как грам-положительных, так и грам-отрицательных бактерий. Увеличение содержания серебра в материалах усиливает их бактерицидные свойства. Ключевые слова: люминесценция, ZnO, кристалл, синглетный кислород.
- Ong Chin Boon, Ng Law Yong, Mohammad A.W. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018. V. 81. N 1. P. 536
- Lee Kian Mun, Lai Wei, Ngai Koh Sing, Juan Joon Ching // Water Research. 2016. V. 88. P. 428
- Qi Kezhen, Cheng Bei, Yu Jiaguo, Ho Wingkei // J. Alloys Comp. 2017. V. 727. P. 792
- Chatterjee D., Dasgupta S. // J. Photochem. Photobiol. C: Photochem. Reviews. 2005. V. 6. N 2. P. 186
- Evstropiev S.K., Dukelskii K.V., Karavaeva A.V., Vasilyev V.N., Kolobkova E.V., Nikonorov N.V., Evstropyev K.S. // J. Mater. Sci.: Mater. in Med. 2017. V.28. N 7. P. 102. doi 10.1007/s10856-017-5909-4
- Toshihiro D., Yoshio N. // J. Phys. Chem. C. 2007. V. 111. 4420
- Krasnovsky A.A., Ambartzumian R.V. // Chem. Phys. Lett. 2004. V. 400. P. 531
- Li Y., Zhang W., Niu J., Chen Y. // ACS Nano. 2012. V. 6. P. 5164
- Kiselev V.M., Kislyakov I.M., Burchinov A.N. // Opt. Spectrosc. 2016. V. 120. N 4. P. 520
- Киселев В.М., Евстропьев С.К., Стародубцев А.М. // Опт. и спектр. 2017. Т. 123. N 5 С. 798; Kiselev V.M., Evstropiev S.K., Starodubtsev A.M. // Opt. Spectrosc. 2017. V. 123. N 5. P. 809
- Vatansever F., de Melo W.C.M.A., Avci P. et al. Antimicrobial strategy centered around reactive oxygen species --- bactericidal antibiotics, photodynamic therapy, and beyond. FEMS Microbiol. Rev. 2013. V. 37. P. 955--989
- Akram N., Guo J., Ma W., Guo Y., Hassan A., Wang J. // Sci. Rep. 2020. V. 10. P. 1019
- Das S., Misra A.J., Rahman A.P.H., Das B., Jayabalan R., Tamhankar A.J., Mishra A., Lundborg C.S., Tripathy S.K. // Appl. Catalysis B: Environmental. 2019. V. 259. 118065
- Евстропьев С.К., Волынкин В.М., Киселев В.М., Дукельский К.В., Евстропьев К.С., Демидов В.В., Гатчин Ю.А. // Квант. электрон. 2017. Т. 47. N 12. С. 1125; Evstrop'ev S.K., Volynkin V.M., Kiselev V.M., Dukelskii K.V., Evstrop'ev K.S., Demidov V.V., Gatchin Yu.A. // Quantum Electronics. 2017. V. 47. N 12. P. 1125
- Lin Feng, Cojocaru B., Chou Chia-Ling, Cadigan C.A., Ji Yazhou, Nordlund D., Weng Tsu-Chien, Zheng Zhifeng, P\^a rvulescu V.I., Richards R.M. // ChemCatChem. 2013. V. 5. N 12. P. 3841
- Wang Sheng, Kuang Panyong, Cheng Bei, Yu Jiaguo, Jiang Chuanjia // J. Alloys Comp. 2018. V. 741. P. 622
- Wang Yongqian, Ma Qun, Jia Hanxiang, Wang Zhengshu // Ceram. Int. 2016. V. 42. N 9. P. 10751
- Vela N., Cali n M., Yanez-Gascon M. J., Garrido I., Perez-Lucas G., Fenoll J., Navarro S. // Environ. Sci. and Pollution Research. 2018. V. 25. 34995
- Evstropiev S.K., Lesnykh L.V., Karavaeva A.V., Nikonorov N.V., Oreshkina K.V., Mironov L.Yu., Maslennikov S.Yu., Kolobkova E.V., Bagrov I.V. // Chem. Engineering and Processing --- Process Intensification. 2019. V. 142. 107587. doi 10.1016/j.cep.2019.107587
- Lamba R., Umar A., Mehta S.K., Kansal S.K. // J. Alloys Comp. 2015. V. 653. P. 327
- Evstropiev S.K., Karavaeva A.V., Petrova M.A., Nikonorov N.V., Vasilyev V.N., Lesnykh L.L., Dukelskii K.V. // Mater. Today Comm. 2019. V. 21. 100628
- Pascariu P., Airinei A., Olaru N., Olaru L., Nica V. // Ceram. Int. 2016. V. 42. N 6. P. 6775
- Arooj S., Nasir S., Nadman A., Ahmad N., Muhammad B., Ahmad I., Mazhar K., Abbasi R. // Beilstein J. Nanotechnol. 2015. V. 6. P. 570
- Michael R.J.V., Sambandam B., Muthukumar T., Umapathy M.J., Manoharan P.T. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. V. 16. P. 8511
- Sanchez Zeferino R., Barboza Flores M., Pal U. // J. Appl. Phys. 2011. V. 109. 014308
- Huang Z., Zheng X., Yan D., Yin G., Liao X., Kang Y., Yao Y., Huang D., Hao B. // Langmuir. 2008. V. 24. P. 4140
- Warneck P., Wurzinger C. // J. Phys. Chem. 1988. V. 92. N 22. P. 6278
- Kan Caixia, Cai Weiping, Li Cuncheng, Zhang Lide // J. Mater. Res. 2005. V. 20. N 7. P. 320
- Hongshui Wang, Xueliang Qiao, Jianguo Chen, Xiaojian Wang, Shiyuan Ding // Mater. Chem. Phys. 2005. V. 94. P. 449
- Lecoultre S., Rydlo A., Buttet J., Felix C., Gilb S., Harbich W. // J. Chem. Phys. 2011. V. 134. 184504. doi 10.1063/1.3589357
- Stolyarchuk M.V., Sidorov A.I. // Opt. Spectrosc. 2018. V. 125. N 3. P. 305
- Evstropiev S.K., Nikonorov N.V., Saratovskii A.S. // Research on Chemical Intermediates. 2020. V. 46. N 9. P. 4033. doi 10.1007/s11164-020-04189-6
- Evstropiev S.K., Nikonorov N.V., Saratovskii A.S., Dukelskii K.V., Vasiliev V.N., Karavaeva A.V., Soshnikov I.P. // J. Photochem. Photobiol. A: Photochem. 2020. V. 403. 112858. doi 10.1016/j.jphotochem.2020.112858
- Ashenfelter B.A., Desireddy A., Sung Hei Yan, Goodson III T., Bigioni T.P. // J. Phys. Chem. C. 2015. V. 119. P. 20728
- Van der Linden M., Barendregt A., van Bunningen A.J., Chin P.T.K., Thies-Weesie D., de Groot F.M.F., Meijerink A. // Nanoscale. 2016. V. 8. P. 19901
- Ershov B.G., Janata E., Henglein A., Fojtik A. // J. Phys. Chem. 1993. V. 97. P. 4589
- Ramsay H.S., Silverman M.M., Simon D., Oleschuk R.D., Stamplecoskie K.G. // Nanoscale. 2019. V. 11. P. 20522. doi 10.1039/C9NR07626c
- Gueve X.L., Spies C., Schneider-Daum N., Jung G., Scheneder M. // Nano Res. 2014. V. 5. N 6. P. 379
- Silvert P.-Y., Herrara-Urbina R., Tekaia-Elhsissen K. // J. Mater. Chem. 1997. V. 7. N 2. P. 293
- Nakamura T., Magara H., Herbani Y., Sato S. // Appl. Phys. A. 2011. V. 104. P. 1021
- Chitradevi Thangaraju, Jestin Lenus A., Victor Jaya N. // Mater. Research Express. 2020. V. 7. 015011
- He R., Qian X., Yin J., Zhu Z. // J. Mater. Chem. 2002. V. 12. P. 3783
- Истомина О.В., Евстропьев С.К., Колобкова Е.В., Трофимов А.О. // Опт. и спектр. 2018. T. 124. N 6. С. 742; Istomina O.V., Evstropiev S.K., Kolobkova E.V., Trofimov A.O. // Opt. Spectrosc. 2018. V. 124. N 6. P. 774
- Bhattacharyya Sayan, Gedanken A. // J. Phys. Chem. C. 2008. V. 112. P. 659--665
- Raoufi D. // J. Luminescence. 2013. V. 134. P. 213
- Seki H., Ishizawa N., Mizutani N., Kato M.J. // Ceramic Association. Japan. 1984. V. 92. N 1064. P. 219
- Rodnyi P.A., Chernenko K.A., Venevtsev I.D. // Opt. Spectrosc. 2018. V. 125. N 3. P. 372.
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.