Anti-bacteria activity of carbon nanotubes grown on trimetallic catalyst
Creators
- 1. Federal University of Technology Minna
Description
Trimetallic catalyst was prepared using wet impregnation method to produce carbon nanotubes (CNTs) through the method of catalytic chemical vapor deposition (CCVD). Characterization of the developed catalyst and CNTs were carried out using thermogravimetric analysis (TGA), x-ray diffraction (XRD), specific surface area Brunauer-Emmett-Teller (BET), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), high-resolution scanning electron microscopy (HRSEM)/energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM)/selected area electron diffraction (SAED). The BET and TGA analysis indicated that the catalyst has a high surface area and is thermally stable. The FTIR of the developed catalyst shows notable functional group with presence of unbound water. The HRSEM of the catalyst revealed agglomerated, homogeneous and porous particles while the HRSEM/HRTEM of the produced CNTs gave the formation of long strand of multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs), and homogeneous crystalline fringe like structure with irregular diameter. EDS revealed the dominance of carbon in the elemental composition. XRD/SAED patterns of the catalyst suggest high dispersion of the metallic particles in the catalyst mixture while that of the CNTs confirmed that the produced MWCNTs were highly graphitized and crystalline in nature with little structural defects. The anti-bacteria activity of the produced MWCNTs on Klebsiella pneumoneae, Escherichia coli, and Pseudomonas aeruginosa was also carried out. It was observed that the produced MWCNTs have an inhibitory property on bacteria; Escherichia coli and Klebsiella pneumoneae from zero day ( and ) through to twelfth day (Nil count) respectively. It has no effect on Pseudomonas aeruginosa with too numerous to count at zero-sixth day, but a breakdown in its growth at ninth-twelfth day (). This study implied that MWCNTs with varying diameter and well-ordered nano-structure can be produced from catalyst via CCVD method, and it can be recommended that the MWCNTs can be used to treat infected media contaminated with Klebsiella pneumoneae, Escherichia coli, and Pseudomonas aeruginosa.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تم تحضير المحفز ثلاثي الفلزات باستخدام طريقة التشريب الرطب لإنتاج الأنابيب النانوية الكربونية (CNTs) من خلال طريقة ترسيب البخار الكيميائي الحفاز (CCVD). تم توصيف المحفز المطور والأشعة تحت الحمراء باستخدام تحليل الثقل النوعي الحراري (TGA)، وانحراف الأشعة السينية (XRD)، ومساحة السطح المحددة بروناور- إيميت- تيلر (BET)، ومطياف الأشعة تحت الحمراء المحول لفورييه (FTIR)، والمجهر الإلكتروني للمسح عالي الدقة (HRSEM)/مطيافية الأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDS) والمجهر الإلكتروني للإرسال عالي الدقة (HRTEM)/حيود الإلكترون للمنطقة المحددة (SAED). أشار تحليل BET و TGA إلى أن المحفز له مساحة سطح عالية ومستقر حراريًا. يُظهر FTIR الخاص بالمحفز المطور مجموعة وظيفية ملحوظة مع وجود مياه غير مقيدة. كشف HRSEM الخاص بالمحفز عن جسيمات متكتلة ومتجانسة ومسامية بينما أعطى HRSEM/HRTEM الخاص بـ CNTs المنتجة تكوينًا لجديلة طويلة من الأنابيب النانوية الكربونية متعددة الجدران (MWCNTs)، وهياكل بلورية متجانسة مثل البنية ذات القطر غير المنتظم. كشف EDS عن هيمنة الكربون في التكوين العنصري. تشير أنماط XRD/SAED للمحفز إلى تشتت مرتفع للجسيمات المعدنية في خليط المحفز بينما أكدت أنماط CNTs أن MWCNTs المنتجة كانت عالية الجرافيت وبلورية بطبيعتها مع عيوب هيكلية قليلة. كما تم تنفيذ النشاط المضاد للبكتيريا من MWCNTs المنتجة على Klebsiella pneumoneae و Escherichia coli و Pseudomonas aeruginosa. لوحظ أن MWCNTs المنتجة لها خاصية مثبطة على البكتيريا ؛ الإشريكية القولونية والكليبسيلا الرئوية من يوم الصفر ( و ) حتى اليوم الثاني عشر (عدد الصفر) على التوالي. ليس له أي تأثير على الزائفة الزنجارية مع عدد كبير للغاية لا يمكن عده في اليوم السادس، ولكن انهيار في نموه في اليوم التاسع والثاني عشر (). أشارت هذه الدراسة إلى أن MWCNTs ذات القطر المتفاوت والبنية النانوية الجيدة الترتيب يمكن إنتاجها من المحفز عبر طريقة CCVD، ويمكن التوصية باستخدام MWCNTs لعلاج الوسائط المصابة الملوثة بالكلبسيلا الرئوية والإشريكية القولونية والزائفة الزنجارية.Translated Description (French)
Le catalyseur trimétallique a été préparé en utilisant la méthode d'imprégnation par voie humide pour produire des nanotubes de carbone (CNT) par la méthode de dépôt catalytique chimique en phase vapeur (CCVD). La caractérisation du catalyseur développé et des NTC a été réalisée à l'aide de l'analyse thermogravimétrique (TGA), de la diffraction des rayons X (DRX), de la surface spécifique Brunauer-Emmett-Teller (BET), de la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), de la microscopie électronique à balayage haute résolution (HRSEM)/spectroscopie à rayons X dispersive en énergie (EDS) et de la microscopie électronique à transmission haute résolution (HRTEM)/diffraction électronique de zone sélectionnée (SAED). L'analyse BET et TGA a indiqué que le catalyseur a une surface élevée et est thermiquement stable. Le FTIR du catalyseur développé montre un groupe fonctionnel notable avec la présence d'eau non liée. Le HRSEM du catalyseur a révélé des particules agglomérées, homogènes et poreuses tandis que le HRSEM/HRTEM des NTC produits a donné la formation de longs brins de nanotubes de carbone à parois multiples (MWCNT) et une structure homogène en forme de frange cristalline avec un diamètre irrégulier. Les EDS ont révélé la dominance du carbone dans la composition élémentaire. Les modèles DRX/SAED du catalyseur suggèrent une dispersion élevée des particules métalliques dans le mélange catalytique tandis que celui des NTC a confirmé que les MWCNT produits étaient hautement graphitisés et de nature cristalline avec peu de défauts structurels. L'activité anti-bactérienne des MWCNT produits sur Klebsiella pneumoneae, Escherichia coli et Pseudomonas aeruginosa a également été réalisée. Il a été observé que les MWCNT produits ont une propriété inhibitrice sur les bactéries ; Escherichia coli et Klebsiella pneumoneae du jour zéro ( et ) au douzième jour (nombre nul) respectivement. Il n'a pas d'effet sur Pseudomonas aeruginosa avec trop nombreux pour compter à zéro sixième jour, mais une rupture de sa croissance au neuvième douzième jour (). Cette étude a impliqué que les MWCNT avec un diamètre variable et une nanostructure bien ordonnée peuvent être produits à partir d'un catalyseur par la méthode CCVD, et il peut être recommandé que les MWCNT puissent être utilisés pour traiter les milieux infectés contaminés par Klebsiella pneumoneae, Escherichia coli et Pseudomonas aeruginosa.Translated Description (Spanish)
El catalizador trimetálico se preparó utilizando un método de impregnación húmeda para producir nanotubos de carbono (CNT) a través del método de deposición química catalítica en fase vapor (CCVD). La caracterización del catalizador desarrollado y los CNT se llevó a cabo utilizando análisis termogravimétrico (TGA), difracción de rayos X (XRD), área de superficie específica Brunauer-Emmett-Teller (BET), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), microscopía electrónica de barrido de alta resolución (HRSEM)/espectroscopía de rayos X de dispersión de energía (EDS) y microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM)/difracción electrónica de área seleccionada (SAED). El análisis BET y TGA indicó que el catalizador tiene una gran área de superficie y es térmicamente estable. El FTIR del catalizador desarrollado muestra un grupo funcional notable con presencia de agua no unida. La HRSEM del catalizador reveló partículas aglomeradas, homogéneas y porosas, mientras que la HRSEM/HRTEM de los CNT producidos dio lugar a la formación de una cadena larga de nanotubos de carbono de paredes múltiples (MWCNT) y una estructura cristalina homogénea similar a una franja con diámetro irregular. EDS reveló el dominio del carbono en la composición elemental. Los patrones de XRD/SAED del catalizador sugieren una alta dispersión de las partículas metálicas en la mezcla del catalizador, mientras que el de los CNT confirmó que los MWCNT producidos estaban altamente grafitados y eran de naturaleza cristalina con pocos defectos estructurales. También se llevó a cabo la actividad antibacteriana de los MWCNT producidos en Klebsiella pneumoneae, Escherichia coli y Pseudomonas aeruginosa. Se observó que los MWCNT producidos tienen una propiedad inhibidora sobre las bacterias; Escherichia coli y Klebsiella pneumoneae desde el día cero ( y ) hasta el duodécimo día (recuento nulo) respectivamente. No tiene ningún efecto sobre Pseudomonas aeruginosa con demasiados para contar en el día cero-sexto, pero un desglose en su crecimiento en el noveno-duodécimo día (). Este estudio implicó que los MWCNT con diámetro variable y nanoestructura bien ordenada se pueden producir a partir del catalizador mediante el método CCVD, y se puede recomendar que los MWCNT se puedan usar para tratar medios infectados contaminados con Klebsiella pneumoneae, Escherichia coli y Pseudomonas aeruginosa.Files
pdf.pdf
Files
(11.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:c16cfc67612543f26fae12a8eaab165b
|
11.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- النشاط المضاد للبكتيريا للأنابيب النانوية الكربونية المزروعة على محفز ثلاثي المعادن
- Translated title (French)
- Activité antibactérienne des nanotubes de carbone cultivés sur catalyseur trimétallique
- Translated title (Spanish)
- Actividad antibacteriana de nanotubos de carbono cultivados sobre catalizador trimetálico
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2806443756
- DOI
- 10.1088/2043-6254/aac29d
References
- https://openalex.org/W1970057360
- https://openalex.org/W1972053765
- https://openalex.org/W1973383827
- https://openalex.org/W1995031189
- https://openalex.org/W2029999348
- https://openalex.org/W2042133224
- https://openalex.org/W2052923747
- https://openalex.org/W2056931374
- https://openalex.org/W2057475854
- https://openalex.org/W2059380854
- https://openalex.org/W2067351547
- https://openalex.org/W2075907006
- https://openalex.org/W2092561178
- https://openalex.org/W2164261054
- https://openalex.org/W2297262937
- https://openalex.org/W2549976854
- https://openalex.org/W2606405870