화학공학소재연구정보센터
Applied Chemistry for Engineering, Vol.27, No.5, 502-507, October, 2016
니켈 코팅된 탄소나노튜브/산화아연 나노복합소재의 제조와 항균 및 기계적 특성 분석
Preparation of Nickel Coated-carbon Nanotube/Zinc Oxide Nanocomposites and Their Antimicrobial and Mechanical Properties
E-mail:,
초록
본 연구에서는 탄소나노튜브, 니켈 및 산화아연의 항균특성 활용을 목적으로 새로운 항균 나노 복합 재료를 개발하였다. 니켈 코팅된 탄소나노튜브의 제조 및 그들의 동시발생 집중 및 비활성 세균에 대한 항균소재의 잠재적 응용성을 평가하였다. 제조된 니켈 도금 탄소나노튜브의 형상 및 니켈 도금은 전계 방출 주사전자현미경(FE-SEM) 및 X선 에너지 분산 분광기(EDS)를 사용하여 분석하였다. 나노복합소재의 항균 특성을 확인할 수 있는 타깃 세균은 황색포도상구균과 대장균으로 지정하였다. 니켈 도금된 탄소나노튜브와 산 처리된 탄소나노튜브로 각각 강화된 나노복합소재의 황색포도상구균 및 대장균에 대한 항균특성을 비교하였을 때, 니켈 도금된 탄소나노튜브/산화아연으로 강화된 나노복합소재의 항균 특성이 더 우수한 결과를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과에 따라서, 탄소나노튜브 표면에 도금된 니켈이 복합소재 내에서 세균의 살균 작용에 중요한 역할을 하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 첨가된 산화아연은 나노복합소재의 항균특성 향상을 목적으로 제안되었다.
This study was conducted to develop novel antimicrobial nano-composites, with the aim of fully utilizing antimicrobial properties of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs), nickel (Ni) and zinc oxide (ZnO). Ni coated-MWCNTs (Ni-CNT) were prepared and evaluated for their potential application as an antimicrobial material for inactivating bacteria. Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), and X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS) were used to characterize the Ni coating and morphology of Ni-CNT. Staphylococcus aureus (S. aureus) and Escherichia coil (E. coil) were employed as the target bacterium on antimicrobial activities. Comparing with the nitric acid treated MWCNTs and Ni-CNT which have been previously reported to possess antimicrobial activity towards S. aureus and E. coil, Ni-CNT/ZnO exhibited a stronger antimicrobial ability. The nickel coating was confirmed to play an important role in the bactericidal action of Ni-CNTs/ZnO composites. Also, the addition of ZnO to the developed nanocomposite is suggested to improve the antimicrobial property.
  1. Jeong D, Song I, Kim Y, J. Korea Org. Resour. Recycl. Assoc., 14, 141 (2006)
  2. Yeo S, Kim G, J. Korean Soc. Comput. Inf., 23, 95 (2015)
  3. Choi M, Lee T, J. Korea Org. Resour. Recycl. Assoc., 20, 86 (2012)
  4. Thi NBD, Kumar G, Lin C, J. Environ. Manage., 157, 220 (2015)
  5. Vijayakumar S, Vinoj G, Malaikozhundan B, Shanthi S, Vaseeharan B, Spectroc. Acta Pt. A-Molec. Biomolec. Spectr., 137, 886 (2015)
  6. Otoni CG, Espitia PJP, Avena-Bustillos RJ, McHugh TH, Food Res. Int., 83, 60 (2016)
  7. Jung S, Kim D, Seo J, Appl. Chem. Eng., 26(1), 23 (2015)
  8. Ramos M, Jimenez A, Peltzer M, Garrigos MC, J. Food Eng., 109(3), 513 (2012)
  9. Park SJ, Kim BJ, Rhee JM, Polym. Korea, 27(3), 235 (2003)
  10. Dastjerdi R, Montazer M, Colloids Surf. B: Biointerfaces, 79, 5 (2010)
  11. Karimi L, Zohoori S, Amini A, New Carbon Mater., 29, 380 (2015)
  12. Jeon G , Park S, Seo J, Seo K, Han H, You YC, Appl. Chem. Eng., 22(6), 610 (2011)
  13. Shi H, Liu H, Luan S, Shi D, Yan S, Liu C, Li RKY, Yin J, Compos. Sci. Technol., 127, 28 (2016)
  14. Li Q, Mahendra S, Lyon DY, Brunet L, Liga MV, Li D, Alvarez PJJ, Water Res., 42, 4591 (2008)
  15. Liu X, Wang M, Zhang S, Pan B, J. Environ. Sci., 25, 1263 (2013)
  16. Vijayakumar S, Vinoj G, Malaikozhundan B, Shanthi S, Vaseeharan B, Spectroc. Acta Pt. A-Molec. Biomolec. Spectr., 137, 886 (2015)
  17. Mallakpour S, Zadehnazari A, New Carbon Mater., 31, 18 (2016)
  18. Sahoo NG, Rana S, Cho JW, Li L, Chan SH, Prog. Polym. Sci, 35, 837 (2010)
  19. Ihsanullah, Laoui T, Al-Amer AM, Khalil AB, Abbas A, Khraisheh M, Atieh MA, Desalination, 376, 82 (2015)
  20. Dhall S, Jaggi N, Theochem-J. Mol. Struct., 1107, 300 (2016)
  21. Kim ST, Park HY, No TK, Kang DG, Jeon IR, Seo KH, Appl. Chem. Eng., 23(4), 372 (2012)