การแทรกอนุภาคเงินระดับนาโนในดินเกาลินสำหรับประยุกต์เพื่อต้านแบคทีเรีย

Abstract

การพัฒนาวัสดุให้มีสมบัติการต้านแบคทีเรียได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นในปัจจุบัน ในงานวิจัยนี้ศึกษาการเพิ่มสมบัติการต้านแบคทีเรียในดินเกาลิน ซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักในอุตสาหกรรมเซรามิก และเนื่องจากแร่เกาลินไนท์ ซึ่งเป็นแร่องค์ประกอบหลักที่พบในดินเกาลินมีลักษณะโครงสร้างเป็นชั้นๆ อนุภาคเงินระดับนาโนจึงถูกแทรกเข้าไปในช่องว่างภายในชั้นของดินระหว่างชั้นของ octahedral และ tetrahedral sheets (OT sheets) โดยมีแนวความคิดว่าชั้นดินจะช่วยป้องกันไม่ให้อนุภาคเงินระดับ นาโนเกิดการสลายตัวไปที่อุณหภูมิสูง การทดลองเริ่มด้วยการขยายขนาดของชั้นดินด้วยไดเมทธิลซัลฟอกไซด์ เพื่อให้รอยต่อระหว่างชั้น OT ในแร่เกาลินไนท์ขยายตัวออก จากนั้นเติมสารละลาย AgNO₃ ลงไปโดยควบคุมอัตราส่วนของ Ag ต่อดินเกาลินที่ 0.1-20.0% และรีดิวซ์ไอออนเงิน (Ag⁺) ให้เป็นอนุภาคเงิน (Ag) ด้วย NaBH₄ กรองและปล่อยให้แห้งที่อุณหภูมิห้อง ผลวิเคราะห์รูปแบบการเลี้ยวเบนรังสีเอ็กซ์แสดงให้เห็นว่า อนุภาคเงินแทรกตัวเข้าไปในชั้นรอยต่อระหว่างชั้น OT ในแร่เกาลินไนท์จริง และมีอนุภาคเงินบางส่วนที่ไม่ได้แทรกเข้าไปเพียงแต่กระจายตัวอยู่ที่ผิวด้านนอกของแผ่นดินเท่านั้น สุดท้ายได้ทดสอบสมบัติต้านแบคทีเรียชนิด Escherichia coli ของอนุภาคเงินระดับนาโนในดินเกาลิน ณ อุณหภูมิต่างๆ เพื่อหาปริมาณอนุภาคเงินระดับนาโนในดินเกาลินที่แสดงฤทธิ์ต้าน E. coli ที่เหมาะสม โดยพบว่า 1, 0.3 และ 1% Ag แสดงฤทธิ์ต้านแบคทีเรียที่ อุณหภูมิห้อง อุณหภูมิ 250 °C และที่อุณหภูมิ 1200 °C ตามลำดับฤทธิ์การต้านแบคทีเรีย ณ อุณหภูมิต่างๆ แสดงให้เห็นว่า อุณหภูมิขึ้นรูปเป็นปัจจัยที่ส่งผลโดยตรงต่อสมบัติต้านแบคทีเรียของอนุภาคเงินระดับนาโนในดินเกาลิน