This study uses silicone monomer, DMA, crosslinking agent EGDMA, and initiator AIBN as a basic combination to prepare hydrogel lenses using fluorine-based perfluoro polyether and iron oxide and zinc oxide nanoparticles as additives. After manufacturing the lens using iron oxide nanoparticles and zinc oxide nanoparticles, the optical, physical properties, and polymerization stability are evaluated to investigate the possibility of application as a functional hydrogel lens material. As a result of this experiment, it is found that the addition of the wetting material containing fluorine changes the surface energy of the produced hydrogel lens, thereby improving the wettability. Also, the addition of iron oxide and zinc oxide nanoparticles satisfies the basic hydrogel ophthalmic lens properties and slightly increases the UV blocking performance; it also increases the tensile strength by improving the durability of the hydrogel lens. The polymerization stability of the nanoparticles evaluated through the eluate test is found to be excellent. Therefore, it is judged that these materials can be used in various conditions as high functional hydrogel lens material.
The possibility of eye exposure for workers participating in manufacturing of nanoparticles or consumers using products containing nanoparticles has been reported, but toxicity studies on the eye are scarce. In this study, cytotoxicity of five nanoparticles including silver, ceria, silica, titanium and zinc were tested using Statens Seruminstitut Rabbit Cornea (SIRC) cells. When cells were treated with nanoparticles with concentrations of $1-100{\mu}g/mL$ for 24 hr, zinc oxide nanoparticles showed higher toxicity to cornea cells. $LC_{50}$ of zinc oxide nanoparticles was less than $25{\mu}g/mL$ but those of other nanoparticles could not be calculated in this test, which means more than $100{\mu}g/mL$. Generation of reactive oxygen species was observed, and expression of apoptosis related biomarkers including Bax and Bcl-2 were changed after treatment of zinc oxide nanoparticles, while no other significant toxicity-related changes were observed in cornea cells treated with Ag, $CeO_2$, $SiO_2$ and $TiO_2$ nanoparticles.
Objectives: Recurrent caries was partly ascribed to lack of antibacterial properties in composite resin. Silver and zinc nanoparticles are considered to be broad-spectrum antibacterial agents. The aim of the present study was to evaluate the antibacterial properties of composite resins containing 1% silver and zinc-oxide nanoparticles on Streptococcus mutans and Lactobacillus. Materials and Methods: Ninety discoid tablets containing 0%, 1% nano-silver and 1% nano zinc-oxide particles were prepared from flowable composite resin (n = 30). The antibacterial properties of composite resin discs were evaluated by direct contact test. Diluted solutions of Streptococcus mutans (PTCC 1683) and Lactobacillus (PTCC 1643) were prepared. 0.01 mL of each bacterial species was separately placed on the discs. The discs were transferred to liquid culture media and were incubated at $37^{\circ}C$ for 8 hr. 0.01 mL of each solution was cultured on blood agar and the colonies were counted. Data was analyzed with Kruskall-Wallis and Mann-Whitney U tests. Results: Composites containing nano zinc-oxide particles or silver nanoparticles exhibited higher antibacterial activity against Streptococcus mutans and Lactobacillus compared to the control group (p < 0.05). The effect of zinc-oxide on Streptococcus mutans was significantly higher than that of silver (p < 0.05). There were no significant differences in the antibacterial activity against Lactobacillus between composites containing silver nanoparticles and those containing zinc-oxide nanoparticles. Conclusions: Composite resins containing silver or zinc-oxide nanoparticles exhibited antibacterial activity against Streptococcus mutans and Lactobacillus.
산화아연 나노입자는 수산기(-OH)가 포함된 에틸렌 글리콜을 이용하여 폴리올 방법으로 제조하였다. 폴리올 방법으로 생성된 아연 화합물은 하이드록시탄산아연(Zinc carbonate hydroxide, Zn5(OH)6(CO3)2)과 산화아연(ZnO) 결정구조가 혼재함을 확인하였다. 400℃, 600℃ 및 800℃에서 하소하여, 하소 온도 조건에 따른 산화아연 입자 크기, 형상 및 결정성 영향을 확인하였다. 증류수를 이용한 황산 아연 전구체 용액과 에틸렌 글리콜이 첨가된 혼합 용액으로 제조된 황산 아연 전구체 용액을 각각 800℃에서 하소하여 제조된 산화아연 분말을 입도 분석하였다. 전자의 경우 약 404 ± 51 nm의 입자 크기를 갖는 반면, 후자의 경우 약 109 ± 29 nm로 보다 균일한 나노 입자 형태의 산화아연 제조가 가능하였다. 에틸렌 글리콜을 통해 물 분자 영향을 제어하여 직접적인 산화아연 제조 및 나노 입자 크기 형태로 제조가 가능함을 제시하였다.
Rashad, M.;Tekin, H.O.;Zakaly, Hesham MH.;Pyshkina, Mariia;Issa, Shams A.M.;Susoy, G.
Nuclear Engineering and Technology
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제52권9호
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pp.2078-2084
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2020
Magnesium oxide (MgO) and Zinc oxide (ZnO) nanoparticles (NPs) have been successfully synthesized by solid-solid reaction method. The structural properties of ZnO and MgO NPs were studied using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). XRD results indicated a formation of pure MgO and ZnO NPs. The mean diameter values of the agglomerated particles were around to be 70 and 50 nm for MgO and ZnO NPs, respectively using SEM analysis. Further, a wide-range of nuclear radiation shielding investigation for gamma-ray and fast neutrons have been studied for Magnesium oxide (MgO) and Zinc oxide (ZnO) samples. FLUKA and Microshield codes have been employed for the determination of mass attenuation coefficients (μm) and transmission factors (TF) of Magnesium oxide (MgO) and Zinc oxide (ZnO) samples. The calculated values for mass attenuation coefficients (μm) were utilized to determine other vital shielding properties against gamma-ray radiation. Moreover, the results showed that Zinc oxide (ZnO) nanoparticles with the lowest diameter value as 50 nm had a satisfactory capacity in nuclear radiation shielding.
Zinc oxide is metal oxide semiconductor with the 3.37 eV bandgap energy. Zinc oxide is very attractive materials for many application fields. Zinc Oxide has many advantages such as high conductivity and good transmittance in visible region. Also it is cheaper than other semiconductor materials such as indium tin oxide (ITO). Therefore, ZnO is alternative material for ITO. ZnO is attracting attention for its application to transparent conductive oxide (TCO) films, surface acoustic wave (SAW), films bulk acoustic resonator (FBAR), piezoelectric materials, gas-sensing, solar cells and photocatalyst. In this study, we synthesized ZnO nanoparticles and defined their physical and chemical properties. Also we studied about the application of ZnO nanoparticles as a photocatalyst and try to find a enhancement photocatalytic activity of ZnO nanorticles.. We synthesized ZnO nanoparticles using spray-pyrolysis method and defined the physical and optical properties of ZnO nanoparticles in experiment I. When the ZnO are exposed to UV light, reduction and oxidation (REDOX) reaction will occur on the ZnO surface and generate O2- and OH radicals. These powerful oxidizing agents are proven to be effective in decomposition of the harmful organic materials and convert them into CO2 and H2O. Therefore, we investigated that the photocatalytic activity was increased through the surface modification of synthesized ZnO nanoparticles. In experiment II, we studied on the stability of ZnO nanoparticles in water. It is well known that ZnO is unstable in water in comparison with TiO2. Zn(OH)2 was formed at the ZnO surface and ZnO become inactive as a photocatalyst when ZnO is present in the solution. Therefore, we prepared synthesized ZnO nanoparticles that were immersed in the water and dried in the oven. After that, we measured photocatalytic activities of prepared samples and find the cause of their photocatalytic activity changes.
Zinc oxide is metal oxide semiconductor with the 3.37 eV bandgap energy. Zinc oxide is very attractive materials for many application fields. Zinc Oxide has many advantages such as high conductivity and good transmittance in visible region. Also it is cheaper than other semiconductor materials such as indium tin oxide (ITO). Therefore, ZnO is alternative material for ITO. ZnO is attracting attention for its application to transparent conductive oxide (TCO) films, surface acoustic wave (SAW), films bulk acoustic resonator (FBAR), piezoelectric materials, gas-sensing, solar cells and photocatalyst. In this study, we synthesized ZnO nanoparticles and defined their physical and chemical properties. Also we studied about the application of ZnO nanoparticles as a photocatalyst and try to find a enhancement photocatalytic activity of ZnO nanorticles.. We synthesized ZnO nanoparticles using spray-pyrolysis method and defined the physical and optical properties of ZnO nanoparticles in experiment I. When the ZnO are exposed to UV light, reduction and oxidation(REDOX) reaction will occur on the ZnO surface and generate ${O_2}^-$ and OH radicals. These powerful oxidizing agents are proven to be effective in decomposition of the harmful organic materials and convert them into $CO_2$ and $H_2O$. Therefore, we investigated that the photocatalytic activity was increased through the surface modification of synthesized ZnO nanoparticles. In experiment II, we studied on the stability of ZnO nanoparticles in water. It is well known that ZnO is unstable in water in comparison with $TiO_2$. $Zn(OH)_2$ was formed at the ZnO surface and ZnO become inactive as a photocatalyst when ZnO is present in the solution. Therefore, we prepared synthesized ZnO nanoparticles that were immersed in the water and dried in the oven. After that, we measured photocatalytic activities of prepared samples and find the cause of their photocatalytic activity changes.
In recent years, energy-management studies in buildings have proven useful for energy savings. Typically, during heating and cooling, the energy from a given building is lost through its windows. Generally, to block the entry of ultraviolet (UV) and infrared (IR) rays, thin films of deposited metals or metal oxides are used, and the blocking of UV and IR rays by these thin films depends on the materials deposited on them. Therefore, by controlling the thicknesses and densities of the thin films, improving the transmittance of visible light and the blocking of heat rays such as UV and IR may be possible. Such improvements can be realized not only by changing the two-dimensional thin films but also by altering the zero-dimensional (0-D) nanostructures deposited on the films. In this study, 0-D nanoparticles were synthesized using a sol -gel procedure. The synthesized nanoparticles were deposited as deep coatings on polymer and glass substrates. Through spectral analysis in the UV-visible (vis) region, thin-film layers of deposited zinc oxide nanoparticles blocked >95 % of UV rays. For high transmittance in the visible-light region and low transmittance in the IR and UV regions, hybrid multiple layers of silica nanoparticles, zinc oxide particles, and fluorine-doped tin oxide nanoparticles were formed on glass and polymer substrates. Spectrophotometry in the UV-vis-near-IR regions revealed that the substrates prevented heat loss well. The glass and polymer substrates achieved transmittance values of 80 % in the visible-light region, 50 % to 60 % in the IR region, and 90 % in the UV region.
Due to the superior properties of nanoparticles, using them has been increased in concrete production technology. In this study, the effect of zinc oxide (ZnO) nanoparticles on the mechanical and smart properties of concrete was studied. At the first, the ZnO nanoparticles are dispersed in water using shaker, magnetic stirrer and ultrasonic devices. The nanoparticles with 3.5, 0.25, 0.75, and 1.0 volume percent are added to the concrete mixture and replaced by the appropriate amount of cement to compare with the control sample without any additives. In order to study the mechanical and smart properties of the concrete, the cubic samples for determining the compressive strength and cylindrical samples for determining tensile strength with different amounts of ZnO nanoparticles are produced and tested. The most important finding of this paper is about the smartness of the concrete due to the piezoelectric properties of the ZnO nanoparticles. In other words, the concrete in this study can produce the voltage when subjected to mechanical load and vice versa it can induce the mechanical displacement when subjected to external voltage. The experimental results show that the best volume percent for ZnO nanoparticles in 28-day samples is 0.5%. In other words, adding 0.5% ZnO nanoparticles to the concrete instead of cement leads to increases of 18.70% and 3.77% in the compressive and tensile strengths, respectively. In addition, it shows the best direct and reverse piezoelectric properties. It is also worth to mention that adding 3.5% zinc oxide nanoparticles, the setting of cement is stopped in the concrete mixture.
Metal nanoparticles have been intensively studied within the past decade. Nano-sized materials have been an important subject in basic and applied sciences. Zinc oxide nanoparticles have received considerable attention due to their unique antibacterial, antifungal, and UV filtering properties, high catalytic and photochemical activity. In this study, microbiological aspects of scale formation in PVC pipelines bacteria and fungi were isolated. In the emerging issue of increased multi-resistant properties in water borne pathogens, zinc oxide (ZnO) nanoparticle are being used increasingly as antimicrobial agents. Thus, the minimum bactericidal concentration (MBC) and minimum fungal concentration of ZnO nanoparticles towards pathogens microbe were examined in this study. The results obtained suggested that ZnO nanoparticles exhibit a good anti fungal activity than bactericidal effect towards all pathogens tested in in-vitro disc diffusion method (170 ppm, 100 ppm and 30 ppm). ZnO nanoparticles can be a potential antimicrobial agent due to its low cost of production and high effectiveness in antimicrobial properties, which may find wide applications in various industries to address safety issues. Stable ZnO nanoparticles were prepared and their shape and size distribution characterized by Dynamic light scattering (35.7 nm) and transmission electron microscopic TEM study for morphology identification (20 nm), UV-visible spectroscopy (230 nm), X-ray diffraction (FWHM of more intense peak corresponding to 101 planes located at $36.33^{\circ}$ using Scherrer's formula), FT-IR (Amines, Alcohols, Carbonyl and Nitrate ions), Zeta potential (-28.8). The antimicrobial activity of ZnO nanoparticles was investigated against Bacteria and Fungi present in drinking water PVC pipelines biofilm. In these tests, Muller Hinton agar plates were used and ZnO nanoparticles of various concentrations were supplemented in solid medium.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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