Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 3/2017

13.10.2016

Structural, optical, magnetic and antibacterial study of pure and cobalt doped ZnO nanoparticles

verfasst von: Shashi B. Rana, R. P. P. Singh, Sandeep Arya

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 3/2017

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

In this research paper, pure and Co-doped ZnO nanoparticles were synthesized by using the wet precipitation method. The structural, morphological, optical and magnetic properties of the pure and Co doped ZnO nanoparticles were investigated. X-ray diffraction (XRD) spectra of Co doped ZnO NPs shows the shifting of characteristic XRD peak toward the higher angle which revealed that dopant Co is successfully incorporated into the lattice structure of ZnO nanoparticles. Structural morphology of pure and Co-doped ZnO nanoparticles samples was ascertained by using the scanning electron microscopy which confirms the formation of fine and clear spherical nanocrystallites with clear and distinctive boundaries. Energy-dispersive X-ray spectroscopy spectra show the elemental composition of Co2+ ions effectively in lattice site of Zn2+ ions. Photoluminescence and Raman spectra indicate the presence of oxygen vacancies and donor defects in the doped samples. UV–visible absorption spectroscopy showed the blue shifting of absorption edge as compared to pure ZnO nanoparticles sample. Pure and Co-doped ZnO nanoparticles revealed considerable changes in the M–H loop, particularly the diamagnetic behavior changed into ferromagnetic for Co-doped samples in vibrating sample magnetometer investigation. In this study, the antibacterial properties of the cobalt doped zinc oxide were further studied against three Gram-negative pathogens via using agar well diffusion technique. Co doped nanoparticles samples were then investigated as antibacterial agent to control the bacterial growth. It is further confirmed from our study that Co-doped ZnO NPs and their exposure to sunlight enhanced the antibacterial activity against three bacterial pathogens under study.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat F. Pan, C. Song, X.J. Liu, Y.C. Yang, F. Zeng, Mater. Sci. Eng. R Rep. 62, 1 (2008)CrossRef F. Pan, C. Song, X.J. Liu, Y.C. Yang, F. Zeng, Mater. Sci. Eng. R Rep. 62, 1 (2008)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat R. Khan, A. Kaushik, P.R. Solanki, A.A. Ansari, M.K. Pandey, B.D. Malhotra, Anal. Chim. Acta 616, 207 (2008)CrossRef R. Khan, A. Kaushik, P.R. Solanki, A.A. Ansari, M.K. Pandey, B.D. Malhotra, Anal. Chim. Acta 616, 207 (2008)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat A. Yadav, V. Prasad, A.A. Kathe, S. Raj, D. Yadav, C. Sundaramoorthy, N. Vigneshwaran, Bull. Mater. Sci. 29, 641 (2006)CrossRef A. Yadav, V. Prasad, A.A. Kathe, S. Raj, D. Yadav, C. Sundaramoorthy, N. Vigneshwaran, Bull. Mater. Sci. 29, 641 (2006)CrossRef
4.
6.
Zurück zum Zitat V.K. Sharma, M. Najim, A.K. Srivastava, G.D. Varma, J. Magn. Magn. Mater. 324, 683 (2012)CrossRef V.K. Sharma, M. Najim, A.K. Srivastava, G.D. Varma, J. Magn. Magn. Mater. 324, 683 (2012)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat A. Moezzi, A.M. McDonagh, M.B. Cortie, Chem. Eng. J. 185–186, 1 (2012)CrossRef A. Moezzi, A.M. McDonagh, M.B. Cortie, Chem. Eng. J. 185–186, 1 (2012)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat A. Kolodziejczak-Radzimska, T. Jesionowski, Materials 7(4), 2833 (2014)CrossRef A. Kolodziejczak-Radzimska, T. Jesionowski, Materials 7(4), 2833 (2014)CrossRef
9.
10.
Zurück zum Zitat R. Siddheswaran, R.V. Mangalaraja, M.E. Gomez, R.E. Avila, C.E. Jeyanthi, J. Alloys Compd. 581, 146 (2013)CrossRef R. Siddheswaran, R.V. Mangalaraja, M.E. Gomez, R.E. Avila, C.E. Jeyanthi, J. Alloys Compd. 581, 146 (2013)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat M. Sluiter, Y. Kawazoe, P. Sharma, A. Inoue, A. Raju, C. Rout, U. Waghmare, Phys. Rev. Lett. 94, 187204 (2005)CrossRef M. Sluiter, Y. Kawazoe, P. Sharma, A. Inoue, A. Raju, C. Rout, U. Waghmare, Phys. Rev. Lett. 94, 187204 (2005)CrossRef
13.
14.
Zurück zum Zitat T. Zhu, W.S. Zhan, W.G. Wang, J.Q. Xiao, Appl. Phys. Lett. 89, 022508 (2006)CrossRef T. Zhu, W.S. Zhan, W.G. Wang, J.Q. Xiao, Appl. Phys. Lett. 89, 022508 (2006)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat X. Du, Y. Fu, J. Sun, X. Han, J. Liu, Semicond. Sci. Technol. 21, 1202 (2006)CrossRef X. Du, Y. Fu, J. Sun, X. Han, J. Liu, Semicond. Sci. Technol. 21, 1202 (2006)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat A. Kołodziejczak-Radzimska, T. Jesionowski, A. Krysztafkiewicz, Physicochem. Probl. Miner. Process. 44, 93 (2010) A. Kołodziejczak-Radzimska, T. Jesionowski, A. Krysztafkiewicz, Physicochem. Probl. Miner. Process. 44, 93 (2010)
18.
Zurück zum Zitat A. Kołodziejczak-Radzimska, E. Markiewicz, T. Jesionowski, J. Nanomater. 2012, 656353 (2012) A. Kołodziejczak-Radzimska, E. Markiewicz, T. Jesionowski, J. Nanomater. 2012, 656353 (2012)
19.
Zurück zum Zitat T. Tsuzuk, P.G. McCormick, J. Mater. Sci. 39(6), 5143 (2014) T. Tsuzuk, P.G. McCormick, J. Mater. Sci. 39(6), 5143 (2014)
21.
Zurück zum Zitat A.B. Djurisic, X.Y. Chen, Y.H. Leung, Recent Pat. Nanotechnol. 6(2), 124 (2012)CrossRef A.B. Djurisic, X.Y. Chen, Y.H. Leung, Recent Pat. Nanotechnol. 6(2), 124 (2012)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat M. Wysokowski, M. Motylenko, H. Stöcker, V.V. Bazhenov, E. Langer, A. Dobrowolska, K. Czaczyk, R. Galli, A.L. Stelling, T. Behm, Ł. Klapiszewski, D. Ambrożewicz, M. Nowacka, S.L. Molodtsov, B. Abendroth, D.C. Meyer, K.J. Kurzydłowski, T. Jesionowski, H. Ehrlich, J. Mater. Chem. B 1, 6469 (2013)CrossRef M. Wysokowski, M. Motylenko, H. Stöcker, V.V. Bazhenov, E. Langer, A. Dobrowolska, K. Czaczyk, R. Galli, A.L. Stelling, T. Behm, Ł. Klapiszewski, D. Ambrożewicz, M. Nowacka, S.L. Molodtsov, B. Abendroth, D.C. Meyer, K.J. Kurzydłowski, T. Jesionowski, H. Ehrlich, J. Mater. Chem. B 1, 6469 (2013)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat S.K. Mandal, A.K. Das, T.K. Nath, Appl. Phys. Lett. 89, 144105 (2006)CrossRef S.K. Mandal, A.K. Das, T.K. Nath, Appl. Phys. Lett. 89, 144105 (2006)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat L. Duan, G. Rao, Y. Wang, J. Yu, T. Wang, J. Appl. Phys. 104, 013909 (2008)CrossRef L. Duan, G. Rao, Y. Wang, J. Yu, T. Wang, J. Appl. Phys. 104, 013909 (2008)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat M.G. Pei, C. Xia, B. Wu, T. Wang, L. Zhang, Y. Dong, J. Xu, Comput. Mater. Sci. 43, 489 (2008)CrossRef M.G. Pei, C. Xia, B. Wu, T. Wang, L. Zhang, Y. Dong, J. Xu, Comput. Mater. Sci. 43, 489 (2008)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat J.C. Johnson, H. Yan, P. Yang, R.J. Saykally, J. Phys. Chem. B 107, 8816–8828 (2003)CrossRef J.C. Johnson, H. Yan, P. Yang, R.J. Saykally, J. Phys. Chem. B 107, 8816–8828 (2003)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat B. Staumal, B. Baretjky, A. Mazilkin, S. Protasiba, A. Petrastrumal, J. Eur. Ceram. Soc. 29, 1963 (2009)CrossRef B. Staumal, B. Baretjky, A. Mazilkin, S. Protasiba, A. Petrastrumal, J. Eur. Ceram. Soc. 29, 1963 (2009)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat B. Innes, T. Tsuzuki, H. Dawkins, J. Dunlop, G. Trotter, M.R. Nearn, P.G. McCormick, Cosmet. Aeorosols Toilet. Aust. 15, 10 (2002) B. Innes, T. Tsuzuki, H. Dawkins, J. Dunlop, G. Trotter, M.R. Nearn, P.G. McCormick, Cosmet. Aeorosols Toilet. Aust. 15, 10 (2002)
30.
31.
Zurück zum Zitat S.B. Rana, P. Singh, A.K. Sharma, R. Dogra, J. Optoelectron. Adv. Mater. 12, 257 (2010) S.B. Rana, P. Singh, A.K. Sharma, R. Dogra, J. Optoelectron. Adv. Mater. 12, 257 (2010)
32.
Zurück zum Zitat H. Zhang, D. Yang, Y.J. Ji, X.Y. Ma, J. Xu, D.L. Que, J. Phys. Chem. B 108, 3955 (2004)CrossRef H. Zhang, D. Yang, Y.J. Ji, X.Y. Ma, J. Xu, D.L. Que, J. Phys. Chem. B 108, 3955 (2004)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat G. Vijayaprasath, R. Murugan, G. Ravi, T. Mahalingam, Y. Hayakawa, Appl. Surf. Sci. 313, 870 (2014)CrossRef G. Vijayaprasath, R. Murugan, G. Ravi, T. Mahalingam, Y. Hayakawa, Appl. Surf. Sci. 313, 870 (2014)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat M. Ghosh, N. Dilawar, A.K. Bandyopadhyay, A.K. Raychaudhuri, J. Appl. Phys. 106, 84306 (2009)CrossRef M. Ghosh, N. Dilawar, A.K. Bandyopadhyay, A.K. Raychaudhuri, J. Appl. Phys. 106, 84306 (2009)CrossRef
35.
Zurück zum Zitat K.C. Barick, M. Aslam, V.P. Dravid, D. Bahadue, J. Colloid Interface Sci. 349, 19 (2010)CrossRef K.C. Barick, M. Aslam, V.P. Dravid, D. Bahadue, J. Colloid Interface Sci. 349, 19 (2010)CrossRef
36.
Zurück zum Zitat T. Long, S. Yin, K. Takabatake, P. Zhnag, T. Sato, Nanoscale Res. Lett. 4, 247 (2009)CrossRef T. Long, S. Yin, K. Takabatake, P. Zhnag, T. Sato, Nanoscale Res. Lett. 4, 247 (2009)CrossRef
38.
Zurück zum Zitat R. Kripal, A.K. Gupta, R.K. Srivastava, S.K. Mishra, Spectrochim. Acta A 79, 1605 (2011)CrossRef R. Kripal, A.K. Gupta, R.K. Srivastava, S.K. Mishra, Spectrochim. Acta A 79, 1605 (2011)CrossRef
39.
Zurück zum Zitat T.P. Rao, M.C.S. Kumar, N.S. Hussain, J. Alloys Compd. 541, 495 (2012)CrossRef T.P. Rao, M.C.S. Kumar, N.S. Hussain, J. Alloys Compd. 541, 495 (2012)CrossRef
40.
Zurück zum Zitat W.W. Zhong, F.M. Liu, L.G. Cai, X.Q. Liu, Y. Li, Appl. Surf. Sci. 257, 9318 (2011)CrossRef W.W. Zhong, F.M. Liu, L.G. Cai, X.Q. Liu, Y. Li, Appl. Surf. Sci. 257, 9318 (2011)CrossRef
41.
Zurück zum Zitat H.B. Zeng, G.T. Duan, Y. Li, S.K. Yang, X.X. Xu, W.P. Cai, Adv. Funct. Mater. 20, 561 (2010)CrossRef H.B. Zeng, G.T. Duan, Y. Li, S.K. Yang, X.X. Xu, W.P. Cai, Adv. Funct. Mater. 20, 561 (2010)CrossRef
42.
Zurück zum Zitat G. Vijayaprasath, G. Ravi, A.S.H. Hameed, T. Mahalingam, J. Phys. Chem. C 118, 9715 (2014)CrossRef G. Vijayaprasath, G. Ravi, A.S.H. Hameed, T. Mahalingam, J. Phys. Chem. C 118, 9715 (2014)CrossRef
43.
Zurück zum Zitat J. Das, D.K. Mishra, D.R. Sahu, B.K. Roul, Mater. Lett. 65(4), 598 (2011)CrossRef J. Das, D.K. Mishra, D.R. Sahu, B.K. Roul, Mater. Lett. 65(4), 598 (2011)CrossRef
44.
Zurück zum Zitat S.B. Rana, A. Singh, N. Kaur, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 24, 44 (2013) S.B. Rana, A. Singh, N. Kaur, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 24, 44 (2013)
45.
Zurück zum Zitat J. Becker, K.R. Raghupathi, J.S. Pierre, D. Zhao, R.T. Koodali, J. Phys. Chem. C 115, 13844 (2011)CrossRef J. Becker, K.R. Raghupathi, J.S. Pierre, D. Zhao, R.T. Koodali, J. Phys. Chem. C 115, 13844 (2011)CrossRef
46.
Zurück zum Zitat E.V. Skorb, L.I. Antonouskaya, N.A. Belyasova, D.G. Shchukin, H. Mohwald, D.V. Sviridov, Appl. Catal. B 84, 94 (2008)CrossRef E.V. Skorb, L.I. Antonouskaya, N.A. Belyasova, D.G. Shchukin, H. Mohwald, D.V. Sviridov, Appl. Catal. B 84, 94 (2008)CrossRef
47.
Zurück zum Zitat H. Ehrlich, P. Simon, M. Motylenko, M. Wysokowski, V.V. Bazhenov, R. Galli, A.L. Stelling, D. Stawski, M. Ilan, H. Stöcker, B. Abendroth, R. Born, T. Jesionowski, K.J. Kurzydłowski, D.C. Meyer, J. Mater. Chem. B 38(1), 5092 (2013)CrossRef H. Ehrlich, P. Simon, M. Motylenko, M. Wysokowski, V.V. Bazhenov, R. Galli, A.L. Stelling, D. Stawski, M. Ilan, H. Stöcker, B. Abendroth, R. Born, T. Jesionowski, K.J. Kurzydłowski, D.C. Meyer, J. Mater. Chem. B 38(1), 5092 (2013)CrossRef
48.
Zurück zum Zitat A.S.H. Hameed, C. Karthikeyan, S. Sasikumar, V.S. Kumar, S. Kumaresan, G. Ravi, J. Mater. Chem. B 1, 5950 (2013)CrossRef A.S.H. Hameed, C. Karthikeyan, S. Sasikumar, V.S. Kumar, S. Kumaresan, G. Ravi, J. Mater. Chem. B 1, 5950 (2013)CrossRef
49.
Zurück zum Zitat I.L. Zhang, Y. Jiang, Y. Ding, N. Daskalakis, L. Jeuken, M. Povey, A.J. O’Neill, D.W. York, J. Nanopart. Res. 12, 1625 (2010)CrossRef I.L. Zhang, Y. Jiang, Y. Ding, N. Daskalakis, L. Jeuken, M. Povey, A.J. O’Neill, D.W. York, J. Nanopart. Res. 12, 1625 (2010)CrossRef
50.
51.
Zurück zum Zitat S.B. Rana, R.P.P. Singh, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 27(9), 9346 (2016) S.B. Rana, R.P.P. Singh, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 27(9), 9346 (2016)
52.
Zurück zum Zitat R.P.P. Singh, S. Pandey, I.S. Hudiara, S.B. Rana, J. Supercond. Novel Magn. 28(12), 3685 (2015)CrossRef R.P.P. Singh, S. Pandey, I.S. Hudiara, S.B. Rana, J. Supercond. Novel Magn. 28(12), 3685 (2015)CrossRef
Metadaten
Titel
Structural, optical, magnetic and antibacterial study of pure and cobalt doped ZnO nanoparticles
verfasst von
Shashi B. Rana
R. P. P. Singh
Sandeep Arya
Publikationsdatum
13.10.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 3/2017
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-016-5843-0

Weitere Artikel der Ausgabe 3/2017

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 3/2017 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt