Óxido de Níquel a Escala Nanoscale: Síntesis, Caracterización e Impacto en la Actividad Antibacteriana Contra Microorganismos Representativos
Autores: Istrate, Daniela; Oproescu, Mihai; Modan, Ecaterina Magdalena; Moga, Sorin Georgian; Negrea, Denis Aurelian; Schiopu, Adriana-Gabriela
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Óxido de Níquel a Escala Nanoscale: Síntesis, Caracterización e Impacto en la Actividad Antibacteriana Contra Microorganismos Representativos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Enfoques de síntesis
Precipitación hidrolítica
Nanopartículas de NiO
Temperatura de calcinación
Actividad antibacteriana
Fase cristalina
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Entre los diversos enfoques de síntesis disponibles, la precipitación hidrolítica ofrece una ruta simple, rentable y escalable para producir NiO puro en fase con una morfología y tamaño de cristalito controlados. Sin embargo, la influencia de la temperatura de calcinación en su fase cristalina, tamaño de partícula y actividad antimicrobiana sigue siendo un campo activo de investigación. Este estudio tiene como objetivo investigar las propiedades estructurales, morfológicas y antibacterianas de nanopartículas de NiO sintetizadas mediante métodos hidrolíticos y tratadas térmicamente a diferentes temperaturas. Los datos de XRD indican la presencia de la fase cristalográfica hexagonal de NiO (grupo espacial 166: R-3m), una variante estructural menos comúnmente reportada en la literatura, estabilizada bajo condiciones de síntesis hidrolítica suaves. El tamaño promedio de cristalito aumenta significativamente de 4.97 nm a 300 grados C a valores de ~17.8 nm a 500-700 grados C, confirmando el desarrollo de la red cristalina. El análisis ATR-FTIR confirma la presencia de la banda característica Ni-O para todas las muestras, posicionada entre 367 y 383 cm, con un valor de referencia de 355 cm para NiO comercial. Los desplazamientos y variaciones en la intensidad reflejan una evolución térmica de la estructura cristalina, pero también una influencia importante del tamaño de los cristalitos y el estado de aglomeración. Los resultados revelan una evolución sistemática en la morfología de las partículas, desde estructuras nanoporosas en forma de escamas a 300 grados C hasta cristales poliedros densos y bien facetados a 900 grados C. Con el aumento de la temperatura, el tamaño de las partículas aumenta. Los espectros de EDS confirman la alta pureza de la fase de NiO en todas las muestras. Además, las nanopartículas de NiO exhiben actividad antibacteriana dependiente de la temperatura de calcinación, con la inhibición completa observada después de 24 h para la muestra calcinada a 300 grados C y más del 90% de reducción de UFC en 4 h. Una reducción significativa en la viabilidad en todas las muestras indica efectos bactericidas específicos de tiempo y cepa. Debido a su notable multifuncionalidad, el NiO ha emergido como un nanomaterial estratégico en campos que van desde el almacenamiento de energía y la catálisis hasta tecnologías antimicrobianas, donde el control preciso sobre su fase estructural y tamaño de partícula es esencial para optimizar el rendimiento.
Descripción
Entre los diversos enfoques de síntesis disponibles, la precipitación hidrolítica ofrece una ruta simple, rentable y escalable para producir NiO puro en fase con una morfología y tamaño de cristalito controlados. Sin embargo, la influencia de la temperatura de calcinación en su fase cristalina, tamaño de partícula y actividad antimicrobiana sigue siendo un campo activo de investigación. Este estudio tiene como objetivo investigar las propiedades estructurales, morfológicas y antibacterianas de nanopartículas de NiO sintetizadas mediante métodos hidrolíticos y tratadas térmicamente a diferentes temperaturas. Los datos de XRD indican la presencia de la fase cristalográfica hexagonal de NiO (grupo espacial 166: R-3m), una variante estructural menos comúnmente reportada en la literatura, estabilizada bajo condiciones de síntesis hidrolítica suaves. El tamaño promedio de cristalito aumenta significativamente de 4.97 nm a 300 grados C a valores de ~17.8 nm a 500-700 grados C, confirmando el desarrollo de la red cristalina. El análisis ATR-FTIR confirma la presencia de la banda característica Ni-O para todas las muestras, posicionada entre 367 y 383 cm, con un valor de referencia de 355 cm para NiO comercial. Los desplazamientos y variaciones en la intensidad reflejan una evolución térmica de la estructura cristalina, pero también una influencia importante del tamaño de los cristalitos y el estado de aglomeración. Los resultados revelan una evolución sistemática en la morfología de las partículas, desde estructuras nanoporosas en forma de escamas a 300 grados C hasta cristales poliedros densos y bien facetados a 900 grados C. Con el aumento de la temperatura, el tamaño de las partículas aumenta. Los espectros de EDS confirman la alta pureza de la fase de NiO en todas las muestras. Además, las nanopartículas de NiO exhiben actividad antibacteriana dependiente de la temperatura de calcinación, con la inhibición completa observada después de 24 h para la muestra calcinada a 300 grados C y más del 90% de reducción de UFC en 4 h. Una reducción significativa en la viabilidad en todas las muestras indica efectos bactericidas específicos de tiempo y cepa. Debido a su notable multifuncionalidad, el NiO ha emergido como un nanomaterial estratégico en campos que van desde el almacenamiento de energía y la catálisis hasta tecnologías antimicrobianas, donde el control preciso sobre su fase estructural y tamaño de partícula es esencial para optimizar el rendimiento.