Crystal growth and characterization of Benzimidazolium salicylate single crystal for nonlinear optical studies and antibacterial activity

С. Сакти Прайя; К. Балакрішнан; А. Лакшманан; П. Сурендран; П. Рамешкумар; Картік Каннан; П. Гіта; Теяшві Ашок Хегде; Г. Вініта

doi:10.15330/pcss.21.3.377-389

Автор(и)

С. Сакти Прайя Перійяр Е.В.Р коледж
К. Балакрішнан Перайяр Е.В.Р. коледж
А. Лакшманан Перайяр Е.В.Р. коледж
П. Сурендран Перайяр Е.В.Р. коледж
П. Рамешкумар Перайяр Е.В.Р. коледж
Картік Каннан Університет Катару
П. Гіта Урядовий коледж Quaid-E-Millath для жінок (A)
Теяшві Ашок Хегде Технологічний інститут Веллору
Г. Вініта Технологічний інститут Веллору

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.21.3.377-389

Ключові слова:

вирощування кристалів, оптичні дослідження, діелектричні властивості, Z-сканування, антибактеріальна дія

Анотація

Органічні нелінійні оптичні моноцитрали саліцилату бензимідазолію (BISA) отримували з розчину метанолу методом повільного випаровування. Вирощені кристали належать до моноклінної кристалічної системи з просторовою групою P2₁/c. Чітка кристалічна природа вирощеного кристалу BISA підтверджена PXRD. FTIR спектральний аналіз свідчить про наявність функціональних груп у кристалі BISA. Зі спектрів УФ ‒ видимого діапазону поглинання розраховано нижню граничну довжину хвилі (356 нм), ширину забороненої зони та лінійний показник заломлення. Спектр люмінесценції реєстрували при дослідження піку випромінювання при 426 нм. Механічну міцність кристалу BISA визначено за допомогою тестера мікротвердості Віккерса і вперше розраховано такі механічні параметри, як C₁₁, H_k, K_c, and B_i. Діелектричні властивості вирощених кристалів систематично досліджували при різних температурах. Крім того, електронну поляризацію (α) розраховано за допомогою аналізу Пенна та рівняння Клаузіуса ‒ Моссотті. Для вимірювання властивостей третього порядку NLO кристалу BISA застосовано Z ‒ сканування. Вперше кристали BISA тестували на п'ять патогенних для людини бактерій, таких як Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Shigella flexneri, Vibrio cholerae, and Klebsiella pneumoniae. Отримані результати показали, що кристали саліцилату бензимідазолію можуть знайти корисне застосування в нелінійній оптиці та антимікробній галузі.

Біографії авторів

С. Сакти Прайя, Перійяр Е.В.Р коледж

PG & Research Department of Physics

К. Балакрішнан, Перайяр Е.В.Р. коледж

PG & Research Department of Physics

П. Сурендран, Перайяр Е.В.Р. коледж

PG & Research Department of Physics

Картік Каннан, Університет Катару

Center for advanced materials

П. Гіта, Урядовий коледж Quaid-E-Millath для жінок (A)

Department of Physics

Теяшві Ашок Хегде, Технологічний інститут Веллору

Division of Physics, School of Advanced Sciences

Посилання

J. Arumugam, M. Selvapandiyan, S. Chandran, M. Srinivasan, P. Ramasamy, Mater Chem Phys 242, 122479 (2020) (doi:10.1016/j.matchemphys.2019.122479).

M. Saravanakumar, J. Chandrasekaran, M. Krishnakumar, B. Babu, G. Vinitha, M. Anis, J Phys Chem Solids 136, 109133 (2020) (doi:10.1016/j.jpcs.2019.109133).

P. Era, R.M. Jauhar, P. Murugakoothan, Opt Mater (Amst) 99, 109558 (2020) (doi:10.1016/j.optmat.2019.109558).

S. Suresh, V. Jaisankar, G. Vinitha, R.M. Kumar, J Mol Struct. 1202, 127257 (2020) (doi:10.1016/j.molstruc.2019.127257).

S.E. Allen Moses, S. Tamilselvan, S.M. Ravi Kumar, G. Vinitha, T.A. Hegde, G.J. Shanmuga Sundar, M. Vimalan, S. Sivaraj, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 30, 9003–9014 (2019) (doi:10.1007/s10854-019-01229-9).

P. Antony, S.J. Sundaram, J.V. Ramaclus, S. Antony Inglebert, A. Antony Raj, S. Dominique, T.A. Hegde, G. Vinitha, P. Sagayaraj, J. Mol. Struct. 1196, 699–706 (2019) (doi:10.1016/j.molstruc.2019.07.024).

S. Guidara, S. Elleuch, Y. Abid, H. Feki, J. Lumin. 178, 425–429 (2016) (doi:10.1016/j.jlumin.2016.06.030).

S. John Sundaram, J.V. Ramaclus, M. Panneerselvam, M. Jaccob, P. Antony, L. Anandaraj, S. Muthupandi, A.J.P. Paul Winston, P. Sagayaraj, Opt. Laser Technol. 121, 105831 (2020) (doi:10.1016/j.optlastec.2019.105831).

S.E. Allen Moses, S. Tamilselvan, S.M. Ravi Kumar, G. Vinitha, T.A. Hegde, M. Vimalan, S. Varalakshmi, S. Sivaraj, Mater. Sci. Energy Technol. 2, 565– 574 (2019) (doi:10.1016/j.mset.2019.05.003).

C.W. Ghanavatkar, V.R. Mishra, N. Sekar, E. Mathew, S.S. Thomas, I.H. Joe, J. Mol. Struct. 1203, 127401 (2020) (doi:10.1016/j.molstruc.2019.127401).

L. Brulikova, J. Hlavac, Beilstein J. Org. Chem. 7, 678–698 (2011) (doi:10.3762/bjoc.7.80).

A. Kantouch, A.A. El-Sayed, M. Salama, A.A. El-Kheir, S. Mowafi, Int. J. Biol. Macromol. 62, 603–607 (2013) (doi:10.1016/j.ijbiomac.2013.09.021).

B. Narasimhan, D. Sharma, P. Kumar, Med. Chem. Res. 21, 269–283 (2012) (doi:10.1007/s00044-010-9533-9).

S. Tahlan, S. Kumar, B. Narasimhan, BMC Chem. 13, 101 (2019). (doi:10.1186/s13065-019-0625-4).

A. Khatkar, A. Nanda, P. Kumar, B. Narasimhan, Arab. J. Chem. 10, S3804–S3815 (2017) (doi:10.1016/j.arabjc.2014.05.018).

M. Amudha, P.P. Kumar, G. Chakkaravarthi, Acta Crystallogr. Sect. E Crystallogr. Commun 71, o794–o795 (2015) (doi:10.1107/S2056989015017764).

M. Amudha, R. Rajkumar, V. Thayanithi, P. Praveen Kumar, Adv. Opt. Technol. 2015, 1–9 (2015) (doi:10.1155/2015/206325).

J. Jeyaram, K. Varadharajan, B. Singaram, R. Rajendhran, J. Sci. Adv. Mater. Devices 2, 445–454 (2017) (doi:10.1016/j.jsamd.2017.09.004).

A. Alexandar, P. Surendran, S. Sakthy Priya, A. Lakshmanan, P. Rameshkumar, J. Nonlinear Opt. Phys. Mater. 25, 1650037 (2016) (doi:10.1142/S0218863516500375).

N. Vijayan, R. Ramesh Babu, R. Gopalakrishnan, P. Ramasamy, W.T.A. Harrison, J. Cryst. Growth 262, 490–498 (2004) (doi:10.1016/j.jcrysgro.2003.08.082).

R.M. Silverstein, F.X. Webster, D.J. Kiemle, Spectrometric Identification of Organic Compounds, 7th editio John Wiley & Sons, INC., (2005).

H.J.L. Hilary, P. Dhamodharan, P.C.J. Prabakar, A.C. Ferdinand, S. Thiyagaraj, N, Moorthy, Phys. B Condens. Matter 567, 25–36 (2019) (doi:10.1016/j.physb.2019.04.027).

C. Sekar, R. Parimaladevi, Spectrochim. Acta Part A Mol. Biomol. Spectrosc. 74, 1160–1164 (2009) (doi:10.1016/j.saa.2009.09.026).

K. Senthil, S. Kalainathan, A.R. Kumar, P.G. Aravindan, RSC Adv. 4, 56112–56127 (2014) (doi:10.1039/C4RA09112D).

P. Surendran, A. Lakshmanan, G. Vinitha, G. Ramalingam, P. Rameshkumar, Luminescence 35, 196–202 (2020) (doi:10.1002/bio.3713).

J. George, D. Sajan, J. Alex, A. Aravind, G. Vinitha, R. Chitra, Opt. Laser Technol. 105, 207–220 (2018) (doi:10.1016/j.optlastec.2018.02.056).

M. Kalidasan, K. Baskar, R. Dhanasekaran, Curr. Appl. Phys. 16, 1113–1119 (2016) (doi:10.1016/j.cap.2016.06.013).

S. Chandran, R. Paulraj, P. Ramasamy, Opt. Mater. (Amst). 52, 49–55 (2016) (doi:10.1016/j.optmat.2015.11.044).

M. Dhavamurthy, G. Peramaiyan, M. Nizam Mohideen, S. Kalainathan, R. Mohan, J. Nonlinear Opt. Phys. Mater. 24, 1550045 (2015) (doi:10.1142/S0218863515500459).

E. M. Onitsch, Uber die Mikroharte der Metalle, Mikroscopia. 2, 131 (1947).

K. Naseema, S. Ravi, R. Sreedharan, Chinese J. Phys. 60, 612–622 (2019) (doi:10.1016/j.cjph.2019.05.037).

S. Jeeva, S. Muthu, G. Ganesh, K. Arulaabaranam, S. Chithra, P. Purushothaman, G. Vinitha, G. Mani, Chem. Data Collect. 19, 100169 (2019) (doi:10.1016/j.cdc.2018.11.011).

V. Sangeetha, K. Gayathri, P. Krishnan, N. Sivakumar, N. Kanagathara, G. Anbalagan, J. Cryst. Growth 389, 30–38 (2014) (doi:10.1016/j.jcrysgro.2013.11.026).

C. Ramki, R.E. Vizhi, Mater. Chem. Phys. 223, 230–240 (2019) (doi:10.1016/j.matchemphys.2018.10.034).

A. Kelly, W.R. Tyson, A.H. Cottrell, Philos. Mag. A J. Theor. Exp. Appl. Phys. 15, 567–586 (1967) (doi:10.1080/14786436708220903).

P. Thomas, S.D. Dhole, G.P. Joseph, Nucl. Inst. Methods Phys. Res. Sect. B Beam Interact. with Mater. Atoms 426, 46–55 (2018) (doi:10.1016/j.nimb.2018.04.005).

R. Sathishkumar, S. Tamilselvan, C.J. Magesh, K. Venkatapathy, M. Vimalan, G. Lavanya, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 30, 17504–17513 (2019) (doi:10.1007/s10854-019-02102-5).

S. Sakthy Priya, A. Alexandar, P. Surendran, A. Lakshmanan, P. Rameshkumar, P. Sagayaraj, Opt. Mater. (Amst). 66, 434–441 (2017) (doi:10.1016/j.optmat.2017.02.041).

D.R. Penn, Phys. Rev. 128, 2093–2097 (1962) (doi:10.1103/PhysRev.128.2093).

R.G. Pearson, J. Chem. Educ. 45, 581 (1968) (doi:10.1021/ed045p581).

S. Vediyappan, R. Arumugam, K. Pichan, R. Kasthuri, S.P. Muthu, R. Perumal, Appl. Phys. A 123, 780 (2017) (doi:10.1007/s00339-017-1394-3).

A. Priyadharshini, S. Kalainathan, Opt. Mater. (Amst). 78, 35–43 (2018) (doi:10.1016/j.optmat.2018.02.017).

G. Rajasekar, M.K. Dhatchaiyini, G. Vinitha, A. Bhaskaran, J. Mol. Struct. 1177, 594–602 (2019) (doi:10.1016/j.molstruc.2018.07.113).

S.P. Ramteke, M.I. Baig, M. Shkir, S. Kalainathan, M.D. Shirsat, G.G. Muley, M. Anis, Opt. Laser Technol. 104, 83–89 (2018) (doi:10.1016/j.optlastec.2018.02.018).

K. Karthik, S. Dhanuskodi, C. Gobinath, S. Prabukumar, S. Sivaramakrishnan, J. Phys. Chem. Solids 112, 106–118 (2018) (doi:10.1016/j.jpcs.2017.09.016).

V. Vijayalakshmi, P. Dhanasekaran, N.M. Ganesan, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 664, 241–250 (2018) (doi:10.1080/15421406.2018.1473994).

K. Karthik, M.P. Nikolova, A. Phuruangrat, S. Pushpa, V. Revathi, M. Subbulakshmi, Mater. Res. Innov. 0, 1–6 (2019) (doi:10.1080/14328917.2019.1634404).

V. Vijayalakshmi, P. Dhanasekaran, J. Cryst. Growth 498, 372–376 (2018) (doi:10.1016/j.jcrysgro.2018.07.013).

V. Revathi, K. Karthik, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 29, 18519–18530 (2018) (doi:10.1007/s10854-018-9968-1).

K. Kannan, D. Radhika, M.P, Nikolova, K.K, Sadasivuni, H. Mahdizadeh, U. Verma, Inorg. Chem. Commun. 113, 107755 (2020) (doi:10.1016/j.inoche.2019.107755).

K. Karthik, S. Dhanuskodi, C. Gobinath, S. Prabukumar, S. Sivaramakrishnan, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 16509–16518 (2017) (doi:10.1007/s10854-017-7563-5).

M. T. Elakkiya, K. Anitha, Mater. Lett. 235, 202–206 (2018) (doi:10.1016/j.matlet.2018.10.015).

K. Karthik, S. Dhanuskodi, S. Prabu Kumar, C. Gobinath, S. Sivaramakrishnan, Mater. Lett. 206, 217–220 (2017) (doi:10.1016/j.matlet.2017.07.004).