سنتز سبز نانوذرات نقره توسط عصاره دارچین و بررسی خواص فوتوکاتالیستی آن‌ها تحت نور مرئی برای تخریب رنگ متیل نارنجی

نانومواد

دوره 13، شماره 45، فروردین 1400، صفحه 49-58   

نویسندگان

راضیه شکاری مقدم¹؛ مرضیه محمدی^{* 1}؛ سیده هدی حکمت آرا²؛ علی دره‌کردی¹؛ پریسا سالاری‌زاده³

¹گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه ولی‌عصر (عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران

²گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه ولی‌عصر (عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران

³گروه پژوهشی پیل سوختی دما بالا، دانشگاه ولی‌عصر (عج) رفسنجان، رفسنجان، ایران

چکیده

در این مطالعه سنتز نانوذرات نقره توسط عصاره دارچین در دمای اتاق و دماهای 55 و °C 75 صورت گرفت. اثر تغییر مولفه‌های واکنش از قبیل نسبت وزنی عصاره به نمک فلزی و دمای سنتز بر روی شکل و توزیع اندازه نانوذرات بررسی شد. ساختار کریستالی، اندازه و ریخت‌شناسی نانوذرات سنتز شده توسط طیف‌سنجی پراش پرتو X (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش دما از دمای اتاق تا دمای °C 75، اندازه متوسط نانوذرات از 78/47 به nm 12/32 کاهش یافته است. همچنین با افزایش دما، نانوذرات با اندازه متوسط nm 12/32 دارای توزیع اندازه یکنواخت‌تر و ریخت‌شناسی کروی منظم‌تری هستند. همچنین با ثابت نگه داشتن دما (دمای اتاق) و دو برابر کردن نسبت نمک نقره به عصاره، قطر ذرات سنتز شده از مرتبه nm 500 می‌باشد. از این‌رو نسبت 1:1 نمک نقره به عصاره نتیجه بهتری را در مقایسه با نسبت 1:2 نشان داد. قابلیت این نانوذرات برای تخریب فوتوشیمیایی و حذف رنگ صنعتی متیل نارنجی تحت لامپ شبیه‌ساز نور خورشید مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از عملکرد خوب فوتوکاتالیستی این نانوذرات است، به‌طوری‌که 70% رنگ در مدت min 60 تخریب شد. نتایج نشان می‌دهد که تخریب نانوذرات از سینتیک مرتبه اول پیروی می‌کند. علاوه بر این با توجه به داده‌های سینتیکی مشاهده می‌شود که با کاهش غلظت رنگ، مقدار ثابت سرعت افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

عصاره دارچین؛ نانوذرات نقره؛ فوتوکاتالیست؛ زیست‌سازگار

مراجع

• M. Landage, A.I. Wasif, P. Dhuppe, International Journal of Advanced Research in Engineering and Applied Sciences, 3, 2014, 14.
• Bagherzade, M.M. Tavakoli, M.H. Namaei, Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 7, 2017, 227.
• Li, Y. He, Z.Z. Yi, L. Gao, F.R. Zhai, K. Chattopadhyay, Ceramics International, 46, 2020, 19038.
• Xingu-Contreras, G. Garcia-Rosales, I. Garcia-Sosa, A. Cabral-Prieto, Microporous and Mesoporous Materials, 292, 2020, 109782.
• Zhao, K. Wang, J. Wang, Y. Yoshida, A. Abudula, G. Guan, ACS Applied Nano Materials, 5, 2019, 2706.
• Yang, G. Wang, Q. Deng, D.H. Ng, H. Zhao, ACS Applied Materials & Interfaces, 6, 2014, 3008.
• Chen, Y. Zheng, J.M. Lin, G. Chen, Journal of the American Society for Mass Spectrometry, 19, 2008, 997.
• Saravanan, R. Rajesh, T. Kaviarasan, K. Muthukumar, D. Kavitake, P.H. Shetty, Journal of Applied Biotechnology Reports, 15, 2017, 33.
• Vanaja, K. Paulkumar, M. Baburaja, S. Rajeshkumar, G. Gnanajobitha, C. Malarkodi, M. Sivakavinesan, G. Annadurai, Bioinorganic Chemistry and Applications, 2014, 2014, 1.
• Rao, R.C. Tang, Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, 8, 2017, 015014.
• Tang, J. Wang, S. Xu, T. Afrin, W. Xu, L. Sun, X. Wang, Journal of Colloid Science, 356, 2011, 513.
• Saravanan, R. Rajesh, T. Kaviarasan, K. Muthukumar, D. Kavitake, P.H. Shetty, Biotechnology Reports, 15, 2017, 33.
• Debnath, P. Das, A.K. Saha, BioNanoScience, 9, 2019, 611.
• Pirtarighat, M. Ghannadnia, S. Baghshahi, Journal of Nanostructure in Chemistry, 9, 2019, 1.
• Gudikandula, S. Charya-Maringanti, Journal of Experimental Nanoscience, 11, 2016, 714.
• R. Carmona, N. Benito, T. Plaza, G. Recio-Sanchez, Green Chemistry Letters and Reviews, 10, 2017, 250.
• Jakhetia, R. Patel, P. Khatri, N. Pahuja, S. Garg, A. Pandey, S. Sharma, Journal of Advanced Scientific Research, 1, 2010, 19.
• S. El-Baroty, H.A. El-Baky, R.S. Farag, M.A. Saleh, African Journal of Biochemistry Research, 4, 2010, 167.
• S. Moselhy, H.K. Ali, Biological Research, 42, 2009, 93.
• Gauthami, N. Srinivasan, N.M. Goud, K. Boopalan, K. Thirumurugan, Nanoscience & Nanotechnology-Asia, 5, 2015, 2.
• Anjum, G. Jacob, B. Gupta, Emergent Materials, 2, 2019, 113.
• Kumararaja, R. Sundaraganapathy, I. Constantine, V. Vijayalakshmi, S.F. Abdur, Journal of Pharmaceutical Sciences and Research, 11, 2019, 2558.
• Gupta, P. Chauhan, Journal of Nanomedicine Research, 5, 2017, 00110.
• Nahar, S. Aziz, M. Shahriar Bashar, M.A. Haque, S.M. Al-Reza, International Journal of Nano Dimension, 11, 2020, 88.
• H. Saliem, O.M.S. Ibrahim, S. Ibrahim Salih, Kufa Journal For Veterinary Medical Sciences, 7, 2016, 51.
• Kumaravel, K. Srinivasan, Indo American Journal of Pharmaceutical Sciences, 4, 2017, 8.
• C. Prathna, N. Chandrasekaran, Ashok M. Raichur, Amitava Mukherjee, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 82, 2011, 152.
• H. Abdalla, F. Al-Hannan, A. Alghamdi, F.Z. Henari, International Journal of Science & Research, 6, 2017, 965.
• Premkumar, T. Sudhakar, Abhishek-Dhakal, J.B. Shrestha, S. Krishnakumar, Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 15, 2018, 311.
• Sameen, S.J. Fathima, S. Ramlal, S. Kumar, F. Khanum, Science, Technology & Arts Research Journal, 3, 2014, 52.
• J. Beltran De Herediaa, J. Torregrosaa, J.R. Domingueza, J.A. Peresb, Journal of Hazardous Materials, 83, 2001, 255.