کاربرد ضایعات پوست میگو در سنتز سبز نانو کامپوزیت پلیمری حاوی نانوذرات اکسید آهن جهت حذف سموم شیمیایی از منابع آبی

فصلنامه کیفیت و ماندگاری تولیدات کشاورزی و مواد غذایی

دوره 3، شماره 1، شهریور 1402، صفحه 36-48   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/qafj.2023.1982908.1064

نویسندگان

رویا بهروز¹؛ دادخدا غضنفری²؛ ناهید رستاخیز^{* 3}؛ عنایت الله شیخ حسینی²؛ سید علی احمدی³

¹دانشجوی دکترا، گروه شیمی، واحد کرمان، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمان، ایران

²دانشیار، گروه شیمی، واحد کرمان، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمان، ایران

³استادیار، گروه شیمی، واحد کرمان، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمان، ایران

چکیده

افزایش تولید ضایعات مواد غذایی و ورود آنها به محیط زیست از طریق زباله‌های شهری ، مشکلات فراوانی را برای منابع زیستی به وجود آورده است. لذا ارائه روشهای نوین در حذف و استفاده بهینه از ضایعات خوراکی از اهمیت زیادی برخوردار است. تهیه نانو کامپوزیت های پلیمری از ضایعات مواد خوراکی یکی از روشهای استفاده بهینه از این مواد می‌باشد. در این کار پژوهشی نانو کامپوزیت پلیمری کیتوسان حاوی نانوذرات اکسید آهن با استفاده از ضایعات پوست میگو و عصاره پوست سبز پسته تهیه شد. همچنین تاثیر این کامپوزیت به عنوان فیلتر در حذف سم مالاتیون از منابع آبی در شرایط مختلف غلظت سم، میزان جاذب و pH مورد بررسی قرارگرفت. نتایج بررسی مورفولوژی و ویژگی سطح نانوکامپوزیت تهیه شده با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان می‌دهد میانگین اندازه قطر نانوالیاف در این ساختار حدود 40 نانومتر می‌باشد. همچنین وجود ذرات نانومتری اکسید اهن با میانگین اندازه 47 نانومتر در ساختار دیده می‌شود. همچنین نتایج آزمایش جذب توسط نانو جاذب نشان داد بیشترین میزان جذب سم مالاتیون به میزان 90 درصد در pH=7 و با مقدار 0.7 گرم جاذب انجام می‌شود.

کلیدواژه‌ها

اکسید آهن؛ پوست پسته؛ پوست میگو؛ ضایعات؛ کیتوسان

مراجع

1-         Lee K-T, Chen W-H, Sarles P, Park Y-K, Ok YS. Recover energy and materials from agricultural waste via thermochemical conve-rsion. One Earth. 2022;5(11):1200-4.

2-         Nanda S, Berruti F. Municipal solid waste management and landfilling technologies: a review. Environmental Chemistry Letters. 2021;19(2):1433-56.

3-         Ravanipour M, Bagherzadeh R, Mahvi AH. Fish and shrimp waste management at household and market in Bushehr, Iran. Journal of Material Cycles and Waste Mana-gement. 2021;23(4):1394-403.

4-         Santos VP, Marques NSS, Maia P, Lima MAB, Franco LO, Campos-Takaki GM. Sea-food Waste as Attractive Source of Chitin and Chitosan Production and Their Applications. International journal of molecular sciences. 2020;21,12-25.

5-         Amiri H, Aghbashlo M, Sharma M, Gaffey J, Manning L, Moosavi Basri SM, et al. Chitin and chitosan derived from crusta-cean waste valorization streams can support food systems and the UN Sustainable Dev-elopment Goals. Nature Food. 2022;3(10): 822-8.

6-         Guarnieri A, Triunfo M, Scieuzo C, Iann-iciello D, Tafi E, Hahn T, et al. Antimicrobial properties of chitosan from different develo-pmental stages of the bioconverter insect Her-metia illucens. Scientific Reports. 2022;12 (1):8084.

7-         Zamora-Ledezma C, Negrete-Bolagay D, Figueroa F, Zamora-Ledezma E, Ni M, Ale-xis F, et al. Heavy metal water pollution: A fresh look about hazards, novel and conve-ntional remediation methods. Environmental Technology & Innovation. 2021;22:101504.

8-         Shao S, Zeng F, Long L, Zhu X, Peng LE, Wang F, et al. Nanofiltration Membranes with Crumpled Polyamide Films: A Critical Review on Mechanisms, Performances, and Environmental Applications. Environmental Science & Technology. 2022;56(18):12811-27.

9-         Hussein AK. Applications of nanotechn-ology in renewable energies-A comprehe-nsive overview and understanding. Renew-able and Sustainable Energy Reviews. 2015;-42:460-76.

10- Jamkhande PG, Ghule NW, Bamer AH, Kalaskar MG. Metal nanoparticles synthesis: An overview on methods of preparation, adv-antages and disadvantages, and applications. Journal of Drug Delivery Science and Tech-nology. 2019;53:101174.

11- Jadoun S, Arif R, Jangid NK, Meena RK. Green synthesis of nanoparticles using plant extracts: a review. Environmental Chemistry Letters. 2021;19(1):355-74.

12- Kumar H, Bhardwaj K, Dhanjal DS, Nepovimova E, Șen F, Regassa H, et al. Fruit Extract Mediated Green Synthesis of Metallic Nanoparticles: A New Avenue in Pomology Applications. International Journal of Mole-cular Sciences. 2020;21(22):8458.

13- Toghiani J, Fallah N, Nasernejad B, Mah-boubi A, Taherzadeh MJ, Afsham N. Susta-inable Pistachio Dehulling Waste Manage-ment and Its Valorization Approaches: A Review. Current Pollution Reports. 2022.

14- Lee S-Y, Jang D-I, Kim D-Y, Yee K-J, Nguyen H-Q, Kim J, et al. UV laser deco-ntamination of chemical warfare agent simulants CEPS and malathion. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chem-istry. 2021;406:112989.

15- Morone P, Koutinas A, Gathergood N, Arshadi M, Matharu A. Food waste: Chall-enges and opportunities for enhancing the emerging bio-economy. Journal of Cleaner Production. 2019;221:10-6.

16- Bakshi PS, Selvakumar D, Kadirvelu K, Kumar NS. Chitosan as an environment frie-ndly biomaterial–a review on recent mod-ifications and applications. International Jou-rnal of Biological Macromolecules. 2020; 150:1072-83.

17- Rana A, Yadav K, Jagadevan S. A comprehensive review on green synthesis of nature-inspired metal nanoparticles: Mech-anism, application and toxicity. Journal of Cleaner Production. 2020;272:122880.

18- Salem SS, Fouda A. Green Synthesis of Metallic Nanoparticles and Their Prospective Biotechnological Applications: an Overview. Biological Trace Element Research. 2021; 199(1):344-70.

19- Soto KM, Quezada-Cervantes CT, Hern-ández-Iturriaga M, Luna-Bárcenas G, Vazq-uez-Duhalt R, Mendoza S. Fruit peels waste for the green synthesis of silver nanoparticles with antimicrobial activity against foodborne pathogens. LWT. 2019;103:293-300.