بخشی از مقاله
چکیده:
در این پژوهش نانو ذرات سلنید کادمیوم و سلنید کادمیوم دوپه شده با درصدهای مولی مختلف از نودمیوم - - 0-%15 با استفاده از هیدرازین مونوهیدرات به عنوان عامل کاهنده، به روش هیدروترمال سنتز شد. سپس بر روی محلول حاصل عصاره نسترن وحشی اضافه گردید و پس از سنتز نانو ذرات در حضور عصاره گیاهی، تصویر SEM و XRD مربوط به این نانو ذرات گرفته شد.
مقدمه
استفاده از گیاهان در زمینههای مختلف به عنوان مواد دوستدار محیط زیست و منابع تجدید پذیر در قرن بیست و یکم سرنوشتساز تلقی شده است. بنابراین در سالهای اخیر توجه کشورها علاوه بر گیاهان بومی به نوع گیاه، مواد ارزشمند درون آن، روش استخراج ترکیبات مورد نظر برای دستیابی به بهترین راندمان کیفی و کمی نیز معطوف گردیده است. یکی از کاربردهای گیاهان استفاده از عصاره گیاهان به عنوان مواد اولیه در آزمایشگاه به جای استفاده از مواد شیمیایی سنتزی و مضر در طبیعت میباشد
در سالهای اخیر سنتز نانو ذرات به منظور کاربردهای مختلف افزایش چشمگیری داشته و همزمان با این موضوع استفاده از عصاره گیاهان هم در سنتز نانوذرات مورد بررسی قرار گرفته است. عصاره نیز یکی از اشکال دارویی است که به صورت خوراکی مصرف میشود و به سه شکل جامد، نیمه جامد و مایع وجود دارد. به طور کلی عصارهها فرآورده-هایی هستند که از گیاهان به وسیله حلالهای مناسب مانند الکل اتیلیک، آب، اتیلن، گلیکول، اتر، متانول و غیره با روشهای متفاوت به دست میآیند.
نسترن وحشی گیاهی چند ساله از خانواده Rosaceae درکتابهای قدیمی به نام نسرین، نسترن و نستر نیز نامیده شده است. به طور خودرو درحاشیه جنگل ها، چاه ها، گودالهای آب، در مناطق خشک روی صخرهها و حتی در بوتهزارها میروید. ارتفاع آن متفاوت و بسته به شرایط اقلیمی محل رویش 3-0.5 متر است.
میوه نسترن وحشی شامل برخی از آنتی اکسیدانهاست. به علاوه این میوه به خاطر دارا بودن ویتامین C در سطح بالا در تهیه شربت دارویی بکار میرود.
سوخت و سازهای ثانویه گیاهان، آنزیمها، پروتئینها و دیگر عوامل کاهنده در تهیه نانو ذرات فلزی به وسیله عصاره گیاهان نقش اساسی دارند. تجمع زیستی1 نانو ذرات بر اساس حضور آنزیمها و پروتئینهای درگیر در تهیه آنها است
روش فیتو سنتز در مقایسه با میکروارگانیسمها، عاری از فرآیندهای پیچیده و چند مرحلهای میکروبی مانند ایزوله کردن، کشت، ذخیره و نگهداری است. میزان تولید و پایداری نانو ذرات سنتز شده در فرآیند فیتوسنتز در مقایسه با دیگر روشهای سنتزی میکروبی بسیار بالاتر بوده و مسیر سنتزی کاملا بیخطر و دوستدار محیط زیست میباشد
شانکار و همکارانش تولید نانو ذرات طلا و نقره را با استفاده از عصارههای گیاهی با بازده بالا را در مقایسه با روشهای شیمیایی گزارش کردهاند.
فیتو سنتز اکسید روی نیز با استفاده از عصاره نسترن وحشی انجام شده است و بررسی خصلت آنتی اکسیدانی و آنتی باکتریایی در این پژوهش صورت گرفته است
در این پژوهش نیز در نظر است فیتوسنتز نانو ذرات سلنید کادمیوم و سلنید کادمیوم دوپه شده با نودمیوم در حضور عصاره نسترن وحشی برای اولین بار بررسی گردد.
بخش تجربی
مواد
جهت فیتوسنتز نانو ذرات سلنید کادمیوم و سلنید کادمیوم دوپه شده با نودمیوم در حضور عصاره نسترن وحشی
- Cd - CH3COO - 2·2H2O - با خلوص %98، - N2H4·H2O - با خلوص %80 و - Na2SeO3 - با خلوص %99 از شرکت Loba Chemie Co کشور هند خریداری شدند. سدیم هیدروکسید، اتانول با خلوص %90 و هیدروژن پراکسید از شرکت Merck آلمان خریداری شدند.
روش انجام کار
-1 تهیه عصاره نسترن وحشی
میوههای نسترن وحشی در فصل پاییز از نواحی شهرستان مرند جمع آوری شدند و برای کار آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفتهاند. برای عصارهگیری در این پژوهش روش خیساندن مورد بررسی قرار گرفت. حلال مورد استفاده برای خیساندن اتانول با خلوص %90 تعیین گردید. در ابتدا میوهها با آب مقطر به طور کامل شسته شدند و به مدت 3 روز در دمای اتاق و در سایه خشک شدند. سپس بخش گوشتی میوه نسترن وحشی از دانههای آن جدا شد. بخش گوشتی برای عصارهگیری مورد استفاده قرار گرفت. مقدار 55 گرم از بخش گوشتی میوه نسترن وحشی توسط آسیاب برقی پودر شده و به یک لیتر اتانول با خلوص %90 اضافه شد. ظرف عصاره به مدت 18 ساعت روی همزن بهم میخورد و سپس عصاره حاصل توسط دستگاه روتاری تغلیظ و جهت انجام آزمایشات بعدی نگهداری شد.
-2 سنتز نانو ذرات سلنید کادمیوم و سلنید کادمیوم دوپه شده با نودمیوم
نانو ذرات سلنید کادمیوم و سلنید کادمیوم دوپه شده با درصدهای مولی مختلف از نودمیوم - - 0-%15 با استفاده از هیدرازین مونوهیدرات به عنوان عامل کاهنده، به روش هیدروترمال سنتز شدند. در مسیر سنتز ابتدا یک میلی مول از پودر سلنید سدیم، یک میلی مول سدیم هیدروکسید و به نسبت مولی متناسب نودمیوم نیترات هگزا هیدرات و کادمیوم استات دی هیدرات در داخل 70 میلی لیتر آب مقطر حل شد و محلول توسط همزن با دور متوسط همزده شد.
سپس یک میلی مول EDTA - اتیلن دی آمین تترا استیک اسید - در 20 میلی لیتر آب مقطر حل و به تدریج به محلولی که در حال همزدن است اضافه شد. بعد از این مرحله هیدرازین اضافه و در نهایت محلول حاصل به اتوکلاو 150 میلی لیتری انتقال داده شد و به مدت 24 ساعت در دمای 180 درجه سانتیگراد در داخل اون نگهداری شد. نانو ذرات سنتز شده جمعآوری و چندین بار با آب مقطر و اتانول شست و شو داده شد تا ناخالصیهای باقی مانده در سطح نانو ذرات حذف گردد. در آخرین مرحله نانو ذرات به مدت 5 ساعت در دمای 60 درجه سانتیگراد خشک شد.
-3 فیتوسنتز نانو ذرات سلنید کادمیوم و سلنید کادمیوم دوپه شده با نودمیوم با عصاره
بر روی محلول حاصل از مرحله قبل 15 میلی لیتر عصاره نسترن وحشی نیز اضافه شد تا پس از کامل شدن سنتز نانو ذرات، تاثیر حضور عصاره در کارآیی نانو ذرات و راندمان رنگزدایی بررسی گردد. پس از سنتز نانو ذرات در حضور عصاره گیاهی، تصویر SEM مربوط به این نانو ذرات گرفته شد.
نتایج و بحث
-1 شناسایی نانو ذرات سنتز شده با استفاده از آنالیز SEM
تصاویر SEM نانو ذرات سلنید کادمیوم، سلنید کادمیوم دوپه شده با نودمیوم - %10 - و سلنید کادمیوم در حضور عصاره نسترن وحشی به ترتیب در شکل 1، 2 ،3 ،4 و5 نشان داده شده است. همانطور که از تصاویر SEM مشخص است، ذرات کاتالیزور در اندازههای نانو هستند و با وارد کردن Nd به شبکه سلنید کادمیوم، مورفولوژی ذرات تغییر زیادی نکرده است و تنها کمی کوچکتر شدهاند. CdSe دارای سطوح منظم و با بافت لایهای میباشد که این ویژگی سبب افزایش فعالیت کاتالیزوری میگردد. زیرا فعالیت کاتالیزوری شدیداً از سطح تاثیر میپذیرد.
استفاده از مواد با ساختار لایهای و نانو حفره در فرآیند فتوکاتالیزوری باعث توزیع بهتر ذرات کاتالیزور و کاهش مقاومت در انتقال جرم به سطح کاتالیزور میشود
شکل :1-3 تصویر SEM برای سلنید کادمیوم خالص با وضوح کم
شکل :2-3 تصویر SEM برای سلنید کادمیوم خالص با وضوح بالا
شکل :3-3 تصویر SEM برای Nd0.1Cd0.9Se با وضوح کم
