سنتز سبز و مشخصه‌یابی نانوذرات Fe3O4 با استفاده از عصاره آبی تفاله چای و کاربرد آن در تهیه نانوکامپوزیت Fe3O4/Cellulose

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• امیر عزیزی ¹
• کاوه خسروی ²

¹ شیمی کاربردی، گروه آموزشی شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک، اراک، ایران

² شیمی آلی، گروه آموزشی شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک، اراک، ایران

چکیده

در این مطالعه، نانوذرات اکسیدآهن مغناطیسی به روش سبز و با استفاده از عصاره آبی تفاله‌های چای به عنوان عامل کاهنده تولید و در ادامه از آن‌ها به منظور تهیه نانوکامپوزیت مغناطیسی و زیست تخریب‌پذیر Fe₃O₄/Cellulose استفاده شد. نانوساختارهای تهیه شده با استفاده از اسپکتروفوتومتری UV-Vis، FTIR، XRD، SEM، TEM، TGA و VSM مشخصه‌‌یابی و باهم مقایسه شدند. داده‌های حاصل از آنالیزهای صورت گرفته نشان دادند که نانوکامپوزیت سنتز شده دارای ساختاری کروی با میانگین اندازه ذرات nm 5/15 می‌باشند که در مقایسه با اندازه نانوذرات Fe₃O₄ خالص از میانگین کمتری nm 28، برخوردار هستند. این نتایج همچنین نشان داد که نانوکامپوزیت تهیه شده دارای مقاومت حرارتی بالاتری (°C 450-800) در مقایسه با سلولز خالص می‌باشد. خاصیت مغناطیسی نانوکامپوزیت emu/g 25 تعیین شد که کمتر از مقدار بدست آمده در نانوذرات Fe₃O₄ خالص (emu/g 45) بود. در ادامه ظرفیت تورمی مورد مطالعه قرار گرفت و g/g 3/139 تعیین گردید، که بیشتر از ظرفیت تورمی محاسبه شده برای سلولز خالص (g/g 8/66)، بود. با توجه به نتایج بدست آمده در این مطالعه، نانوکامپوزیت تهیه شده به دلیل برخورداری از ویژگی‌های مناسب و قابل قبولی از قبیل ظرفیت جذب بالای آب، قابلیت انتقال کنترل شده به صورت مغناطیسی و زیست تخریب‌پذیری برای استفاده در فناوری‌های مختلف از قبیل دارورسانی و تصفیه آب پیشنهاد شد.

کلیدواژه‌ها

• سنتز سبز
• تفاله چای
• نانوکامپوزیت
• .Fe3O4/Cellulose

20.1001.1.20086156.1399.12.41.2.9

---

مراجع

• Donaldson, L. Tran, L.A. Jimenez, R. Duffin, D.E. Newby, N. Mills, W. MacNee, V. Stone, Particle and Fibre Toxicology, 2, 2005, 1.
• J. Guidelli, A.P. Ramos, M.E.D. Zaniquelli, O. Baffa, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 82, 2011, 140.
• Li, T.Y. Wu, S.M. Chen, M.A. Ali, F.M.A. AlHemaid, International Journal of Electrochemical Science, 7, 2012, 12742.
• K. Sharma, R.A. Yngard, Y. Lin, Advances in colloid and interface science, 145, 2009, 83.
• Varadavenkatesan, R. Vinayagam, R. Selvaraj, Journal of Molecular Structure, 1147, 2017, 629.
• Iravani, Green Chemistry, 13, 2011, 2638.
• V. Makarov, A.J. Love, O.V. Sinitsyna, S.S. Makarova, I.V. Yaminsky, M.E. Taliansky, N.O. Kalinina, Acta Naturae, 6, 2014, 35.
• Kumar, S. Kumbhat, "Essentials in nanoscience and nanotechnology", John Wiley & Sons, 2016.
• M. Kievit, M. Zhang, Accounts of chemical research, 44, 2011, 853.
• Nam, N. Won, J. Bang, H. Jin, J. Park, S. Jung, S. Jung, Y. Park, S. Kim, Advanced drug delivery reviews, 65, 2013, 622.
• Ahmed, M. Ahmad, B.L. Swami, S. Ikram, Journal of advanced research, 7, 2016, 17.
• Ahmed, S.A. Chaudhry, S. Ikram, Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 166, 2017, 272.
• Senapati, "Biosynthesis and immobilization of nanopaticles and their applications", PhD thesis, University of Pune, Mumbai, India, 2005.
• Hussain, N.B. Singh, A. Singh, H. Singh, S.C. Singh, Biotechnology letters, 38, 2016, 545.
• Baker, B.P. Harini, D. Rakshith, S. Satish, Journal of Pharmacy Research, 6, 2013, 383
• Parveen, V. Banse, L. Ledwani, AIP Conference Proceedings, 1724, 2016, 020048.
• Shah, D. Fawcett, S. Sharma, S. Tripathy, G. Poinern, Materials, 8, 2015, 7278.
• Ledwith, A. Whelan, J. Kelly, Journal of Materials Chemistry, 17, 2007, 2459.
• S. Shankar, A. Rai, A. Ahmad, M. Sastry, Chemistry of Materials, 17, 2005, 566.
• Sorbiun, E. Shayegan Mehr, A. Ramazani, A. Mashhadi Malekzadeh, Nanochemistry Research, 3, 2018, 1.
• Bahadur, S. Iqbal, A. Saeed, M.I. Bashir, M. Shoaib, M. Waqas, G. Shabir, A. Jabbar, Chemical Papers, 71, 2017, 1445.
• Cai, Y. Shen, A. Xie, S. Li, X. Wang, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 322, 2010, 2938.
• Latha, M. Gowri, Synthesis, 3, 2014, 1551.
• V. Makarov, S.S. Makarova, A.J. Love, O.V. Sinitsyna, A.O. Dudnik, I.V. Yaminsky, M.E. Taliansky, N.O. Kalinina, Langmuir, 30, 2014, 5982.
• Venkateswarlua, B.N. Kumara, B. Prathimaa, K. Anithab, N.V.V. Jyothia, Physica B: Physics of Condensed Matter, 457, 2015, 30.
• Prasad, S. Gangadhara, P. Venkateswarlu, Applied Nanoscience, 6, 2015, 797.
• Niraimathee, V. Subha, R.E. Ravindran, S. Renganathan, International Journal of Environment and Sustainable Development, 15, 2016, 227.
• Lopez-Garcia, J.L. Herrero, M.E. Barriada, S. de Vicente, Chemical engenearing journal, 2016, 83.
• Li, N. Yang, Materials Letters, 162, 2016, 157.
• R. Koli, M.R. Phadatare, B.B. Sinha, D.M. Sakate, A.V. Ghule, G.S. Ghodake, N. Deshpande, V. Fulari, Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 95, 2019, 357.
• Rahmani, M. Gharanfoli, M. Gholamin, M. Darroudi, J. Chamani, K. Sadri, Journal of Molecular Structure, 1196, 2019, 394.
• Ruiz-Baltazar, S. Reyes-Lopez, M. Mondragon-Sanchez, A. Robles-Cortes, R. Perez, Results in Physics, 12, 2019, 989.
• D. Sirdeshpande, A. Sridhar, K.M. Cholkar, R. Selvaraj, Applied Nanoscience, 8, 2018, 675.
• Izadiyan, K. Shameli, M. Miyake, H. Hara, S Eva, B. Mohamad, K. Kalantar, S. Husna, M. Taib, E. Rasouli, Arabian Journal of Chemistry, 13, 2020, 2011.
• Xia, K.O. Reddy, C.U. Maheswari, J. Jayaramudu, J. Zhang, J. Zhang, V. Rajulu, International Journal of Polymer Analysis and Characterization, 20, 2015, 377.
• Lin, B. Pan, L. Zhu, B. Xing, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 55, 2007, 5718.
• Wan, Z. Ma, Y. Xue, M. Ma, S. Xu, L. Qian, Industrial & Engineering Chemistry Research, 53, 2014, 3629.
• Rostami-Vartooni, A. Moradi-Saadatm, M. Bagherzadeh, Mo. Mahdavi, Iranian Journal of Catalysis, 9, 2019, 27.
• Heydari, M. Foroutan Koudehi, S.M. Pourmortazavi, Chemistry Select, 4, 2019, 531.
• H. Adyani, E. Soleimani, International Journal of Hydrogen Energy, 44, 2019, 2711.
• Mallakpour, M. Hatami, Applied Clay Science, 174, 2019, 127.
• Jiao, C. Wan, W. Bao, H. Gao, D. Liang, J. Li, Carbohydrate polymers, 189, 2018, 371.
• Lu, Y. Zhang, H. Hu, W. Wang, Z. Huang, D. Chen, M. Yang, J. Liang, Nanomaterials, 9, 2019, 275.
• E. Low, B.T. Tey, B.H. Ong, S.Y. Tang, Asia‐Pacific Journal of Chemical Eeengnering, 13, 2018, 2209.
• Shen, J. Liu, L. Gan, N. Huang, M. Long, Journal of Polymers and the Environment, 26, 2018, 2234.
• Sadanand, N. Rajini, B. Satyanarayana, A. VaradaRajulu, International Journal of Polymer Analysis and Characterization, 21, 2016, 408.
• Duan, K. Obi Reddy, A.V. Rajulu, Journal of Environmental Chemical Engineering,·4, 2016, 440.
• M. Khodaei, A. Alizadeh, M. Haghipour, Organic chemistry reserch, 4, 2018, 159.
• Lu, Y. Zhang, H. Hu, W. Wang, Z. Huang, D. Chen, M. Yang, J. Liang, Nanomaterials, 9, 2019, 275.
• Yadav, Composit communication, 10, 2018, 1.
• E. Low, B.T. Tey, B.H. Ong, Carbohydrate Polymers, 155, 2017, 391.
• Y. Zhu, Y. Fu, R. Jiang, J.H. Jiang, L. Xiao, G.M. Zeng, S.L. Zhao, Chemical Engineering Journal, 173, 2011, 494.
• M. Yadollahi, S. Farhoudian, S. Barkhordari, I. Gholamali, H. Farhadnejad, H. Motasadizade, International journal of biological macromolecules, 82, 2016, 273.