25885

سنتز سبز نانوذرات مس اكسيد و روي اكسيد با استفاده از عصاره گلبرگ‌هاي گل آفتابگردان

كارشناسي ارشد

علوم و فناوري نانو - نانو شيمي

1396

1400/08/29

آقاي دكتر علي غفاري نژاد

شيمي

سنتز نانو‌ذرات با استفاده از منابع طبيعي منجر به كاهش مراحل سنتز، كاهش استفاده از انرژي و حلال شيميايي تخريب‌كننده محيط‌زيست مي‌شوند. بنابراين در اين پژوهش، در راستاي اهداف شيمي سبز، سنتز سبز نانو‌ذرات مس اكسيد و روي اكسيد با استفاده از عصاره گلبرگ‌هاي گل آفتابگردان به عنوان منبع زيستي سنتز، بدون استفاده از عوامل شيميايي احيا‌كننده و پايدار‌كننده انجام‌گرفت. اثر غلظت‌هاي مختلف عصاره گلبرگ‌هاي گل آفتابگردان، مقدار گلبرگ مورد استفاده براي تهيه عصاره و دماي كوره در سنتز نانو‌ذرات مس اكسيد مورد ارزيابي قرار‌گرفت. مقدار بهينه براي غلظت عصاره مورد استفاده 100ميلي‌ليتر، مقدار گلبرگ استفاده شده براي عصاره‌گيري 5 گرم و دماي كوره 400 درجه‌سانتي‌گراد تعيين شد. بررسي سنتز و تعيين خصوصيات فيزيكي - ‌شيميايي نانو‌ذرات با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني نشر ميداني (FE-SEM)، طيف‌سنجي پراش انرژي اشعه ايكس (EDX)، طيف‌سنجي مادون قرمز تبديل فوريه (FT-IR)، پراكندگي نور ديناميكي (DLS)، طيف‌سنجي پراش پرتو ايكس (XRD) مورد مطالعه قرار‌گرفت. از تجزيه كروماتوگرافي گازي– طيف‌سنج جرمي (GC-MS) براي شناسايي جزء اصلي عصاره گلبرگ گل آفتابگردان استفاده شد. بررسي اثرات حرارت و تغييرات جرمي رسوب‌هاي حاصل از مخلوط كردن عصاره و نمك مس نيترات و نمك روي استات با استفاده از تجزيه حرارتي انجام شد. مطابق با نتايج حاصل از تجزيه حرارتي مرحله اول تجزيه و كاهش وزن ممكن است به علت از دست دادن آب جذب شده فيزيكي باشد. تجزيه‌هاي بعدي و كاهش وزن ممكن است به علت از دست دادن آب جذب شده شيميايي، الكل، مواد آلي و گروه هيدروكسيد باشد. نتايج حاصل از FE-SEM نشان‌دهنده تشكيل نانو‌ذرات مس اكسيد با ريخت‌شناسي تجمع گروهي از ذرات شامل ذرات كروي كوچكتر با اندازه‌ها‌ي كمتر از 50 نانو‌متر و تشكيل نانو‌ذرات روي اكسيد با ريخت‌شناسي مشابه نانو‌ذرات مس اكسيد و اندازه‌اي بين 60-40 نانو‌متر مي‌باشد. طبق نتايج DLS اكثر نانو‌ذرات مس اكسيد سنتز شده داراي اندازه 46 نانو‌متر و اكثر نانو‌ذرات روي اكسيد داراي اندازه 9 نانو‌متر مي‌باشند. الگو‌هاي XRD حاصل از نانو‌ذرات مس اكسيد نشان‌دهنده تشكيل اين نانو‌ذرات با ساختار مونوكلينيك مي‌باشد، و الگوهاي XRD نانوذرات روي اكسيد نشان‌دهنده تشكيل اين نانوذرات با ساختار بلور شش‌ضلعي (هگزاگونال) ورتزيت مي‌باشد.

1400/10/26

Green synthesis of copper oxide and zinc oxide nanoparticles using sunflower petal extract

11/20/2022 12:00:00 AM

Synthesis of nanoparticles using natural resources leads to reduced synthesis steps and reduced use of energy and chemical solvents that destroy the environment. Therefore, in line with the objectives of green chemistry, green synthesis of CuO and ZnO nanoparticles was performed using sunflower petal extract as a biological source of synthesis, without the use of regenerating and stabilizing chemical agents. The effect of different concentrations of sunflower petal extract, the number of petals used to prepare the extract and the furnace temperature in the synthesis of copper oxide nanoparticles were evaluated. The optimum value for the concentration of extract used was 100 mL, the number of petals used for extracting was 5 g and the oven temperature was 400 ° C. Study of synthesis and determination of physicochemical properties of nanoparticles using by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), energy-dispersive X-ray (EDX), Fourier transforms infrared spectroscopy (FT-IR), Dynamic light scattering(DLS) and X-ray diffraction (XRD) spectrometry was studied. Gas chromatography-mass spectrometry (GC- MS) analysis was used to identify the main component of sunflower petal extract. The effects of heat and mass changes of sediments obtained by mixing the extract with copper nitrate salt and zinc acetate salt were performed using TGA analysis. According to the TGA results, the first stage of decomposition and weight loss may be due to the loss of physically absorbed water. Subsequent decomposition and weight loss may be due to the loss of chemically absorbed water, alcohol, organic matter, and hydroxide groups. The results of FE-SEM show the formation of copper oxide nanoparticles with a morphology of group aggregation of particles including smaller spherical particles with sizes less than 50 nm and the formation of zinc oxide nanoparticles with a morphology similar to copper oxide nanoparticles with a size between 40 to 60 nm. According to DLS results, most synthesized copper oxide nanoparticles are 46 nm in size and most zinc oxide nanoparticles are 9 nm in size. XRD patterns from copper oxide(CuO) nanoparticles indicate the formation of these nanoparticles with a monoclinic structure, and XRD patterns from ZnO nanoparticles indicate the formation of these nanoparticles with a hexagonal crystal structure.

سنتز سبز، نانوذرات مس اكسيد، نانوذرات روي اكسيد، عصاره گلبرگ آفتابگردان

Green synthesis, Copper oxide nanoparticles, Zinc oxide nanoparticles, Sunflower petal extract