تهیه نانوذرات CuO با استفاده از عصاره برگ گیاهان گردو و خرمالو و بررسی خواص ضد باکتریایی آن‌ها

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی- دانشکده علوم دانشگاه قم- قم

2 دانشگاه قم، دانشکده علوم پایه، گروه شیمی

3 دانشگاه اصفهان، دانشکده علوم و فناوریهای نوین، گروه بیوتکنولوژی

چکیده

در کار پژوهشی حاضر، نانوذرات CuO با استفاده از عصاره برگ گیاهان گردو و خرمالو به‌عنوان عامل‌های کمپلکس‌کننده و پایدارکننده تهیه شدند. نانوذرات حاصل با استفاده از روش‌های طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، طیف‌سنجی پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) کوپل‌شده با آنالیز تفکیک انرژی (EDS)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و آنالیز توزین حرارتی (TGA) مورد شناسایی و بررسی قرار گرفتند. واکنش ترکیبات فنلی موجود در محلول آبی عصاره‌ها با نمک CuCl2.2H2O تشکیل نانوکمپلکس‌هایی نامحلول از یون Cu2+ می‌دهند که توسط عملیات حرارتی در دمای 300 درجه سانتی‌گراد به نانوذرات CuO تبدیل می‌شوند. احتمال می‌رود یون‌های فلزی به برخی ترکیبات موجود در عصاره از طریق گروه‌های کربونیل و هیدروکسیل‌ مجاور روی حلقه فنیل یا گروه‌های هیدروکسیل مجزا متصل شوند. نمودار آنالیز حرارتی نانوکمپلکس‌های مس نشان می‌دهد که این مواد در اثر حرارت به نانوذرات CuO تبدیل خواهند شد. تصاویر TEM، میانگین اندازه ذرات کروی در حدود 20 نانومتر را برای نانوذرات حاصل از عصاره برگ گردو نشان می‌دهند. نانوکمپلکس‌های مس و نانوذرات CuO تهیه‌شده، فعالیت ضد باکتریایی خوبی در برابر باکتری‌های اشریشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس از خود نشان دادند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The preparation of CuO nanoparticles using leaf extract of walnut and persimmon plants and investigation of their antibacterial properties

نویسندگان [English]

  • Akbar Rostami-Vartooni 1
  • Hossein Mostaanzadeh 2
  • Aliakbar Morshedifar 2
  • Asghar Taheri-Kafrani 3
1 Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Qom, P.O. Box 37185-359, Qom, Iran
2 Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Qom, P.O. Box 37185-359, Qom, Iran
3 Department of Biotechnology, Faculty of Advanced Sciences and Technologies, University of Isfahan, Isfahan
چکیده [English]

In this work, CuO nanoparticles were synthesized using leaf extract of walnut and persimmon plants as chelating and capping agents. The prepared CuO NPs were investigated by FT-IR, XRD, FESEM, EDS, TEM and TGA. Reaction of the phenolic compounds in the aqueous leaf extracts with CuCl2 solution form insoluble Cu2+ nanocomplexes which then transform into CuO NPs by heat treatment at 300 °C. It will be expected, the metal ions are connected to constituents of extract from nearby carbonyl and hydroxyl groups on phenyl ring or alone OH groups. Decreasing of mass in thermal analysis of Cu2+ nanocomplexes show that these materials are decomposed and transformed into CuO NPs. According to the TEM images, the mean particles size of spherical CuO NPs prepared from the leaf extract of walnut was in the range of 20 nm. The Cu2+ nanocomplexes or CuO NPs exhibit antibacterial activity against some pathogenic bacterial strains such as Escherichia coli and Staphylococcus aureus.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Green synthesis
  • CuO nanoparticles
  • Antibacterial properties
  • Plant extract
[1] K.J. Klabunde, R. Richards, Nanoscale materials in chemistry. Wiley Online Library. (2001).
[2] P.C. Poole Jr, F.J. Owens, Introduction to nanotechnology. John Wiley & Sons, (2003).
[3] U. Banin, Y. Ben-Shahar, K. Vinokurov,Chem. Mater.26 (2014) 97.
[4] G. Zhu, H. Xu, Y. Xiao, Y. Liu, A. Yuan, X. Shen, ACS Appl. Mater. Inter. 4 (2012) 744.
[5] R. Sahay, J. Sundaramurthy, P.S. Kumar, V. Thavasi, S.G. Mhaisalkar, S. Ramakrishna, J. Solid State Chem. 186 (2012) 261.
[6] M. Salavati-Niasari, F. Davar, Mater. Lett. 63 (2009) 441.
]7] مشهدی آقایی، متین; محمدعلی تهرانی، رامین، گروه شیمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد یادگار امام خمینی (ره) شهر ری، مجله شیمی کاربردی (اندیشه علوم)، شماره 35 (1394) ص 33.
[8] H. Wang, J.-Z. Xu, J.-J. Zhu, H.-Y. Chen, J. Cryst. Growth 244 (2002) 88.
]9] کریمی، محمدجواد; مهدیان، صفرعلی; بابایی­زاد، ولی الله، گروه گیاه­پزشکی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، مجله شیمی کاربردی (اندیشه علوم)، شماره 40 (1395) ص 161.
[10] A. Rostami-Vartooni, M. Alizadeh, M. Bagherzadeh, Beilstein J. Nanotechnol. 6 (2015) 2300.
[11] A.A. Haleemkhan, B.V. Vardhini, International Journal of Modern Chemistry and Applied Science 2 (2015) 195.
[12] M. Nasrollahzadeh, S.M. Sajadi, A. Rostami-Vartooni, M. Alizadeh, M. Bagherzadeh, J. Colloid. Interf. Sci. 466 (2016) 360.
[13] M. Nasrollahzadeh, M. Atarod, B. Jaleh, M. Gandomi, Ceram. Int. 42 (2016) 8587.
[14] P. Mourya, S. Banerjee, M.M. Singh, Corrosion Science 85 (2014) 352.
[15] D. Shokri, M.R. Khorasgani, M. Mohkam, S.M. Fatemi, Y. Ghasemi, A. Taheri-Kafrani, Probiotics & Antimicro. Prot. (2017), doi:10.1007/s12602-017-9267-9.
[16] ر. قادری، م. حسن­پور، ع. سعادت­پور، دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی بیرجند، مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی بیرجند، شماره 4 (1383) ص 40.
[17] H.R. Naika, K. Lingaraju, K. Manjunath, D. Kumar, G. Nagaraju, D. Suresh, H. Nagabhushana, Journal of Taibah University for Science 9 (2015) 7.
[18] م. علم هولو، س. ناظری، گروه بیوتکنولوژی دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا همدان، مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی همدان، شماره 4 (1393) ص 277.
[19] M. Nasrollahzadeh, S.M. Sajadi, A. Rostami-Vartooni, S.M. Hussin, J. Colloid. Interf. Sci. 466 (2016) 113.
[20] A. Rostami-Vartooni,M. Nasrollahzadeh,M. Salavati-Niasari, M. Atarod, Journal of Alloys and Compounds 689 (2016) 15.
[21] S.K. Shinde, D.P. Dubal, G.S. Godake, P. Gomez-Romero, S. Kim, V.J. Fulari, RSC Adv. 5 (2015) 30478.
[22] H. Raja Naika, K. Lingaraju, K. Manjunath, D. Kumar, G. Nagaraju, D. Suresh, H. Nagabhushana, Journal of Taibah University for Science 9 (2015) 7.
[23] Y. Haldorai, J.-J. Shim, Mater. Lett. 116 (2014) 5.
[24] R. Rawashdeh, Y. Haik, Dynamic Biochemistry, Process Biotechnology and Molecular Biology 3 (2009) 12.
]25] ت. معادی، ر. قهرمان­زاده، م. یوسفی، ف. محمدی، گروه مهندسی شیمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود، مجله شیمی و مهندسی شیمی، شماره 4 (1393) ص 1.