سنتز سبز و مشخصهیابی نانوذرات Fe3O4 با استفاده از عصاره آبی تفاله چای و کاربرد آن در تهیه نانوکامپوزیت Fe3O4/Cellulose
محورهای موضوعی :
نانومواد
امیر عزیزی
1
(شیمی کاربردی، گروه آموزشی شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک، اراک، ایران)
کاوه خسروی
2
(شیمی آلی، گروه آموزشی شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک، اراک، ایران)
تاریخ دریافت : 1398/12/14
تاریخ پذیرش : 1398/12/14
تاریخ انتشار : 1399/01/01
کلید واژه:
نانوکامپوزیت,
سنتز سبز,
تفاله چای,
.Fe3O4/Cellulose,
چکیده مقاله :
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.
منابع و مأخذ:
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.
_||_
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.
