سنتز نانوذرات اکسید نیکل با استفاده از عصاره گیاه کما و بررسی فعالیت فوتوکاتالیستی آن در تخریب بروموتیمول بلو
محورهای موضوعی : سنتز و مشخصه یابی نانوساختارهامونس هنرمند 1 , احمد آریافر 2 , مجید مهجوره 3
1 - گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند، ایران
2 - گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
3 - گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
کلید واژه: سنتز سبز, رنگ آلی, نانوذرات اکسید نیکل, فوتوکاتالیست,
چکیده مقاله :
در این گزارش، برای اولین بار، سنتز نانوذرات اکسید نیکل (NiO) بواسطه عصاره گیاه کما انجام شد. برای ساخت نانوذرات اکسید نیکل از هیچ ماده احیاکننده شیمیایی، پایدار کننده سمی و حلال خطرناکی استفاده نشد و تمام مراحل ساخت در یک شرایط سبز و ملایم صورت پذیرفت. برای تعیین نوع فاز و مورفولوژی نانوذرات اکسید نیکل بیوسنتز شده از آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM) استفاده شد. پس از بررسی نتایج شناسایی ها، به منظور برداشتن گامی جهت حفظ محیط زیست، نانوذرات اکسید نیکل بیوسنتز شده به عنوان فوتوکاتالیست موثر برای تخریب رنگ آلی بروموتیمول بلو مورد استفاده قرار گرفت. در این تحقیق، برای فعال کردن فوتوکاتالیست اکسید نیکل از لامپ UV استفاده شد. درصد تخریب رنگ بروموتیمول بلو در مدت زمان 3 ساعت به 08/77 رسید. برای ارزیابی امکان سنجی استفاده از نانوفوتوکاتالیست اکسید نیکل در صنعت، تخریب بروموتیمول بلو بر روی فاضلاب واقعی انجام و نتایج موفقیت آمیز حاصل شد.
In this report, for the first time, the synthesis of nickel oxide nanoparticles (NiO) was carried out by the extract of Ferula plant. No chemical reducing agents, toxic stabilizers, or dangerous solvents were used for the synthesis of nickel oxide nanoparticles, and all fabrication steps were carried out in a green and mild conditions. X-ray diffraction analysis (XRD) and field emission scanning electron microscope (FE-SEM) were employed to determine the phase type and morphology of biosynthesized nickel oxide nanoparticles. After characterization, in order to take a step to protect the environment, biosynthesized nickel oxide nanoparticles were utilized as an effective photocatalyst for the degradation of bromothymol blue as an organic dye. In this manner, a UV lamp was used to activate the nickel oxide photocatalyst. The degradation percentage of bromothymol blue dye reached %77.08 within 3 hours. To evaluate the feasibility of using nickel oxide nanophotocatalyst in industry, the degradation of bromothymol blue was performed on real wastewater and successful results were obtained.
1. L. Zhang, Y. Meng, H. Shen, J. Li, C. Yang, B. Xie, S. Xia, Appl. Surf. Sci. 567, 150760 (2021)
2. A. Tkaczyk, K. Mitrowska, A. Posyniak, Sci. Total Environ. 717, 137222 (2020)
3. M. Golmohammadi, M. Honarmand, A. Esmaeili, Mater. Res. Bull. 149, 111714 (2022)
4. G.E. Hoag, J.B. Collins, J.L. Holcomb, J.R. Hoag, M.N. Nadagouda, R.S. Varma, J. Mater. Chem. 19, 8671 (2009)
5. W. Xiao, X. Jiang, X. Liu, W. Zhou, Z.N. Garba, I. Lawan, L. Wang, Z. Yuan, J. Clean. Prod. 284, 124773 (2021)
6. A.Y. Zahrim, C. Tizaoui, N. Hilal, Desalination. 266, 1 (2011)
7. L. Qi, X. Wang, Q. Xu, Desalination. 270, 264 (2011)
8. N. Taoufik, W. Boumya, M. Achak, M. Sillanpää, N. Barka, J. Environ. Manage. 288, 112404 (2021)
9. M.S. Lucas, J.A. Peres, G. Li Puma, Water. 13, 1309 (2021)
10. S. Khan, M. Naushad, A. Al-Gheethi, J. Iqbal, J. Environ. Chem. Eng. 9, 106160 (2021)
11. A. Akbari, Z. Sabouri, H.A. Hosseini, A. Hashemzadeh, M. Khatami, M. Darroudi, Inorg. Chem. Commun. 115, 107867 (2020)
12. S.S. Narender, V.V.S. Varma, C.S. Srikar, J. Ruchitha, P.A. Varma, B.V.S. Praveen, Chem. Eng. Technol. 45, 397 (2022)
13. K. Nouneh, M. Oyama, R. Diaz, M. Abd-Lefdil, I. V. Kityk, M. Bousmina, J. Alloys Compd. 509, 5882 (2011)
14. A.A. Ezhilarasi, J.J. Vijaya, K. Kaviyarasu, M. Maaza, A. Ayeshamariam, L.J. Kennedy, J. Photochem. Photobiol. B Biol. 164, 352 (2016)
15. F. Samari, P. Parkhari, E. Eftekhar, F. Mohseni, S. Yousefinejad, J. Exp. Nanosci. 14, 141 (2019)
16. F. Samari, L. Baluchi, H. Salehipoor, S. Yousefinejad, Microchem. J. 150, 104158 (2019)
17. M. Mahjoore, M. Honarmand, A. Aryafar, Environ. Sci. Pollut. Res. (2023) https://doi.org/10.1007/s11356-023-25277-1
18. M. Mahjoore, A. Aryafar, M. Honarmand, J. Min. Environ. 13, 155 (2022)
19. M. Honarmand, M. Golmohammadi, J. Hafezi-bakhtiari, Environ. Sci. Pollut. Res. 28, 7123 (2021)
20. P. Taghinia, M.H. Haddad Khodaparast, M. Ahmadi, J. Food Meas. Charact. 13, 2980 (2019)
21. M. Honarmand, M. Golmohammadi, Adv. Powder Technol. 30, 1551 (2019)
22. R. Romero, F. Martin, J.R. Ramos-Barrado, D. Leinen, Thin Solid Films. 518, 4499 (2010)
23. N. Mehrabanpour, A. Nezamzadeh-Ejhieh, S. Ghattavi, Solid State Sci. 131, 106953 (2022)
