Простой зеленый синтез Ag in situ.

Jun 02, 2024

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 15359 (2022 г.) Цитировать эту статью

Доступы 1919 года

5 цитат

1 Альтметрика

Подробности о метриках

В данной работе нанокомпозиты Ag-ZnO были получены методом зеленого синтеза с использованием водного экстракта листьев Tetradeniariperia и исследованы на антибактериальную активность в отношении Escherichia coli и Staphylococcus aureus. Для оптимизации синтеза Ag–ZnO было изучено влияние концентрации прекурсора, pH и температуры. Нанокомпозиты Ag-ZnO были охарактеризованы методами XRD, ATR-FTIR, FESEM и TEM. Результаты показывают, что концентрация 8% Ag, температура 80 °C и pH 7–8 являются оптимальными для синтеза нанокомпозитов Ag–ZnO. Рентгенографический анализ показал уменьшение размера частиц Ag–ZnO с 23,6 до 14,8 нм с увеличением концентрации Ag, что в дальнейшем было подтверждено анализом FESEM. ПЭМ-изображение 8% Ag дает дополнительную информацию о сосуществовании Ag с ZnO, где был определен средний размер частиц 14,8 нм. Анализ ATR-FTIR подтвердил наличие фенольных соединений, которые действуют как восстанавливающие и стабилизирующие агенты. Результаты антимикробной активности показывают, что нанокомпозит Ag-ZnO продемонстрировал более высокую антимикробную активность в отношении E. coli, чем в отношении S. aureus. Таким образом, экстракт листьев Tetradeniariperia является жизнеспособным путем синтеза нанокомпозитов Ag-ZnO, которые можно использовать для различных применений, включая дезинфекцию воды.

Цели устойчивого развития (ЦУР 2030) посредством шестой цели закрепляют декларацию о том, что чистая вода и санитария имеют решающее значение для человеческого развития1. Это связано с тем, что инфекции, передающиеся через воду, вызванные микроорганизмами, являются основной причиной смертности во всем мире2,3. Поэтому неизбежна необходимость поиска доступных, эффективных, универсальных и устойчивых технологий для контроля и устранения микробов из питьевой воды3. Внедрение технологий обеззараживания воды для устранения болезнетворных микроорганизмов в централизованных и некоторых децентрализованных системах водоподготовки достигается традиционными методами, включающими хлорирование, озонирование и обработку ультрафиолетом3,4. Однако хлорирование ограничено образованием токсичных побочных продуктов, а озонирование и ультрафиолет не обеспечивают защиты от повторного загрязнения в системах распределения4,5. Следовательно, это требует внедрения альтернативных технологий очистки.

В последние годы нанотехнологии с использованием наноматериалов стали эффективным и универсальным инструментом дезинфекции воды благодаря их способности справляться с устойчивыми патогенами. Обычно микробы адаптируются к устойчивости к лекарствам, защищая себя от любых опасностей и мутируя, чтобы позволить им выживать и размножаться даже в суровых условиях6. Наноматериалы изучались как потенциальное решение проблем дезинфекции воды4,7, поскольку патогенам трудно приобрести устойчивость к наночастицам, нацеленным на несколько бактериальных компонентов, по сравнению с использованием сыпучих материалов во время традиционных методов очистки. Применение металлического серебра в качестве противомикробного агента было зарегистрировано с древних времен8. С девятнадцатого века ионы серебра связывают с бактерицидным действием9. В последнее время растет распространенность лекарственной устойчивости противомикробных препаратов к антибиотикам, поэтому использование серебра в качестве дезинфицирующего средства неизбежно. Серебро теперь используется в потребительских товарах, таких как текстиль, косметика и медицинские инструменты10,11,12, в форме наночастиц, которые получают путем химического восстановления солей серебра13. Более того, исследования подтвердили его потенциал в дезинфекции воды14,15,16,17. Таким образом, серебро является интересным и многообещающим кандидатом для изучения из-за его ингибирующих и антибактериальных свойств среди различных металлических наночастиц6,18. Однако наночастицы серебра могут агрегировать, когда их размер значительно уменьшен, что ограничивает их химические и антимикробные свойства. Поэтому, чтобы решить эту проблему, серебро можно либо покрыть полимерами для создания полимерных нанокомпозитов6,18, либо слоем оксида металла, такого как оксид магния, оксид кальция и оксид цинка, чтобы сформировать форму ядро-оболочка, которая обеспечивает высокую площадь поверхности6. Более того, когда наноматериалы объединяются, могут быть созданы гибридные нанокомпозиты, которые более эффективны, чем отдельные наночастицы; Ожидается, что они будут сочетать в себе свойства составляющих элементов19.