文摘

现在植物介导的纳米粒子的合成有极大的兴趣和成就由于其eco-benign和低耗费时间属性。在这项研究中成功合成银纳米粒子通过使用Morinda tinctoria叶提取物在不同博士水叶提取物加入硝酸银解决方案;反应介质的颜色变化从淡黄色到棕色,表明还原银离子的银纳米粒子。因此合成银纳米粒子在紫外可见分光光度计的特征。分散性和形态特征的扫描电子显微镜(SEM);水晶合成银纳米粒子的性质和纯度都揭示了x射线衍射(XRD)和能量色散x射线能谱(EDX)。FTIR光谱检测识别的有效功能分子的减少和稳定负责银纳米粒子合成了叶提取物。合成银纳米粒子的光催化活性退化了亚甲蓝在阳光照射。绿色合成银纳米粒子有效降解染料近95%在72 h的曝光时间。

1。介绍

纳米技术与纳米粒子的合成处理控制大小,形状,和分散性纳米尺度下材料的长度1)和潜在的使用对人类福祉。纳米尺寸的材料具有较高的表面积;和高的表面原子(2]研究了因为他们的专属属性如光学、电子和催化3- - - - - -7]。在所有纳米粒子贵金属纳米颗粒在不同领域有巨大的应用如bioimaging、传感器、生物医学领域的诊断和治疗(8]。金属银和银纳米粒子最近应用抗菌药物在各种产品如化妆品(9],动物饲料[10),涂层导管(11),伤口敷料(12),和水净化13人类与毒性的风险最小。

如今生物系统是急切地用于纳米材料的合成和组装是物理和化学过程的另一种方法。绿色方法合成纳米颗粒的生物实体已经获得巨大的优势,环境是良性的,更少的有毒,耗费时间;也这是一个单步过程14]。目前,植物和植物衍生材料用于纳米粒子合成比microbe-mediated纳米粒子合成过程更适合,因为他们消除文化维护和易于处理(15]。药用植物的纳米粒子合成显示更多的利益;他们可能提高纳米银的抗菌活性,因为药用价值的活性生物分子存在于植物可能结合在纳米颗粒的表面,降低银离子,银纳米粒子。

Morinda tinctoria俗称Aal或印度桑是一种开花植物在家庭茜草科。整个身体的这种植物有许多药用价值。树叶是用于治疗溃疡、消化、消化不良、腹泻、口腔炎、伤口,发烧。叶汁作为本地应用程序。根用于治疗炎症和沸腾16,17]。未熟的水果是用于治疗风湿病18- - - - - -21]。在这项研究中,我们成功地报道了生物合成的银纳米粒子m . tinctoria叶提取物。合成银纳米粒子应用于染料降解在阳光照射。

2。材料和方法

2.1。制备绿色还原剂

的叶子Morinda tinctoria收集从斯里兰卡Paramakalyani环境科学中心的校园,Manonmaniam Sundaranar大学Alwarkurichi,印度泰米尔纳德邦。10 g湿重的新鲜叶切成细块,用蒸馏水洗净,煮100毫升的双重蒸馏水10分钟60°C。煮沸混合物是通过绘画纸1号滤纸过滤,收集叶子的上层清液提取和储存在4°C进行进一步的纳米粒子合成过程。

2.2。Phytosynthesis银纳米粒子

硝酸银水溶液的制备使用双重蒸馏水的浓度为1毫米。硝酸银是购自HiMedia,孟买。10毫升的刚做好的叶提取物加入90毫升硝酸银水溶液和保存在室温下对银离子的还原银纳米颗粒。纳米粒子形成视觉识别的颜色变化和紫外可见光谱分析。叶提取物的pH值是改变来研究其对合成的银纳米颗粒的影响。各种pH值(4.6、5.6、6.6、7.6和8.6)的10毫升的叶提取物添加到90毫升1毫米的硝酸银溶液中。pH值调整用0.1 N氢氧化钠和盐酸0.1 N。银纳米粒子的形成是由不同波长的紫外可见分光光度计测量。

2.3。Phytosynthesized银纳米粒子的表征

银离子的还原是测量双光束紫外吸收光谱等手段进行了监控反应的介质在不同wavelenthgs从360年到700海里不同的功能时(PerkinElmer、新加坡)。银纳米颗粒的解决方案从而获得被重复离心纯化在7000 rpm 15分钟和干100°C。晶体性质的纳米粒子由XRD分析了2θ范围从20到80°C(飞利浦PW 1830)。银纳米颗粒的形态和大小被发现通过扫描电子显微镜(飞利浦cm - 200)。银元素分析是由EDX(飞利浦XL-30)。功能性生物分子与银纳米粒子被红外光谱证实,这是参与银离子还原成银纳米颗粒。在岛津制作所获得的FTIR光谱测量仪器与样本KBr颗粒的波数地区500 - 4000厘米⁻¹。

2.4。光催化降解染料

通常10毫克的亚甲蓝染料加入1000毫升的双重蒸馏水作为股票的解决方案。大约10毫克的biosynthesized银纳米粒子添加亚甲蓝染料溶液100毫升。一个控制也保持不添加银纳米粒子。暴露辐照之前,悬挂的反应是通过磁充分混合搅拌30分钟显然使平衡工作的解决方案。后来,阳光下的色散是和监控从早上到晚上日落。在特定的时间间隔,整除2 - 3毫升悬挂过滤,用来评估染料的光催化降解。上层清液的吸光度光谱随后用紫外可见分光光度计测量不同波长。染料的浓度在降解由吸光度值计算在660海里。

染料降解的比例估计由以下公式: 在哪里染料溶液的初始浓度和吗是在光催化降解染料溶液的浓度。

3所示。结果与讨论

3.1。光学观测

最初,而添加的叶提取物Morinda tinctoria银离子溶液,溶液的颜色变成黄棕色,表明银纳米粒子的形成(22)(图1)。颜色的形成是由于激发的表面等离子体共振的银纳米粒子23]。这次调查的结果是非常有趣的识别潜在的植物合成银纳米粒子(24]。同样,Govindaraju et al。25)观察颜色变化褐色黄而使用叶提取物合成银纳米粒子茄属植物torvum。饶和Savithramma26)也报道了Svensonia hyderabadensis解决方案的银离子复杂开始改变颜色从黄色到深棕色由于银离子的还原。陈等人。27]报道反应混合物的颜色的强度发展等不同的植物向日葵,Basella阿尔巴,和蔗糖officinarum。

pH值在银纳米粒子的合成和性质研究了通过改变实验pH值为特征的颜色变化的反应混合物和紫外可见分光光度计。扮演着一个重要的角色在合成和pH值控制纳米粒子的大小和形状。纳米粒子的颜色和强度的峰值是pH值的依赖。在pH值4.6,没有发生颜色变化。它表明酸性pH值抑制纳米粒子合成。在pH值为5.6,黄色是形成于10分钟孵化,变成棕色的颜色在30分钟这表明银纳米粒子的形成。这是同样观察到在接下来的pH值6.6。1 h孵化时间都显示黑暗的黑色棕色沉淀这表明纳米粒子合成完成。在高pH值7.6和8.6,棕色的色彩保持几个星期没有降水这表明稳定合成纳米粒子(图1)。在酸性条件下这样的生物分子可能会灭活,这样纳米粒子合成不能发生在pH值为4.6。不同的颜色在不同的pH值的产生可能是由于不同的官能团的存在的叶子中提取积极参与合成工艺(28]。在高pH值,然而,更多数量的小尺寸的纳米粒子合成由于大量的官能团的可用性为银绑定(29日]。Sathishkumar et al。29日)报道,高pH值影响的形成的球形而不是椭圆形合成银纳米粒子通过使用肉桂zeylanicum树皮中提取。有趣的是,即使是高pH值8.6也发现高效生产纳米颗粒,但他们凝聚在几天之内。

3.2。紫外可见分光光度计分析

pH值在纳米粒子的合成起着重要的作用;这个因素导致叶提取物与银离子的反应。图2显示了pH值对纳米粒子合成的影响。酸性pH值4.6和5.6显示了峰值最初在320年和350海里,然后这些保存到1 h的培养时间。1小时后,另一个乐队出现在450 nm自然扩大表明更大尺寸的纳米粒子的形成。24小时后,峰值变成470海里高集聚由于缺少稳定剂(数字2(一个)和2 (b))。在pH值6.6最初发生在峰值340海里,和第二个乐队成立在420 - 430海里表明银纳米粒子的合成。24小时后,峰值位置改变到360和470海里由于纳米颗粒的聚集(图2 (c))。较低的吸光度是观察到的酸性pH值由于纳米粒子合成的抑制。在碱性pH值7.6和8.6,纳米粒子的合成是通过观察高吸光度(数据2 (d)和2 (e))。

碱性pH值,SPR乐队被定位在380 nm和420 nm形成狭窄的峰值表明粒子体积小。高稳定纳米粒子合成的碱性pH值(图2 (f))。随着反应的光学吸收的pH值增加,也很快小尺寸的纳米粒子合成。在低pH值纳米颗粒凝聚,形成大尺寸的纳米粒子30.]。纳米粒子的大小、形状和分布是根据形成的一个或多个表面等离子体共振(SPR)乐队。形成一个单一的SPR乐队在短波长揭示了面前的小尺寸的球形纳米粒子在反应混合物,而两个或两个以上的SPR乐队是在较大的波长表明存在大的各向异性纳米颗粒(31日]。因此,狭窄的峰值在420海里很可能表明由于小球形银纳米粒子的形成。同样的两个乐队银纳米粒子被Kumar早期报道et al。31日]。高度合成银纳米粒子的小尺寸碱性pH值由于大量的积极的可用性官能团的叶子中提取银离子可以得到更多的结合位点(32]。同样,已经和Gopal [33]报道合成纳米粒子稳定在低pH值范围宽,也阐述了pH值2显示了低pH值和更广泛的吸光度比4起,可以将较大的纳米粒子的形成。

3.3。扫描电子显微镜

SEM图像显示biosynthesized银纳米粒子的大小和形状m . tinctoria叶提取物。在不同的放大观察纳米粒子的大小。球和杆的形状与高集聚指出纳米颗粒大小范围从79到96纳米。在扫描电镜图像,一些纳米颗粒显示出较大的大小由于小尺寸的纳米粒子的聚集(图3)。多分散的纳米颗粒在扫描电镜观察到的形象,揭示了紫外可见分光光度计的结果。聚合纳米粒子的表面是粗糙的。同样的,早些时候报道了纳米粒子的聚合Ramgopal et al。34)通过使用soap坚果的提取银离子的还原。聚合纳米颗粒发生由于不足的限制在叶提取剂合成的纳米粒子。

3.4。XRD和EDX

水晶银纳米粒子的尺寸和结构进行了XRD。biosynthesized银纳米结构采用m . tinctoria叶提取物进一步证明和确认的特征峰观察到x射线衍射图像(图4)。的四个明显的衍射峰2θ值为38.26°C, 44.44°C, 64.58°C和77.67°C可以被分配到的飞机,,,分别,这表明银纳米粒子在本质上是fcc和水晶(JCPDS文件号。84 - 0713 - 04 - 0783)。布拉格的山峰的扩大表明纳米粒子的形成。

由EDX银元素分析测定;EDX光谱揭示强信号在白银地区3 keV和证实纳米银粒子的形成及其基本性质。这个信号是由于激发形成的银纳米颗粒的表面等离子体共振。从Cl观察的一些弱信号。这些信号被发现,由于可能存在的杂质从叶中提取的生物分子(图5)。

3.5。红外光谱

红外光谱测量进行了识别潜在官能团的叶子中提取的生物分子m . tinctoria负责银离子的还原成银纳米粒子(数据吗6和7)。图6展示了一个强烈的吸收峰在3296厘米⁻¹这表明羧基团体的存在。这种官能团改性合成银纳米粒子。广泛吸收带观察3436至3220厘米⁻¹由于地伸展和H -保税醇类和酚组(图7)。疲软的乐队是观察到1634厘米⁻¹对应于主胺- h弯曲。这是修改到1672厘米⁻¹表明存在C = O拉伸羰基的振动组,分别。狭窄的新乐队成立在合成银纳米粒子在1384厘米⁻¹和1134厘米⁻¹由于-不₂脂肪族硝基和碳氮拉伸的脂族胺和切断拉伸的羧基组。这两个弱乐队在823厘米⁻¹和724厘米⁻¹消失在合成银纳米粒子。成立一个小峰在604厘米⁻¹由于卤代烃的发生(图7)。此外,功能性生物分子羟基、羧基、酚、胺组m . tinctoria叶提取参与银离子的还原被红外光谱谱证实。Nagati et al。35)报道,脂肪族胺,脂肪族烯烃的生物碱、萜类化合物的表面上Cajanus毛竹叶提取物合成AgNPs介导的。

3.6。光催化降解染料

3.6.1。视觉观察

光催化降解亚甲基蓝是由使用绿色合成银纳米粒子在太阳能灯。染料降解最初确认的颜色变化。最初,染料的颜色显示了深蓝的颜色变成浅蓝色1 h后孵化与银纳米粒子暴露于太阳光线(图8)。此后浅蓝色变成浅绿色。最后,降解过程是在72年完成h和被改变的反应混合物颜色变为无色。

操作。紫外可见分光光度计

银纳米粒子的光催化活性染料的降解是演示了通过使用染料亚甲蓝。亚甲蓝的降解进行了在银纳米粒子在不同时间在可见区域。吸收光谱显示减少了对亚甲蓝的山峰在不同的时间间隔。最初,亚甲蓝染料的吸收峰在660 nm和曝光时间的增加逐渐降低,表明亚甲基蓝的光催化降解反应。亚甲蓝染料的吸收峰是减少,和银纳米粒子吸收带是增加在420海里。完成的光催化降解染料的染料的吸光度值的逐渐减少接近基线和增加了银纳米粒子峰。而减少染料的浓度、紫外光谱显示典型的SPR带银纳米粒子在曝光时间(图22 h9)。银纳米粒子的降解效率的比例是95.3%在72 h(表计算1)。退化百分比增加,增加染料的曝光时间银纳米颗粒复杂的在阳光下(图10)。亚甲蓝染料吸收峰是慢跑660海里的可见区域减少,最后它就消失了,同时增加反应时间,这表明染料已经退化。

4所示。结论

绿色纳米技术获得的重要性是由于消除有害试剂,并提供有效的合成预期的产品以一种经济的方式。绿色合成的银纳米颗粒显示更多的兼容,环保、低成本、少耗费时间的过程。这里,银纳米粒子合成用植物叶子上提取的m . tinctoria在不同博士银纳米粒子的形成不是在酸性介质中发现。在碱性介质中,银纳米粒子的大小以及数量形成强烈依赖于pH值以紫外可见分光光度计。球形纳米粒子的大小范围从79到96海里被扫描电镜证实。水晶自然以XRD,单质银被EDX分析存在的频谱。绿色合成银纳米粒子的催化活性是评价通过选择亚甲蓝染料。在660 nm的主要吸收峰与曝光时间的延长逐渐下降表明亚甲基蓝染料的光催化降解。目前的研究中,发现自然的使用可再生能源和环保还原剂用于合成银纳米粒子表现出优异的光催化活性与染料分子可以用于水净化系统和染料废水处理。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者承认DST的拳头格兰特(引用。浮置板轨道/ ESI-101/2010)和S / Karunya大学SEM和XRD分析。