“سنتز سبز، مشخصه‌یابی و فعالیت‌های بیولوژیکی نانوذرات اکسید روی mediated با عصاره برگ زعفران: یک رویکرد پایدار برای استفاده مجدد از ضایعات کشاورزی “

برای افزایش سودآوری و پایداری پسماندهای کشاورزی، یک روش سبز آسان برای سنتز نانوذرات اکسید روی (ZnO NPs) با استفاده از عصاره برگ زعفران به عنوان ماده کاهنده و پایدارکننده ایجاد شد. ویژگی‌های ساختاری نانوذرات با استفاده از پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی انتشار میدانی (FESEM) و طیف‌سنجی UV-Visible مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مشخصه‌یابی نشان داد که نانوذرات ZnO بلوری با ساختار وورتزیت شش‌گوش و ذرات کروی با قطر کمتر از 50 نانومتر هستند، که توسط تکنیک‌های XRD و FESEM تایید شد. طیف‌های جذب UV-Vis نشان‌دهنده یک قله جذب در 370 نانومتر هستند که تشکیل نانوذرات ZnO را تأیید می‌کند. تحلیل طیفی FTIR وجود گروه‌های فعالی و گروه‌های فلزی-اکسیژن را تأیید کرد. فعالیت‌های بیولوژیکی نانوذرات ZnO نیز مورد بررسی قرار گرفتند.

اثر ضد میکروبی ZnO نانوذرات در برابر برخی پاتوژن‌های غذایی (سالمنلا تیفی موریوم، لیستریا مونوستیژنز و انتروکوکوس فکالیس) بررسی شد. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که ZnO نانوذرات سنتز شده به روش سبز، فعالیت ضد باکتریایی بهتری نسبت به سایر میکروارگانیسم‌ها دارند. یک فعالیت جذب رادیکال‌های آزاد وابسته به دوز برای ZnO نانوذرات در آزمایش‌های 2،2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl-hydrate (DPPH) و بازیابی فلورسانس پس از رنگ زدایی (FRAP) مشاهده شد. ZnO نانوذرات برای فعالیت فوتوکاتالیستی در حین تجزیه رنگ متیلن آبی (MB) در محلول‌های آبی ارزیابی شدند.

حداکثر حذف MB که به دست آمد 64% بود که با غلظت اولیه ZnO نانوذرات 12 میلی‌گرم در میلی‌لیتر زیر نور UV به دست آمد. مطالعه حاضر نشان می‌دهد که ضایعات کشاورزی (برگ زعفران) گزینه‌ای ساده و دوستدار محیط زیست برای سنتز پایدار ZnO نانوذرات به منظور استفاده به عنوان فوتوکاتالیست فراهم می‌کند. علاوه بر این، این اولین گزارش در مورد سنتز ZnO نانوذرات به وسیله برگ زعفران است.

To increase the profitability and sustainability of agricultural waste, a facile green approach was established to synthesize zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) using saffron leaf extract as a reducing and stabilizing agent. Structural characteristics of NPs were investigated by X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared (FTIR), field emission scanning electron microscopy (FESEM), and UV–Visible (UV–Vis) spectroscopy. Characterization results revealed that ZnO NPs is highly crystalline with a hexagonal wurtzite structure and spherical particles with diameter less than 50 nm, as confirmed by XRD and FESEM techniques.

UV–Vis absorption spectra depicted an absorption peak at 370 nm, which confirms the formation of ZnO NPs. FTIR spectral analysis confirmed the presence of functional groups and metal oxygen groups. The biological activities of ZnO NPs were also investigated. The antibacterial effect of ZnO NPs was investigated against selected food pathogens (Salmonella Typhimurium, Listeria monocytogenes, and Enterococcus faecalis). The study results prove that the green synthesized ZnO NPs show enhanced antibacterial activity against S. Typhimurium when compared with other strains. A dose-dependent free radical scavenging activity was observed for ZnO NPs in both 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl-hydrate (DPPH) and fluorescence recovery after photobleaching (FRAP) assays.

The ZnO NPs were evaluated for their photocatalytic activity during the degradation of methylene blue (MB) dye in aqueous solutions. The maximum removal of MB achieved was 64% with an initial ZnO NP concentration of 12 mg/mL under UV light. The present study revealed that the agricultural waste (saffron leaf) provides a simple and eco-friendly option to sustainably synthesize ZnO NPs for use as a photocatalyst. In addition, this is the first report on saffron leaf-mediated synthesis of ZnO NPs.