انرژی فعالسازی و بررسی ضدباکتریایی نانوذرات کروی Fe3O4 تهیه شده توسط گل‌های زعفران

ما یک روش ساده و دوستدار محیط زیست برای تهیه نانوذرات مگنتیت و کاربرد آنها به عنوان ماده ضد باکتری پیشنهاد دادیم. ما با موفقیت نانوذرات Fe3O4 را با استفاده از گل‌های زعفران (Crocus Sativus) تهیه کردیم و سپس آنها را در دمای 400 درجه سانتیگراد به مدت 15 دقیقه کلسینه کردیم. از طیف‌نگاری UV-Visible برای مطالعه انرژی شکاف نانوذرات Fe3O4 تهیه شده استفاده شد و مقدار آن 3.23 الکترون‌ولت به‌دست آمد. میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای مطالعه ساختار و مورفولوژی و پراش ایکس‌ری (XRD) برای مطالعه فاز و اندازه بلورک‌های نانوذرات مگنتیت استفاده شد.

درصد کاهش وزن، تغییر آنتالپی و انرژی فعال‌سازی نانوذرات Fe3O4 به ترتیب با استفاده از آنالیز ترموگراویمتریک (TG) و آنالیز حرارتی تفاضلی (DTA) محاسبه شدند. منحنی DTA در نرخ حرارتی 6، 8 و 10 درجه سانتیگراد در دقیقه نشان‌دهنده قله‌های اندوترمیک در دماهای 586، 594 و 600 درجه سانتیگراد به ترتیب است.انرژی فعال‌سازی نانوذرات Fe3O4 با استفاده از روش کیسینجر محاسبه شد و مقدار آن 8.09 کیلوژول بر مول بدست آمد. فعالیت ضدباکتریایی نانوذرات Fe3O4 علیه 3 نوع باکتری گرم مثبت و 3 نوع باکتری گرم منفی با استفاده از روش سنجش حداقل غلظت بازدارنده (MIC) انجام شد و فقط فعالیت ضدباکتریایی عالی در برابر سویه‌های باکتری گرم منفی نشان دادند.

We proposed a simple and environmental-friendly method to prepare magnetite nanoparticles and their application as antibacterial material. We successfully prepared Fe3O4 nanoparticles using Crocus Sativus (Saffron) flowers followed by calcination at 400 ˚C for 15 minutes. The UV–Visible spectroscopy was used to study the bandgap energy of the prepared Fe3O4 nanoparticles and the value was found to be 3.23 eV. The scanning electron microscopy (SEM) was used to study the structure and morphology and X-ray diffraction was used to study the phase and crystallite size of the magnetite nanoparticles.

The percentage weight loss, the enthalpy change and activation energy of Fe3O4 nanoparticles were calculated by using the thermogravimetric (TG) and differential thermal analysis (DTA) respectively. The DTA curve at a heating rate of 6, 8 and 10˚C/min shows endothermic peaks at 586, 594 and 600˚C respectively. The activation energy of Fe3O4 nanoparticles was calculated by the Kissinger method and was found to be 8.09 kJ/moles. The antibacterial activity of Fe3O4 nanoparticles was carried out against 3 gram-positive and 3 gram-negative bacteria by using a minimum inhibition concentration (MIC) assay method and they showed excellent antibacterial activity against gram-negative bacterial strains only