تولید الیاف پشم ضد باکتری از طریق سنتز پاک نانوذرات پالادیوم (PdNPs) توسط عصاره پرچم گیاه Crocus sativus L.

استفاده از محصولات طبیعی و روش های پاک برای تولید نانوذرات و کاربرد آنها در ساخت منسوجات چند منظوره می تواند اثرات مضر زیست محیطی مواد خطرناک را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. در پاسخ به هشدارهای محیطی، سنتز تمیز نانوذرات پالادیوم (PdNPs) با استفاده از مواد استخراج‌شده از زعفران Stamen (SS) به عنوان ضایعات گیاهی برای تولید نخ پشم ضد باکتری انجام شد. برای این منظور، رنگ‌های طبیعی از SS با استفاده از تکنیک اولتراسوند برای سنتز PdNPs در نسبت‌های مختلف محلول عصاره SS (SSE) و محلول پالادیوم استات (Pd) استخراج شد. PdNP ها توسط طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR)، طیف‌سنجی مرئی-UV، و پراکندگی نور پویا (DLS) شناسایی شدند. نتایج نشان داد که قطر PdNPs در نسبت SSE: Pd 1:2 23.9 نانومتر بود. علاوه بر این، الیاف پشم رنگ شده و ضد باکتری با نسبت های مختلف محلول Pd و SSE ساخته شد. میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) – طیف‌سنجی پراکنده انرژی (EDS)، پراش پرتو ایکس (XRD) و داده‌های FT-IR نشان داد که PdNP‌ها با اندازه متوسط ​​ذرات 22.5 نانومتر بر روی الیاف پشم رسوب کردند. همچنین داده های XRD رسوب ذرات پالادیوم را بر روی سطح نخ تایید می کند.

داده های کالریمتری رنگ و تغییر رنگ را از زرد به قهوه ای تیره با جذب عالی رنگ روی فیبر نشان می دهد (K/S = 6.72). نمونه های رنگ شده دارای درجه بندی شستشوی متوسط ​​تا خوب (3-4) و پایداری نور عالی (6-7) بودند. همچنین وجود PdNPs رشد باکتری ها را روی الیاف پشم رنگ شده به طور قابل توجهی کاهش داد. بنابراین، درصد کاهش باکتری برای نمونه‌های رنگ‌شده با SSE 38 درصد بود که با افزودن Pd در نسبت SSE:Pd 1:2 به بیش از 99 درصد افزایش یافت. نتایج این تحقیق نشان داد که SSE می تواند به عنوان یک کاندید کارآمد، پایدار و سبز برای سنتز شیمیایی متداول PdNP ها برای تولید نخ های پشمی رنگی و ضد باکتری مورد استفاده قرار گیرد.

The use of natural products and clean methods for the production of nanoparticles and their application in the manufacture of multi-purpose textiles can significantly reduce the harmful environmental effects of hazardous materials. In response to environmental warnings, a clean synthesis of palladium nanoparticles (PdNPs) was carried out using materials extracted from saffron Stamen (SS) as a plant waste to produce antibacterial wool yarn. For this purpose, natural dyes were extracted from SS using an ultrasound technique to synthesize PdNPs in different ratios of SS extract solution (SSE) and palladium acetate (Pd) solution. PdNPs were identified by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), UV–visible spectroscopy, and dynamic light scattering (DLS). The results showed that the diameter of PdNPs in the SSE: Pd ratio of 1:2 was 23.9 nm. In addition, dyed and antibacterial wool fibers were made with different proportions of Pd and SSE solutions.

Field emission scanning electron microscopy (FESEM)–energy-dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), and FT-IR data showed that PdNPs with an average particle size of 22.5 nm were deposited on the wool fibers. Also, XRD data confirms the deposition of palladium particles on the thread surface. Calorimetric data show a dyeing and color change from yellow to dark brown with excellent dye absorption on the fiber (K/S = 6.72). The dyed samples had moderate to good washing ratings (3–4) and excellent light fastness (6–7). Also, the presence of PdNPs significantly reduced the growth of bacteria on dyed wool fibers. Therefore, the percentage of bacteria reduction for SSE-dyed samples was 38%, which increased to more than 99% with the addition of Pd at an SSE:Pd ratio of 1:2. The results of this research showed that SSE can be used as an efficient, sustainable, and green candidate for the conventional chemical synthesis of PdNPs to produce colored and antibacterial wool yarns.