Biosynthèse et application des nanoparticules (Ag, CuO et ZnO) à partir des plantes sahariennes

Abstract

Nanotechnology is an interdisciplinary field of research and development based on unlimited knowledge and mastery of small things. In green nanotechnology, the nanoparticles are synthesized by an environment friendly method. The main objective of the present work is to synthesize silver, zinc oxide and copper oxide nanoparticles in an aqueous medium using a simple, fast, and inexpensive synthetic approach. The phytochemicals extracted from three medicinal plants, namely Juniperus communis L., Tilia L., and Ephedra L. are used as both reducing and capping agents for the formation of nanoparticles. The formation of nanoparticles is confirmed by using UV-vis., FTIR, XRD, SEM, and EDX analysis. The catalytic potentials of synthesized silver nanoparticles are evaluated by methylene blue. Subsequently, we studied the effect of different concentrations of solution containing ZnO nanoparticles on the germinating power of the seeds of three weeds. The UV-Vis spectrum of aqueous medium containing silver (Ag), zinc oxide (ZnO) and copper oxide (CuO) nanoparticles showed surface Plasmon resonance peak intensity at 450 nm, 374nm and 261 nm, respectively. X-ray diffraction (XRD) studies revealed the calculated size of AgNPs was 25 nm; CuO NPs was 56 nm andZnO NPs was18.6 nm using Scherrer equation. Using the diffusion method, the antimicrobial properties of the nanoparticles are examined and found that they are highly toxic against all the tested microbial strains. The AgNPs exhibited an excellent photocatalytic activity toward the degradation of methylene blue both indoor and under sunlight; an efficiency of 95% was achieved. As an easy and environmentally friendly process, the green synthesized NPs could be applied for in the medical industry

La nanotechnologie est un domaine interdisciplinaire de recherche et de développement basé sur la connaissance illimitée et la maîtrise des petites choses. En nanotechnologie verte, les nanoparticules sont synthétisées par une méthode respectueuse de l’environnement. L’objectif principal de ces travaux est de synthétiser les nanoparticules d’argent, d’oxyde de zinc et d’oxyde de cuivre dans un milieu aqueux en utilisant une approche synthétique simple, rapide et peu coûteuse. Les produits phytochimiques extraits de trois plantes médicinales, à savoir Juniperus communis L., Tilia L., et Ephedra L. sont utilisés comme agents réducteurs et capsulant pour la formation de nanoparticules. La formation de nanoparticules est confirmée en utilisant UV-vis. , FTIR, XRD, SEM, et EDX analyse. Les potentiels catalytiques des nanoparticules d’argent synthétisées sont évalués par le bleu de méthylène. Ensuit, nous avons étudié l'effet de différentes concentrations de solution contenant des nanoparticules de ZnO sur le pouvoir germinatif des graines de trois mauvaises herbes. Le spectre UV-Vis du milieu aqueux contenant de l’argent (Ag), de l’oxyde de zinc (ZnO) et des nanoparticules d’oxyde de cuivre (CuO) a montré une intensité maximale de résonance plasmonique en surface à 450 nm, 374 nm et 261 nm, respectivement. Les études de diffraction des rayons X (XRD) ont révélé que la taille calculée des AgNPs était de 25 nm, les CuONPs de 56 nm et les ZnONPs de 18,6 nm à l’aide de l’équation de Scherrer. En utilisant la méthode de diffusion, les propriétés antimicrobiennes des nanoparticules sont examinées et trouvées qu’elles sont hautement toxiques contre toutes les souches microbiennes testées. Les AgNPs ont montré une excellente activité photocatalytique vers la dégradation du bleu de méthylène à l’intérieur et sous la lumière du soleil; une efficacité de 95 % a été atteinte. Comme un processus facile et écologique, les NPs synthétiques écologiques pourraient être appliqués dans l’industrie médicale.

تكنولوجيا النانو هي مجال متعدد التخصصات للبحث والتطوير قائم على المعرفة غير المحدودة وإتقان الأشياء الصغيرة. في العقود الماضية. في التكنولوجيا النانوية الخضراء، يتم تصنيع الجسيمات النانوية بطريقة صديقة للبيئة. الهدف الرئيسي من العمل الحالي هو تصنيع جسيمات الفضة وأكسيد الزنك وأكسيد النحاس النانوية في وسط مائي باستخدام نهج اصطناعي بسيط وسريع وغير مكلف. تُستخدم المواد الكيميائية النباتية المستخرجة من ثلاثة نباتات طبية، وهي Juniperus communis L٬ Tilia Lو Ephedra L كعوامل تقليص وتغطية لتكوين الجسيمات النانوية. يتم تأكيد تكوين الجسيمات النانوية باستخدام تحليل الأشعة فوق البنفسجية و FTIR و XRD و SEM و EDX. يتم تقييم الإمكانات التحفيزية لجسيمات الفضة النانوية المصنعة بواسطة أزرق الميثيلين. بعد ذلك، درسنا تأثير التركيزات المختلفة للمحلول المحتوي على جسيمات ZnO النانوية على القوة الإنباتية لبذور ثلاث أعشاب. أظهر الطيف فوق البنفسجي من الجسيمات النانوية المحتوية على الفضة (Ag) وأكسيد الزنك (ZnO) وأكسيد النحاس (CuO) شدة ذروة رنين البلازمون السطحي عند 450 ٬ 374 و 261 نانومتر على التوالي. كشفت دراسات حيود الأشعة السينية (XRD) أن الحجم المحسوب لـ AgNPs كان 25 نانومتر، و CuO NPs كان 56 نانومتر و ZnO NPs كان 18.6 نانومتر باستخدام معادلة Scherrer. باستخدام طريقة الانتشار، يتم فحص الخصائص المضادة للميكروبات للجسيمات النانوية ووجدت أنها شديدة السمية ضد جميع السلالات الميكروبية التي تم اختبارها. أظهرت AgNPs نشاطًا تحفيزيًا ضوئيًا ممتازًا نحو تحلل الميثيلين الأزرق سواء داخل المنزل أو تحت ضوء الشمس ؛ وبلغت الكفاءة 95 في المائة. كعملية سهلة وصديقة للبيئة، يمكن تطبيق الجسيمات النانوية الخضراء المصنعة في الصناعة الطبية.