بررسی و بهینه سازی فاکتورهای موثر بر سنتز سبز نانوذرات اکسید روی توسط عصاره گیاه پونه با استفاده از روش طراحی تاگوچی

هدف:امروزه شاهد پیشرفت های چشمگیری در زمینه کاربردهای دارویی و پزشکی نانوذرات هستیم. اندازه ذرات در فناوری نانو بسیار مهم است، چرا که در مقیاس نانویی، ابعاد ماده در خصوصیات آن بسیار تاثیر گذار است و خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تک تک اتم ها و مولکول ها با خواص توده ماده متفاوت است. هدف از انجام تحقیق حاضر بررسی تاثیر فاکتورهای غلظت و دما بر مورفولوژی و اندازه نانوذرات اکسید روی سنتز شده با عصاره گیاه پونه می باشد که در این روش با بهره گیری از طراحی آزمون به روش تاگوچی جهت بهینه سازی شرایط سنتز، ۹ آزمایش با ۳ سطح و ۳ فاکتوربا استفاده از نرم افزار مینی تب طراحی و اجرا شد.مواد و روش ها:در ابتدا گیاه پونه (Mentha longifolia) تهیه شده و پس از تشخیص توسط متخصص گیاه شناس در سایه خشک گردید. با توجه به طراحی تاگوچی، فاکتورها شامل غلظت عصاره آبی گیاه پونه در سه سطح (۷،۳ و ۱۰ درصد وزنی/حجمی)، غلظت نیترات روی در سه سطح (۵،۱ و ۱۰ میلی مولار) و درجه حرارت در سه سطح (۶۰،۴۰ و ۱۰۰ درجه سانتی گراد) جهت سنتز سبز نانوذرات در نظر گرفته شد. برای تایید سنتز ویژگی های نانوذره از طریق طیف سنجی با اشعه UV بین ۲۰۰ تا ۵۰۰ نانومتر، پراکندگی نور دینامیکی (DLS)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) بررسی گردید.نتایج:اندازه نانوذرات تحت تاثیر غلظت نمک روی، غلظت عصاره و دمای سنتز بود. با استفاده از طراحی آزمون به روش تاگوچی و ۹ آزمون مشخص شده به وسیله آن، آزمونها بصورت تجربی در آزمایشگاه انجام و سپس داده های به دست آمده به نرم افزار برگشت داده شد. در غلظت ۱ میلی مولار از نمک روی و در حضور عصاره با غلظت های ۳ ،۵ و ۷ درصد، اندازه میانگین نانوذرات در دماهای ۴۰، ۶۰ و ۱۰۰ درجه سانتی گراد به ترتیب ۱۴/۶۴، ۱۴/۹۰ و ۱۳/۶۶ نانومتر و همچنین مورفولوژی نانوذرات سنتز شده کروی بود. طبق تحلیل ها و آنالیزهای نرم افزار، آزمون بهینه آزمون شماره ۱ انتخاب گردید که در آن، غلظت نمک روی ۱ میلی مولار، غلظت عصاره ۳% و دمای آزمایش ۴۰ درجه بود. بررسی های فوق نشان داد که پیش فرض آماری ارائه شده توسط تاگوچی درست بوده است.بحث:عصاره گیاه پونه قادر به احیای نمک روی به نانو ذرات اکسید روی می باشد. همچنین با تنظیم غلظت های عصاره پونه و نمک روی و دمای سنتز، می توان اندازه نانوذرات تولید شده را کنترل نمود و همچنین می توان از تکنیک تاگوچی با صرفه جویی در هزینه و زمان، روشی بهینه جهت سنتز نانوذرات انتخاب نمود.

کلیدواژه ها:

نانوذره ، اکسید روی ، اندازه نانوذره ، مورفولوژی ، سنتز سبز نانوذرات ، تاگوچی ، بهینه سازی ، عصاره ، پونه