سنتز زیستی نانوذرات اکسید روی (ZnO) با استفاده از عصاره های گیاهی و کاربرد آن ها در حذف باکتری های فاضلاب

هدف: هدف از این پژوهش، بررسی کارایی ضدباکتریایی نانوذرات اکسید روی (ZnO) سنتز شده به روش سبز بود. این نانوذرات با استفاده از عصاره های اکالیپتوس و چای سبز برای کاربرد در تصفیه فاضلاب تهیه شدند. همچنین، مقایسه عملکرد ضدباکتریایی عصاره های گیاهی به تنهایی با نانوذرات ZnO در غلظت های مختلف، به منظور ارزیابی پتانسیل عملی آن ها در گندزدایی فاضلاب، از دیگر اهداف این مطالعه بود.مواد و روش ها: ابتدا عصاره های گیاهی به عنوان تیمارهای شاهد ارزیابی شدند. عصاره های آبی برگ اکالیپتوس و چای سبز به عنوان عوامل کاهنده و پایدارکننده برای سنتز نانوذرات ZnO مورد استفاده قرار گرفتند. نانوذرات سنتز شده در دو غلظت (۵/۰ گرم و ۱ گرم در ۱۰۰ میلی لیتر) به نمونه های فاضلاب افزوده شدند. نمونه های تیمار شده تحت شرایط کنترل شده آزمایشگاهی انکوبه شدند و سپس مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفتند. فعالیت ضدباکتریایی از طریق کاهش شمارش کل باکتری ها ارزیابی شد. برای بررسی مورفولوژی سطح و آسیب ساختاری سلول های باکتریایی از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده گردید. همچنین طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) برای تایید تشکیل نانوذرات و شناسایی تغییرات گروه های عاملی انجام شد.نتایج: در مقایسه با عصاره های گیاهی به تنهایی، پس از تیمار با نانوذرات ZnO کاهش معنی داری در شمارش کل باکتری ها مشاهده شد. کارایی حذف به ترتیب زیر افزایش یافت: عصاره گیاهی<۵/۰ گرم نانوذرات ZnO< ۱ گرم نانوذرات ZnO، که نشان دهنده پاسخ وابسته به دوز بود. تصاویر SEM تخریب دیواره سلولی، تغییر شکل و کاهش اتصال باکتری ها را در نمونه های تیمار شده، به ویژه در غلظت بالاتر نانوذرات، نشان دادند. نتایج FTIR کاهش شدت گروه های عاملی آلی و مرتبط با باکتری ها را پس از تیمار، همراه با ظهور باندهای جذبی مشخصه ZnO که بیانگر سنتز موفق نانوذرات و پایداری ساختاری آن ها بود نشان داد.نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که نانوذرات ZnO سنتز شده به روش سبز در مقایسه با عصاره های گیاهی به تنهایی، فعالیت ضدباکتریایی بالاتری دارند. عملکرد ضدباکتریایی با افزایش غلظت نانوذرات تقویت شد که بیانگر رابطه قوی غلظت-اثر است. بر اساس یافته های این مطالعه، نانوذرات ZnO سنتز شده به روش سبز می توانند به عنوان ماده ای کارآمد، پایدار و دوستدار محیط زیست برای تصفیه فاضلاب و کنترل میکروبی پیشنهاد شوند.

کلیدواژه ها:

تصفیه فاضلاب ، حذف باکتری ، نانوذرات اکسید روی (ZnO) ، FTIR ، SEM