مروری بر کاربرد نانوذرات سنتزشده با عصاره های گیاهی در حسگرهای رنگ سنجی برای شناسایی فلزات سنگین در آب

فلزات سنگین از مهم ترین آلاینده های زیست محیطی هستند که به دلیل سمیت بالا، پایداری شیمیایی و توانایی تجمع در زنجیره غذایی، تهدیدی جدی برای سلامت انسان و اکوسیستم های آبی محسوب می شوند. روش های مرسوم شناسایی این آلاینده ها علی رغم دقت بالا، نیازمند تجهیزات گران قیمت و اپراتور ماهر هستند و برای پایش میدانی مناسب نیستند. در این راستا، حسگرهای رنگ سنجی مبتنی بر نانوذرات سنتزشده با عصاره های گیاهی به عنوان روش هایی ساده، سریع، کم هزینه و سازگار با محیط زیست مطرح شده اند. هدف این مطالعه مروری، بررسی و تحلیل مطالعات انجام شده درباره کاربرد نانوذرات سنتزشده با عصاره های گیاهی در حسگرهای رنگ سنجی برای شناسایی یون های فلزات سنگین در منابع آبی است. روش پژوهش به صورت مروری-تحلیلی بوده و با جست وجوی نظام مند در پایگاه های اطلاعاتی معتبر علمی، مقالات مرتبط با استفاده از کلیدواژه های تخصصی شامل سنتز سبز، نانوذرات گیاه ساخت، حسگر رنگ سنجی و شناسایی فلزات سنگین گردآوری شدند. پس از اعمال معیارهای ورود و خروج، ۱۸ مطالعه تجربی مرتبط در بازه زمانی ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۶ انتخاب و بر اساس نوع نانوذره، منبع گیاهی، یون هدف، سازوکار تشخیص و شاخص های عملکرد حسگری تحلیل شدند. یافته ها نشان دهنده برتری چشمگیر کاربرد نانوذرات نقره و تمرکز غالب مطالعات بر شناسایی یون جیوه به عنوان مهم ترین آلاینده فلزی است. ترکیبات زیست فعال عصاره های گیاهی شامل پلی فنول ها، فلاونوئیدها، تانن ها و پروتئین ها به طور هم زمان نقش احیاکنندگی، پایدارکنندگی و عملکردی در تشخیص یون های فلزی ایفا می کنند. سه سازوکار اصلی پاسخ رنگ سنجی شامل تجمع نانوذرات، پراکندگی مجدد و واکنش های اکسایش-کاهش شناسایی شد که سازوکار تجمع، متداول ترین و واکنش اکسایش-کاهش، گزینش پذیرترین مکانیسم به ویژه برای شناسایی جیوه است. با وجود مزایایی مانند هزینه پایین، سادگی و قابلیت مشاهده پاسخ با چشم غیرمسلح، چالش هایی نظیر تکرارناپذیری ناشی از تنوع عصاره ها، گزینش پذیری محدود در نمونه های واقعی و پایداری کلوئیدی پایین تر، موانع اصلی کاربرد گسترده این حسگرها هستند. در مجموع، این حسگرها به عنوان ابزاری مکمل برای غربالگری سریع و پایش میدانی پیش از آزمون های تاییدی کاربرد دارند و رفع چالش های موجود می تواند مسیر تجاری سازی آن ها را هموار سازد.

کلیدواژه ها:

نانوذرات سبز ، سنتز زیستی ، حسگر رنگ سنجی ، فلزات سنگین