سنتز سبز نانوذرات سيليس از گياه دم‌اسب (.Equisetum telmateia Ehrh)

Green synthesis of silica nanoparticles from the horsetail (Equisetum telmateia Ehrh.) plant

سابقه و هدف: با پيشرفت فناوري نانو و افزايش تقاضا، كاربردهاي مختلفي براي نانوذرات به­ خصوص نانوذرات سيليس توسعه يافته است. در نتيجه، تلاش براي يافتن منابع جديد براي توليد نانوذرات با حداقل هزينه و مشكلات زيست­ محيطي همواره وجود دارد. در اين پژوهش از گياه دم­اسب (Equisetum telmateia Ehrh.) كه در گروه گياهاني با مقدار بالاي سيليس بيوژنيكي قرار دارد، به ­منظور استخراج نانوذرات سيليس استفاده شده است. مواد و روش‌ها: به­ همين منظور، خاكستر به­ دست آمده از اين گياه پس از فرآيند كلسينه كردن و مراحل متعدد اسيدشويي توسط روش ­هاي مختلف مشخصه ­يابي مورد ارزيابي قرار گرفت. مورفولوژي ذرات سيليس سنتز­شده توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، تركيب شيميايي و ساختار كريستالي توسط پراش اشعه ايكس (XRD) و فلوئورسانس اشعه ايكس (XRF) تعيين گرديد. هم­چنين، مساحت سطح ويژه ذرات نيز با استفاده از روش BET محاسبه شد. يافته‌ها: نتايج به ­دست آمده نشان داد كه پودر سيليس نهايي از خلوص بالا (97/5 درصد)، ساختار آمورف، متوسط اندازه ذرات حدود 30 نانومتر و ساختاري متخلخل با مساحت سطح ويژه حدود g/2m 410 و با قطر حفرات 11/6 نانومتر برخوردار است. نتيجه ­گيري: بنابراين، خاكستر به­ دست آمده از گياه دم­اسب را مي­ توان براي توليد نانوذرات سيليس متخلخل با ويژگي­ هاي كاربردي مناسب مورد استفاده قرار داد.

Aim and Background Todays, the demand and application areas of nanoparticles, especially silica nanoparticles have been increased, progressively. Hence, there is always an effort to find new sources for producing nanoparticles with minimal cost and environmental problems. In this study, the horsetail plant which is categorized in the group of plants with high silica content has been used to synthesis silica nanoparticles. Materials and Methods To do this, the ash obtained from this plant after the calcination process and several steps of acid leaching was characterized by different methods. The morphology, chemical composition, and crystal structure of the synthesized silica nanoparticles were investigated by the scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and X-ray fluorescence (XRF) methods, respectively. Also, the specific surface area of the particles was determined by the BET technique. Results The results showed that the synthesized silica powder had a high purity (97.5 %), amorphous structure, an average particle size of about 30 nm, and a porous structure with surface area of about 410 m2/g, and pore diameter of 11.6 nm. Conclusion Therefore, the ash obtained from the horsetail plant can be used to produce porous silica nanoparticles with appropriate functional properties.