زيست‌سنتز نانو ميله‌هاي اكسيد روي به‌وسيلۀ باكتري زانتوموناس‌ كمپستريس

Biosynthesis of Zinc Oxide Nano-rods Using Xanthomonas campestris

مقدمه: نانوبلورهاي يك‌بعدي به‌خصوص نانو‌ميله‌هاي اكسيد روي به‌دليل خواص و كاربردهاي زيادي كه پيدا كرده‌اند، امروزه بسيار مورد توجه قرار گرفته‌اند. روش‌هاي شيميايي و فيزيكي توليد نانوميله‌هاي اكسيد روي، معمولاً موجب باقي‌ماندن مواد شيميايي بر روي سطح ذرات مي‌شوند و ايجاد سميت مي‌كنندكه موجب مي‌شود كاربردهاي اين نانوذره در زمينه‌هاي بهداشتي و پزشكي محدود گردد؛ درنتيجه سنتز زيستي نانوذرات اكسيد روي به‌عنوان يك فرايند دوستدار محيط زيست و جايگزين روش‌هاي شيميايي و فيزيكي مورد توجه قرار گرفته است. مواد و روش ها: نانوميله‌هاي اكسيد روي به‌وسيلۀ باكتري زانتوموناس‌كمپستريس و سوبستراي نيترات روي 6آبه، درpH 7 در شيكر انكوباتور با دماي 37 درجه سانتيگراد توليد شد. پودر حاصل پس از خشك‌شدن، كلسينه شد. نانوذرات اكسيد روي سنتزشده با استفاده از آناليزهاي FTIR، XRD،SEM، EDXو طيف‌سنجي UV–VIS بررسي شدند. نتايج: آناليز FTIR براي بررسي گروه‌هاي عاملي استفاده مي‌شود. پيك مشاهده‌شده در cm-1 563مربوط به ارتعاشات كششي نانوذرات اكسيد روي است. نتايجXRD نشان مي‌دهد كه نانوذرات سنتزشده خالص و با فاز شش‌ضلعي كريستالي هستند. آناليزSEM كه براي بررسي مورفولوژي و سايز نانوذرات است،نشان مي‌دهد كه نانوميله‌هاي اكسيد روي قطري بين 200-122 نانومتر با طول متوسط حدود 300 نانومتر دارند. آناليز EDX كه براي بررسي عناصر سازنده و خلوص محصول به كار مي‌رود؛ نانوميله‌هاي اكسيد روي توليدي را بدون تشخيص هرگونه ناخالصي نشان داد. حضور نانوذرات اكسيد روي در پيك جذب 376 نانومتربه‌وسيلۀ طيف‌سنجي مرئي- فرابنفش نيز تأييد شد. بحث و نتيجه گيري: در اين پژوهش، روشي كم‌هزينه، گزارش‌نشده، غيرسمي، ساده، مطمئن و دوستدار محيط زيست براي سنتز زيستي نانوذرات اكسيد روي با استفاده از باكتري زانتوموناس‌ كمپستريس به‌عنوان عامل پوشاننده و كاهنده توصيف شده است.

Introduction: one dimensional nanocrystals especially nano-rods have attracted a great deal of attention due to their unique properties and wide applications in industry. Chemical and physical methods which are currently used to produce zinc oxide nano- rods, often leave toxic chemicals on surface of nanoparticles limiting their applications for health and medical purposes. Therefore, biological synthesis of zinc oxide nanoparticles has been considered as an environmentally friendly process and a potential alternative to chemical and physical methods. Materials and methods: Nano-rods of zinc oxide were produced by Xanthomonas campestris using zinc nitrate hexa hydrate as substrate, in a shaker incubator at 37 ° C and pH 7. The powder produced was then calcined at 600 ° C for 2 hours after drying. The synthesized ZnO nanoparticles were characterized using FTIR, XRD, SEM, EDX and UV–vis spectroscopy. Results: FTIR analysis was used to identify functional groups involved in the biosynthesis of ZnO NPs. The peak observed at 563 cm-1 corresponds to the stretching vibrations of ZnO NPs. XRD analysis revealed that the hexagonal ZnO nanoparticles synthesized were pure and crystalline in nature. The morphology and size of the powder were investigated using SEM analysis and the results showed that ZnO nano-rods have a diameter ranging from 122–200 nm with an average length about 300 nm. EDX analysis was performed for determination of the elemental composition and purity of samples. The recorded EDX spectrum revealed the high purity of the synthesized ZnO nano-rods without detection of any impurities. The absorption peak at 376 nm indicating the presence of zinc oxide nanoparticles was further confirmed by UV-Vis spectroscopy. Discussion and conclusion: The current research work describes a low-cost, unreported, nontoxic, simple, safe and eco-friendly method for the biosynthesis of zinc oxide nanoparticle using xanthomonas campestris as the reducing and capping agent.