تهیه نانو ذرات فلزی نقره و مس توسط عصاره برگ درخت نارنج
فناوری نانو به طور چشمگیر و وسیعی در دهه اخیر رشد و پیشرفت کرده و کاربردهای فراوانی در کشاورزی، داروسازی، صنعت غذایی، انرژی، الکترونیک و محیط زیست پیدا کرده است. مواد و مولکول ها در شکل و ابعاد نانو متر خود؛ خواص فیزیکی، زیستی و شیمیایی متفاوتی دارند. یکی از روش های تهیه و ساخت نانو مواد؛ روش سنتز زیستی است ...
نویسنده : مهدی رحمانی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :
تاریخ : پنج شنبه 1397/09/01 ساعت 10:09
سیزدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدر دانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.
نام ایده: تهیه نانو ذرات فلزی نقره و مس توسط عصاره برگ درخت نارنج
نام ارائه دهنده/دهند گان: فاطمه فدایی و فائزه ابراهیمی
زمینه و نوع پروژه: نانوشیمی
درجه سختی: دشوار
نام مدرسه: فرزانگان ۲ ساری
چکیده پروژه
با توجه به تاثیرات زیان بار کودهای شیمیایی دانش آموزان در این پژوهش تصمیم گرفتند تا پودری را جایگزین کود شیمایی از نوع (ازته) کنند تا علاوه بر تعالی رشد و بهبود کیفیت و جلوگیری از استفاده کودهای مضر خاصیت های آنتی اکسیدانی (ضدسرطانی) را نیز در بافت گیاه جای دهند.
مقدمه
فناوری نانو به طور چشمگیر و وسیعی در دهه اخیر رشد و پیشرفت کرده و کاربردهای فراوانی در کشاورزی، داروسازی، صنعت غذایی، انرژی، الکترونیک و محیط زیست پیدا کرده است. مواد و مولکول ها در شکل و ابعاد نانو متر خود؛ خواص فیزیکی، زیستی و شیمیایی متفاوتی دارند. یکی از روش های تهیه و ساخت نانو مواد؛ روش سنتز زیستی است بدین صورت که این روش شامل تولید و ساخت نانو ذرات با کمک از محیط زیست بوده به عبارتی که آن روش سازگار با محیط زیست باشد؛ به آن روش تهیه سبز گویند که یک روش تمیز، بدون سمیت و سازگار با محیط زیست می باشد. در میان نانو ذرات فلزات، نانو ذرات نقره و مس به واسطه فعالیت های زیستی آن ها بسیار مورد توجه می باشند. از طرفی اغلب پساب های صنعتی حاوی یون های فلزی نقره (خروجی عکس رادیولوژی) و مس (کارخانه جات؛ سموم، کودها، آب کاری، ریخته گری و....) می باشند. این دوفلز از جمله فلزات گران بها بوده و استخراج آن ها از محیط آبی و تهیه آن ها در بعد نانومتر برای سایر کاربردها از نظر علمی کاری بزرگ و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می باشد. در گیاهان؛ مولکول های مختلفی موجود بوده که می توانند برای تهیه نانو ذرات فلزی مورد استفاده قرار گیرند. این مولکول ها به خاطر خاصیت فعالیت زیستی شان می توانند منبع مهمی به عنوان عامل تله انداز زیستی در تهیه نانو مواد باشند. استفاده از عصاره های گیاهان می تواند مزیت بیشتری نسبت به روش های شیمیایی داشته باشد؛ زیرا موجب کاهش میزان آلودگی در محیط زیست می شوند. از گیاهان مختلفی برای این منظور استفاده شده است مانند: عصاره پوست انار، عصاره پوست پرتقال، عصاره ریشه زرشک و.... بنابراین دراین پروژه دانش آموزان به دنبال معرفی عصاره جدیدی هستند که هم در دسترس، فراوان و ارزان باشد و هم بدون ضرر باشد تا با عصاره حاصل از آن بتوان نانو ذرات دو فلز گران بها و با ارزش صنعتی نقره و مس را تهیه کرد.
هدف
هدف دانش آموزان از پژوهش حاضر تهیه نانو ذرات فلزی نقره و مس توسط عصاره برگ درخت نارنج بود.
روش
عصاره برخی از گیاهان مثل برگ نارنج این خاصیت را داشته که یون فلزی مثل نقره یا مس را کاهیده و به فلز نقره و یا فلز مس تبدیل کند. در این پروژه نانو ذرات فلزی نقره و مس از نمک های نیترات هر یک در آب و در حضور عصاره برگ گیاه نارنج که در محیط آبی به دست آمده است تهیه و توسط روش های معمول مانند XRD و FESEM شناسایی شدند. اندازه ذرات در حدود ۳۰ نانو متر است. عصاره نیز از طریق تماس مستقیم اندام گیاه با آب بدون یون تهیه گردید.
برای انجام این کار دانش آموزان ابتدا عصاره گیری کردند برای این کار ۲۰۰ گرم برگ نارنج تازه را در آب شست وشو داده سپس به ترتیب با ۵۰ میلی لیتر آب بدون یون و اتانول شست و شو و تحت آون در دمای ۶۰ درجه سانتی گراد خشک نمودند؛ سپس آن را به وسیله آسیاب خرد کرده و مقدار ۱۰ گرم از آن را در ۱۰۰ میلی لیتر آب بدون یون غوطه ور نموده و بر روی دستگاه هیتر قرار دادند تا به مدت نیم ساعت در دمای ۸۰ درجه سانتی گراد قرار بگیرد. سپس عصاره توسط کاغذ راتمن صاف شد. دانش آموزان در گام بعد اقدام به تهیه نانو ذرات کردند. برای این کار ۲۰ میلی لیتر از عصاره تهیه شده در مرحله قبل را به ۱۰ میلی لیتر محلول 01/0 مولار از نمک هریک از فلزات اضافه کرده و اجازه دادند تا مخلوط به مدت ۲ ساعت در دمای ۸۰ درجه سانتی گراد هم بخورد تا به تدریج ذرات فلزی پدیدار شود. ذرات از طریق سانتریفیوژ، صاف و با آب بدون یون چندین مرتبه شست و شو داده شده و تحت آون خشک و سپس شناسایی گردید.
مهارت های کسب شده
1. آشنایی با شیوه انجام کار گروهی
2. آشنایی با شیوه های جستجو در اینترنت
3. آشنایی با شیوه انجام پژوهش و نوشتن مقاله
4. آشنایی با نحوه ارائه گزارش عملکرد
5. آشنایی با روش ایده یابی (توفان مغزی)
6. آشنایی با مهارت کاربرد ابزار و وسایل مورد نیاز
7. آشنایی با پروپوزال نویسی
8. آشنایی با نحوه انجام آزمایش
دانش آموزان در پژوهش حاضر از برگ چه درختی استفاده کردند؟ برگ درخت نارنج
1. نارنج
2. چنار
3. بید
4. گردو
مطالب مرتبط:
سنتز نانو ذرات نقره
خواص گیاهان کوهی
تهیه کننده: مهدی رحمانی - تنظیم کننده: محبوبه همت
نام ایده: تهیه نانو ذرات فلزی نقره و مس توسط عصاره برگ درخت نارنج
نام ارائه دهنده/دهند گان: فاطمه فدایی و فائزه ابراهیمی
زمینه و نوع پروژه: نانوشیمی
درجه سختی: دشوار
نام مدرسه: فرزانگان ۲ ساری
با توجه به تاثیرات زیان بار کودهای شیمیایی دانش آموزان در این پژوهش تصمیم گرفتند تا پودری را جایگزین کود شیمایی از نوع (ازته) کنند تا علاوه بر تعالی رشد و بهبود کیفیت و جلوگیری از استفاده کودهای مضر خاصیت های آنتی اکسیدانی (ضدسرطانی) را نیز در بافت گیاه جای دهند.
مقدمه
فناوری نانو به طور چشمگیر و وسیعی در دهه اخیر رشد و پیشرفت کرده و کاربردهای فراوانی در کشاورزی، داروسازی، صنعت غذایی، انرژی، الکترونیک و محیط زیست پیدا کرده است. مواد و مولکول ها در شکل و ابعاد نانو متر خود؛ خواص فیزیکی، زیستی و شیمیایی متفاوتی دارند. یکی از روش های تهیه و ساخت نانو مواد؛ روش سنتز زیستی است بدین صورت که این روش شامل تولید و ساخت نانو ذرات با کمک از محیط زیست بوده به عبارتی که آن روش سازگار با محیط زیست باشد؛ به آن روش تهیه سبز گویند که یک روش تمیز، بدون سمیت و سازگار با محیط زیست می باشد. در میان نانو ذرات فلزات، نانو ذرات نقره و مس به واسطه فعالیت های زیستی آن ها بسیار مورد توجه می باشند. از طرفی اغلب پساب های صنعتی حاوی یون های فلزی نقره (خروجی عکس رادیولوژی) و مس (کارخانه جات؛ سموم، کودها، آب کاری، ریخته گری و....) می باشند. این دوفلز از جمله فلزات گران بها بوده و استخراج آن ها از محیط آبی و تهیه آن ها در بعد نانومتر برای سایر کاربردها از نظر علمی کاری بزرگ و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می باشد. در گیاهان؛ مولکول های مختلفی موجود بوده که می توانند برای تهیه نانو ذرات فلزی مورد استفاده قرار گیرند. این مولکول ها به خاطر خاصیت فعالیت زیستی شان می توانند منبع مهمی به عنوان عامل تله انداز زیستی در تهیه نانو مواد باشند. استفاده از عصاره های گیاهان می تواند مزیت بیشتری نسبت به روش های شیمیایی داشته باشد؛ زیرا موجب کاهش میزان آلودگی در محیط زیست می شوند. از گیاهان مختلفی برای این منظور استفاده شده است مانند: عصاره پوست انار، عصاره پوست پرتقال، عصاره ریشه زرشک و.... بنابراین دراین پروژه دانش آموزان به دنبال معرفی عصاره جدیدی هستند که هم در دسترس، فراوان و ارزان باشد و هم بدون ضرر باشد تا با عصاره حاصل از آن بتوان نانو ذرات دو فلز گران بها و با ارزش صنعتی نقره و مس را تهیه کرد.
هدف
هدف دانش آموزان از پژوهش حاضر تهیه نانو ذرات فلزی نقره و مس توسط عصاره برگ درخت نارنج بود.
روش
عصاره برخی از گیاهان مثل برگ نارنج این خاصیت را داشته که یون فلزی مثل نقره یا مس را کاهیده و به فلز نقره و یا فلز مس تبدیل کند. در این پروژه نانو ذرات فلزی نقره و مس از نمک های نیترات هر یک در آب و در حضور عصاره برگ گیاه نارنج که در محیط آبی به دست آمده است تهیه و توسط روش های معمول مانند XRD و FESEM شناسایی شدند. اندازه ذرات در حدود ۳۰ نانو متر است. عصاره نیز از طریق تماس مستقیم اندام گیاه با آب بدون یون تهیه گردید.
برای انجام این کار دانش آموزان ابتدا عصاره گیری کردند برای این کار ۲۰۰ گرم برگ نارنج تازه را در آب شست وشو داده سپس به ترتیب با ۵۰ میلی لیتر آب بدون یون و اتانول شست و شو و تحت آون در دمای ۶۰ درجه سانتی گراد خشک نمودند؛ سپس آن را به وسیله آسیاب خرد کرده و مقدار ۱۰ گرم از آن را در ۱۰۰ میلی لیتر آب بدون یون غوطه ور نموده و بر روی دستگاه هیتر قرار دادند تا به مدت نیم ساعت در دمای ۸۰ درجه سانتی گراد قرار بگیرد. سپس عصاره توسط کاغذ راتمن صاف شد. دانش آموزان در گام بعد اقدام به تهیه نانو ذرات کردند. برای این کار ۲۰ میلی لیتر از عصاره تهیه شده در مرحله قبل را به ۱۰ میلی لیتر محلول 01/0 مولار از نمک هریک از فلزات اضافه کرده و اجازه دادند تا مخلوط به مدت ۲ ساعت در دمای ۸۰ درجه سانتی گراد هم بخورد تا به تدریج ذرات فلزی پدیدار شود. ذرات از طریق سانتریفیوژ، صاف و با آب بدون یون چندین مرتبه شست و شو داده شده و تحت آون خشک و سپس شناسایی گردید.
مهارت های کسب شده
1. آشنایی با شیوه انجام کار گروهی
2. آشنایی با شیوه های جستجو در اینترنت
3. آشنایی با شیوه انجام پژوهش و نوشتن مقاله
4. آشنایی با نحوه ارائه گزارش عملکرد
5. آشنایی با روش ایده یابی (توفان مغزی)
6. آشنایی با مهارت کاربرد ابزار و وسایل مورد نیاز
7. آشنایی با پروپوزال نویسی
8. آشنایی با نحوه انجام آزمایش
دانش آموزان در پژوهش حاضر از برگ چه درختی استفاده کردند؟ برگ درخت نارنج
1. نارنج
2. چنار
3. بید
4. گردو
مطالب مرتبط:
سنتز نانو ذرات نقره
خواص گیاهان کوهی
تهیه کننده: مهدی رحمانی - تنظیم کننده: محبوبه همت
