CC BY
24МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
зеленый синтез наночастиц серебра с
использованием лекарственных растений
Волкова В.М., Хижняк С., Иванова А., Пахомов П.
Тверской государственный университет, кафедра физической химии, [email protected]
«Зеленые» нанотехнологии - возможность синтеза наночастиц металлов с использованием экстрактов растений - активно разрабатываются в качестве альтернативного, эффективного, дешевого и экологически безопасного метода получения наночастиц с заданными свойствами. В работе исследован синтез наночастиц серебра (НЧС) под воздействием биоактивных веществ, содержащихся в листьях лекарственных растений - лаванды, мяты перечной, багульника, петрушки, календулы, папоротника, образцы которых были собраны в 2022 году в окрестностях Твери в местах с наименьшей антропогенной нагрузкой. Основными методами исследования являются спектроскопия УФ-видимого диапазона, динамическое светорассеяние (ДСР), сканирующая электронная микроскопия, с помощью которых изучена кинетика синтеза наночастиц серебра, влияние концентрации нитрата серебра и водного экстракта растения на характеристики наночастиц - размер, агрегативную устойчивость, стабильность во времени. Для приготовления водных экстрактов растений использовали высушенное и измельченное сырье, бидистиллиро-ванную воду, смешанные в определенной пропорции, которые помещали в термобаню (70°С) на 12 часов.
На рисунке показаны электронные спектры водных экстрактов через 5 минут (А) и через 13 дней (Б) после добавления раствора нитрата серебра (AgNO3). Из рисунка видно, что форма спектра, величина поглощения и положение максимума полосы плазмонного резонанса (ППР) наночастиц изменяются для различных растений в зависимости от времени в разной степени. Поскольку восстановление ионов серебра в экстрактах растений происходит под воздействием различных биоактивных веществ, входящих в состав растений, таких как фенольные кислоты, полифенолы, белки, сахара, терпеноиды и другие, то основная причина наблюдаемых в электронных спектрах различий - химический состав растения. Наиболее эффективный синтез НЧС происходит в экстракте багульника и папоротника, тогда как образцы петрушки и календулы в данных условиях не проявили активности в восстановлении ионов серебра. Согласно электронным спектрам багульника и папоротника, в которых наблюдаются сдвиг максимума ППР в сторону больших длин волн и увеличение поглощения, в коллоидных растворах этих образцов формируются наночастицы разной величины.
-лаванда
-мята
■—- багульник
-петрушка
календула ' -па поротнн к
0,0
400
л нм
а б
Рисунок. Спектры водных экстрактов лекарственных растений через 5 минут (А) и 13 дней (Б) после добавления раствора AgNO3
В результате дополнительных исследований водных экстрактов багульника было установлено, что размер, агрегативная устойчивость и стабильность НЧС во времени зависят не только от концентрации исходных компонентов - экстракта и AgNO3, но и соотношения этих компонентов.
Работа выполнена на оборудовании лабораторий спектроскопии и электронной микроскопии ЦКП ТвГУ.
117
