Green Synthesis and Characterization of Zinc Oxide Nanoparticles Using Diospyros kaki L. Bark Aqueous Extract

Year 2023, , 603 - 611, 18.10.2023

Sultan Türkoğlu , Remziye Aysun Kepekçi Olcayto Keskinkan

https://doi.org/10.21605/cukurovaumfd.1377175

Abstract

In recent years, green synthesis has attracted a lot of attention due to its minimal impact on human health and the environment. Fungi, plants and microorganisms, are used in the production of nanoparticles by green synthesis. Nanoparticle synthesis using plants as an alternative to other methods is very important because of its ease of synthesis, low cost and environmental friendliness. Metal oxide nanoparticles produced by this technique are used in many fields. In this study, nanoparticles were synthesized from the dried peels of Diospyros kaki (Persimmon) by green synthesis and their optimum conditions were determined. For this purpose, zinc nanoparticles production experiments were carried out under different pH (2, 6, 8, 10) and temperature (40 °C, 60 °C and 80 °C) conditions and the obtained nanoparticles were characterized. The obtained results of UV-visible spectrophotometry, SEM, Zetasizer and EDAX analyzes were used to determine optimal conditions in nanoparticle synthesis. It has been proven that the appropriate pH value for optimal nanoparticle production is 10 and the reaction temperature is 60 °C. The produced nanoparticle size was determined as 168 nm. The obtained nanoparticles can be used as a suitable material for nanomedicine applications.

Keywords

Nanoparticle, Metal nanoparticles, Green chemistry technology

Diospyros kaki L. Kabukları Sulu Ekstraktı Kullanılarak Çinko Oksit Nanopartiküllerinin Yeşil Sentezi ve Karakterizasyonu

Abstract

Son yıllarda insan sağlığına ve çevreye en az etkisinden dolayı yeşil sentez oldukça dikkat çekmektedir. Yeşil sentez ile nanopartikül üretiminde mantarlar, bitkiler ve mikroorganizmalar kullanılır. Diğer yöntemlere alternatif olarak bitkileri kullanarak nanoparçacık sentezi, sentezinin kolaylığı, düşük maliyeti ve çevre dostu olması ile oldukça önemlidir. Bu teknikle üretilen metal oksit nanopartikülleri birçok alanda kullanılmaktadır. Bu çalışma ile Diospryros kaki (Trabzon hurması) meyvesinin kurutulmuş kabukları ile yeşil sentez yolu ile nanopartikül sentezlenmiş ve optimum koşulları belirlenmiştir. Bu amaç doğrultusunda farklı pH (2, 6, 8, 10) ve sıcaklık (40 °C, 60 °C ve 80 °C) koşullarında çinko nanopartiküllerin üretimi deneyleri yapılmış ve elde edilen nanopartiküller karakterize edilmiştir. UV-görünür spektrofotometre, SEM, Zetasizer ve EDAX analizlerinden elde edilen sonuçlar nanopartikül sentezindeki optimal koşulları belirlemek için kullanılmıştır. Optimum nanoparçacık üretimi için uygun pH değerinin 10 ve reaksiyon sıcaklığının 60 °C olduğu kanıtlanmıştır. Üretilen nanoparçacık boyutu 168 nm olarak belirlenmiştir. Elde edilen nanoparçacıklar nanotıp uygulamaları için uygun bir malzeme olarak kullanılabilir.

Keywords

Nanopartiküller, Metal nanopartiküller, Yeşil kimya teknolojisi

References

• 1. Çıracı, S., Özbay, E., Gülseren, O., Demir, H. V., Bayındır, M., Oral, A., Senger, T., Aydınlı, A., Dana, A., 2005. Türkiye’de Nanoteknoloji: TÜBİTAK Bilim ve Teknik Dergisi, 4-23.
• 2. Feynman, R.P., 1999. The Relation of Science and Religion. The Pleasure of Finding Things Out. Helix Books. Perseus, Cambridge, Massachusetts, 245-257.
• 3. Ayas, O., 2015. Nanobilim ve Nanoteknoloji Yöntemleri ile Tekstil Yüzeylerine Kazandırılan Çoklu Fonksiyonel Özelliklerinin, Karakterizasyon Yöntemlerinin ve Kullanım Alanlarının Araştırılması Üzerine Bir Çalışma. Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kayseri, 95.
• 4. Pande, M., Bhaskarwar, A.N., 2016. Nanoparticles. Preparation and Characterization. Momentum Press, 72.
• 5. Bilgili, B., 2014. Gümüş Nanopartiküllerin (AgNP) Sentezi ve Karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi, Kimya Anabilim Dalı, Muğla, 58.
• 6. Sepeur, S., 2008. Nanotechnology Technical Basics and Applications: Vincentz Network GmbH, Co KG, Germany, 122.
• 7. Mittal, A.K., Chisti, Y., Banerjee, U.C., 2013. Synthesis of Metallic Nanoparticles Using Plant Extracts. Biotechnology Advances, 31, 346-356.
• 8. Dahl, J.A., Maddux, B.L., Hutchison, J.E., 2007. Toward Greener Nanosynthesis. Chemical Reviews, 107, 2228-2269.
• 9. Tuzcu, Ö., Yıldırım, B., 2000. Trabzon Hurması (Diospyros kaki L.) ve Yetiştiriciliği: TÜBİTAK Tarım Yayınları, Adana, 24.
• 10. Luo, Z., 2006. Extending Shelf-Life of Persimmon (Diospyros kaki L.) Fruit By Hot Air Treatment. European Food Research and Technology, 222, 149-154.
• 11. Matsumoto, T., Mochida, K., Itamura, H. Sakai, A., 2001. Cryopreservation of Persimmon (Diospyros kaki Thunb.) By Vitrification of Dormant Shoot Tips. Plant Cell Reports, 20, 398-402.
• 12. Türkay, F., 2010. Fındık Zurufu ve Arıtma Çamurunun Solucanlar ile Kompostlanması ve Elde Edilen Vermi Kompostun Sera ve Tarla Koşullarında Toprakların Biyolojik Özelliklerinde Meydana Getirdiği Etkilerin Belirlenmesi. Doktora Tezi, Ondokuzmayıs Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Toprak Ana Bilim Dalı, 86.
• 13. Yaman, K., 2012. Bitkisel Atıkların Değerlendirilmesi ve Ekonomik Önemi: Kastamonu Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 12(2), 339-348.
• 14. Deveci, E.Ü., 2008. Portakal Atıklarından Aspergillus niger Filamentli Fungusu Kullanılarak Sitrik Asit Üretiminde Değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Mersin Üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü. Mersin, 35.
• 15. Rao, G., Ashok. H., Rao. V, Chakra.S., Akshaykranth. A., 2000 Eco-Friendly Synthesis of MgO Nanoparticles From Orange Fruit Waste. International Journal of Applied Physics, 2(3):1-6.
• 16. Ortadoğulu, E., 2021.Yeşil Sentez ile Çinko Oksit ve Katkılı Çinko Magnezyum Oksit Nanopartiküllerin Sentezi Fotokatalatik ve Antibakteriyel Özelliklerin Araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, 68.
• 17. Varghese. E., George. M., 2015. Green Synthesis of Zinc Oxide Nanoparticles. International Journal of Advance Research in Science and Engineering, 4(1), 307-314.
• 18. Yedurkar. S., Maurya. C., Mahanwar P., 2016. Biosynthesis of Zinc Oxide Nanoparticles using Ixora Coccinea Leaf Extract-A Green Approach. Journal of Synthesis Theory and Applications, 5(1), 1-14.
• 19. Aalami, A., Mesgari, M., Sahebkar, A., 2020. Synthesis and Characterization of Green Zinc Oxide Nanoparticles with Antiproliferative Effects Through Apoptosis Induction and MicroRNA Modulation in Breast Cancer Cells. Bioinorganic Chemistry and Applications, 5.
• 20. Kumar, P., Nene, A. G., Sood, S., Kaur, G., Punıa, S., Kumar, M., Tulı, H.S., 2020. Synthesis and Evaluation of Antibacterial Activity of Zinc Oxide Nanoparticles. International Journal of Pharmaceutical Research, 12(1), 878-881.
• 21. Pai, S., Sridevi, H., Varadavenkatesan, T., Vinayagam, R., Selvaraj, R., 2019. Photocatalytic Zinc Oxide Nanoparticles Synthesis using Peltophorum Pterocarpum Leaf Extract and Their Characterization. Journal of Optic, 185, 248-255.
• 22. Singh, A.K., Pal, P., Gupta, V., Yadav, T.P., Gupta, V., Singh, S.P., 2018. Green Synthesis, Characterization and Antimicrobial Activity of Zinc Oxide Quantum Dots using Eclipta Alba. Material. Chemistry and Physics, 203, 40-48.
• 23. Rizvi, S.A., Saleh. M., 2018. Applications of Nanoparticle Systems in Drug Delivery Technology. Saudi Pharmaceutical Journal. 26(1), 64-70.