شبیه‌سازی فرآیند سنتز سبز نانوذرات سلنیوم با استفاده از عصاره برگ درخت بید تحت شرایط آب مادون بحرانی و بررسی خواص آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

2 دانشیار، گروه شیمی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

3 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه کردستان

چکیده

شبیه‌سازی فرآیند سنتز نانوذرات سلنیوم به عنوان روشی مؤثر در کاهش هزینه و زمان مطالعه، مورد بررسی قرار گرفت. فرآیند سنتز نانوذرات سلنیوم با استفاده از نرم‌افزار COMSOL Multiphysics بر پایه شرایط آب‌فوق بحرانی (دمای بالاتر از 100 درجه سانتی‌گراد) شبیه‌سازی شد و پارامترهای بهینه شامل دما و زمان جهت دستیابی به ویژگی‌های مطلوب نانوذرات تعیین گردید. سنتز سبز نانوذرات سلنیوم با استفاده از عصاره برگ درخت بید با غلظت 0.1 جرمی/حجمی به مقدار 10 میلی لیتر با 20 میلی لیتر نمک سدیم سلنیت 10 میلی مولار تحت شرایط آب مادون بحرانی انجام گرفت. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که در دمای 200 درجه سانتی‌گراد و مدت زمان 80 دقیقه، حداقل مدت زمان انتظار جهت اغناشدن شرایط آب مادون بحرانی می باشد. این نتایج نشان می‌دهد که شبیه‌سازی فرآیندهای سنتز نانوذرات، می‌تواند نقش بسزایی در پیش‌بینی نتایج، کاهش هزینه‌ها و تسریع روند توسعه نانوذرات سلنیوم در حوزه‌های مختلف ایفا کند. نانوذرات تولید شده پس از تحلیل‌های فیزیکی و شیمیایی، میانگین اندازه حدود 95 نانومتر و شاخص پراکندگی 0.295 را نشان دادند، در حالی که پتانسیل زتا حدود 19.8- میلی‌ولت بر پایداری ترمودینامیکی بالا دلالت داشت. همچنین محصول تولید شده با خاصیت آنتی اکسیدانی 42% توانایی بالایی در مهار رادیکال های آزاد از خود نشان داده و محصول تولید شده با خاصیت ضدقارچی 76% نشان داد محصول مناسبی جهت استفاده مصارف از بین بردن قارچ ها می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Simulating the green synthesis process of selenium nanoparticles using willow leaf extract under subcritical water conditions and evaluating their antifungal and antioxidant properties

نویسندگان [English]

  • Hamed Dindar 1
  • Nima Isafi 1
  • Sarvin Mohammadi-Aghdam 2
  • Omid Ahmadi 3
1 Bachelor's degree, Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
2 Associate Professor, Department of Chemistry, Payam Noor University, Tehran, Iran
3 Chemical Engineering
چکیده [English]

The process of simulating selenium nanoparticle synthesis was explored as an effective approach to reduce both the cost and duration of research. The synthesis process was modeled using COMSOL Multiphysics software based on supercritical water conditions (temperatures above 100°C). Optimal parameters, including temperature and time, were identified to achieve desirable nanoparticle characteristics. The simulation results indicated that at a temperature of 200°C and duration of 80 minutes, the minimum necessary time to reach subcritical water conditions was attained. These findings suggest that process simulation plays a vital role in predicting outcomes, minimizing expenses, and accelerating the development of selenium nanoparticles across various applications. The physical and chemical analyses of the produced nanoparticles revealed an average size of approximately 95 nanometers, a polydispersity index of 0.295, and a zeta potential of around -19.8 mV, indicating high thermodynamic stability. Furthermore, the synthesized selenium nanoparticles exhibited a 42% Antioxidant activity, demonstrating a strong potential for free radical scavenging, and a 76% Antifungal efficacy, highlighting their suitability for antifungal applications.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Selenium nanoparticles
  • willow leaf extract
  • simulation
  • subcritical water
  • antifungal
  • antioxidant

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 25 آبان 1404
  • تاریخ دریافت: 19 شهریور 1404
  • تاریخ بازنگری: 10 آبان 1404
  • تاریخ پذیرش: 25 آبان 1404
  • تاریخ اولین انتشار: 25 آبان 1404
  • تاریخ انتشار: 25 آبان 1404