بازیافت نقره از لجن آندی مس سرچشمه برای سنتز سبز نانوکامپوزیت نقره دار

محمدزاده جهانی, پیمان; بهراد وکیل آباد, علی; حمیدیان, هوشنگ; جعفری, مائده; آییژ, سمیه

doi:10.30479/jmre.2020.12252.1355

بازیافت نقره از لجن آندی مس سرچشمه برای سنتز سبز نانوکامپوزیت نقره دار

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشیار، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی بم، بم

² استادیار، گروه سرامیک، پژوهشکده مواد، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان

³ دانشیار، گروه شیمی، دانشگاه پیام نور، کرمان

⁴ استادیار، گروه کودکان، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی کرمان، کرمان

⁵ دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه شیمی، دانشگاه پیام نور، کرمان

10.30479/jmre.2020.12252.1355

چکیده

از نانو کامپوزیت‌ها و پلیمرهای طبیعی شامل نانو ذرات فلزی در درون شبکه‌های پلیمری ارگانیکی ترکیبات به دلیل دارا بودن خواص منحصر بفرد از جمله غیرسمی بودن و سازگاری با محیط زیست در پژوهش اخیر استفاده گردید. نقره موجود در این نانوکامپوزیت از لیچینگ لجن آندی نقره‌دار به دست آمد. سیستم‌های دارورسانی بر پایه این نانوکامپوزیت‌های طبیعی باعث افزایش مدت زمان حضور دارو با انتقال هدفمند دارو در جریان خون و کاهش سمیت و اثرات جانبی می‌شود. هدف از این تحقیق سنتز سبز نانوکامپوزیت ارگانیکی برای انتقال دارو با استفاده از ارگانیزمپروسوپیس سینراریا و بررسی و محاسبه نحوه بارگیری و رهایش دارویی آن بود. انتشار داروی تنگستوفسفریک اسید هیدرات به وسیله فرو بردن ٠٠۵_/٠گرم از نانوکامپوزیت حاوی دارو در ۵٠ میلی‌لیتر بافر فسفات در دمای C° ۳۷ تحت شرایط همزن مغناطیسی انجام شد.مشاهدات میکروسکوپ الکترونی وجود نانوذرات نقره پراکنده شده به طور یکنواخت در خمیره پلیمر راثابت کرد. نانوکامپوزیت تهیه شده با غلظت 05_/0 مولار از AgNO₃ (به دست آمده از خالص سازی محلول لیچینگ لجن آندی مس) بیشترین مقدار جذب آب (20_/3 گرم بر گرم) را داشت.سنتز نانوکامپوزیت با استفاده از نیترات نقره مرک و نیترات نقره حاصل از لجن آندی پس از تخلیص برای هدف کاربرد دارویی، میکروب‌کشی و آبگیری به صورت آماری مقایسه گردید. از آنجایی که اختلاف قابل توجهی بین دو نانوکامپوزیت نشان داده نشد، از نانوکامپوزیت‌های سنتز شده با استفاده از نقره حاصل از منبع لجن آندی در تمام آزمایش‌ها استفاده گردید.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.25385143.1400.6.2.8.8

عنوان مقاله [English]

Recycling Silver from Sarcheshmeh Copper Anodic Sludge for Green Synthesis of Silver-Based Nanocomposites

نویسندگان [English]

P. Mohammadzadeh Jahani ¹
A. Behrad Vakylabad ²
H. Hamidian ³
M. Jafari ⁴
S. Ayej ⁵

¹ Associate Professor, Dept. of Medicine, Bam University of Medical Sciences, Bam, Iran

² Assistant Professor, Ceramic Group, Dept. of Materials Science, Institute of Science and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran

³ Associate Professor, Dept. of Chemistry, Payame Noor University (PNU), Kerman, Iran

⁴ Assistant Professor, Dept. of Pediatrics, School of Medicine, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran

⁵ M.Sc Student, Dept. of Chemistry, Payame Noor University (PNU), Kerman, Iran

چکیده [English]

The aim of this study was to synthesize the organic nanocomposite for drug delivery using prosopis cineraria, and to investigate the loading and releasing the drug. The release of the tungstophosphoric acid hydrate was conducted with immersing 0.65 g of nanocomposite containing the drug in 50 ml of phosphate buffer at 37 °C under magnetic stirring conditions. The synthesis of the nanocomposites using pure merck silver nitrate (MSN) and silver nitrate from anodic sludge (SSN) after purification was statistically compared for pharmacological, microbicide and dewatering purposes. Since there was no significant difference between the two nanocomposites, the nanocomposites synthesized using SSN were used in all experiments.

کلیدواژه‌ها [English]

Nanocomposite
Silver
Anodic sludge
Plant prosopis cinaria
Drug Delivery

مراجع

[1] Zahedi, H., Mollahosseini, A., and Noroozian, E. (2015). “Synthesis Silver Nanoparticles by Recovery Silver from Anode Slime of Kerman Sarcheshmeh Cooper Complex”. International Journal of Bio-Inorganic Hybrid Nanomaterials, 4(1): 15-19.

[2] Ranjbar, R., Naderi, M., and Ghazitabar, A. (2017). “Hydrochemically separation of gold from Copper Anode Slime by means of Thiourea solution”. Journal of Advanced Materials and Processing, 5 (1): 22-31.

[3] Abkenar, A. K., and Naderi, M. (2016). “Chemical synthesis of gold nanoparticles with different morphology from a secondary source”. Journal of the Iranian Chemical Society, 13(12): 2173-2184.

[4] Khaleghi, A., Ghader, S., and Afzali, D. (2014). “Ag recovery from copper anode slime by acid leaching at atmospheric pressure to synthesize silver nanoparticles”. International Journal of Mining Science and Technology, 24(2): 251-257.

[5] Xu, Z. P., Zeng, Q. H., Lu, G. Q., and Yu, A. B. (2006). “Inorganic nanoparticles as carriers for efficient cellular delivery”. Chemical Engineering Science, 61(3): 1027-1040.

[6] Pankhurst, Q. (2006). “Nanomagnetic medical sensors and treatment methodologies”. BT Technology Journal, 24(3): 33-38.

[7] Benderbous, S., Corot, C., Jacobs, P., and Bonnemain, B. (1996). “Superparamagnetic agents: physicochemical characteristics and preclinical imaging evaluation”. Academic Radiology, 3: S292-S294.

[8] Ahmed, J., Tiwari, B. K., Imam, S. H., and Rao, M. (2012). “Starch-based polymeric materials and nanocomposites: Chemistry, processing, and applications”. CRC Press, 101-130.

[9] Luo, S., and Netravali, A. (1999).“Mechanical and thermal properties of environment-friendly “green” composites made from pineapple leaf fibers and poly (hydroxybutyrate-co-valerate) resin”. Polymer Composites, 20(3): 367-378.

[10] Takagi, K., Teshima, R., and Sawada, J.-i. (2005). “Determination of human linear IgE epitopes of Japanese cedar allergen Cry j 1”. Biological and Pharmaceutical Bulletin, 28(8): 1496-1499.

[11] Takagi, H., and Asano, A. (2008). “Effects of processing conditions on flexural properties of cellulose nanofiber reinforced “green” composites”. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 39(4): 685-689.

[12] Takagi, H., and Ichihara, Y. (2004). “Effect of fiber length on mechanical properties of “green” composites using a starch-based resin and short bamboo fibers”. JSME International Journal Series A Solid Mechanics and Material Engineering, 47(4): 551-555.

[13] Khalil, H. A., Hanida, S., Kang, C., and Fuaad, N. N. (2007). “Agro-hybrid composite: the effects on mechanical and physical properties of oil palm fiber (EFB)/glass hybrid reinforced polyester composites”. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 26(2): 203-218.

[14] Abdul Khalil, H., Kumar, R. N., Asri, S. M., Nik Fuaad, N. A., and Ahmad, M. N. (2007). “Hybrid thermoplastic pre-preg oil palm frond fibers (OPF) reinforced in polyester composites”. Polymer-Plastics Technology and Engineering, 46(1): 43-50.

[15] Cheung, Y. W., Dobreski, D. V., Turner, R., Wheeler, M., and Handa, Y. P. (2011). “Polymer blends of biodegradable or bio-based and synthetic polymers and foams thereof”. Google Patents.

[16] Morris, C., Brody, A. L., and Wicker, L. (2007). “Non-thermal food processing/preservation technologies: a review with packaging implications”. Packaging Technology and Science: An International Journal, 20(4): 275-286.

[17] Ajayan, P. M., Schadler, L. S., and Braun, P. V. (2006). “Nanocomposite science and technology”. John Wiley & Sons, 24-31.

[18] Kros, A., Jansen, J. A., Holder, S. J., Nolte, R. J., and Sommerdijk, N. A. (2002). “Silane-based hybrids for biomedical applications”. Journal of Adhesion Science and Technology, 16(2): 143-155.

[19] Khalil, H. A., Bhat, A., and Yusra, A. I. (2012). “Green composites from sustainable cellulose nanofibrils: A review”. Carbohydrate Polymers, 87(2): 963-979.

[20] Gyoo, P. M., Venkataramani, S., and Kim, S. C. (2006). “Morphology, thermal, and mechanical properties of polyamide 66/clay nanocomposites with epoxy-modified organoclay”. Journal of Applied Polymer Science, 101(3): 1711-1722.

[21] Du, H., Xu, G., Chin, W., Huang, L., and Ji, W. (2002). “Synthesis, characterization, and nonlinear optical properties of hybridized CdS− polystyrene nanocomposites”. Chemistry of Materials, 14(10): 4473-4479.

[22] Alexandre, M., and Dubois, P. (2000). “Polymer-layered silicate nanocomposites: preparation, properties and uses of a new class of materials”. Materials Science and Engineering: R: Reports, 28(1-2): 1-63.

[23] Ogata, N., Kawakage, S., and Ogihara, T. (1997). “Structure and thermal/mechanical properties of poly (ethylene oxide)-clay mineral blends”. Polymer, 38(20): 5115-5118.

[24] Vaia, R. A., and Giannelis, E. P. (1997). “Polymer melt intercalation in organically-modified layered silicates: model predictions and experiment”. Macromolecules, 30(25): 8000-8009.

[25] Ramírez-Vargas, E., Valera-Zaragoza, M., Sánchez-Valdes, S., Hernández-Valdez, J., and Ibarra-Castillo, F. (2009). “Effect of processing conditions on the structural morphology of PP–EP/EVA/organoclay ternary nanocomposites”. Polymer Bulletin, 62(3): 391-403.

[26] Park, S., Bernet, N., De La Roche, S., and Hahn, H. (2003). “Processing of iron oxide-epoxy vinyl ester nanocomposites”. Journal of Composite Materials, 37(5): 465-476.

[27] Evora, V. M., and Shukla, A. (2003). “Fabrication, characterization, and dynamic behavior of polyester/TiO2 nanocomposites”. Materials Science and Engineering: A, 361(1-2): 358-366.

[28] Aymonier, C., Bortzmeyer, D., Thomann, R., and Mülhaupt, R. (2003). “Poly (methyl methacrylate)/palladium nanocomposites: synthesis and characterization of the morphological, thermomechanical, and thermal properties”. Chemistry of Materials, 15(25): 4874-4878.

[29] Kazemian, M. A., Habibi-Khorassani, S. M., Ebrahimi, A., Maghsoodlou, M. T., Jahani, P. M., and Ghahramaninezhad, M. (2012). “A joint experimental and theoretical investigation of kinetics and mechanistic study in a synthesis reaction between triphenylphosphine and dialkyl acetylenedicarboxylates in the presence of benzhydrazide”. Journal of Molecular Modeling, 18(12): 5075-5088.

[30] Khorassani, S. H., Maghsoodlou, M., Ebrahimi, A., Zakarianejad, M., Mohammadzadeh, P., and Shahraki, M. (2008). “Kinetic study and mechanism investigation of the reactions between triphenylphosphine, dialkyl acetylene dicarboxylates and NH-acid such as Harman”. Oriental Journal of Chemistry, 24(1): 73-82.

[31] Jeong, B., Lee, D. S., Shon, J. I., Bae, Y. H., and Kim, S. W. (1999). “Thermoreversible gelation of poly (ethylene oxide) biodegradable polyester block copolymers”. Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, 37(6): 751-760.

[32] Soon, K., Harkin-Jones, E., Rajeev, R. S., Menary, G., Martin, P. J., and Armstrong, C. G. (2012). “Morphology, barrier, and mechanical properties of biaxially deformed poly (ethylene terephthalate)-mica nanocomposites”. Polymer Engineering & Science, 52(3): 532-548.

[33] Unnikrishnan, L., Mohanty, S., and Nayak, S. (2016). “Evaluation of flammability and shear performance of layered-silicate-reinforced styrenic polymer”. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 125(1): 187-197.

[34] Njuguna, J., Pielichowski, K., and Desai, S. (2008). “Nanofiller-reinforced polymer nanocomposites”. Polymers for Advanced Technologies, 19(8): 947-959.

[35] Bardajee, G. R., Hooshyar, Z., and Kabiri, F. (2012). “Preparation and investigation on swelling and drug delivery properties of a novel silver/salep-g-poly (acrylic acid) nanocomposite hydrogel”. Bulletin of the Korean Chemical Society, 33(8): 2635-2641.

[36] Ryvolova, M., Chomoucka, J., Drbohlavova, J., Kopel, P., Babula, P., Hynek, D., Adam, V., Eckschlager, T., Hubalek, J., and Stiborova, M. (2012). “Modern micro and nanoparticle-based imaging techniques”. Sensors, 12(11): 14792-14820.

[37] Hilger, I. (2013). “In vivo applications of magnetic nanoparticle hyperthermia”. International Journal of Hyperthermia, 29(8): 828-834.

[38] Singh, A., and Sahoo, S. K. (2014). “Magnetic nanoparticles: a novel platform for cancer theranostics”. Drug Discovery Today, 19(4): 474-481.

[39] Kucheryavy, P., He, J., John, V. T., Maharjan, P., Spinu, L., Goloverda, G. Z., and Kolesnichenko, V. L. (2013).“Superparamagnetic iron oxide nanoparticles with variable size and an iron oxidation state as prospective imaging agents”. Langmuir, 29(2): 710-716.