Een recente studie gepubliceerd in de Journal of biologische hulpbronnen en bioproducten introduceerde koolstofkwantumdots (CD's) bereid uit papajaschilafval, gevolgd door hun combinatie met gereduceerd grafeenoxide (rGO) om nanocomposietmaterialen te bereiden met uitstekende fotokatalytische en antibacteriële activiteiten. Deze studie biedt een duurzame oplossing om milieuvervuiling en bacteriële infecties aan te pakken. Credit: Christos Ritzoulis, Afdeling Voedselwetenschappen en Technologie, Internationale Helleense Universiteit
In een belangrijke stap richting duurzaam milieubeheer en antimicrobiële strategieën heeft een team van internationale onderzoekers met succes een fluorescerende koolstofpunt (CD) en grafeenoxide (RGO) nanocomposiet gesynthetiseerd uit papajaschilafval. De studie, gepubliceerd in de Journal of Bioresources en Bioproductenbeschrijft een hydrothermische methode in één stap om het nanocomposiet te vervaardigen, dat vervolgens werd gekarakteriseerd met behulp van verschillende spectroscopische en microscopische technieken.
Het onderzoek werd gedreven door de noodzaak om waterverontreiniging en milieuvervuiling aan te pakken, veroorzaakt door het uitgebreide gebruik van organische verbindingen, vooral in de landbouwsector. De textielindustrie, die tot 50% van de totale geproduceerde kleurstoffen verbruikt, draagt aanzienlijk bij aan deze vervuiling. Het onderzoek had tot doel een fotokatalysator te ontwikkelen die deze giftige verbindingen onder zonnestraling kan afbreken.
De gesynthetiseerde RGO/CD (RC) nanocomposieten vertoonden uitzonderlijke fotokatalytische activiteit, waarbij de hoogste degradatie-efficiëntie van 87% werd bereikt in het composiet met een massaverhouding van 2:1 van RGO tot CD's. De RGO-platen in het nanocomposiet vergemakkelijkten de overdracht en scheiding van foto-geïnduceerde elektronen, waardoor hun recombinatie werd voorkomen en de fotokatalytische prestaties werden verbeterd.
Naast zijn fotokatalytische eigenschappen vertoonde het nanocomposiet ook een indrukwekkende antibacteriële activiteit tegen Bacillus subtilis (Gram-positieve) en Pseudomonas aeruginosa (Gram-negatieve) bacteriën. De grootste remmingszone werd waargenomen in het nanocomposiet dat werd getest tegen Gram-positieve stammen, wat wijst op het potentieel ervan als antimicrobieel middel met een breed spectrum.
De bevindingen van het onderzoek benadrukken het innovatieve gebruik van landbouwafval bij de ontwikkeling van materialen met veelzijdige toepassingen. De dubbele functionaliteit van het nanocomposiet als zowel fotokatalysator als antimicrobieel middel onderstreept het potentieel ervan bij het aanpakken van uitdagingen op het gebied van milieu en volksgezondheid. Het onderzoek benadrukt ook het belang van duurzame en milieuvriendelijke productiemethoden, die aansluiten bij de mondiale inspanningen om afval te verminderen en groene chemie te bevorderen.
De auteurs suggereren dat het synergetische effect van RGO en CD's in het nanocomposiet de fotokatalytische en antibacteriële prestaties ervan verbetert, waardoor het een veelbelovend materiaal wordt voor de behandeling van chronische infecties en apparaatgerelateerde ziekten veroorzaakt door biofilmproducerende multiresistente bacteriën.
Meer informatie:
Hesam Salimi Shahraki et al., Koolstofstippen van papaya-schillen / nanocomposiet met gereduceerd grafeenoxide: van fotokatalytische ontleding van methyleenblauw tot antimicrobiële activiteit, Journal of Bioresources en Bioproducten (2023). DOI: 10.1016/j.jobab.2023.01.009
Geleverd door Journal of Bioresources en Bioproducts
