Ny nanokomposit fra papaya skræl affald udviser lovende fotokatalytisk og antibakteriel aktivitet

I et betydeligt spring mod bæredygtig miljøforvaltning og antimikrobielle strategier har et hold af internationale forskere med succes syntetiseret en fluorescerende kulstofprik (CD) og reduceret grafenoxid (RGO) nanokomposit fra papayaskrælaffald. Undersøgelsen, offentliggjort i Journal of Bioresources and Bioproducts , beskriver en et-trins hydrotermisk metode til fremstilling af nanokompositten, som derefter blev karakteriseret ved hjælp af forskellige spektroskopiske og mikroskopiske teknikker.

Forskningen var drevet af behovet for at adressere vandforurening og miljøforurening forårsaget af den omfattende brug af organiske forbindelser, især i landbrugsindustrien. Tekstilindustrien, som forbruger op til 50 % af de samlede farvestoffer, der produceres, bidrager væsentligt til denne forurening. Undersøgelsen havde til formål at udvikle en fotokatalysator, der er i stand til at nedbryde disse giftige forbindelser under solbestråling.

De syntetiserede RGO/CD (RC) nanokompositter udviste exceptionel fotokatalytisk aktivitet med den højeste nedbrydningseffektivitet på 87% opnået i kompositten indeholdende et 2:1 masseforhold mellem RGO og CD'er. RGO-arkene i nanokompositten lettede overførslen og adskillelsen af ​​fotoinducerede elektroner, forhindrede deres rekombination og forbedrede den fotokatalytiske ydeevne.

Ud over sin fotokatalytiske dygtighed udviste nanokompositten også en imponerende antibakteriel aktivitet mod Bacillus subtilis (Gram-positive) og Pseudomonas aeruginosa (Gram-negative) bakterier. Den største hæmningszone blev observeret i nanokomposit testet mod gram-positive stammer, hvilket indikerer dets potentiale som et bredspektret antimikrobielt middel.

Undersøgelsens resultater fremhæver den innovative anvendelse af landbrugsaffald i udviklingen af ​​materialer med mangefacetterede anvendelser. Nanokomposittens dobbelte funktionalitet som både en fotokatalysator og et antimikrobielt middel understreger dets potentiale i forhold til at løse miljø- og folkesundhedsudfordringer. Forskningen understreger også vigtigheden af ​​bæredygtige og miljøvenlige produktionsmetoder, der stemmer overens med den globale indsats for at reducere spild og fremme grøn kemi.

Forfatterne foreslår, at den synergistiske effekt af RGO og CD'er i nanokompositten forbedrer dets fotokatalytiske og antibakterielle ydeevne, hvilket gør det til et lovende materiale til behandling af kroniske infektioner og anordningsassocierede sygdomme forårsaget af biofilmproducerende multiresistente bakterier.

Flere oplysninger: Hesam Salimi Shahraki et al., Papaya-skrælning af kulstofprikker/reduceret grafenoxid-nanokomposit:Fra fotokatalytisk nedbrydning af methylenblåt til antimikrobiel aktivitet, Journal of Bioresources and Bioproducts (2023). DOI:10.1016/j.jobab.2023.01.009

Leveret af Journal of Bioresources and Bioproducts