I ett betydande steg mot hållbar miljöledning och antimikrobiella strategier har ett team av internationella forskare framgångsrikt syntetiserat en fluorescerande kolprick (CD) och reducerad grafenoxid (RGO) nanokomposit från papayaskalavfall. Studien, publicerad i Journal of Bioresources and Bioproducts , beskriver en hydrotermisk metod i ett steg för att tillverka nanokompositen, som sedan karakteriserades med olika spektroskopiska och mikroskopiska tekniker.
Forskningen drevs av behovet av att ta itu med vattenföroreningar och miljöföroreningar orsakade av den omfattande användningen av organiska föreningar, särskilt inom jordbruksindustrin. Textilindustrin, som förbrukar upp till 50 % av de totala färgämnena som produceras, bidrar avsevärt till denna förorening. Studien syftade till att utveckla en fotokatalysator som kan bryta ned dessa giftiga föreningar under solbestrålning.
De syntetiserade RGO/CD (RC) nanokompositerna uppvisade exceptionell fotokatalytisk aktivitet, med den högsta nedbrytningseffektiviteten på 87 % som uppnåddes i kompositen innehållande ett 2:1 massförhållande mellan RGO och CD. RGO-arken i nanokompositen underlättade överföringen och separationen av fotoinducerade elektroner, förhindrade deras rekombination och förbättrade den fotokatalytiska prestandan.
Förutom sin fotokatalytiska skicklighet visade nanokompositen också imponerande antibakteriell aktivitet mot Bacillus subtilis (Gram-positiv) och Pseudomonas aeruginosa (Gram-negativa) bakterier. Den största hämningszonen observerades i nanokompositen som testades mot Gram-positiva stammar, vilket indikerar dess potential som ett bredspektrum antimikrobiellt medel.
Studiens resultat lyfter fram den innovativa användningen av jordbruksavfall i utvecklingen av material med mångfacetterade tillämpningar. Nanokompositens dubbla funktionalitet som både fotokatalysator och antimikrobiellt medel understryker dess potential för att hantera miljö- och folkhälsoutmaningar. Forskningen betonar också vikten av hållbara och miljövänliga produktionsmetoder, i linje med globala ansträngningar för att minska avfall och främja grön kemi.
Författarna föreslår att den synergistiska effekten av RGO och CD-skivor i nanokompositen förbättrar dess fotokatalytiska och antibakteriella prestanda, vilket gör det till ett lovande material för behandling av kroniska infektioner och enhetsrelaterade sjukdomar orsakade av biofilmproducerande multiresistenta bakterier.
Mer information: Hesam Salimi Shahraki et al, Papaya peeling avfall kolprickar/reducerad grafenoxid nanokomposit:Från fotokatalytisk nedbrytning av metylenblått till antimikrobiell aktivitet, Journal of Bioresources and Bioproducts (2023). DOI:10.1016/j.jobab.2023.01.009
Tillhandahålls av Journal of Bioresources and Bioproducts
