Published January 1, 2021
| Version v1
Publication
Open
Fabrication of green ZnO nanoparticles using walnut leaf extract to develop an antibacterial film based on polyethylene–starch–ZnO NPs
- 1. Islamic Azad University of Tabriz
- 2. Universiti Malaysia Terengganu
- 3. Sahand University of Technology
Description
Abstract Zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) were synthesized utilizing prepared walnut leaf extract by various amounts of its leaves (5–25 g) via a heater and stirrer adjusted at 60°C and reaction time ranging from 30 to 90 min. Fourier transform infrared spectroscopy and gas chromatography indicated the six main functional groups and 29 bioactive compounds in the provided walnut leaf extract. Antioxidant and antibacterial inhibitory activities of the fabricated ZnO NPs, in powder form, were modeled as a function of two synthesized parameters using response surface methodology, and the fabrication process was optimized. The results indicated that the ZnO NPs synthesized using walnut leaf extract, with 15.51 g of its dried powder and reaction time of 60 min, had maximum antioxidant activity and antibacterial effects against Escherichia coli . X-ray diffraction analysis and scanning electron microscopy image indicated that the synthesized ZnO NPs using optimal processing conditions had crystals in triangular nanoprisms to nearly spherical shape with the particle size ranging from 15 to 40 nm. Finally, prepared biodegradable film composed of thermoplastic starch (5% w/w), polyethylene (93% w/w), and ZnO NPs (2% w/w) indicated high bactericidal inhibitory activity against both Gram-positive ( Staphylococcus aureus ) and Gram-negative ( E. coli ) bacterial strains.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم تصنيع الجسيمات النانوية المجردة لأكسيد الزنك (ZnO NPs) باستخدام مستخلص أوراق الجوز المحضرة بكميات مختلفة من أوراقها (5–25 جم) عبر سخان ومحرك مضبوط عند 60 درجة مئوية ووقت رد فعل يتراوح من 30 إلى 90 دقيقة. أشار تحليل فورييه الطيفي بالأشعة تحت الحمراء واستشراب الغاز إلى المجموعات الوظيفية الرئيسية الست و 29 مركبًا نشطًا بيولوجيًا في مستخلص أوراق الجوز المقدم. تم نمذجة الأنشطة المثبطة المضادة للأكسدة والمضادة للبكتيريا لـ ZnO NPs المصنعة، في شكل مسحوق، كدالة لاثنين من المعلمات المركبة باستخدام منهجية سطح الاستجابة، وتم تحسين عملية التصنيع. أشارت النتائج إلى أن الجسيمات النانوية لأكسيد الزنك التي تم تصنيعها باستخدام مستخلص أوراق الجوز، مع 15.51 جم من المسحوق المجفف ووقت التفاعل البالغ 60 دقيقة، كان لها أقصى نشاط مضاد للأكسدة وتأثيرات مضادة للبكتيريا ضد الإشريكية القولونية . أشار تحليل حيود الأشعة السينية وصورة المسح المجهري الإلكتروني إلى أن الجسيمات النانوية لأكسيد الزنك التي تم تخليقها باستخدام ظروف المعالجة المثلى كانت تحتوي على بلورات في شكل نانوي مثلثي الشكل إلى شكل كروي تقريبًا مع حجم جسيم يتراوح من 15 إلى 40 نانومتر. أخيرًا، أشار الفيلم القابل للتحلل الحيوي المحضر المكون من نشا لدن بالحرارة (5 ٪ وزن/وزن)، والبولي إيثيلين (93 ٪ وزن/وزن)، و ZnO NPs (2 ٪ وزن/وزن) إلى نشاط مثبط عالي للجراثيم ضد كل من السلالات البكتيرية إيجابية الجرام ( المكورات العنقودية الذهبية ) وسلبية الجرام (الإشريكية القولونية ).Translated Description (French)
Résumé Les nanoparticules d'oxyde de zinc (NP ZnO) ont été synthétisées à l'aide d'un extrait de feuille de noix préparé par diverses quantités de ses feuilles (5–25 g) via un appareil de chauffage et un agitateur réglé à 60 ° C et un temps de réaction allant de 30 à 90 min. La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier et la chromatographie en phase gazeuse ont indiqué les six principaux groupes fonctionnels et 29 composés bioactifs dans l'extrait de feuille de noix fourni. Les activités inhibitrices antioxydantes et antibactériennes des NPs de ZnO fabriquées, sous forme de poudre, ont été modélisées en fonction de deux paramètres synthétisés en utilisant la méthodologie de la surface de réponse, et le processus de fabrication a été optimisé. Les résultats ont indiqué que les NPs de ZnO synthétisées à partir d'extrait de feuilles de noix, avec 15,51 g de sa poudre séchée et un temps de réaction de 60 min, avaient une activité antioxydante maximale et des effets antibactériens contre Escherichia coli . L'analyse par diffraction des rayons X et l'image de microscopie électronique à balayage ont indiqué que les NP de ZnO synthétisés en utilisant des conditions de traitement optimales avaient des cristaux en nanoprismes triangulaires de forme presque sphérique avec une taille de particule allant de 15 à 40 nm. Enfin, le film biodégradable préparé composé d'amidon thermoplastique (5 % p/p), de polyéthylène (93 % p/p) et de NP de ZnO (2 % p/p) indiquait une activité inhibitrice bactéricide élevée contre les souches bactériennes à Gram positif ( Staphylococcus aureus ) et à Gram négatif ( E. coli ).Translated Description (Spanish)
Resumen Las nanopartículas de óxido de zinc (ZnO NP) se sintetizaron utilizando extracto de hoja de nuez preparado por varias cantidades de sus hojas (5–25 g) a través de un calentador y agitador ajustado a 60 ° C y un tiempo de reacción que varía de 30 a 90 min. La espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier y la cromatografía de gases indicaron los seis grupos funcionales principales y 29 compuestos bioactivos en el extracto de hoja de nuez proporcionado. Las actividades inhibidoras antioxidantes y antibacterianas de las NP de ZnO fabricadas, en forma de polvo, se modelaron en función de dos parámetros sintetizados utilizando la metodología de superficie de respuesta, y se optimizó el proceso de fabricación. Los resultados indicaron que las NPs de ZnO sintetizadas utilizando extracto de hoja de nuez, con 15.51 g de su polvo seco y tiempo de reacción de 60 min, tuvieron máxima actividad antioxidante y efectos antibacterianos contra Escherichia coli . El análisis de difracción de rayos X y la imagen de microscopía electrónica de barrido indicaron que las NP de ZnO sintetizadas utilizando condiciones de procesamiento óptimas tenían cristales en nanoprismas triangulares hasta una forma casi esférica con un tamaño de partícula que varía de 15 a 40 nm. Finalmente, la película biodegradable preparada compuesta de almidón termoplástico (5% p/p), polietileno (93% p/p) y ZnO NP (2% p/p) indicó una alta actividad inhibidora bactericida contra las cepas bacterianas Gram-positivas ( Staphylococcus aureus ) y Gram-negativas ( E. coli ).Files
pdf.pdf
Files
(115.6 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:0c03d3dc8c0c8fa28f1291066b326164
|
115.6 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تصنيع جسيمات ZnO النانوية الخضراء باستخدام مستخلص أوراق الجوز لتطوير فيلم مضاد للبكتيريا يعتمد على البولي إيثيلين- نشا- ZnO NPs
- Translated title (French)
- Fabrication de nanoparticules vertes de ZnO à partir d'extrait de feuilles de noix pour développer un film antibactérien à base de NP de polyéthylène-amidon-ZnO
- Translated title (Spanish)
- Fabricación de nanopartículas verdes de ZnO utilizando extracto de hoja de nuez para desarrollar una película antibacteriana a base de NP de polietileno-almidón-ZnO
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3130797613
- DOI
- 10.1515/gps-2021-0011
References
- https://openalex.org/W1439724833
- https://openalex.org/W161356820
- https://openalex.org/W1839852133
- https://openalex.org/W1967069430
- https://openalex.org/W1988279538
- https://openalex.org/W2001833057
- https://openalex.org/W2006657291
- https://openalex.org/W2021332036
- https://openalex.org/W2027088550
- https://openalex.org/W2048504787
- https://openalex.org/W2055248070
- https://openalex.org/W2056159832
- https://openalex.org/W2057506919
- https://openalex.org/W2060344866
- https://openalex.org/W2068521345
- https://openalex.org/W2070545569
- https://openalex.org/W2076276773
- https://openalex.org/W2077705490
- https://openalex.org/W2086952722
- https://openalex.org/W2088376206
- https://openalex.org/W2092328632
- https://openalex.org/W2094012282
- https://openalex.org/W2094943094
- https://openalex.org/W2123643779
- https://openalex.org/W2483992872
- https://openalex.org/W2516803534
- https://openalex.org/W2564921020
- https://openalex.org/W2569363759
- https://openalex.org/W2574657625
- https://openalex.org/W2730862189
- https://openalex.org/W2736023784
- https://openalex.org/W2779634375
- https://openalex.org/W2911804238
- https://openalex.org/W2970679706
- https://openalex.org/W2985663120
- https://openalex.org/W3035100275
- https://openalex.org/W3046466504
- https://openalex.org/W415329110
- https://openalex.org/W4296417844
- https://openalex.org/W845156254