Published October 22, 2020 | Version v1
Publication Open

Dual Colorimetric Sensor for Hg2+/Pb2+ and an Efficient Catalyst Based on Silver Nanoparticles Mediating by the Root Extract of Bistorta amplexicaulis

Creators

  • 1. Shenzhen University
  • 2. University of Azad Jammu and Kashmir

Description

Environmental pollution derivated from toxic metals and organic toxins is becoming a serious issue worldwide because of their harmful effects on the ecosystem and human health. Here we are reporting an extremely selective and cost-effective colorimetric sensor for simultaneous recognition of Hg 2+ and Pb 2+ by using green synthesized silver nanoparticles (AgNPs) mediated from the environmental friendly roots extract of Bistorta amplexicalius. Biogenic synthesized AgNPs were well characterized by various spectroscopic techniques e.g. UV-vis, FT-IR, XRD, AFM, and Zetasizer. The photophysical potential of synthesized AgNPs towards common metal cations was explored via absorption spectroscopy and colorimetric assay. The hypsochromic shift in the SPR band of AgNPs can easily be detected through naked eyes vision from dark brown to light yellow in the case of Hg 2+ . A substantial reduction in the absorbance of AgNPs was recorded upon mixing with Pb 2+ . AgNPs based colorimetric sensor is highly sensitive towards Hg 2+ and Pb 2+ with a limit of detection (LOD) of 8.0×10-7 M and 2.0×10 -7 M for Hg 2+ and Pb 2+ respectively. Furthermore, AgNPs showed promising catalytic activity for the degradation of methyl orange dye. These results demonstrate that Bistorta amplexicalius stabilized silver nanoparticles have potential applications as a colorimetric sensor and an effective catalyst for the degradation of methyl orange.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

أصبح التلوث البيئي المشتق من المعادن السامة والسموم العضوية مشكلة خطيرة في جميع أنحاء العالم بسبب آثارها الضارة على النظام البيئي وصحة الإنسان. نحن هنا نبلغ عن مستشعر ألوان انتقائي للغاية وفعال من حيث التكلفة للتعرف المتزامن على Hg 2+ و Pb 2+ باستخدام جسيمات فضية نانوية خضراء مركبة (AgNPs) بوساطة من مستخلص الجذور الصديقة للبيئة من Bistorta amplexicalius. تميزت AgNPs المخلقة بيولوجيًا جيدًا بتقنيات مطيافية مختلفة مثل UV - vis و FT - IR و XRD و AFM و Zetasizer. تم استكشاف الإمكانات الفيزيائية الضوئية لـ AgNPs المركبة نحو الكاتيونات المعدنية الشائعة من خلال التحليل الطيفي للامتصاص والمقايسة اللونية. يمكن بسهولة اكتشاف التحول تحت الصباغ في نطاق SPR لـ AgNPs من خلال رؤية العين المجردة من اللون البني الداكن إلى اللون الأصفر الفاتح في حالة Hg 2+ . تم تسجيل انخفاض كبير في امتصاص AgNPs عند الخلط مع Pb 2+ . المستشعر اللوني القائم على AgNPs حساس للغاية تجاه Hg 2+ و Pb 2+ مع حد الكشف (LOD) من 8.0×10-7 M و 2.0×10 -7 M للزئبق 2+ و Pb 2+ على التوالي. علاوة على ذلك، أظهرت AgNPs نشاطًا حفازًا واعدًا لتحلل صبغة برتقال الميثيل. تُظهر هذه النتائج أن جسيمات الفضة النانوية المستقرة Bistorta amplexicalius لها تطبيقات محتملة كمستشعر لقياس الألوان ومحفز فعال لتحلل برتقال الميثيل.

Translated Description (French)

La pollution de l'environnement dérivée des métaux toxiques et des toxines organiques devient un problème grave dans le monde entier en raison de leurs effets nocifs sur l'écosystème et la santé humaine. Ici, nous présentons un capteur colorimétrique extrêmement sélectif et rentable pour la reconnaissance simultanée de Hg 2+ et de Pb 2+ en utilisant des nanoparticules d'argent synthétisées vertes (AgNP) médiées à partir de l'extrait de racines respectueuses de l'environnement de Bistorta amplexicalius. Les AgNP synthétisés biogéniques ont été bien caractérisés par diverses techniques spectroscopiques, par exemple UV-vis, FT-IR, XRD, AFM et Zetasizer. Le potentiel photophysique des AgNP synthétisés vis-à-vis des cations métalliques communs a été exploré via la spectroscopie d'absorption et le dosage colorimétrique. Le décalage hypsochromique dans la bande SPR des AgNP peut facilement être détecté par la vision à l'œil nu du brun foncé au jaune clair dans le cas du Hg 2+ . Une réduction substantielle de l'absorbance des AgNP a été enregistrée lors du mélange avec du Pb 2+ . Le capteur colorimétrique à base de AgNPs est très sensible au Hg 2+ et au Pb 2+ avec une limite de détection (LOD) de 8,0×10-7 M et 2,0×10 -7 M pour le Hg 2+ et le Pb 2+ respectivement. De plus, les AgNP ont montré une activité catalytique prometteuse pour la dégradation du colorant méthyl orange. Ces résultats démontrent que les nanoparticules d'argent stabilisées par Bistorta amplexicalius ont des applications potentielles en tant que capteur colorimétrique et catalyseur efficace pour la dégradation de l'orange de méthyle.

Translated Description (Spanish)

La contaminación ambiental derivada de metales tóxicos y toxinas orgánicas se está convirtiendo en un problema grave en todo el mundo debido a sus efectos nocivos sobre el ecosistema y la salud humana. Aquí presentamos un sensor colorimétrico extremadamente selectivo y rentable para el reconocimiento simultáneo de Hg 2+ y Pb 2+ mediante el uso de nanopartículas de plata sintetizadas verdes (AgNP) mediadas por el extracto de raíces respetuosas con el medio ambiente de Bistorta amplexicalius. Los AgNP sintetizados biogénicos se caracterizaron bien mediante diversas técnicas espectroscópicas, por ejemplo, UV-vis, FT-IR, XRD, AFM y Zetasizer. El potencial fotofísico de los AgNP sintetizados hacia los cationes metálicos comunes se exploró mediante espectroscopía de absorción y ensayo colorimétrico. El cambio hipsocrómico en la banda SPR de los AgNP se puede detectar fácilmente a través de la visión a simple vista de marrón oscuro a amarillo claro en el caso de Hg 2+ . Se registró una reducción sustancial en la absorbancia de AgNP al mezclar con Pb 2+ . El sensor colorimétrico basado en AgNP es altamente sensible a Hg 2+ y Pb 2+ con un límite de detección (LOD) de 8.0×10-7 M y 2.0×10 -7 M para Hg 2+ y Pb 2+ respectivamente. Además, los AgNP mostraron una actividad catalítica prometedora para la degradación del colorante de naranja de metilo. Estos resultados demuestran que las nanopartículas de plata estabilizadas con Bistorta amplexicalius tienen aplicaciones potenciales como sensor colorimétrico y un catalizador eficaz para la degradación del naranja de metilo.

Files

pdf.pdf

Files (4.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:728edf1ec028346adeffd1aecdf6b27a
4.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مستشعر قياس اللون المزدوج لـHg2 +/ Pb2+ ومحفز فعال يعتمد على الجسيمات النانوية الفضية التي تتوسط بواسطة مستخلص الجذر من Bistorta amplexicaulis
Translated title (French)
Double capteur colorimétrique pour Hg2+/Pb2+ et un catalyseur efficace à base de nanoparticules d'argent médiant par l'extrait de racine de Bistorta amplexicaulis
Translated title (Spanish)
Sensor colorimétrico dual para Hg2+/Pb2+ y un catalizador eficiente basado en nanopartículas de plata mediadas por el extracto de raíz de Bistorta amplexicaulis

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3093820693
DOI
10.3389/fchem.2020.591958

Is supplement to
https://openalex.org/W3162815398 (Other)
https://openalex.org/W2983981321 (Other)
https://openalex.org/W2949852986 (Other)
https://openalex.org/W2949551688 (Other)
https://openalex.org/W2937919478 (Other)
https://openalex.org/W2912719094 (Other)
https://openalex.org/W2890362119 (Other)
https://openalex.org/W2884385621 (Other)
https://openalex.org/W2346850840 (Other)
https://openalex.org/W1998093075 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1153108559
  • https://openalex.org/W1778197554
  • https://openalex.org/W1970259744
  • https://openalex.org/W1980140961
  • https://openalex.org/W1983092532
  • https://openalex.org/W1994811230
  • https://openalex.org/W2012155646
  • https://openalex.org/W2015224185
  • https://openalex.org/W2021606613
  • https://openalex.org/W2026821104
  • https://openalex.org/W2030808356
  • https://openalex.org/W2040048433
  • https://openalex.org/W2067563171
  • https://openalex.org/W2069818747
  • https://openalex.org/W2070688540
  • https://openalex.org/W2072274986
  • https://openalex.org/W2074967407
  • https://openalex.org/W2079776317
  • https://openalex.org/W2081222229
  • https://openalex.org/W2082787023
  • https://openalex.org/W2083945431
  • https://openalex.org/W2089549656
  • https://openalex.org/W2108243350
  • https://openalex.org/W2119564624
  • https://openalex.org/W2121189990
  • https://openalex.org/W2147754519
  • https://openalex.org/W2181557872
  • https://openalex.org/W2196366459
  • https://openalex.org/W2214828542
  • https://openalex.org/W2321562224
  • https://openalex.org/W2334416154
  • https://openalex.org/W2519678626
  • https://openalex.org/W2558665503
  • https://openalex.org/W2567290198
  • https://openalex.org/W2572833047
  • https://openalex.org/W2621186252
  • https://openalex.org/W2622188835
  • https://openalex.org/W2728812378
  • https://openalex.org/W2735913120
  • https://openalex.org/W2758251200
  • https://openalex.org/W2765096950
  • https://openalex.org/W2765267268
  • https://openalex.org/W2766720701
  • https://openalex.org/W2789753515
  • https://openalex.org/W2790745372
  • https://openalex.org/W2794229331
  • https://openalex.org/W2887652721
  • https://openalex.org/W2895712284
  • https://openalex.org/W2899246795
  • https://openalex.org/W2900461045
  • https://openalex.org/W2900823252
  • https://openalex.org/W2903125562
  • https://openalex.org/W2905165685
  • https://openalex.org/W2908141928
  • https://openalex.org/W2912628657
  • https://openalex.org/W2921805053
  • https://openalex.org/W2949758736
  • https://openalex.org/W2972779347
  • https://openalex.org/W2984482795
  • https://openalex.org/W2994055296
  • https://openalex.org/W3009638128
  • https://openalex.org/W3011435948
  • https://openalex.org/W3030608016
  • https://openalex.org/W3034511269
  • https://openalex.org/W3040550297
  • https://openalex.org/W3143378604
  • https://openalex.org/W39686919