Green synthesis of silver nanoparticles and their catalytic application for the degradation of organic pollutants

Abstract

A simple and rapid method of green synthesis of silver nanoparticles (AgNPs) was developed using aqueous extract of grape pomas (GP) obtained from by plasma-chemical extraction technique, and their catalitic potential was investigated. With this aim, the plasma-chemical obteained aqueous solutions of grape pomace and AgNO3 (0.25-6.0 mM) were mixed (1:1 v/v), and heated for 10 mim. The synthesized GP-AgNPs were characterized by UV-visible spectroscopy, AFM, DSL analyses. The synthesized AgNPs showed an intense surface plasmon resonance band at 405-420 nm. The AgNPs were in highly uniform shape (everage size 20 nm). The role of pH in the green synthesis of silver nanoparticles (AgNPs) is investigated. The presence of silver nanoparticles with sun light was proven very effective for degradation of organic dyes. The reaction kinetics was found to be pseudo first order with respect to the dye concentration. The outcomes of the current study confirmed that the synthesized AgNPs had an awesome guarantee for application in catalysis and wastewater treatmen.

У статті представлено використання виноградної макухи для зеленого синтезу наночастинок (AgNPs) з водних розчинів іонів металів відповідних попередників. Нині існують нагальні проблеми утилізації відходів агропромислового комплексу, раціонального природокористування і переходу до використання екологічно чистих та енергоефективних технологій. Тому існує тенденція до використання «зелених» технологій для отримання наноматеріалів, які вважаються екологічними та ресурсозберігаючими. Дослідженням доведено ефективність використання харчових відходів як відновлюючого та стабілізуючого агента при формуванні наночастинок дорогоцінних металів моно- та біметалічних структур. Біологічну сировину добували у водному середовищі під короткочасним впливом низькотемпературної плазми. На основі комплексного аналізу складу екстракту було доведено, що гідроксильні, карбонільні й карбоксильні функціональні групи органічних сполук екстракту виноградної кісточки відповідають за відновлення іонів металів та стабілізацію отриманих продуктів. Плазмохімічні одержані водні розчини виноградних жмихів і AgNO3 (0,25-6,0 мМ) змішували (1:1 об.) і нагрівали протягом 10 хв. Синтезовані GP- AgNPs аналізувалися УФ-видимою спектроскопією, AFM, DSL-аналізами. Синтезовані AgNPs демонстрували інтенсивну поверхневу плазмонову резонансну смугу при 405- 420 нм. AgNPs були в дуже рівномірній формі (розмір середнього рівня – 20 нм). Досліджено роль pH у зеленому синтезі наночастинок срібла (AgNPs). Наявність наночастинок срібла із сонячним світлом виявилась дуже ефективною для деградації органічних барвників. Кінетика реакції була псевдопершої черги щодо концентрації барвника. Результати цього дослідження підтвердили, що синтезовані AgNPs мають приголомшливу гарантію застосування у каталізаторах та очисних спорудах