پ.د.ش.8

دكتري

شيمي -تجزيه

پيام نور شيراز

1397-98

1401/10/07

144ص.

توللي ، حسين

توللي ، وحيد

كتابنامه، ص.142-123

امروزه استفاده بيش از حد از كودهاي شيميايي موجب ايجاد آلودگي‌هاي زيست محيطي شده است. بنابراين استفاده از روش‌هاي نوين جهت توسعه پايدار و افزايش عملكرد بايد در نظر گرفته شود. براي كاهش تخريب منابع آب، خاك و هوا در اثر مصرف مواد شيميايي مختلف و براي افزايش كارايي مصرف نهاده‌هاي توليد و سلامت غذا و محيط جايگزيني كودها و مكمل‌هاي شيميايي روش‌هاي جديدي مانند استفاده از تركيبات نانو، پيشنهاد شده است. در اين پايان نامه، با توجه به كاربرد‌هاي زياد نانو ساختار روي (Zn NS) در صنايع و علوم مختلف، به‌دست آوردن نانو ساختاري كه سازگاري بيشتري با محيط زيست و انسان داشته باشد و بتواند به عنوان نانو كود مورد استفاده قرار گيرد، از طريق سنتز سبز و پايدار Zn NS با استفاده از ضايعات و تفاله‌هاي انار و ليمو بعد از آب‌گيري، بررسي خصوصيات نانو ساختار سنتز شده و كاربرد و اثر نانو كود روي بر خصوصيات دو گياه دارويي آويشن شيرازي و آويشن دنايي مورد مطالعه قرار گرفت. در ابتدا، ضايعات انار و ليمو، از كارخانه آب‌ميوه‌گيري در جهرم، واقع در استان فارس (جنوب ايران)، جمع‌آوري شدند. بعد از خشك شدن نمونه ضايعات در سايه، اسانس‌گيري به روش تقطير با آب انجام شد. تركيبات فرار در نمونه‌ها به روش نمونه برداري از فضاي فوقاني (هداسپيس)، نيز، بررسي شد. از دستگاه‌هاي گاز كروماتوگراف متصل به طيف سنج جرمي (GC/MS) و گاز كروماتوگراف با دتكتور FID (GC)، جهت تشخيص و اندازه‌گيري تركيبات فرار در نمونه ضايعات، استفاده شد. عصاره ضايعات، براي شناسايي تركيبات پلي‌فنولي با HPLC، بررسي ميزان فنول، فلاونوييد، كلروفيل، كارتنوييد و آنتوسيانين كل، فلاون و فلاونول و سنجش فعاليت آنتي اكسيداني به‌روش مهار راديكال آزاد با DPPH، آناليز شدند. ارتباط بين پارامترهاي فيتوشيميايي، بررسي شد. تركيبات فرار شاخص در ضايعات انار به‌روش هداسپيس، ليمونن (60/50 %)، بتا-پينن (10/25 %)، گاما-ترپينن (70/6 %)، آلفا-پينن (70/5 %) و سابينن (50/2 %)، شناسايي شدند. مهم‌ترين تركيبات تشكيل دهنده اسانس در نمونه ضايعات ليمو، ليمونن (70/71 %)، بتا-پينن (50/8 %)، گاما-ترپينن (30/7 %)، ميرسن (80/1 %) و آلفا-پينن (70/1 %)، حاصل شدند. ليمونن (30/49 %)، بتا-پينن (70/21 %)، گاما-ترپينن (00/9 %)، آلفا-پينن (80/6 %) و سابينن (90/4 %)، مؤلفه‌هاي اصلي فرار در ضايعات ليمو به‌روش هداسپيس، شناسايي شدند. تركيبات پلي‌فنولي عمده در عصاره‌ ضايعات انار و ليمو، گاليك اسيد و ترانس-فروليك اسيد، شناسايي شدند. عصاره ضايعات از فعاليت آنتي اكسيداني متوسط تا بالا برخوردار بودند. ارتباط مثبت با ضرايب همبستگي بالا بين سنجش DPPH، فنول، فلاونوييد كل و تركيبات فنولي و ساير صفات فيتوشيميايي مورد مطالعه در عصاره ضايعات انار و ليمو، حاصل شد. در بررسي اوليه Zn NS سنتز شده به روش سبز با UV/Vis، مشخص شد كه بيشترين ميزان جذب در سنتز نانو ساختار، مربوط به استفاده از عصاره هر دو ضايعات/استات روي در نسبت 1:4 (حجمي-حجمي) و فركانس 90 % به مدت زمان سنتز 30 دقيقه با استفاده از اولتراسوند هموژنايزر، مي‌باشد. ساير مشخصات Zn NS سنتز شده با DLS، ATR-FT/IR، SEM، EDX و TEM، بررسي شد. از آنجا كه پايداري نانو ساختار تهيه شده به‌منظور كاربردي كردن آن و به‌كارگيري به‌عنوان نانوكود، مد نظر بود، بررسي متغيرهاي مورد مطالعه، شامل تمام نسبت‌هاي پيش‌سازهاي اوليه، فركانس و زمان، با DLS، نيز انجام گرفت. در آناليز FT/IR نوار جذبي در 517 و 525 cm-1، متناظر با ارتعاش كششي پيوند Zn-O، حاصل از عصاره ضايعات انار و ليمو، بود. الگوي XRD، بيانگر ساختار كريستالي هگزاگونال براي Zn NSسنتز شده با هر دو ضايعات بود. با توجه به تصاوير SEM مورفولوژي هگزاگونال و شبه-كروي براي Zn NS با عصاره هر دو ضايعات حاصل شد. در بررسي عناصر تشكيل دهنده با آناليز EDX، حضور عناصر اكسيژن، كربن و نيتروژن نشان‌دهنده حضور تركيبات ضايعات در سطح Zn NS سنتز شده بود. Zn NS سنتز شده با عصاره ضايعات انار و ليمو با ميانگين قطر 50 و 30 نانومتر با آناليز TEM، ارزيابي شد. نانو ساختارهاي سنتز شده از توانايي خوبي در مهار راديكال آزاد برخوردار بودند. نتايج ارزيابي ميداني با كاربرد نانو كودها نشان داد كه Zn NS سنتز شده با هر دو عصاره ضايعات منجر به تغييراتي در صفات فيتوشيميايي مورد مطالعه در دو گياه آويشن شيرازي و آويشن دنايي گرديد و هر دو نانو كود تأثير مثبت و معني‌داري نسبت به شاهد داشتند. غلظت‌هاي بالاتر نانو كودهاي سنتز شده كارايي بهتري در افزايش بهينه پارامترهاي فيتوشيميايي هر دو گياه آويشن شيرازي و آويشن دنايي داشتند. هرچند در مواردي كي‌ليت روي (Zn-EDTA) ، اثر بيشتري را نسبت به نانو كودهاي روي-انار و روي-ليمو، نشان داد ولي به‌نظر مي‌رسد با توجه به تفاوت‌ها كارايي نانو كودهاي سنتز شده به روش سبز نسبت به EDTA قابل قبول بوده است. در بين دو نانو كود، نانو كود روي-ليمو بر گياه آويشن شيرازي و نانو كود روي-انار بر گياه آويشن دنايي، تأثير بيشتري نسبت به نانو كود ديگر نشان داد. نتايج ما در كل نشان داد كه استفاده از نانوكودها مي‌تواند گامي مؤثر جهت دستيابي به كشاورزي پايدار و سازگار با محيط زيست باشد.

73384