Gümüş nanoyapılarının bitki özütleri ile sentezi, karakterizasyonu ve uygulaması
Synthesis, characterization and application of silver nanostructures with plant extracts
Yazar: MUAMMER TEPE
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET SADRETTİN ZEYBEK
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada doğal olarak yetişen andız (Elecampane) Inula viscosa L. ve likapa (Blueberry) Vaccinium arctostaphylos L. bitkilerinden yeşil sentez yoluyla gümüş nanoyapılar (AgNY) elde edilmiştir. Az miktarda kimyasal ve enerji kullanımı, hızlı, kolay, güvenilir, tamamen çevreci bir yaklaşım sunan yeşil sentez yöntemiyle sentezlenen AgNY'ların çeşitli yöntemler ile mikroyapıları, morfolojileri karakterize edilmiş ve antimikrobiyal etkileri incelenmiştir.

Çalışmada ilk olarak bitkilerin sulu özütleri elde edilmiş ve ardından nanoyapıların sentezi için sıcaklık, pH, AgNO3 ve özüt konsantrasyon parametreleri optimize edilmiştir. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde sıcaklığın ve yüksek konsantrasyonlarda AgNO3'ün kullanımının AgNY sentezi üzerine etkisinin sonuçlarımızı değiştirecek düzeyde olmadığı ve yeşil sentez yöntemine bağlı kalmak adına minimum enerji sarfiyatında işlemlerin devam etmesi için sıcaklığın ortam sıcaklığı (laboratuvar) olarak kalmasına ve AgNO3 konsantrasyonlarının ise 1,6 ve 3,0 mg/mL olarak kullanılmasına karar verildi. Ayrıca pH değişimleri değerlendirildiğinde asidik bazik ve nötral bölgelerde kendi içinde anlamlı değişikler görülmediği için her üç bölgede de çalışılmasına (pH:4-6-8) karar verildi. Özüt konsantrasyonları ise 0,4 ve 4,0 mg/mL (Likapa) için 0,225 ve 2,25 mg/mL (Andız) için kullanıldı. Sentezlenen AgNY karakterizasyonu ise; UV görünür spektrofotometre (UV-Vis), fourier-dönüştürülmüş kızılötesi spektroskopisi (FTIR), termogravimetrik ve diferansiyel termal analizi (TGA-DTA), taramalı elektron mikroskobu ve enerji yayılımlı X-ışını cihazı (SEM-EDX), indüktif eşleşmiş plazma kütle spektrometresi (ICP-MS), yüksek çözünürlüklü geçirgenlik elektron mikroskopisi (HRTEM), X-Işını fotoelektron spektrometresi (XPS), kullanılarak yapılmıştır. Genel olarak değerlendirecek olursak; Kübik ve altıgen kristal ağ örgülü kafes nanoyapılar elde edilmiştir. Bunların antimikrobiyal aktivitelerinin güçlü olduğu MIC ve MBC değerleri tespit edilerek belirlendi. Pamuk-kumaş yüzeyinde de elde ettiğimiz nanoyapıların yüksek antimikrobiyal aktivite gösterdiği görüldü.

Abstract:
In this study, silver nanostructures (AgNY) were obtained by green synthesis from the naturally growing plants of elecampane (Elecampane) Inula viscosa L. and lycapa (Blueberry) Vaccinium arctostaphylos L. AgNYs synthesized by the green synthesis method, which offers a fast, easy, reliable, completely environmentally friendly approach with a small amount of chemical and energy use, were synthesized by various methods.

The study first obtained aqueous plant extracts and optimized temperature, pH, and plant extract/AgNO3 concentration parameters to synthesize nanostructures. When the results were evaluated, it was decided that the effect of the use of AgNO3 at high concentrations and temperature on AgNY synthesis would not alter our results. So, to stick to the green synthesizing method, the temperature should be kept at room temperature (laboratory), and the AgNO3 concentrations should be used at 1.6 and 3.0 mg/mL. It was also decided to evaluate pH changes in all three regions (pH:4-6-8), as no significant changes were observed in the acidic, essential, and neutral areas themselves. Extract concentrations were used for 0.4 and 4.0 mg/mL (Blueberry) and 0.225 and 2.25 mg/mL (Elecampane). The synthesized AgNY characterization was performed using UV-visible spectrophotometer (UV-Vis), Fourier-reduced infrared spectroscopy (FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), thermogravimetric and differential thermal analysis (TGA-DTA), scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray analysis (SEM-EDX), inductively coupled plasma – mass spectrometer (ICP-MS), and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). The change in each parameter in the synthesis phase has influenced our results. Cubic and hexagonal crystal mesh cage nanostructures have been obtained. Their antimicrobial solid activity was determined by determining the MIC and MBC values. The nanostructures we obtained on cotton-plated surfaces also showed high antimicrobial activity.