ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭКСТРАКЦИИ НА РАЗМЕР ЧАСТИЦ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ (Ag/ZnO) ДИСПЕРСНОЙ СИСТЕМЫ

INFLUENCE OF EXTRACTION PARAMETERS ON PARTICLE SIZE OF BIMETALLIC (Ag/ZnO) DISPERSE SYSTEM

Demina Angelina Evgenievna

Student, Department of Chemistry, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University,

Russia, Tula

Gerasimova Sofia Pavlovna

Student, Department of Chemistry, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University,

Russia, Tula

Nikishina Maria Borisovna

PhD in Chemistry, Associate Professor, Department of Chemistry, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University,

Russia, Tula

Ivanova Evgenia Vladimirovna

PhD in Chemistry, Associate Professor, Department of Chemistry, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University,

Russia, Tula

Atroshchenko Yuri Mikhailovich

Doctor of Chemistry, Professor, Department of Chemistry, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University,

Russia, Tula

АННОТАЦИЯ

Экспериментально определено влияние температурного режима, длительности экстракции крапивы двудомной и степени разведения экстрактов на дисперсность получаемых коллоидных систем.

ABSTRACT

The influence of the temperature regime, the extraction duration of Urtica dioica (stinging nettle), and the dilution degree of the extracts on the dispersity of the resulting colloidal systems has been experimentally determined.

Ключевые слова: зеленый синтез, биметаллические наночастицы, серебро/оксид цинка, крапива двудомная, Urticadioica, размер частиц, динамическое рассеяние света, монодисперсность.

Keywords: green synthesis, bimetallic nanoparticles, silver/zinc oxide, stinging nettle, Urtica dioica, particle size, dynamic light scattering, monodispersity.

В работе впервые обоснованы режимы водной экстракции Urticadioica (25–100 °C) и кратность её разбавления (1–1000) для направленного контроля размеров частиц при «зелёном» синтезе биметаллических систем Ag/ZnO с синергетическим антимикробным эффектом [1–3].

Экстракт получали перемешиванием 50 г порошка листьев Urticadioica в 450 мл воды [4] в четырех режимах: 100 °C/ 6 ч с обратным холодильником, 70 °C (6 и 24 ч) и 25 °C/24 ч. После фильтрации и центрифугирования жидкую фазу разбавляли водой до соотношений 1:0, 1:10, 1:100 и 1:1000 [5]. Биметаллическую систему синтезировали смешиванием эквимолярных растворов 0,001 М солей AgNO₃ и Zn(NO₃)₂ с рабочими растительным экстрактами в соотношении 1:1 с последующим перемешиванием (10 мин) и термостатированием при 60 °C (2 ч). Геометрические параметры частиц оценивали через 24 часа на приборе STABINO NANO-flex II по дифференциальным кривым распределения [6].

Полученные данные представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Результаты фракционного анализа

Разбавление водного экстракта Urticadioica до 1:1000 вызывает укрупнение частиц Ag/ZnO во всех режимах из-за термического разрушения и дефицита природных стабилизаторов, что при кипячении (100 °C) приводит к росту агрегатов до 687 нм. Оптимальным параметром является использование исходного концентрированного экстракта крапивы, полученного при 70 °C в течение 24 часов. В данном режиме синтезирована монодисперсная ультрадисперсная биметаллическая система с размером частиц 0,9–2 нм и выраженным максимумом распределения на отметке 1 нм.

Таким образом, разбавление водного экстракта Urticadioica приводит к укрупнению частиц Ag/ZnO, тогда как суточная термообработка сырья при 70 °C без разведения вытяжки обеспечивает получение ультрадисперсной монодисперсной системы с размером 0,9–2 нм и максимумом на 1 нм.

Список литературы:

1. Green synthesis of Ag/ZnO nanocomposites from Phyllanthus emblica seed extract: assessment of antibacterial, cytotoxic, and wound healing efficacy / S. S. Al-Otaibi, M. S. El-Aassar, S. Al-Rashed [et al.] // Scientific Reports. — 2026. — Vol. 16, no. 1. — Art. 4732.
2. Исследование травы крапивы двудомной и экстрактов на ее основе / Е. А. Каменских, В. А. Компанцев, Л. И. Щербакова [и др.] // Химия растительного сырья. — 2022. — № 1. — С. 139–147.
3. In situ facile green synthesis of Ag–ZnO nanocomposites using Tetradenia riparia aqueous leaf extract: influence of reaction parameters on particle size and antibacterial activity / T. I. Ndlovu, M. S. Onyango, A. O. Ochieng [et al.] // Scientific Reports. — 2022. — Vol. 12, no. 1. — Art. 15392.
4. Никишина, М. Б. Влияние температуры на синтез и биологическую активность коллоидных частиц серебра, восстановленных водным экстрактом шалфея лекарственного / М. Б. Никишина, Е. В. Иванова, Ю. М. Атрощенко // Бутлеровские сообщения. — 2024. — Т. 77, № 4. — С. 108–114.
5. Никишина, М. Б. Влияние концентрации растительного экстракта на кинетику «зеленого» синтеза наночастиц серебра / М. Б. Никишина, Е. В. Иванова, Ю. М. Атрощенко // Бутлеровские сообщения. — 2023. — Т. 75, № 8. — С. 112–119.
6. Eco-friendly synthesis of Ag/ZnO nanocomposite using Coleus amboinicus leaves extract and evaluation of its properties / R. S. Kumar, K. S. Venkatesh, S. S. Kumar (et al.) // Journal of King Saud University - Science. — 2025. — Vol. 37, no. 2. — Art. 103512.