Facendo un passo significativo verso la gestione ambientale sostenibile e le strategie antimicrobiche, un team di ricercatori internazionali ha sintetizzato con successo un nanocomposito di punti di carbonio fluorescenti (CD) e ossido di grafene ridotto (RGO) dagli scarti della buccia di papaia. Lo studio, pubblicato sul Journal of Bioresources and Bioproducts , descrive in dettaglio un metodo idrotermale in un'unica fase per fabbricare il nanocomposito, che è stato poi caratterizzato utilizzando varie tecniche spettroscopiche e microscopiche.
La ricerca è stata guidata dalla necessità di affrontare la contaminazione dell'acqua e l'inquinamento ambientale causato dall'uso estensivo di composti organici, in particolare nel settore agricolo. L’industria tessile, che consuma fino al 50% del totale dei coloranti prodotti, contribuisce in modo significativo a questo inquinamento. Lo studio mirava a sviluppare un fotocatalizzatore in grado di degradare questi composti tossici sotto l'irradiazione solare.
I nanocompositi RGO/CD (RC) sintetizzati hanno mostrato un'attività fotocatalitica eccezionale, con la massima efficienza di degradazione dell'87% ottenuta nel composito contenente un rapporto in massa di 2:1 tra RGO e CD. I fogli RGO nel nanocomposito hanno facilitato il trasferimento e la separazione degli elettroni fotoindotti, prevenendo la loro ricombinazione e migliorando le prestazioni fotocatalitiche.
Oltre alla sua abilità fotocatalitica, il nanocomposito ha mostrato anche un’impressionante attività antibatterica contro i batteri Bacillus subtilis (Gram-positivi) e Pseudomonas aeruginosa (Gram-negativi). La zona di inibizione più ampia è stata osservata nel nanocomposito testato contro ceppi Gram-positivi, indicando il suo potenziale come agente antimicrobico ad ampio spettro.
I risultati dello studio evidenziano l'uso innovativo dei rifiuti agricoli nello sviluppo di materiali con molteplici applicazioni. La doppia funzionalità del nanocomposito sia come fotocatalizzatore che come agente antimicrobico ne sottolinea il potenziale nell'affrontare le sfide ambientali e di salute pubblica. La ricerca sottolinea inoltre l'importanza di metodi di produzione sostenibili ed ecologici, in linea con gli sforzi globali volti a ridurre gli sprechi e promuovere la chimica verde.
Gli autori suggeriscono che l'effetto sinergico di RGO e CD nel nanocomposito migliora le sue prestazioni fotocatalitiche e antibatteriche, rendendolo un materiale promettente per il trattamento di infezioni croniche e malattie associate ai dispositivi causate da batteri multiresistenti che producono biofilm.
Ulteriori informazioni: Hesam Salimi Shahraki et al, Punti di carbonio dei rifiuti di buccia di papaya/nanocompositi ridotti di ossido di grafene:dalla decomposizione fotocatalitica del blu di metilene all'attività antimicrobica, Journal of Bioresources and Bioproducts (2023). DOI:10.1016/j.jobab.2023.01.009
Fornito dal Journal of Bioresources and Bioproducts
