《Surfaces and Interfaces》：Harnessing Nature: Green Synthesis of Silver Nanoparticles Using Thymus Extract and Their Antibacterial Efficacy and Photocatalytic Application
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银纳米颗粒通过三种体积的百里香叶水提物绿色合成，其中3cc提取液制备的样品晶粒尺寸37.2nm，平均粒径196nm，对甲基橙光催化降解效率达95.4%，抑菌圈直径分别为31mm和27mm。研究证实植物介导的绿色合成法在环保纳米材料制备中的有效性。
Sanaz Alamdari|Mohammad Amin Khayyat|Majid Jafar Tafreshi|Jos′e Luis Men′endez|Mohammad Hossein Ehsani
伊朗塞姆南大学新科学与技术学院纳米技术系，塞姆南 35131-19111
摘要
在本研究中，使用百里香叶片的水提取物（体积分别为1、3和5毫升）作为传统合成方法的环保高效替代方案，制备了银纳米颗粒。通过X射线衍射、红外光谱、电子显微镜和光致发光光谱（在380、410和450纳米激发下）对其结构和光学特性进行了表征。结果表明形成了面心立方结构的银纳米颗粒，其中使用3毫升提取物制备的样品具有最佳性能。该样品的晶粒尺寸为37.2纳米，平均粒径为196纳米，并且在100分钟内对亚甲蓝的降解率达到95.4%。此外，该样品还表现出最高的抗菌活性，对金黄色葡萄球菌的抑制圈为31毫米，对大肠杆菌的抑制圈为27毫米。本研究强调了百里香介导的绿色合成方法在制备具有强抗菌和光催化性能的银纳米颗粒方面的有效性，这些纳米颗粒适用于生物医学和环境应用。
引言
银纳米颗粒（AgNPs）因其出色的抗菌能力以及在医学、纺织、电子和环境治理等领域的广泛应用而备受关注。随着纳米技术的快速发展，已经开发出了许多不同的制备方法。然而，传统的物理和化学方法通常依赖于有毒化学物质，消耗大量能源，并需要苛刻的条件——这些因素可能对健康和环境造成危害。因此，注重可持续性和环保性的绿色合成方法正逐渐成为主流，使我们能够利用生物资源来制备AgNPs [[1], [2], [3]]。在绿色合成方法中，植物介导的方法越来越受欢迎。这些方法利用植物提取物或微生物作为还原剂和稳定剂，提供了一种更安全、更环保的途径。特别是植物提取物富含黄酮类、萜类和酚类化合物等植物化学物质，这些物质可以还原金属离子并防止纳米颗粒聚集。这种方法具有可扩展性、成本效益高，并避免了传统纳米颗粒合成过程中使用有害物质 [4]。
百里香（Thymus vulgaris）是一种具有良好记录的抗菌、抗氧化和抗炎特性的药用草本植物。其中的百里酚、香芹酚和黄酮类化合物使其成为纳米颗粒合成中的有效生物还原剂和稳定剂。本研究旨在利用百里香的水提取物制备AgNPs，并探讨其结构、形态和抗菌性能 [[5], [6], [7], [8]]。
先前的研究已经报道了使用多种植物来源（如薄荷（Mentha pulegium）、印楝（Azadirachta indica）和绿茶（Camellia sinensis）成功制备出具有抗菌活性的AgNPs [[9], [10], [11], [12], [13]]。这些研究表明，植物种类、植物化学成分和合成条件显著影响纳米颗粒的尺寸、形状和效果。例如，Ghosh等人使用薄荷提取物制备出了21–78纳米的AgNPs，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有抗菌作用 [9]，而Bhui等人使用印楝提取物制备出了更小、更均匀的颗粒 [11]。Nune等人发现绿茶提取物制备的AgNPs具有高度稳定性且抗菌性能强 [13]。受这些发现的启发，本研究评估了百里香提取物在绿色合成AgNPs方面的潜力，并评估了其对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的抗菌效果。本研究不仅关注使用百里香提取物进行银纳米颗粒的环保合成，还探讨了提取物用量变化对纳米颗粒结构、光学行为、抗菌效果和光催化活性的影响。通过比较不同提取物体积，我们获得了关于植物化学物质在纳米颗粒形成过程中与金属前体相互作用的新见解。这些发现有助于深入理解表面和界面科学，表明绿色合成程序中的微小调整可以显著改变表面性质，如电荷转移、吸附潜力和整体反应性。总体而言，这项工作扩展了目前对环保纳米材料的认识，并强调了它们在医学和环境应用中的新机遇。
本研究的主要目标包括：
1. 使用不同体积的百里香提取物通过绿色方法制备银纳米颗粒（AgNPs）。
2. 研究所制备的AgNPs的结构、形态和光学特性。
3. 评估AgNPs对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌活性。
4. 评估AgNPs在紫外-A光下的光催化降解效率。
材料
硝酸银（AgNO?，纯度≥99.8%，德国默克公司）被用作纳米颗粒合成的前体。新鲜的百里香叶片从当地采集，无需进一步纯化即可用于提取。所有溶液均使用双蒸水配制。这些新鲜的百里香叶片来自伊朗德黑兰省的FiruzKuh地区，该地区在波斯语中也被称为Avishan。
X射线衍射（XRD）
通过XRD分析确定了AgNPs的晶体相和结构 [10,11]。图2显示了使用1、3和5毫升叶片提取物制备的AgNPs的XRD图谱，分别标记为样品1、2和3。XRD结果显示在约38°、44.2°、64.3°、77.3°处有4个峰，对应于（111）、（020）、（022）和（131）晶面 [[14], [15], [16], [17], [18], [19]]。通过比较XRD数据，确认纳米颗粒的结构为面心立方（FCC）。
晶面间距...
结论
本研究通过环保的绿色合成方法成功制备了银纳米颗粒。结构分析证实形成了面心立方结构的Ag NPs，其中使用3毫升提取物制备的样品2具有最佳的晶粒尺寸，为37.2纳米。扫描电子显微镜（SEM）分析显示该样品的平均粒径为196纳米。光致发光光谱表明存在表面缺陷，而紫外-可见光吸收光谱也证实了...
CRediT作者贡献声明
Sanaz Alamdari： 撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、验证、正式分析、数据管理、概念构思。
Mohammad Amin Khayyat： 撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、资源准备、方法论、研究。
方法论、研究、数据管理。
Jos′e Luis Men′endez： 撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、项目管理、方法论、研究、数据管理、概念构思。
Mohammad Hossein Ehsani：
致谢
作者感谢塞姆南大学（研究资助编号11524）和SHAHAB放射科公司提供的表征设施。
