Yeşil sentez yöntemiyle robinia pseudoacacia l. meyve ekstraktlarından elde edilen demir oksit nanopartiküllerin karakterizasyonu ve sudan boya giderim performanslarının araştırılması

Biyoremediasyon, çeşitli organizmalar kullanılarak çevresel kirleticilerin zararsız bileşenlere dönüştürülmesini amaçlayan sürdürülebilir bir yöntemdir. Son yıllarda, yeşil sentezle üretilmiş nanopartiküller biyoremediasyon uygulamalarında yaygın biçimde kullanılmaktadır. Fiziksel ve kimyasal sentez yöntemlerine çevre dostu bir alternatif olan yeşil sentez, biyolojik materyaller kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Bu yöntemle sentezlenen nanopartiküller, toksik kimyasallar yerine tamamen biyolojik kökenli doğal bileşenlerden oluşur. Bu çalışmada, Türkiye'de ağaçlandırma ve peyzaj uygulamalarında yaygın olarak kullanılan Robinia pseudoacacia L. bitkisinin ekonomik değeri olmayan meyveleri kullanılarak demir oksit (Fe₃O₄) nanopartikülleri yeşil sentez yöntemiyle üretilmiş ve karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. Nanopartiküllerin yapısal, fonksiyonel ve optik özellikleri; UV-Vis spektrofotometresi, geçirimli elektron mikroskobu/enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (TEM/EDX), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ve X-ışını kırınımı (XRD) teknikleri ile analiz edilmiştir. Elde edilen veriler, sentezlenen Fe₃O₄ nanopartiküllerinin 10 nm'den küçük, amorf yapıda olduğunu göstermektedir. Ayrıca, meyve ekstraktı ve bu ekstrakttan elde edilen demir oksit nanopartiküllerinin, sulu çözeltilerden organik boyar maddeler olan metilen mavisi (MM), fenol kırmızısı (FR) ve malaşit yeşili (MY) giderimindeki etkinlikleri araştırılmıştır. En yüksek boya adsorpsiyon kapasitesi MM çözeltisinde elde edilmiş; düşük ve orta başlangıç konsantrasyonlarında %97'nin üzerinde giderim oranları ve düşük dozlarda yüksek adsorplanmış madde miktarı (Qₑ) değerleri gözlemlenmiştir. FR, üç boya arasında en düşük adsorpsiyon kapasitesine sahipken, MY için %99'a kadar ulaşan yüksek giderim oranları kaydedilmiştir. Elde edilen bulgular, Robinia pseudoacacia meyvelerinden yeşil sentezle elde edilen Fe₃O₄ nanopartiküllerinin çevresel kirleticilerin uzaklaştırılmasında potansiyel bir adsorban olarak kullanılabileceğini göstermektedir.

Bioremediation is a sustainable method that aims to convert environmental pollutants into harmless components using various organisms. In recent years, nanoparticles synthesized through green methods have been widely employed in bioremediation applications. As an environmentally friendly alternative to physical and chemical synthesis methods, green synthesis is carried out using biological materials. Nanoparticles synthesized through this method consist entirely of biologically derived natural components, instead of toxic chemicals. In this study, iron oxide (Fe₃O₄) nanoparticles were green-synthesized from the non-economic fruits of Robinia pseudoacacia L., widely used in afforestation and landscaping in Türkiye, and subsequently characterized. The structural, functional, and optical properties of the nanoparticles were analyzed using UV-Vis spectrophotometry, transmission electron microscopy/energy-dispersive X-ray spectroscopy (TEM/EDX), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and X-ray diffraction (XRD) techniques. The obtained data indicate that the synthesized Fe₃O₄ nanoparticles are less than 10 nm in size and have an amorphous structure. The effectiveness of the fruit extract and its derived Fe₃O₄ nanoparticles in removing methylene blue (MM), phenol red (FR), and malachite green (MY) from aqueous solutions was also evaluated. The highest dye adsorption capacity was obtained in the MM solution; over 97% removal efficiency and high adsorbed amount (Qₑ) values at low and moderate initial concentrations were observed. Among the three dyes, FR exhibited the lowest adsorption capacity, while high removal rates up to 99% were recorded for MY. The findings indicate that green-synthesized Fe₃O₄ nanoparticles from Robinia pseudoacacia fruits are promising adsorbents for environmental pollutant removal.