سنتز و شناسایی نانو ذرات و بررسی خواص فیزیکی، آنتی باکتریال، آنتی قارچ و بررسی برهمکنش آن¬ها با DNA، کاربرد آن¬ها برای تهیه حسگرهای الکتروشیمیاییوتهیه پلیمرهای قالب-گیری مولکولی در ابعاد نانو:بهینه سا
1395/10/10 18:50:12
مقطع : دکتری
دانشگاه : دانشگاه یاسوج
تاریخ دفاع : 1395/06/29
اساتید راهنما : پرفسور مهراورنگ قائدی، دکتر شاکر حاجتی
اساتید مشاور : دکتر زهرا رفیعی، دکتر بابک میر تمیز دوست
اساتید داور :
مشاهده سایر پایان نامه های مهراورنگ قایدی
-نانوذراتZnS و ZnS دوپه شده با مس Cu با روش شیمیایی مرطوب سنتز شدند. نانومیلههای روی اکسید و نانوذرات روی اکسید دوپه شده با کروم با روش ساده سولوترمال سنتز شدند. روی اکسید ونانوذرات روی اکسید دوپه شده با نقره با روش سل ژل سنتر شدند. نانوذرات Fe3O4و Fe3O4 دوپه شده با نقره نیز با روش هدروترمال سنتز شدند.نانوساختارها با تکنیکهای XRD، SEM، TEM، UV و FTIR مشخصه یابی شدند. تصاویر، TEM و SEM تایید می کند که نانودرات دارای ابعاد نانویی اند.خواص آنتی میکروبی نانوساختارها و برهمکنش آنها با DNA و اثر همافزایی آنها با عصاره گل راعی مطالعه شد.
برای بررسی خواص آنتی میکروبی از روش نفوذ دیسک در مقابل جهار باکتری اشرشیاکلای )25922(ATCC ، سودوموناس آئروژينوزا) 9027 (ATCC بهعنوان باکتري¬های گرم منفي، باسیلوس سوبتلیس)6633 (ATCC ، استافیلوکوکوس اورئوس )6538 (ATCC بهعنوان باکتری¬های گرم مثبت و آسپرژیلوس اوریزه) (ATCC 20423 و کاندیدا آلبیکنز (ATCC 10231) بهعنوان نمونه براي بررسي خواص ضد قارچی مورداستفاده قرار گرفتند. هیچ یک ازترکیبات اثر بازدارندگی در مقابل قارچ آسپرژیلوس اوریزه از خود نشان ندادند.اما آزمایش ها خواص ضد باکتری خوبی نشان داد. اگر چه اثر ضد باکتری نانوذرات در مقایسه با نمونههای استاندارد کمتر است اما این ارزشمند است که میان آنها عصاره گل راعی یک محصول طبیعی برای است که ان را با ارزش و مناسب برای توسعه ضد باکتری میکند. بررسی گسست DNA نشان داد که نانوذرات دوپه خواص ضد میکروبی بهتری نشان میدهند درحالیکه اثر عصاره گل راعی کمتر است.
2-نانوذرات- CrFeO3, MnFe2O4,Fe2O3,CoFe2O4, NiFe2O4, CuFe2O4, و ZnFe2O با روش سولوترمال سنتز شدند کمینه غلطت بازدارندگی با روش میکرو دایلوشن مایع بررسی شد. کمینه غلطت بازدارندگی (MIC) نانوساختارها در مقابل باکتری گرم منفی سودوموناس آیرورینا و باکتری گرم مثبت استافیلوکوکوس اورئوس ترتیب برای نانوساختارهایCoFe2O4 (50, 100) ,، NiFe2O4 (25, 50) ، ZnFe2O4 (25, 100)، CuFe2O4 (25, 100) ، MnFe2O4 (25, 10) , Fe2O3 (25, 50), (CrFeO3 (25, 50) میکروگرم بر گرم و کمینه غلطت میکروب کشی (MBC) به ترتیب برای نانوساختارهای CoFe2O4(100, 200),، NiFe2O4(50, 100) ، ZnFe2O4(100, 200)، CuFe2O4(100, 200),، MnFe2O4(50, 200) Fe2O3(25, 50), CrFeO3)(50, 100) میکروگرم بر گرم بهدست آمد.
میانگین کمینه غلطت بازدارندگی کمینه MICدرمقابل باکتری سودوموناس و استافیلوکوکوس بهدست امد. اثر ضدباکتری نانوذرات با روش نفوذ دیسک برای کمینه غلطت باکتری کشی (MBC) بررسی شد0 MBCدر مقابل باکتری سودوموناس و استافیلوکوکوس بهدست آمد. MBC و MICنانوساختارها درمقابل سودوموناس اوریوس کمتر از استافیلوکوکوس بود. ترکیبات توسعه ای برای خواص ضدباکتری بودند.
3-نانوذرات روی هیدروکسید با روش شونوشیمیایی سنتز شدند. مقذار کمی از نانوذرات با نسبت مولی 1به ده بر کربن فعال تثبیت شد. هر دو ماده کربن فعال و کربن فعال دکوره شده شده با نانوذرات جاذبهای کم خطر کمهزینه اند که در حذف مالاخیت گرین استفاده شدند. روش پاسخ سطح به عنوان یک روش کم هزینه و سریع برای مدل و بهینه سازی جرم جاذب، pH، غلظت اولیه رنگ وزمان تماس تحت امواج فراصوت و برهم کنشهای احتمالی بین متغییرها اعمال شد. نانوذرات روی اکسید دکوره شده حتی در مقادیر کم نانوذره بارگذاری شده کارآمد تر از کربن فعال است. برای نانوذرات روی هیدروکسید دکره شده بر کربن فعال مقادیر بهینه شده جرم جاذب،pH، غلظت اولیه رنگ وزمان تماس تحت امواج فراصوت به ترتیب 019/0 گرم، 5/4، 20 میلی گرم بر لیتر و 6/8 دقیقه به دست امد. داده های تعادلی جذب با مدلهای مختلف ایزوترم لانگمویر، فرندلیچ، تمکین و دوبین رادوشکوویچ بررسی و ایزوترم لانگمویر به عنوان مدل مناسب انتخاب شد. ظرفیت جذب تک لایه Zn(OH)2-NP-AC ، 63/74 میلی گرم بر گرم جاذب به دست آمد. مدلهای سینتیکی در غلظت های مختلف مالاخیت گرین اعمال شد و از مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم و نفوذ درون مولکولی پیروی می کند. جاذب توانایی استفاده مجدد بالایی دارد.
نانوذرات روی اکسید و روی اکسید دوپه شده با نانوذرات طلا به روش صوت شیمیایی سنتز و بر کربن فعال تثبیت شد.
4- از نانومیلههای روی اکسید دوپه شده با طلا و تثبت شده بر کربن فعال برای حذف متیلن بلو و اورمین o تحت طرح مرکب مرکزی با روش پاسخ سطح برای مدل و بهینه سازی حذف رنگ ها براساس جرم جاذب، غلظت اولیه رنگ و زمان تماس تحت امواج فراصوت بررسی و به ترتیب مقادیر بهینه 12 و 10 میلی گرم بر لیتر، 0124/0 گرم، 4/6 و 4 دقیقه به دست امد.
فرایند جذب سریع در pH خنثی و مقادیر کم جاذب توسعه ای برای کاربردی بودن جاذب ایجاد میکند.5/99 درصد رنگ ها با ظرفیت جذب سیستم دو جزیی( 5/107 و 7/95 میلی کرم برگرم MB و AO) به دست آمد. علاوه براین مطالعات دیگر کارآمدی فعالیت ضدباکتری، ضد قارچ و گسست DNA برای نانوذرات روی اکسید و روی اکسید دوپه شده با نانوذرات طلا با برتری ZnO-Au مشاهده شد.
5- از نانوذرات CrFeO3 تثبیت شده برکربن فعال برای حذف رنگ متیل ویولت استفاده شد. روش پاسخ سطح به عنوان یک برای مدل و بهینه سازی جرم جاذب، pH، غلظت اولیه رنگ وزمان تماس تحت امواج فراصوت اعمال و مقادیر بهینه 013/0 گرم، 4/7 و 15میلی گرم بر لیتر و زمان 8 دقیقه بد ست امد. از بین مدل های ایزوترم اعمال شده تطابق خوبی با مدل ایزوترم لانگمویر مشاهده شد سینتیک فرایند جذب متیل ویولت با نانوذرات مذکور از مدل سینیتکی مرتبه دوم پیروی می کند و بیشینه ظرفیت جذب رنگ متیل ویولت توسط جاذب 66/65 به دست آمد.
6-یک حسگرپتانسیومتری یون گزین جدید، ساده، دقیق و حساس با اصلاح سطح نانو ذرات Fe3O4@SiO2 با کمک لیگاند شیف باز تهیه شده از واکنش بین 3-aminopropyl)trimethoxysilan و 2-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde (2-H-3-MBA)، ساخته شد از طیف بینی XPS برای تایید اصلاح Fe3O4@SiO2 استفاده شد اثر متغییرهای مختلف جرم پودر گرافیت و Fe3O4@SiO2–L و سدیم تترافنیل بورات در ترکیب خمیر کربن و برهمکنش احتمالی آنها بررسی و با طرح مرکب مرکزی بهینه و به ترتیب مقادیر 72، 15، 16 میلی گرم به دست آمد.
گستره خطی الکترود مورد نظر برای یون روی 2.5 ×10-6 و 1.00 × 10-1 مول بر لیتر به دست امد حد تشخیص، شیب، زمان پاسخ حسگر تهیه شده به ترتیب 10_6, 29.451, مولار و 14 ثانیه به دست آمد. پاسخ حسگر تهیه شده به یون روی در گستره pH 4 تا 6 مستقل از pH است که مناسب برای کار در محیطهای تقریبا خنثی است این حسگر به طور موفق امیزی برای تعیین یون روی در نمونه های اب به کار رفت اثر مزاحمت ها با روش مزاحمت ثابت، کارامدی حسگر تهیه شده برای اندازه گیری یون روی و همچنین تکرار پذیری و تکثیر پذیری خوبی نشان داد.
7- نانو ذرات نیکل فریت به منظور تهیه ی الکترود خمیر کربن اصلاح شده به کار برده شد ویژگی های الکتروشیمیایی الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانو ذرات و اصلاح نشده به وسیله طیف بینی مقاومت ظاهری الکتروشیمیایی بررسی شد. برپایه ی نانوذرات نیکل فریت یک حسگر الکتروشیمیایی حساس برای پارا نیتروآنیلین به طور موفقیت آمیزی تهیه شد گستره خطی پارا نیتروآنیلین با روشDPV (5-×1 –7-10×1) با انحراف استاندارد نسبی 5/4 درصد و روش SWV با دو گستره خطی(6-×1 –7-10×1و 5- ×1 –6-10×1) انحراف استاندارد نسبی 95/4 درصد به دست آمد پایداری و حساسیت بالا و حد تشخیص پایین(7- 10×3/8 با DPV و 8-10×5/8 با SWV) حسگر تهیه شده را برای آنالیز نمونه های حقیقی آب مناسب کرده است
8- یک پلیمر قالب مولکولی نانو ساختار به منظور به دست آوردن جاذب ویژه مطلوب کارباریل برای شناخت، جداسازی، پیشتغلیظ و آنالیز باقیمانده های آفت کش کارباریل از آب های محیطی با استفاده از روش غالب گیری غیر کوالانسی به شیوه پلیمریزاسیون رسوبی با استفاده از کارباریل (قالب)، متاآکریلیک اسید (مونومر عاملی) و اتیلن گلیکول دی متا آکریلات (مونومر پیوند دهنده ی عرضی)، آزوبیس دی ایزو بوتیرو نیتریل (آغازگر) و استونیتریل (حلال پروژن) سنتز شد. نانو ساختار کارباریل به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخصه یابی و برای انتخاب حساس و گزینشی کارباریل به کم دستگاه فراصوت با روش میکرواستخراج فاز جامد استخراج و تغلیظ شد سپس وسیله دستگاه UV-Vis شناسایی شد(UA-DSPME-UV-Vis).
با طراحی آزمایش پلاکت-بارمن عوامل موثر (جرم جاذب، pH و زمان تابش امواج فراصوت به عنوان متغیرهای موثر شناسایی و مقادیر بهینه آن ها به ترتیب42/9 میلی گرم،56/3و75/6 دقیقه با مطلوبیت1 برای بیشینه ی بازیابی 1/98 به دست آمد. شرایط بهینه گستره ی خطی میکرواستخراج کارباریل 1/0-1و حد تشخیص033/ با فاکتور پیشتغلیظ 25 و فاکتور غنیسازی 6/30 بهدست آمد و برای اندازهگیری کارباریل از نمونههای آبی استفاده شد.