28613

شبيه سازي، سنتز و شناسايي نانواكسيدهاي فلزي Mn/Mg/Zn و هيدروژل‌هاي بر پايه رافينوز جهت بررسي كاربردهاي دارويي و محيط زيستي

كارشناسي ارشد

نانوشيمي

1399

1401/12/22

دكتر عليرضااكبرزاده

شيمي

آلودگي آب يك مشكل زيست محيطي جدي براي همه موجودات زنده است. بنابراين، طراحي جاذب براي حذف آلاينده‌ها از آب با سطح ويژه بالا و سميت كمتر، تبديل به امري مهم شده است. در ابتدا، مكانيسم جذب مولكول‌هاي مختلف دارو و رنگ بر روي نانوكامپوزيت‌هاي سنتز شده، با شبيه سازي جذب مونت كارلو در نرم افزار Materials Studio2017 مورد مطالعه قرار گرفت. سپس زيست نانوكامپوزيت‌ها با روشي زيستي و بسيار ساده سنتز شدند و براي كاربردهاي دارويي و محيط زيستي استفاده شدند. خواص فيزيكوشيميايي زيست نانوكامپوزيتها و هيدروژل‌هاي سنتز شده، با استفاده از آناليزهايي مثل FTIR، XRD، FE-SEM، BET، VSM و EDX تعيين شد. نتايج آزمايش‌هاي تجربي براي نانوكامپوزيت گرافن اكسيد-رافينوز-نانو روي اكسيد (GRZ)، نشان داد كه جذب داروي ژمي فلوكسسين و رنگ كريستال بنفش، از مدل ايزوترم لانگموير تبعيت مي‌كند و مقدار بهينه‌ي كاتاليزگر برابر 2/0 گرم، زمان تماس برابر با 2 ساعت و pH نيز برابر با 9 به دست آمد. اين كاتاليزگر با كاهش كمتر از 10 درصد در ظرفيت جذب خود پس از 6 بار تكرار آزمايش، كارايي مناسبي از خود نشان داد. نانوكامپوزيت هيدروژلي خاك رس پاليگورسكيت-صمغ عربي-نانو منيزيم منگنز فريت(PFA)، مقدار بهينه را براي مقدار كاتاليزگر، زمان تماس و pH به ترتيب برابر با 5/0 گرم، 2 ساعت و 8 نشان داد. ايزوترم توصيف كننده‌ي جذب داروي بنسرازيد و رنگ رودامين B بر روي اين نانوكامپوزيت لانگموير بود و نشان از تك لايه و همگن بودن جذب داشت. در نانوكامپوزيت هيدروژلي رافينوز-اكريل آميد-آرژنين- نانو روي كلسيم فريت (RAAF)، مقدار بهينه‌هاي به دست آمده براي كاتاليزگر، زمان تماس و pH به ترتيب برابر با 05/0 گرم، 2 ساعت و 9 بود. متيلن آبي نسبت به ساير مولكول‌هاي آلي در شبيه سازي انرژي بهينه‌تري داشت (9488/65 kcal/mol)؛ در نتيجه، براي كارهاي تجربي محيط زيستي انتخاب شد. هر سه نانوكامپوزيت با افزايش دما، افزايش جذب داشتند.

1402/06/01

Simulation, synthesis and identification of Mn/Mg/Zn metal nanooxides and raffinose-based hydrogels to investigate pharmaceutical and environmental applications.

3/12/2024 12:00:00 AM

Water pollution is a critical issue affecting all living organisms. Nowadays designing an adsorbent with a high specific surface area and low toxicity has become increasingly important. In this study, Monte Carlo adsorption simulation in Materials Studio 2017 has been used to investigate the adsorption mechanism of drug and dye molecules on synthesized nanocomposites. Bio nanocomposites have been developed through a simple biological method for medicinal and environmental purposes. The physicochemical properties of the synthesized bio nanocomposites have been analyzed, and hydrogels using various ways, including FTIR, XRD, FE-SEM, BET, VSM, and EDX. experiments are being shown that the graphene oxide-raffinose-zinc nanocomposite (GRZ) had an optimal catalyst amount of 0.2 g, a contact time of 2 hours, and a pH of 9. The absorption of Gemifloxacin and purple crystal followed the Langmuir isotherm model, and the absorption capacity decreased by less than 10% after six repetitions. The Palygorskite clay-gum Arabic-magnesium/manganese nano ferrite (PFA) hydrogel nanocomposite exhibited Langmuir isotherm absorption behavior for the Benserazide and Rhodamine B. The optimal catalyst amount, contact time, and pH were 0.5 g, 2 hours, and 8, respectively. In the case of the raffinose-acrylamide-arginine-zinc/calcium nano ferrite (RAAF) hydrogel nanocomposite, the optimal catalyst amount, contact time, and pH were 0.05 g, 2 hours, and 9, respectively. Methylene blue had more optimal energy than other organic molecules in the simulation (65.9488 kcal/mol), so it is being chosen for environmental experiments. All three nanocomposites demonstrated increased absorption with rising temperature.

جاذب , شبيه سازي جذب مونت كارلو , نانوكامپوزيت , هيدروژل , نانواكسيد فلزي , پليمر

Adsorbent , Monte Carlo adsorption simulation , Nanocomposite , Hydrogel , Metallic nano oxide , Polymer

Shima Siadohoni

Alireza Akbarzadeh