روشی نوین برای سنتز هیدروژل های نانوکامپوزیت آهن با قابلیت جذب بالا زیر فشار بر پایه پلی (آکریلیک اسید) پیوند زده شده روی بستر کاپاکاراگینان

نانو ذرات کاربردهای وسیعی در زمینه داروسازی، تشخیص بیماری ها، زیست شناسی کمی و زیست شیمی پیدا کرده اند. نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی به عنوان موادی موثر برای کاربردهای بیولوژیکی است.در بسیاری از این روش ها، نانو ذرات تمایل به متراکم شدن به علت سطح ویژه زیاد و انرژی سطح بالا دارند. به منظور بهبود توزیع اندازه و مورفولوژی نانوذرات، بدون هر گونه تراکم در طول سنتز، پوشاندن نانوذرات مغناطیسی لازم است . در حال حاضر ترکیب نانوذرات مغناطیسی با هیدروژل های پلی ساکاریدی به عنوان یک راهبرد برای بررسی ویژگی های ارزشمند هیدروژل ها در برنامه کاربردهای زیستی و بهبود توزیع و اندازه نانوذرات اکسید آهن مورد توجه است. در این پایان نامه برای اولین بار سعی شده است نانوذرات آهن با روشی نوین و ساده، به نحوی که به طور یکنواخت در ماتریکس هیدروژل پراکنده باشند، سنتز شوند. در این طرح از خود یون های آهن به جای شبکه سازهای معمول و سمی در سنتز هیدروژل استفاده می شود. و نانوذرات آهن همزمان با تشکیل اتصالات عرضی پلی (آکریلیک اسید) پیوند زده روی بستر پلی ساکارید کاپا کاراگینان سنتز می شوند. متغیرهای موثر نسبت به واکنش کوپلیمری شدن پیوندی (غلظت مونومر (aa) و شبکه ساز (یون های حاصل از نمک های fecl2.4h2o و fecl3.6h2o)) برای دستیابی به بیشترین میزان جذب آب (974 گرم/ گرم پس از 90 دقیقه) بهینه شدند. اثر عوامل مختلف محیطی و آزمایشگاهی مانند اثر زمان، دما، محلول نمک های چند ظرفیتی، ph و فشار نیز بر جذب آب هیدروژل نانوکامپوزیت آهن آزمایش شد و معلوم شد که میزان جذب آب هیدروژل نانوکامپوزیت آهن سنتز شده با گذشت زمان افزایش می یابد و پس از 90 دقیقه به بالاترین میزان تورم می رسد، در دماهای بالاتر از دمای اتاق نیز جذب آب بالایی دارد (بالاتر از 800 گرم/ گرم) و به ph محیط حساس است و بیشترین میزان جذب هیدروژل در 6=ph (800 گرم/گرم) و کمترین در 2=ph (5/98 گرم/گرم) است. میزان مقاومت مکانیکی زیر فشار هیدروژل نانوکامپوزیت آهن نیز با دستگاه aul مورد بررسی قرار گرفت و مقاومت مکانیکی خوب آن با جذب آب (بیشترین میزان جذب با گذشت 270 دقیقه (5/354 گرم/گرم)) تأیید شد. برای اثبات پیوند خوردن آکریلیک اسید بر روی کاپاکاراگینان از طیف ft-ir، به منظور تأیید یبشتر در مورد تشکیل نانوکامپوزیت آهن و همچنین محاسبه مقدار آهن موجود در نانوکامپوزیت تشکیل شده، رفتار حرارتی، گرمایی کاپاکاراگینان، پلی (آکریلیک اسید)، کوپلیمر کاپاکاراگینان – پلی (آکریلیک اسید)، کاپاکاراگینان- پلی (آکریلیک اسید)- آهن با دستگاه tga مورد بررسی قرار گرفت، ریخت شناسی هیدروژل نیز با دستگاه sem، تجزیه عنصر ی و حضور نانوذرات آهن در هیدروژل سنتز شده با sem-edax بررسی شد. قطر نانوذرات آهن نیز با تصویر tem حدود نه نانومتر تخمین زده شد. از خواص و ویژگی های مطلوب هیدروژل نانوکامپوزیت سنتز شده در حوزه کشاورزی به منظور کاهش در میزان آبیاری گیاهان (فلفل سبز و گوجه فرنگی) و افزایش میزان محصول و کیفیت آنها استفاده شد. و در حوزه ی پزشکی برای کنترل رهایش دارو در بدن (رهایش داروی دفراسیروکس در روده) مورد بررسی قرار گرفت و با بارگذاری دارو در بستر هیدروژل نانوکامپوزیت آهن سنتز شده، امکان تحویل هدفمند دارو به محیط روده میسر گردید.