در این پژوهش پیوند زنی مونومر آکریل آمید روی پلیساکارید هیدروکسیپروپیلمتیلسلولوز مورد بررسی قرار گرفته است. در مرحله اول سه سری هیدروژل نانوکامپوزیتی سنتز شد، که در سری اول مقدار نانورس در سری دوم مقدار بیوپلیمر هیدروکسیپروپیلمتیلسلولز و در سری سوم مقدار آکریل آمید را تغییر دادیم و سپس تورم هیدروژلهای نانوکامپوزیتی، در آب، الکل و محلولهای نمکی مختلف با تغییر هر کدام از این متغییرها مورد بررسی قرار گرفت. ساختار هیدروژل نانوکامپوزیتی توسط xrd ، sem ، tem و ft-ir بررسی شد. مطالعات نشان میدهد با زیاد شدن مقدار نانورس، جذب آب هیدروژل افزایش و سپس کاهش مییابد. همچنین با افزایش مقدار بیوپلیمر و آکریل آمید میزان تورم هیدروژلها در آب افزایش مییابد. نتایج نشان میدهد مقدار جذب آب نانوکامپوزیت در محلولهای نمکی تفاوت زیادی با میزان تورم در آب ندارد که حاکی از ضد نمک بودن این نانوکامپوزیتهاست. در مرحله دوم سینتیک و ایزوترم حذف رنگ سمی کریستال ویوله از آب توسط هیدروژلهای نانوکامپوزیتی سنتز شده، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان میدهد این نانو کامپوزیت توانایی بسیار خوبی در جذب مواد رنگزای کاتیونی دارد که از این خاصیت میتوان در تصفیه فاضلابهای کارخانجات رنگرزی استفاده کرد. همچنین حضور نانورس باعث افزایش سرعت جذب شده است. قسمت دوم: در این قسمت از کار، بیدهای کاراگینان با استفاده از محلول یک مولار kcl سنتز شد و سینتک و ایزوترم حذف رنگ سمی کریستال ویوله از آب توسط بیدهای خشک و تر بررسی شد. و ساختار این بیدها توسط تکنیکهای sem و ftir مورد بررسی قرار گرفت.

هیدروژلها پلیمرهای شبکه ای آبدوستی هستند که میتوانند جذب و متورم شوند.آنها بیشتر در کالاهای بهداشتی استفاده شده وموجب بهبود قابلیت حفظ آب موجود در خاک در کشاورزی و باغبانی میشوند.به خاطر سازگاری زیستی و تخریب پذیری بیو پلیمر،هیدروژلهای بر پایه زیستی مطالعه میشوندولی استحکام پایینی دارند.یکی از روشهای اصلاح این عیب، الحاق نانو کلی به درون ماتریکس پلیمری میباشد.جایگزینی نانو کلی به درون پلیمر نه تنها باعث اصلاح ماهیت شیمی-فیزیکی بلکه افزایش سظح تماس ویژه ترکیب نانو کامپوزیت-نانوکلی خواهد شد. در این پروژه سعی براین است تا بیو پلیمر کاراگینان بر پایه هیدرزژل نانو کامپوزیت وبه کارگیری مونومر آکریل آمید وآکریلیک اسید سنتز شود.نانو کلی سپیولیت در درون هیدروژل جایگذاری می- شود. اثرات نانو کلی سپیولیت در میزان حذف رنگهای کاتیونی با تابعی ازغلظت نانوکلی بررسی میشود. دادههای آزمایش با ایزوترم لانگ موییر مطابقت داشت. مطالعات سنتیکی نشان داده است ft-ir که فرایند جذب از معادله درجه دوم تبعیت میکند.ساختار هیدروژل از طریق طیف شناسایی شده و مکانیسم پیشنهادی محتملی برای سنتز هیدروژل ارائه شده است. sem از طریق تصاویر carra-g-poly(aa-co-aam)/sepiolit سطح هیدروژل نانو کامپوزیت مطالعه شده است.

?-آمینو کتونها ترکیبات بسیار جالبی هستند که با توجه به حضور دو گروه عاملی مهم (گروه کتونی و گروه آمینی) در ساختار این ترکیبات خواص دارویی مهمی از خود نشان می دهند. یکی از مهمترین روشهای تهیه ?-آمینو کتونها استفاده از واکنش سه جزئی مانیخ می باشد. با توجه به شرایط سخت واکنش مانیخ و اهمیت سنتزی این ترکیبات روشهای مختلفی با استفاده از کاتالیزورهای مختلف برای تهیه این دسته از ترکیبات گزارش شده است. یکی از مهمترین عیبهای روشهای ارائه شده استفاده از کاتالیزورهای فلزات سنگین در حلال های آلی می باشد که اغلب گران قیمت بوده و سمی می باشند. بنابراین در کار پژوهشی حاضر سعی شده که با استفاده از کاتالیزور غیر سمی نانوکامپوزیتی لاپونیت تثبیت شده روی hpmc ترکیبات ?-آمینوکتون تهیه گردد. همچنین با تغییر شرایط سعی شده که فضاگزینی واکنش بهبود داده شود.

در بخش اول این کار تحقیقاتی سنتز هیدروژل نانوکامپوزیت با خاصیت زیست سازگاری توسط بیوپلیمرهای مورد استفاده، کاپا- کاراگینان و سدیم آلژینات که نانوذرات آهن جهت هدایت کنترل شده استفاده شد و ریبوفلاوین به-عنوان مدل دارویی جهت بررسی رهایش دارو از این هیدروژل های مغناطیسی بکار گرفته شد. با توجه به اینکه معده و روده انسان دارای ph های مختلف می باشد، با طراحی هیدروژل های حساس به ph می توان دارو را در محل مورد نظر مورد رهایش قرار داد. در این پروژه، رفتار تورمی هیدروژل نانو مغناطیس در آب مقطر، محیط های نمکی مختلف و phهای مختلف بررسی شد. برای رهایش دارو، پارامترهای زمان، نسبت دو پلیمر و مقدار ذرات نانو مغناطیس در حضور میدان مغناطیسی بررسی شد. در بخش دوم کار تحقیقاتی شبکه پلیمری درهم تنیده هیدروژل نانوکامپوزیتی بر پایه کاراگینان با به کار بردن بسپارش محلول تهیه شد. لاپونیت آر-دی به عنوان نانورس مغناطیسی شده، به کاربرده شد. پلیمریزاسیون همزمان مونومر آکریل آمید در حضور شبکه ساز متیلن بیس آکریل آمید و آغازگرaps تولید شبکه ای می کند که کاراگینان به صورت زنجیره بیوپلیمری در داخل این شبکه قرار می گیرد. نانو رس نیز در داخل شبکه درگیر شده و به صورت نانوکامپوزیت قرارگرفت تورم این هیدروژل ها در آب مقطر، محلول های نمکی مختلف و محلول های آبی با ph های مختلف اندازه گیری شد. اثرph، دما، جذب تعادلی و سینتیک روی جذب رنگ توسط این هیدروژل ها مورد مطالعه قرار گرفت، بررسی ها نشان داد که با افزایش مقدار نانورس مغناطیسی شده در ترکیب نانوکامپوزیت ها ظرفیت جذب رنگ افزایش می یابد. همچنین جذب رنگ در محلول های نمکی مختلف و واجذب رنگ در محلول های مختلف بررسی شد.

هیدروژل نانوکامپوزیت مغناطیسی درهم تنیده(ipn) ، متشکل از پلی وینیل الکل، کاپا-کاراگینان و نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی سنتز شد. نانوکامپوزیت های مغناطیسی از طریق رسوب در محل نمک های آهن در حضور مخلوط پلی وینیل الکل و کاپا-کاراگینان تحت شرایط قلیایی سنتز شدند. ساختار و خواص هیدروژل نانوکامپوزیت های مغناطیسی توسط اسپکتروسکوپی xrd، tem، semو vsm بررسی شدند. هردوی مطالعات sem و tem مشخص کردند که مورفولوژی و سطح هیدروژل های نانوکامپوزیتی تحت تأثیر ترکیب شیمیایی پلیمر قرار می گیرد. سینیتیک تورم هیدروژل ها بررسی شده و به وسیله معادلات سینیتیک مرتبه اول و دوم مطابقت داده شد. داده های آزمایش با معادله سینیتیک مرتبه دوم مطابقت بالایی را نشان داد. همچنین تورم هیدروژل ها در محلول با ph های متفاوت رفتار وابسته به ph هیدروژل ها را آشکار کرد. هیدروژل بدست آمده برای بررسی رفتار رهایش کنترل شده سدیم دیکلوفناک مورد بررسی قرار گرفت.

در سال¬های اخیر مطالعات زیادی بر روی سنتز ذرات هیدروکسی¬آپاتیت و فلوئورآپاتیت در زمینه نانویی صورت گرفته است و این مهم به دلیل اهمیت کاربرد این بیومواد به عنوان ماده اولیه استخوان مصنوعی و ترمیم بخش آسیب¬دیده دندان جهت کاربردهای ارتوپدی و دندانپزشکی می¬باشد. یکی از نکات موجود در کاربرد پزشکی هیدروکسی¬آپاتیت، نرخ بالای انحلال پذیری آن در محیط فیزیولوژیکی است که منجر به سست شدن فصل مشترک استخوان با بیوماده ذکرشده، چه به صورت پوشش بر سطح ایمپلنت فلزی و چه به صورت بالک، می شود. این مسأله باعث می گردد که بیوماده نتواند نقش خود را به خوبی در ترمیم بافت آسیب¬دیده ایفا نماید. یکی از راه¬های مناسب برای کاهش نرخ انحلال هیدروکسی¬آپاتیت در بدن، جایگزینی گروه¬هایoh- در ساختار هیدروکسی¬آپاتیت با یون f- است که منجر به تشکیل ترکیب جدیدی با عنوان فلوئورآپاتیت می¬شود. این تعویض یونی باعث افزایش بلورینگی، کاهش کرنش کریستالی، پایداری شیمیایی و حرارتی ساختار و افزایش جذب و تکثیر سلولی می¬شود. همچنین استفاده از نانوذرات فلوئورآپاتیت در مقایسه با ذرات میکرونی، امکان اتصال تقویت¬کننده و فاز زمینه را در تهیه نانوکامپوزیت¬های مربوطه افزایش می¬دهد. این بیوسرامیک زیست¬فعال، بدلیل وجود یون f- ،کانی¬شدن و بلوری¬شدن کلسیم¬فسفات را در فرایند تشکیل استخوان تشویق می¬کند و موجب رشد و خلق مجدد بافت زنده آن می¬شود و به دلیل تشابه زیاد با ساختار معدنی استخوان و دندان و همچنین به عنوان یک منبع غنی از فلوئور، در ترمیم و درمان نواقص استخوان و دندان مورد توجه قرارگرفته است. هدف این پژوهش ساخت پودر نانو و مشخصه¬یابی نانوذرات فلوئورآپاتیت ca10(po4)6f2 به کمک روشی ساده ، جدید و مقرون¬به¬صرفه بود که با استفاده از دستگاه امواج فراصوتی انجام گرفت. همچنین مزیت دیگر این روش نسبت به سایر روش¬ها، حصول نانوذرات همگن و بیشینه در کمترین اندازه نانومتری ممکن بود. مشخصه¬یابی با استفاده از میکروسکوپ الکترون عبوری(sem)، طیف¬سنجی انرژی متفرق اشعه x (eds)، میکروسکوپ انتقال الکترونی (tem)، طیف¬سنجی مادون قرمز فوریر(ftir) و روش آنالیز پراش اشعهx (xrd) انجام شد. در مرز دانش است که به کمک پلیمر کاراجینان، نانوکامپوزیتی با این بیوماده ساخته شود.

سدیم آلژینات جزو بیوپلیمرهای طبیعی بوده که از منابع طبیعی توسط موجودات زنده تولید می¬شود. این بیوپلیمر به دلیل زیست تخریب پذیر بودن، سازگاری با محیط زیست، و غیر سمی بودن در زمینه های پزشکی بالاخص در زمینه دارویی مورد توجه قرار گرفته است. سدیم آلژینات دارای گروههای کربوکسیلات است که این امر در ساخت مواد هوشمند حساس به ph کمک می کند. هوشمند بودن این مواد باعث می شود که دارو در یک منطقه خاص از بدن آزاد شود. برای تهیه هیدروژلهای بر پایه سدیم آلژینات، معمولا از یونهای کلسیم برای شبکه¬ای شدن استفاده می¬کنند. ولی آلژینات شبکه ای شده با یونهای کلسیم در حضور نمکهای تک ظرفیتی ناپایدار هستند. برای این منظور، می توان از مواد دیگری از جمله پلی وینیل الکل در ترکیب بیدهای سدیم آلژینات استفاده کرد که باعث پایداری آنها خواهد شد. در سالهای اخیر، مواد هوشمند مغناطیسی مورد توجه خاص قرار گرفته است. وجود نانوذرات مغناطیسی در ترکیب ماتریکسهای پلیمری باعث پاسخدهی این مواد به میدان خارجی می¬شود. در این کار پژوهشی سعی بر آن است که نانوذرات مغناطیسی در حضور نانورس لاپونیت آر-دی تهیه شود. نانوذرات مغناطیسی در حضور نانورس در تهیه بیدهای مغناطیسی سدیم آلژینات مورد استفاده قرار خواهد گرفت. برای شبکه ای کردن ماتریکس همزمان از یونهای کلسیم و روش انجماد-ذوب استفاده خواهد شد. یونهای کلسیم سدیم آلژینات را شبکه¬ای می کند در حالیکه روش انجماد-ذوب باعث شبکه ای شدن پلی وینیل الکل خواهد شد. در واقع نانوذرات مغناطیسی در ترکیب بیدهای حاصل شده مورد استفاده قرار خواهد گرفت. از بیدهای مغناطیسی حاصل شده به منظور رهایش کنترل شده دارو استفاده خواهد شد. اثر ph و نیز میدان خارجی در مقدار رهایش دارو از بیدهای مغناطیسی نانوکامپوزیتی مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

هیدروژل نانوکامپوزیت حاصل از پیوندزنی مونومر آکریل آمید به هیدروکسی پروپیل متیل سلولوز در حضور نانورس لاپونیت آر-دی انجام گرفت. نانوکامپوزیت حاصله در حضور نمکهای آهن و در حضور قلیا مغناطیسی?شد. در حین مغناطیس شدن، گروههای آمید توسط محیط قلیایی هیدرولیز شده و به گروههای کربوکسیلات تبدیل شدند. یعنی به طور همزمان مغناطیس شدن و هیدرولیز گروههای آمید اتفاق افتاد. برای بررسی ساختار هیدروژل مغناطیسی هوشمند از تکنیکهای ftir، sem، eds، tem، xrd و نیز vsm استفاده شد. در نهایت پس از بررسی تورم نمونه ها در محیطهای مختلف آبی محصولات حاصل شده برای رهایش کنترل شده دارو مورد استفاده قرار گرفت.

هیدروژل نانو کامپوزیتی جدید به روش پلیمریزاسیون محلول آکریل آمید در حضور بیوپلیمر کاپا-کاراگینان و نانو رس سنتز شد. آمونیوم پرسولفات به عنوان آغازگر بکار رفت. و هیدروژل نانوکامپوزیتهای مغناطیس پلی وینیل الکل، کاپا-کاراگینان و نانو ذرات مغناطیسی fe3o4 بروش هم رسوبی در محل نمکهای آهن در حضور مخلوط دوتایی پلی وینیل الکل و کاپا-کاراگینان سنتز شد . ابتدا روش ذوب– انجماد و سپس محلول kclبرای ایجاد شبکه و تهیه هیدروژل بکار رفت. ساختار و مورفولوژی هیدروژلهای نانوکامپوزیت با استفاده از تکنیکهای sem،tem ، vsm، tga و xrd بررسی شد. تاثیر نانو رس و مقدار کاراگینان بر روی میزان تورم نانو کامپوزیت مطالعه و مشخص شد که همه نانو کامپوزیتهای حاوی کاراگینان در مقایسه با نانو کامپوزیتهای بدون کاراگینان ظرفیت جذب آب بالایی دارند. تاثیر مقدار کاراگینان و نانورس بر روی سرعت جذب رنگ آشکار کرد که در حالی که سرعت جذب سطحی رنگ با افزایش مقدار رس بالا می رود با افزایش مقدار کاراگینان در ترکیب نانو کامپوزیت کاهش می یاید. مطالعات جذب بر حسب دما، زمان تماس و شدت یونی و غلظت اولیه محلول رنگی مورد بررسی قرار گرفت جذب رنگ هیدروژلها با افزایش مقدار نانوذرات مغناطیسی در ترکیب هیدروژلها کاهش نشان داد که این کاهش با افزایش نسبت کاپا-کاراگینان در ترکیب هیدروژل ها بهبود یافت. ظرفیت جذب رنگ روی هیدروژلها با تغییرات ph اولیه محلول رنگی در محدوده 2 تا 10 تغییر نمی کند. مقدار phpzc هیدروژلهای مغناطیس و غیر مغناطیسی کمتر از 2 حضور مراکز آنیونی در جاذبها را در محدوده 10-2 را نشان می دهد. ظرفیت جذب رنگ هیدروژل ها، با افزایش غلظت نمک محلول اولیه رنگ با کاهش ظاهر شد. که این رفتار ممکن است بخاطر اثر پوششی کاتیون na+ در گروههای آنیونی سولفات در زنجیرهای کاراگینان باشد. نتایج نشان داد که سنتیک جذب سطحی شبه درجه دوم در جذب رنگهای کاتیونی بر روی نانو کامپوزیت سنتیک غالب می باشد. معادلات تجربی ظرفیت جذب نانو کامپوزیت با استفاده از مدل های ایزوترم لانگمیر و فروندلیچ آنالیز شد. نتایج نشان داد که داده های آزمایشگاهی بر پایه ایزوترم لانگمیر مناسب می باشد. مقدار منفی انرژی آزاد گیبس نشان داد فرآیند جذب رنگ ها روی هیدروژلها بصورت خودبخودی اتفاق می افتد

کیتوسان جزءبیوپلیمرهای هوشمند در طبیعت میباشد. در این کار پژوهشی سعی بر آن است که هیدروژل های نانومغناطیس و نانو کامپوزیتی برپایه کیتوسان تهیه و بررسی شوند. مرحله اول نانو کامپوزیت حاصل از پیوندزنی آکریل آمید به کیتوسان در حضور خاک رس لاپونیت آر_دی تهیه شده و در حضور نمک های آهن مغناطیس خواهد شد. پس از بررسی تورم هیدروزل های بدست آمده برای بررسی ساختارشان از تکنیک های ft_ir.sem. tem.xrd و نیز vsm استفاده خواهد شد. در نهایت پس از بررسی تورم نمونه ها در محیط آبی مختلف آبی از محصولات حاصل شده برای رهایش کنترل شده دارو و نیز حذف آلاینده از محیط های آبی مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

هدف از این مطالعه بهبود کشت مکانیزه و شکل بذر به روش حبه دارکردن با استفاده از پلیمرهای معدنی همچون زئولیت و مونت موریلونیت بود. این آزمایش به صورت آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارهای مورد بررسی شامل نوع پوشش (مونت موریلونیت و زئولیت ) و ریزمغذی ها (کلات روی20%، کلات بور و نیتروژن 25% ) بود.

کیتوسان جزو بیوپلیمرهای طبیعی است که به عنوان جاذب در حذف فلزات سنگین مورد توجه خاصی قرار گرفته است.یک از راههای افزایش قدرت جاذب هااصلاح سطح و شیمیایی است.در کار حاضر ازمونومر آکریلونیتریل و نانورس مغناطیسی لاپونیت آر-دی برای اصلاح سطح این جاذب استفاده شده است سپس نمونه های یدست آمده با هیدروکسیل امین هیدرولیز شدند و جاذب های بدست آمده با تکنیکهای tem,sem.xrd,ft-ir,tga و نیز vsmمورد بررسی قرار گرفتند.

در سال های اخیر مواد مغناطیسی مورد توجه خاص قرار گرفته است. وجود نانو ذرات مغناطیسی در ترکیب ماتریکس های پلیمری باعث جدا سازی راحتتر آنها از محیط می شوند . دراین کار پژوهشی سعی بر آن است که نانو ذرات مغناطیسی در حضور نانو رس لاپونیت آر- دی تهیه شود. نانو ذرات مغناطیسی در حضور نانورس درتهیه بیدهای مغناطیسی سدیم آلژینات مورد استفاده قرار گرفته است. برای شبکه ای کردن ماتریکس همزمان از یون های کلسیم وروش انجماد – ذوب استفاده شده است. یون های کلسیم سدیم آلژینات را شبکه ای می کند در حالیکه روش انجماد – ذوب باعث شبکه ای شدن پلی وینیل الکل می شود. در واقع نانو ذرات مغناطیسی در ترکیب بید های حاصل شده مورد استفاده قرار گرفته است. از بید های مغناطیسی حاصل شده به منظور حذف رنگ کاتیونی استفاده شده است .

با افزایش مقدار کمی نانوذرات سیلیس و نانو لوله های کربنی ، مقومت فشاری بتن سبک گازی به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش پیدا کردکه متاثیر از مکانیزم هایی از جمله:کنترل مقدار ca(oh)2، کنترل اندازه تخلخل های ناشی از تشکیل هیدروژن، افزایش انرژی شکست نمونه، کاهش اندازه دانه خمیر سیمان، کاهش خلل و فرج، افزایش روند تشکیل ژل c-h-s است.