بررسی کاربرد خاک رس های آنیونی (بنتونیت مهرجان اصفهان و سپیولیت ویکارلوا اسپانیا( و خاک رس کاتیونی (mg-al-ldh-co3-2) در سنتز و تثبیت بعضی نانوذرات، تثبیت آنزیم های -?آمیلاز و آلکالین فسفاتاز، تهیه حسگر منگنز و برمه کردن ترکیب های آروماتیک آلی

در این پایان نامه پنج پروژه مختلف صورت گرفته است، سه پروژه در حضور خاک رس بنتونیت مهرجان اصفهان صورت گرفت و دو پروژه بعدی در حضور خاک رس سپیولیت ویکارلوا اسپانیا و خاک رس کاتیونی (سنتز شده در آزمایشگاه) ا نجام شد، که هدف مقایسه نتایج به دست آمده در این دو پروژه با پروژه های صورت گرفته در حضور خاک رس بنتونیت بود. در پروژه اول، سنتز و تثبیت نانوذرات ru+3، mn+2، co+2، au+3، pd+2، ag+1، zns وcds بر روی بنتونیت اصلاح شده با یک لایه سورفکتانت(bms) صورت گرفت و خاصیت کاتالیزوری zns و cds به عنوان نیمه رسانا در یک واکنش فتوشیمیایی بررسی شد. در این روش ابداعی، مانند روش مایسل معکوس، از طریق ایجاد دام توسط سورفکتانت، نانوذرات مورد نظر سنتز شده و از تجمع آنها جلوگیری گردید، بنابراین این روش ، همی مایسل نامیده شد. شناسایی و تایید وجود نانو ذرات به کمک دستگاه های sem، afm و tem صورت گرفت. طیف های tem ارائه شده موید توزیع یکنواخت نانوذرات مورد نظر ذرات با سایزهای مختلف، در حدود 100-10 نانومتر، بر روی بستر می باشند. در این پروژه برای مشاهده و بررسی نقش کاتالیزوری نانوذرات سنتز شده بر روی بنتونیت، واکنش تخریب نوری eosin-b در حضور نانو کامپوزیت های zns-bms و cds-bms بررسی شد. شدت پیک جذبی eosin-b در nm517، در حضور zns-bms و cds-bms، با گذشت زمان به تدریج کاهش یافته و به ترتیب پس از گذشت 5/1 و 2 ساعت این پیک کاملا از بین رفت که بیانگر تخریب کامل آن می باشد. در بخش دوم از این پروژه منگنز (ii) با کمک اثر تقویت جریان، با استفاده از بنتونیت اصلاح شده با پورفیرین و از طریق روبش خطی پتانسیل اندازهگیری گردید. بدین منظور پارامترهای مختلف غلظتی و دستگاهی مورد بررسی قرار گرفت. دقت، حساسیت و حد تشخیص روش بدست آمد و سپس اثر مزاحمت ها مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت منگنز (ii) در نمونه های حقیقی(آرد گندم،آرد برنج و سبزیجات) اندازه گیری شد. به منظور دست یابی به بهترین حد تشخیص و حساسیت در روش ارائه شده برای اندازه گیری منگنز (ii) ، عوامل موثر بر شدت جریان آندی مانند ph، غلظت پورفیرین تثبیت شده بر روی بنتونیت و سرعت روبش پتانسیل مورد بررسی قرار گرفتند. در پروژه سوم، تثبیت ?-آمیلاز روی بنتونیت اصلاح شده و اصلاح نشده مطالعه شده است. اثر خصلت آب دوستی و آب گریزی بستر، قابلیت استفاده ی مجدد و رفتار سینیتیکی آنزیم تثبیت شده نیز مورد بررسی قرار گرفته است. بنتونیت اصلاح شده با سورفکتانت دو لایه (bbs)، برای تثبیت آنزیم ?-آمیلاز بهترین بستر بود. فعالیت آنزیم تثبیت شده، تحت شرایط مختلف بررسی شد. اثر عوامل مختلفی مانند غلظت محلول آنزیم، ph و دما، زمان به هم خوردن محلول آنزیم و بستر نیز ارزیابی شد. فعالیت ?-آمیلاز روی بنتونیت بدون سورفکتانت (na-بنتونیت)، بنتونیت اصلاح شده با سورفکتانت تک لایه bms، و بنتونیت اصلاح شده با سورفکتانت دو لایه (bbs) در ph بهینه، به ترتیب 8/23%، 7/20% و 2/98% نسبت به آنزیم آزاد بود. اثر غلظت سوبسترا روی فعالیت آنزیمی ?-آمیلاز آزاد و تثبیت شده، مطابقت خوبی با معادله ی میکاییلیس-منتن داشت. آنزیم تثبیت شده روی bbs، فعالیتی قابل مقایسه با آنزیم آزاد داشت و فعالیت آن پس از 14 روز نگ‍‍‍ه داری در دمای °c25، همانند روز نخست بود. در پروژه چهارم آلکالین فسفاتاز روده ی گوساله نیز، بر روی سپیولیت اصلاح شده و اصلاح نشده تثبیت شد. فعالیت آنزیم تثبیت شده، تحت شرایط مختلف بررسی شد. اثر عوامل مختلفی مانند غلظت محلول آنزیم، ph و دما، زمان به هم خوردن محلول آنزیم و بستر نیز ارزیابی شد. بیشترین فعالیت آنزیم آزاد و تثبیت شده، در بافر فسفات 1/0 مولار در 10= ph حاصل شد. بهترین زمان به هم خوردن محلول آنزیم و بستر، دو ساعت در دمای °c4 بود. اثر غلظت سوبسترا روی فعالیت آنزیمی آلکالین فسفاتاز آزاد و تثبیت شده، مطابقت خوبی با معادله ی میکاییلیس-منتن داشت. آنزیم تثبیت شده روی na-سپیولیت و سپیولیت اصلاح شده با سورفکتانت دو لایه (sbs)، فعالیتی قابل مقایسه با آنزیم آزاد داشت و فعالیت آن پس از 70 روز انبارداری در دمای °c30، همانند روز نخست بود. همچنین، پایداری حرارتی آنزیم آزاد و تثبیت شده نیز در این پروژه بررسی شد. در بخش آخر این پروژه تحقیقاتی(پروژه پنجم)، برم دار کردن ترکیب های آروماتیک آلی را در حضور یک کاتالیزور انتقال فاز جدید(ldh-br3- )، تحت شرایط سه فازی انجام شد. برای سنتز این کاتالیزور ابتدا خاک رس آنیونیldh -co3-2 تهیه شد. سپس ldh -br- از طریق جذب سطحی پتاسیم برمید، روی بستر ldh -co3-2 (برای انجام این مرحله از پتاسیم برمید استفاده شد) تهیه گردید.در مرحله سوم، از v2o5-h2o2 به عنوان اکسنده واکنش جهت تبدیل یون br- به یون br3- استفاده شد و همزمان واکنش های مربوطه صورت گرفت.