تهیه پلیمرهای قالب یون جدید با اندازه نانو جهت اندازه گیری انتخابی برخی یون های فلزی واسطه و قلیایی و سنتز، شناسایی و کاربرد نقاط کوانتمی با اندازه نانو در برهم کنش با آلبومین سرم گاوی، اندازه گیری آنیون ها و حذف رنگ های آلاینده

چکیده بخش اول نانوذرات جدید پلیمری قالب یون (iip) برای یون zn2+ با انحلال استوکیومتری مقدار مشخصی از نیترات روی و لیگاند مورین (3و5و7و20و40-پنتا هیدروکسی فلاون) در مخلوط اتانول/استونیتریل به عنوان حلال تهیه گردید. در روش پلیمریزاسیون گرمایی، از متاکریلیک اسید(maa) و اتیلین گلیکول دی متاکریلات(egdma) به ترتیب به عنوان منومر عاملی و پیوند دهنده عرضی در حضور آغازگر 2و2- آزوبیس ایزوبوتیرونیتریل(aibn) استفاده گردید .بررسی ویژگی های نانوذرات iip با ابعاد 90-70 نانومتر، با استفاده از تکنیک های میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem)، ftir، رنگ سنجی و آنالیز گرمایی انجام گردید. گستره ph بهینه برای اتصال مجدد یون zn2+ بر ذرات iip و همچنین زمان لازم برای جذب و واجذب آنالیت مطالعه گردید. فاکتور ظرفیت و تغلیظ این جاذب به ترتیب mg/g 3/45 و 150 برای یون zn2+ با تکنیک طیف سنجی جذب اتمی شعله ای (faas) به دست آمد. نانوذرات پلیمری نوینی برای تشخیص و تعیین مقدار یونhg2+ در محلول های آبی با استفاده از روش پلیمریزاسیون رسوبی سنتز گردید. این نانوذرات با استفاده از پلیمریزاسیون کلرید جیوه و ترکیب 5و10و15و20-تتراکیس(3-هیدروکسی فنیل) پورفیرین، به عنوان یک لیگاند کی لیت ساز مناسب درml 25 مخلوط استونیتریل/دی متیل سولفوکساید به عنوان حلال در حضور منومرهای maa، egdma و آغازگر aibn تهیه گردید. جیوه جذب شده با 5 میلی لیتر hno3 (1 مولار) به راحتی شسته و مقادیر جیوه موجود در محلول شوینده با استفاده از دستگاه طیف سنجی جذب اتمی با بخار سرد (cvaas) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که کوپلیمر قالب یون جیوه (hg-iip) دارای ظرفیت جذب بالایی معادل mg/g 9/248 می باشد. انحراف استاندارد نسبی و حد تشخیص روش، معادل %2/2 و µg/l 15/0 می باشد. در ادامه، کوپلیمر قالب یون جیوه تهیه شده به عنوان یک جاذب فاز جامد برای تغلیظ و اندازه گیری برخط (on-line) یون hg2+ با استفاده از تکنیک تزریق در جریان با روش نورسنجی استفاده گردید. پارامترهای تجربی شامل، ph محلول نمونه، زمان های تغلیظ و شویش، نوع، حجم و غلظت شوینده و سرعت جریان محلول نمونه و شوینده بررسی و بهینه گردید. یون های hg2+ جذب شده بر نانوذرات iip، سریعا با 5 میلی لیتر محلول hno3 (1 مولار) شسته و سپس با استفاده از محلول الکلی دی فنیل تیوکربازون به عنوان یک معرف مناسب برای جیوه، در سیستم تزریق در جریان طراحی شده، با روش نورسنجی در طول موج 485 نانومتر اندازه گیری شد. انحراف استاندارد نسبی و حد تشخیص روش برای هشت مرتبه تکرار در ph بهینه، برابر %2/4 وng/ml 036/0 محاسبه شد. اولین کاربرد فناوری قالب سازی یون برای اندازه گیری یون پتاسیم با روش پلیمریزاسیون رسوبی مطالعه گردید. نانوذرات iip با استفاده از کرون اتر دی سیکلو هگزیل 18-کرون-6 (dc18c6) به عنوان یک لیگاند انتخابی برای یون k+ در محلول حلال استونیتریل/دی متیل سولفوکساید، در حضور ترکیبات maa، egdma و آغازگر aibn تهیه گردید. نتایج sem حاکی از تشکیل نانوذرات با ابعاد 60 تا 90 نانومتر می باشد. فاکتور ظرفیت mg/g5/33، فاکتور تغلیظ 60 برای جذب یون k+ در 9=ph، انحراف استاندارد نسبی %7/1 و حد تشخیص ng/ml 8/3 محاسبه گردید. ضرایب انتخابگری نسبی جاذب تهیه شده برای مخلوط های دوتایی یون پتاسیم و یون های دیگر محاسبه شد که بیشتر از مقادیر مربوط به بافت پلیمری قالب نشده می باشد. همچنین پلیمر قالب یون سزیم با استفاده از دی بنزو 24-کرون-8 (db24c8) به عنوان یک کرون اتر گزینشی برای یون cs+ برای اندازه گیری یون cs+ از محلول های آبی ساخته شد. نتایج sem نشان داد که ذرات با ابعاد 50 تا 80 نانومتر تشکیل شده اند. نانوذرات cs-iip تهیه شده انتخابگری بالایی نسبت به تشخیص یون cs+ با فرایند جذب و واجذب سریع نشان می دهد. انحراف استاندارد نسبی %9/0 و حد تشخیص ng/ml 7/0 محاسبه گردید. مقادیر ضرایب انتخابگری نسبی برای یون cs+ نسبت به یون هایli+ ، na+، k+، rb+، ag+، nh4+، mg2+، ca2+ و sr2+ به ترتیب برابر1/43، 5/37، 3/47، 5/23، 3/25، 4/23، 9/32، 2/41 و 1/23 محاسبه شد که بسیار بیشتر از مقادیر مربوط به بافت پلیمری قالب نشده می باشد. بخش دوم در بخش دوم، نقاط کوانتمی zns خالص و آلائیده شده با یون آهن(iii) در محیط آبی در حضور 2-مرکاپتواتانول در دمای اتاق ساخته شد. اثر غلظت یون fe3+ به عنوان ناخالصی بر خصوصیات نوری zns مطالعه گردید. اندازه نقاط کوانتمی با میکروسکوپ تونلی روبشی (stm) حدود 1 نانومتر تخمین زده شد. آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd) نشان داد که نانوذرات آلائیده با آهن دارای ساختار بلوری روی بلند با ابعاد 2±17 آنگستروم هستند. در ادامه، برهم کنش نقاط کوانتمی ساخته شده، با آلبومین سرم گاوی در بافر تریس (2/7 =ph) با تکنیک های اسپکتروسکوپی جذبی uv/vis و فلوئورسانس بررسی شد. پارامترهای برهم کنش، شامل ثابت های اتصال (ka)، تعداد سایت های فعال (n)، ثابت های خاموشی(ksv) و ثابت سرعت های خاموشی (kq) در سه دمای مختلف محاسبه شد. نتایج بدست آمده برای ارزیابی پارامترهای ترمودینامیکی مربوطه شامل h?، g? و s? به کار گرفته شد. یک روش توسعه یافته جدید، سریع و ساده برای تعیین مقدار انتخابی و حساس یون خطرناک سیانید در محلول آبی پیشنهاد گردید.نانو ذرات zns تهیه شده در قسمت قبل، یک نشر فلوئورسانسی شدید در طول موج 423 نانومتر نشان داد که از این ویژگی برای اندازه گیری اسپکتروفلوئوریمتری یون سیانید به کار گرفته شد. در شرایط بهینه، کاهش شدت فلوئورسانس نقاط کوانتمی zns با افزودن مقادیر مشخصی از یون سیانید در محدوده 6-10×4/2 تا 5-10×6/2 مولار، خطی بوده و دارای حد تشخیص7-10×7/1 مولار و انحراف استاندارد نسبی برای شش مرتبه اندازه گیری %6/2 بدست آمد. برای حسگر فلوئورسانسی طراحی شده، انتخابگری قابل ملاحظه ای برای یون سیانید نسبت به سایر آنیون های متداول مشاهده شد که حضور آنها تاثیر چندانی بر تشخیص یون سیانید ندارد. یک روش اسپکتروفلوئوریمتری ساده برای اندازه گیری گزینشی و حساس یون سولفید در محلول آبی ارائه گردید. نقاط کوانتمی zns آلائیده شده با یون منگنز(mn2+) همانند قبل، ساخته شد. نانوذرات zns آلائیده شده با یون منگنز دارای دو نشر فلوئورسانسی قوی در طول موج های 9/423 و 9/593 نانومتر می باشد. در شرایط بهینه، کاهش شدت فلوئورسانس نقاط کوانتمی znsآلائیده شده، با افزودن مقادیر مشخصی از یون سولفید در محدوده6-10×2/1 تا 5-10×6/2 مولار، خطی بوده و دارای حد تشخیص7-10×3/2 مولار می باشد. انحراف استاندارد نسبی برای پنج مرتبه اندازه گیری، %4/3 محاسبه شد. جابجایی زیادی قابل توجهی در طول موج مورد نظر در 10=ph با افزودن یون سولفید مشاهده نگردید. در قسمت آخر، نقاط کوانتمی zns خالص و آلائیده شده با یون آهن(iii) محبوس شده با 2-مرکاپتواتانول، برای رنگ زدایی سه رنگ آلاینده بکار گرفته شدند. تخریب رنگهای کاتیونی شامل سبز مالاکیت، بنفش متیل و آبی ویکتوریا تحت تابش لامپ uv با استفاده از نقاط کوانتمی خالص و آلائیده به طور مقایسه ای مطالعه گردید. تاثیر پارامترهای عملی شامل مقدار نانوفوتوکاتالیست، زمان تابش و ph نمونه ها بر بازده رنگ زدایی رنگهای آلی بررسی گردید. بیشترین مقدار تخریب رنگ ها در mg/l 80 از نانوفوتوکاتالیست ها در phهای قلیایی تحت شدت تابش w.m-240 بدست آمد. تکرارپذیری رفتار نانوذرات نشان داد که میتوان حداقل سه مرتبه از آنها در فرایند تخریب نوری استفاده کرد. در نهایت، سرعت و مکانیسم تخریب رنگهای کاتیونی بحث شد.