نام پژوهشگر: بهنام سیدی
فاطمه فضل هاشمی بهنام سیدی
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.
فاطمه صلاح پور علیرضا ختائی
از میان فرآیندهای اکسایش پیشرفته برای حذف آلاینده های آلی مقاوم، فرآیند فنتون هموژن با استفاده از یون-های fe2+ و fe3+ به عنوان کاتالیست در حضور هیدروژن پراکسید، به دلیل تولید رادیکال های هیدروکسیل و حذف انواع متنوعی از ترکیبات آلی توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. ولی با توجه به معایبی از قبیل استفاده از نمک های آهن به مقدار زیاد و انباشته شدن لجن های آهن باقیمانده از فرآیند که جداسازی آن ها مشکل می باشد و همچنین غیرفعال سازی کاتالیست توسط بعضی معرف ها مانند یون های فسفات، کاربرد صنعتی این فرآیند محدود شده است. برای رفع این محدودیت ها می توان از کاتالیست های جامد اصلاح شده با یون های آهن و یا از کانی ها و خاک های آهن دار در واکنش فنتون هتروژن استفاده کرد. در این میان، خاک لاتریت با دارا بودن اکسیدآهن سه ظرفیتی، کاتالیست موثری برای واکنش فنتون هتروژن محسوب می شود. فراوانی و ارزان قیمت بودن از جمله مزایای بکارگیری لاتریت می باشد. از طرف دیگر لاتریت با توجه با اینکه در زیر مجموعه خاک ها قرار می گیرد، دارای ساختار لایه ای، متخلخل و مزوحفره می باشد. مواد مزو حفره دارای حفراتی با قطر 50-2 نانومتر می باشند. استفاده از مواد با ساختار لایه ای و نانوحفره در فرآیند فنتون هتروژن باعث توزیع بهتر ذرات کاتالیست و کاهش مقاومت در انتقال جرم به سطح کاتالیست می شود. این امر باعث افزایش سرعت، کارایی فرآیند و کاهش هزینه های عملیاتی می گردد. در این کار پژوهشی کاربرد لاتریت بعنوان کاتالیست نانوحفره در فرآیندهای مختلف از قبیل فنتون هتروژن و فتوفنتون هتروژن جهت حذف ماده ی آلاینده ی قرمز اسیدی 17 بررسی شده است. برای تعیین مشخصات فیزیکی و شیمیایی لاتریت مورد استفاده با ساختار نانوحفره، از آنالیزهایxrd ،ft-ir ، betو تصاویر sem استفاده گردید. به منظور بهینه سازی فرآیند مذکور تاثیر پارامترهای عملیاتی مانند ph اولیه محلول، غلظت اولیه ماده رنگزا، غلظت اولیه کاتالیست، مدت زمان انجام فرآیند و غلظت اولیه هیدروژن پراکسید بر میزان رنگزدایی بررسی شده است. از مدل سینتیکی لانگموییر-هینشلوود جهت بررسی سینتیک فرآیند مذکور استفاده گردیده است.