تأثیر نور و ناخالصیهای حلال بر سنتز پلی‌اُلی نانومکعبهای نقره به عنوان الگو برای تهیه نانوقفسهای طلا و بررسی امکان کاربرد آنها به عنوان حسگرهای شیمیایی جدید - دانشکده شیمی و علوم نفت
تأثیر نور و ناخالصیهای حلال بر سنتز پلی‌اُلی نانومکعبهای نقره به عنوان الگو برای تهیه نانوقفسهای طلا و بررسی امکان کاربرد آنها به عنوان حسگرهای شیمیایی جدید
نوع: Type: پایان نامه
مقطع: Segment: دکتری
عنوان: Title: تأثیر نور و ناخالصیهای حلال بر سنتز پلی‌اُلی نانومکعبهای نقره به عنوان الگو برای تهیه نانوقفسهای طلا و بررسی امکان کاربرد آنها به عنوان حسگرهای شیمیایی جدید
ارائه دهنده: Provider: رسول قیطران
اساتید راهنما: Supervisors: پروفسور عباس افخمی
اساتید مشاور: Advisory Professors: پروفسور طیبه مدرکیان
اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر مهدی هاشمی - دکتر عبدالله سلیمی - دکتر مرتضی بهرام
زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: سه شنبه 13 دی 1401 ساعت 10
مکان ارائه: Place of presentation: آمفی تئاتر پروفسور اردشیر خزائی
چکیده: Abstract: در بخش اول این تحقیق، تاثیر نور و ناخالصیهای حلال (گونه‌های آهن موجود در منبع اتیلن گلیکول) بر روی سنتز پلی الی نانومکعبهای نقره مورد بررسی قرار گرفت و در ادامه نانومکعب های نقره سنتزی توسط واکنش جایگزینی گالوانیکی به نانوقفس های طلا تبدیل شدند. برای بررسی اثر نور، ابتدا سنتز پلی الی در سه شرایط تاریک، نور لامپ فلورسنت اتاق و لامپ ۲۰۰ وات رشته‌ای انجام شد. همچنین برای بررسی اثر طول موج نور تابشی بر روی سنتز از یک منبع نور ال ای دی که توانایی تابش نور در سه طول موج ۴۶۵، ۵۲۸ و ۶۲۸ نانومتر را دارا بود، استفاده شد. از تکنیک های میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری و اسپکتروفتومتری برای شناسایی ساختار نانوذرات سنتز شده استفاده شد و برای بررسی نحوه تاثیر نور بر روی سنتز پلی الی تکنیک کرونوپتانسیومتری بکار برده شد. ما نشان دادیم که در اثر تابش نور، الکترون های داغ مبتنی بر پلاسمون تولید می شوند که این الکترون ها با قرار گرفتن در اختیار یون های نقره (Ag+)، باعث افزایش سرعت احیای یون نقره در سیستم شده و بنابراین علاوه بر افزایش سرعت رشد نانومکعب های نقره، باعث ایجاد دانه های دوقلو در سیستم می شوند که این دانه‌ها در نهایت به نانومیله ها و دو هرمی های راست قاعده تبدیل می شوند. در طول موج‌های کوتاه تر با انرژی بالاتر، سرعت احیای یون نقره خیلی سریع تر بوده و در نتیجه ساختارهایی با صفحات دوقلویی بیشتر در سنتز مشاهده می شود. همچنین همپوشانی طیفی بین طول موج برانگیختگی و باند گپ کلاسترهای Ag2S تشکیل شده در مراحل ابتدایی سنتز، سرعت احیای یون نقره را در طول موج‌های بلند تر با انرژی پایین تر افزایش می دهد. با توجه به نتایج به دست آمده، سورفکتانت پلی وینیل پیرولیدون به عنوان یک رله ی فتوشیمیایی در رشد نانوذرات نقره نقش ایفا می‌کند. در پایان این مطالعه، اثر یون آهن (Fe3+) بر روی سنتز پلی الی بررسی شد و مشخص شد که مقادیر ناچیز این یون مانع سنتز موفق نانومکعب های نقره می‌شود. به طور کلی این مطالعه بر تاثیر نور تابشی بر روی سنتز پلی الی به عنوان یک استراتژی برای تولید نانومکعب های نقره با اندازه‌های مختلف تاکید داشت. در بخش بعدی پایان نامه، از نانومکعب های نقره سنتز شده در بخش قبل، به عنوان کاوشگر پراکندگی رایلی رزونانسی (RRS) برای اندازه گیری داروی هالوپریدول استفاده شد. حضور پلی وینیل پیرولیدون به عنوان یک عامل پوششی بر روی سطح نانومکعب های نقره و همچنین برهمکنش خوب این پلیمر با داروی ضد روان پریشی هالوپریدول، اجازه می‌دهد که نانومکعبهای نقره به عنوان کاوشگر RRS برای اندازه گیری داروی مذکور مورد استفاده قرار گیرند. در واقع هالوپریدول باعث خاموش شدن سیگنال RRS نانومکعب های نقره می شود که این تغییر در شدت RRS در گستره 0/800-0/10 میکروگرم بر لیتر از هالوپریدول به صورت خطی بود و حد تشخیص 5/1 میکروگرم بر لیتر برای هالوپریدول به دست آمد. همچنین تاثیر گونه های مزاحم بررسی شد و مشخص شد که روش پیشنهاد شده از گزینش پذیری خوبی برای پایش هالوپریدول در نمونه های حقیقی برخوردار است. در نهایت این کاوشگر RRS برای اندازه گیری هالوپریدول در نمونه های قرص و پلاسمای انسانی با مقادیر بازیابی رضایت بخش، مورد استفاده قرار گرفت. در بخش پایانی پایان نامه، وجود اثر فیلتر داخلی (IFE) در تکنیک RRS مورد بررسی قرار گرفت. به هر حال با وجود این حقیقت که طیف های RRS با استفاده از از یک اسپکتروفلوریمتر معمولی بدست می آیند، ولی تاکنون فرایند IFE در این تکنیک مطالعه نشده بود. در این تحقیق، اثبات شد که مکانیسم IFE به خوبی می تواند در تکنیک RRS ظاهر شود و به عنوان یک روش تجزیه ای جدید در طراحی حسگرهای مبتنی بر IFE استفاده شود. در این مکانیسم IFE هر دو تابش برانگیختگی و نشر کاوشگر RRS به صورت همزمان توسط جاذب نور جذب می‌شوند. برای اثبات این فرآیند، نانومکعب های نقره با طیف های انقراض قابل تنظیم، به عنوان کاوشگر RRS و سه آنالیت دوکسوروبیسین، سانیتینیب و آلیزارین رد اس به عنوان جاذب نور انتخاب شدند. راستی آزمایی فرآیند IFE برای هر سه آنالیت بررسی و تایید شد و مشخص شد که دو فاکتور، نقش مهمی در حساسیت اندازه گیری دارند: 1- میزان همپوشانی طیفی بین طیف جذبی جاذب و طیف RRS نانومکعب های نقره ۲- بزرگی ضریب جذب مولی جاذب. مقادیر بزرگتر این دو فاکتور، منجر به دستیابی به حساسیت های بالاتر در سنسورهای طراحی شده، شدند. سپس روش معرفی شده برای توسعه یک سنجش دو سیگنالی برای اندازه گیری نسبت سنجی یون آلومینیوم Al3+ استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان دادند که دو مشخصه حساسیت پاسخ و گستره خطی برای اندازه گیری یون Al3+، بسیار رضایت بخش هستند. یافته‌های بدست آمده اثبات می‌کنند که مکانیسم IFE توسعه یافته در این مطالعه می‌تواند به عنوان یک تکنیک تجزیه ای جذاب با بهره وری بالا، برای اندازه گیری آنالیت های مختلف استفاده شود.