پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس موفق به سنتز نانوذرات با چارچوب فلز- آلی (MOF) بر پایه هسته مس بر روی الیاف ابریشم شدند.

به گزارش سرويس پژوهشي ايسنا، امیررضا عباسی، پژوهشگر پسادکتری شیمی معدنی دانشگاه تربیت مدرس، به سرپرستی دکتر علی مرسلی و همکاری کامران اخباری، دانشجوی دکتری شیمی معدنی دانشگاه تربيت مدرس با بررسی عوامل مختلفی مانند دما، حضور و قدرت امواج اولتراسونیک، اثر هم زدن محیط واکنش بر مورفولوژی و اندازه نانوذرات مورد نظر، موفق به سنتز نانوذرات با چارچوب فلز- آلی (MOF) شد.

عباسی اظهار كرد: مطالعات انجام شده نشان می‌دهند که MOF‌ها به عنوان دسته جدیدی از مواد نانو متخلخل برای ذخیره و جداسازی گازها، غشاهای جداکننده و انواع فرایندهای کاتالیستی مناسب هستند. این دسته از ترکیبات متخلخل توجه بسیار زیادی را در دهه اخیر به خود جلب كرده‌اند که این امر به دلیل ابعاد قابل تنظیم حفره‌ها و مساحت سطح بالای آن‌ها، جذب انتخاب‌پذیر مولکول‌های کوچک و پاسخ‌های نوری یا مغناطیسی در حضور مولکول‌های مهمان است.

وي افزود: در این پژوهش، نانوساختارهای چارچوب فلز- آلی Cu3BTC2 بر روی الیاف ابریشم از غوطه‌وری پی در پی در محلول‌های مس استات و لیگاند بنزن تری کربوکسیلیک اسید تحت امواج فراصوت تهیه شد.

عباسی در رابطه با مراحل انجام پروژه ادامه داد: در این بررسی، عوامل مختلفی مانند اثر غلظت مواد اولیه، دما، حضور و قدرت امواج اولتراسونیک، زمان واکنش، اثر حلال و اثر هم زدن محیط واکنش بر مورفولوژی و اندازه‌ی نانوذرات بر روی واکنش مورد نظر مورد مطالعه و بررسی قرار گرفتند. پس از پایان واکنش، محصول به دست آمده صاف شده، مورد شستشو قرار گرفته و سپس خشک شدند و با روش‌های XRD و SEM محصول بهینه مورد‌ شناسایی قرار گرفتند.

محقق اين طرح خاطرنشان كرد: برای بررسی نقش امواج فراصوت بر اندازه دانه‌ها و مورفولوژی و ترکیب شیمیایی محصولات یکی از واکنش‌ها در عدم حضور امواج فراصوت صورت گرفت. در این کار، تهیه الیاف ابریشمی حاوی نانو ساختارهای آلی - فلزی H3BTC2 به روش غوطه وری در محیط اولتراسونیک مورد بررسی قرار گرفت. همچنین در این روش، عوامل مختلف مانند تعدد سیکل، دما، pH و حضور یا عدم حضور امواج فراصوت و شدت آن در شکل‌گیری و تثبیت نانوساختارهای MOF روی الیاف نیز بررسی شد.

وي تصريح كرد: شواهد این پژوهش نشان می‌دهند که امواج نه تنها بر هسته‌زایی موثرند، بلکه بر اندازه ذرات نیز اثر می‌گذارند. همچنین با توجه به فعالیت آنتی باکتریال قابل توجه نانوساختار‌های مس و ترکیبات آن، آزمایشاتی مبنی بر بررسی این خاصیت انجام شد که نتایج آن نشان می‌دهد هاله عدم رشد در برخی از نمونه‌های حاوی نانوذرات گسترش بیشتری از نمونه شاهد حاوی لیف ابریشم اولیه را دارد.

عباسی در ادامه نتایج به‌ دست آمده از این پژوهش، اضافه کرد: الگوی XRD الیاف ابریشم حاوی نانوذرات MOF منطبق با الگوی MOF شبیه‌سازی شده‌ی حاصل از مطالعه تک کریستال آن است. همچنین با افزایش pH، دپروتونه شدن الیاف افزایش یافته و از این رو میزان پوشش دهی لیف بوسیله‌ی نانوذرات نیز افزایش می‌یابد. حضور امواج اولتراسونیک نیز باعث کاهش اندازه ذرات تشکیل شده بر سطح لیف می‌شود، چرا که تابش این امواج مانع از نزدیکی ذرات به یکدیگر و تشکیل ذرات بزرگتر می‌شود.

وي خاطرنشان كرد: کامپوزیت‌های سنتز شده قابلیت کاربرد در مصارف آنتی باکتریال، ضد قارچ و کپک‌ها، به عنوان کاتالیزور هتروژن در صنایع شیمیایی، وسایل بیمارستانی، ساخت انواع غشاها و... را دارند.

بر اساس اين گزارش، این پژوهش در زمینه پوشش‌های آنتی باکتریال و غشاهای انتخاب‌پذیر در حال پیگیری است. نتایج این کار تحقیقاتی در مجله «Ultrasonics Sonochemistry» (شماره 4، جلد 19، جولای سال 2012) منتشر شده است.

انتهاي پيام