شماره ركورد
25224
شماره راهنما
NANO2 137
عنوان
بررسي جذب دارو از منابع آب آلوده بهوسيلهي نانوآميزهاي از چارچوب ايميدازولات زئوليت و هالوسيت و ادغام آن با نانوالياف بسپاري
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
نانو شيمي
دانشكده
شيمي
تاريخ دفاع
1404/07/30
صفحه شمار
135 ص .
استاد راهنما
شهرام تنگستاني نژاد , مجيد مقدم
استاد مشاور
ايرج محمدپوربلترك
كليدواژه فارسي
چارچوبهاي فلز-آلي , ZIF-8 , HNTs , نانوآميزه , نانوالياف پليوينيلالكل , جذب دارو
چكيده فارسي
تامين آب آشاميدني سالم با توجه به رشد جمعيت، توسعه صنعتي و آلايندههاي نوظهور مانند داروها، به چالشي جهاني تبديل شدهاست. در اين پژوهش براي بهبود عملكرد و رفع محدوديتهاي بازيابي و كلوخه شدن ZIF-8 در جذب داروها و ايجاد اثر همافزايي، از نانوآميزه ZIF-8 و نانورس هالوسيت(HNTs) استفاده شدهاست. هالوسيتها مادهاي معدني و طبيعي هستند كه داراي ساختار لولهاي نانو مقياس ميباشند و از مزاياي آنها زيست سازگاري، ارزان قيمت و غير سمي بودن آنها ميباشد همچنين هالوسيتها به عنوان حاملهاي نانو، از كلوخه شدن
ZIF-8 جلوگيري به عملميآورند. در ابتدا، نانوآميزه ZIF-8@HNTs به روش رشد در محل (درجا) سنتز گرديد و از آن براي جذب داروهاي سفيكسيم، سيپروفلوكساسين و افلوكساسين در محيط آبي استفاده شد. عوامل موثر شامل دما، زمان تماس، pH، ميزان دوز جاذب و غلظت حلال بهينهسازي گرديد. تحت شرايط بهينه، جذب داروهاي سفيكسيم، افلوكساسين و سيپروفلوكساسين بهوسيلهي جاذب HNTs@ZIF-8 به ترتيب برابر با 95 درصد، 6/93 درصد و 97 درصد ميباشد. دربخش بعدي پژوهش، براي بهبود و تسهيل بازيابي جاذب، نانوآميزه مذكور به روش رشد درجا روي نانوالياف پليوينيل الكل قرار دادهشد. تحت شرايط بهينه، درصد جذب داروي سفيكسيم، افلوكساسين و سيپروفلوكساسين بهوسيلهي اين جاذب به ترتيب به 85، 87 و 88 درصد رسيد. فرايند بازيابي جاذبها نيز تا شش دوره مورد بررسي قرار گرفت و هردو جاذب پايداري خوبي از خود نشان دادند؛ همچنين براي هردو آميزه سنتز شده، واكنشهاي شبه مرتبهي اول، شبه مرتبهي دوم، نفوذ بين ذرهاي و الگو الوويچ بررسي شدند. ترموديناميك واكنش و همدماهاي لانگموير، فرندليچ و تمكين مورد بررسي قرار گرفتند. براساس نتايج بدستآمده فرايند جذب داروهاي ذكر شده بهوسيلهي هردو جاذب از نوع خودبه خودي و گرمازا ميباشد. تمامي نمونههاي مورد استفاده در اين پژوهش، اعم از پودر ZIF-8، نانولولههاي هالوسيت و آميزههاي سنتز شده با روشهاي مختلفي شامل XRD، FT-IR، UV-vis، BET، TGA، ICP، FESEM، EDX و آزمون كشش مشخصهيابي و شناسايي شدند.
كليدواژه لاتين
Metal–organic frameworks , ZIF-8 , Halloysite nanotubes (HNTs) , Nanocomposite , Poly vinyl alcohol nanofibers (PVA nanofibers) , Drug adsorption
عنوان لاتين
Investigation Of Drug Adsorption From Contaminated Water Sources Using Nanocomposite Zeolitic Imidazolate Framework / Halloysite and Its Integration With Polymeric Nanofibers
گروه آموزشي
نانو فناوري
چكيده لاتين
The provision of safe drinking water has become a global challenge due to population growth, industrial development, and the emergence of new pollutants such as pharmaceuticals. In this study, to improve performance and overcome the limitations of recovery and agglomeration of ZIF-8 in drug adsorption as well as to create a synergistic effect, a nanocomposite of ZIF-8 and halloysite nanotubes (HNTs) was used. Halloysite is a natural mineral material with a nanoscale tubular structure. Its advantages include biocompatibility, low cost, and non-toxicity. Moreover, halloysite, as a nanocarrier, prevents the agglomeration of ZIF-8.
Initially, the ZIF-8@HNTs nanocomposite was synthesized using the in-situ growth method and employed for the adsorption of the pharmaceuticals cefixime, ciprofloxacin, and ofloxacin from aqueous solutions. The influencing factors, including temperature, contact time, pH, adsorbent dosage, and solvent concentration, were optimized. Under optimal conditions, the adsorption efficiencies of cefixime, ofloxacin, and ciprofloxacin by the HNTs@ZIF-8 adsorbent were 95%, 93.6%, and 97%, respectively.
In the next stage of the study, to improve and facilitate the recovery of the adsorbent, the aforementioned nanocomposite was grown in situ on polyvinyl alcohol nanofibers. Under optimal conditions, the adsorption efficiencies of cefixime, ofloxacin, and ciprofloxacin by this adsorbent reached 85%, 87%, and 88%, respectively. The reusability of both adsorbents was investigated for up to six cycles, and both exhibited good stability. Furthermore, for both synthesized composites, the pseudo-first-order, pseudo-second-order, intraparticle diffusion, and Elovich kinetic models were examined. The thermodynamic parameters and the Langmuir, Freundlich, and Temkin isotherm models were also analyzed. Based on the results, the adsorption processes of the mentioned drugs by both adsorbents were spontaneous and exothermic.
All samples used in this research including ZIF-8 powder, halloysite nanotubes, and the synthesized composites were characterized using various techniques such as XRD, FT-IR, UV-vis, BET, TGA, ICP, FESEM, EDX, and tensile testing.
تعداد فصل ها
3
فهرست مطالب pdf
148862
نويسنده