شماره ركورد
25446
شماره راهنما
NANO2 140
عنوان
بررسي انتخابگري يوني غشاء پوسته تخممرغ
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
نانو فناوري- نانو مواد
دانشكده
علوم و فناوري هاي نوين
تاريخ دفاع
1402/06/29
صفحه شمار
79 ص.
استاد راهنما
دكتر عبدالله نوربخش رضايي
كليدواژه فارسي
غشاء داخلي پوسته تخممرغ , الكتروشيمي , انتقالات يوني , نانوكانال , منحنيهاي جريان-پتانسيل
چكيده فارسي
غشاءها بهعنوان يكي از مهمترين ابزارهاي جداسازي در علوم و فناوري، طي دهههاي اخير جايگاه ويژهاي در تصفيه آب، جداسازي مواد، حسگرهاي زيستي و سامانههاي انرژي پيدا كردهاند. در اين ميان، بهرهگيري از غشاءهاي طبيعي بهدليل دسترسپذيري، سازگاري زيستي و هزينه پايين اهميت دوچندان يافته است. در پژوهش حاضر، غشاء پوسته تخممرغ داخلي بهعنوان يك زيستغشاي طبيعي و انعطاف پذير براي نخستين بار از منظر ويژگيهاي الكتروشيميايي و نقل و انتقالات يوني مورد بررسي قرار گرفت. براي مشخصهيابي غشاء از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (FE-SEM) استفاده شد كه نشاندهنده شبكهاي فيبري با تخلخل نامتقارن و منافذ در مقياس ميكروني تا نانومتري بود. طيفسنجي فروسرخ تبديل فوريه (FT-IR) تركيبات آلي موجود در غشاء شامل پروتئينهاي كلاژني و سيستئيني را تأييد كرد كه مسئول ويژگيهاي مكانيكي و توانايي جذب يوني غشاء هستند. همچنين آزمونهاي الكتروشيميايي و ثبت منحنيهاي جريان-ولتاژ (I–V) نشان دادند كه غشاء پوسته تخممرغ قادر است بهطور انتخابي يونهاي تكظرفيتي نظير K⁺ و+Li و Na⁺ را با هدايت بالاتر نسبت به يونهاي دوظرفيتي مانند Mg²⁺ و Ca²⁺ عبور دهد. اين انتخابپذيري نشاندهنده وجود مكانيزمهاي انتقال مشابه كانالهاي زيستي است كه بهطور طبيعي در غشاهاي سلولي وجود دارند. نتايج حاصل بيانگر آن است كه غشاء علاوه بر قابليت زيستي و پايداري مكانيكي، بهعنوان يك زيستغشاء ارزان و در دسترس ميتواند جايگزيني مناسب براي غشاهاي مصنوعي در برخي كاربردهاي تحقيقاتي باشد. از جمله كاربردهاي بالقوه ميتوان به استفاده از اين غشاء در فرايندهاي نمكزدايي، تصفيه و بازيافت آب، بازيابي مواد ارزشمند، توسعه حسگرهاي زيستي و استفاده در سامانههاي ذخيره و تبديل انرژي اشاره كرد. نتايج اين تحقيق چشماندازهاي جديد را در زمينه استفاده از ضايعات زيستي بهعنوان منابع پايدار براي فناوري غشاء و نانوفناوري گشوده و براي اولين بار فرآيند نقل و انتقالات يوني توسط غشاء بررسي شد و در ادامه پژوهش، قابليت غشاء پوسته تخممرغ براي طراحي يك حسگر گلوكز بررسي شده است.
كليدواژه لاتين
Inner eggshell membrane , Electrochemistry , Ion transport , Biomembrane , Current-voltage curves
عنوان لاتين
Invesstigation of Ion selectivity of Chicken Egg
گروه آموزشي
مهندسي نانو فناوري
چكيده لاتين
Membranes are among the most important separation tools in science and engineering and have attracted considerable attention in recent decades due to their wide applications in water purification, materials separation, biosensors, and energy systems. In this context, natural membranes have gained increasing interest because of their availability, biocompatibility, and low cost. In the present study, the inner membrane of chicken eggshell was investigated as a natural, flexible, and biodegradable biomembrane, with a focus on its electrochemical properties and ion transport behavior.
The structural characteristics of the membrane were examined using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), which revealed a fibrous network with irregular interconnections and pores ranging from the micrometer to nanometer scale. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was used to identify the chemical composition of the membrane, confirming the presence of protein-based functional groups responsible for its mechanical properties and ion adsorption capability. Electrochemical measurements and current–voltage (I–V) curves demonstrated that the eggshell membrane exhibits selective ion transport behavior, showing higher conductivity for monovalent cations such as K⁺, Li⁺, and Na⁺ compared to divalent cations such as Mg²⁺ and Ca²⁺.
The observed ionic selectivity suggests the presence of biological ion transport mechanisms similar to those found in natural cellular membranes. The results indicate that, in addition to its biodegradability and mechanical stability, the eggshell membrane can be considered a low-cost and accessible alternative to synthetic membranes for certain research applications. Potential applications of this biomembrane include water purification and desalination processes, development of biosensors, and utilization in energy storage and conversion systems. Furthermore, the ion transport capability of the eggshell membrane was investigated for the first time, and its potential application in glucose sensor design is proposed.
تعداد فصل ها
3
فهرست مطالب pdf
151479
نويسنده