فهرست مطالب

شیمی کاربردی روز - پیاپی 47 (تابستان 1397)

نشریه شیمی کاربردی روز
پیاپی 47 (تابستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/02/23
  • تعداد عناوین: 24
|
  • مقاله علمی پژوهشی
  • محمد آذرکیش، علیرضا اکبری، طاهره صداقت * صفحات 9-20
    در کار تحقیقاتی حاضر کمپلکس های هترولپتیک جدیدی از Ni(II) و Pt(II) با استفاده از5- برومو- 2- هیدروکسی بنزالدهید-4-فنیل تیوسمی کاربازون به عنوان لیگاند اصلی و ایمیدازول و تری فنیل فسفین به عنوان لیگاندهای کمکی سنتز شدند. لیگاند و کمپلکس های سنتز شده توسط آنالیزعنصری و روش های طیف سنجی مورد شناسایی و بررسی قرار گرفتند بر اساس نتایج به دست آمده در تمام کمپلکس ها تیوسمی کاربازون به عنوان یک لیگاند سه دندانه ONS با دو بارمنفی در فرم تیولات به فلز کوئوردینه شده و کره کوئوردیناسیون کمپلکس توسط لیگاند کمکی تری فنیل فسفین یا ایمیدازول تکمیل می شود. فعالیت ضدباکتری کمپلکس ها بر علیه باکتری های استافیلوکوکوس اورئوس، باسیلوس سابتیلیس و سودوموناس آئروژینوزا مورد ارزیابی قرار گرفت. در تمام موارد کمپلکس ها فعالیت ضدباکتری بیشتری نسبت به لیگاند آزاد نشان دادند و کمپلکس های دارای لیگاند کمکی ایمیدازول فعال تر از نمونه مشابه با لیگاند تری فنیل فسفین بودند.
    کلیدواژگان: تیوسمی کاربازون، کمپلکس های هترولپتیک، کمپلکس های سه تایی، فعالیت ضدباکتری، لیگاند کمکی
  • علیرضا خورشیدی*، مریم حاج نجفی صفحات 21-34
    در پژوهش حاضر نانوذرات مغناطیسی Fe3O4 به روش همرسوبی سنتز شدند و سپس پوسته طلا به روش احیای شیمیایی کلروآوریک اسید توسط سدیم بوروهیدرید تحت تابش فراصوت بر روی آنها روکش شد. نانوذرات Au/Fe3O4 بدست آمده با روش های پراش سنجی پرتو ایکس و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز مشخصه یابی شدند و ویژگی های فیزیکی آنها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری بررسی شد. نانوذرات حاصل بعنوان کاتالیزگر موثری در تخریب رنگینه رودامین 6G در محلول آبی بکار رفتند. طیف سنجی UV-Vis برای تعیین غلظت رنگینه در طی آزمونهای بهینه سازی شرایط واکنش بکار رفت و تاثیر عواملی چون pH ، مقدار کاتالیزگر بارگیری شده، دما و مقدار اکسنده بررسی شد. بررسی ها نشان داد کاتالیزگر Au/Fe3O4 در دمای 80 درجه سانتیگراد و pH برابر 12 بطور موثری قادر به تخریب مولکولهای رنگینه رودامین 6G در حضور آب اکسیژنه بعنوان یک اکسنده بسیار ارزان قیمت است. همچنین این کاتالیزگر، پس از بازیافت، بدون کاهش اثر بطور پی درپی قادر به انجام تخریب رنگینه است.
    کلیدواژگان: نانو ذرات، رودامین 6G، رنگینه، Au-Fe3O4، آب اکسیژنه
  • مسعود فرجی*، سمیه نادری صفحات 35-44
    نانوکامپوزیت کبالت اکسید-نانولوله های کربنی چندلایه از طریق آبکاری الکتروشیمیایی بر روی نانو لوله های تیتانیم دی اکسید ترسیب شد. مطالعات مورفولوژی وجود نانوکامپوزیت ترسیب شده با مساحت بالا را تایید کردند. مطالعات خازنی توسط تکنیک های ولتامتری چرخه ای، شارژ/دشارژ و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی انجام گرفت. بررسی های الکتروشیمیایی نانو کامپوزیت ها نشان داد که رفتار خازنی این الکترود در مقایسه با الکترودی که تنها کبالت اکسید بر روی نانو لوله های تیتانیم دی اکسید ترسیب شده است بسیار بهتر است. مطالعات امپدانس تاکید کرد که وجود نانولوله کربنی در نانوکامپوزیت باعث بهبود پارامترهای خازنی چون مقاومت اهمی، مقاومت انتقال بار و عنصر فاز ثابت می شود.
    کلیدواژگان: : ابرخازن، ترسیب الکتروشیمیایی، نانو لوله های تیتانیم دی اکسید، نانولوله های کربنی چندلایه، کبالت اکسید
  • فریده داودی، ایمان دانایی * صفحات 45-58
    توانایی بازدارندگی N-متیل تیواوره در برابر خوردگی فولادX52 در یک مولار اسید هیدروکلریک توسط پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. مطالعات پلاریزاسیون نشان داد که N-متیل تیواوره هر دو واکنش کاتدیک و آندی را از طریق جذب و مسدود کردن مکان های خوردگی فعال به تاخیر می اندازد. جذب N-متیل تیواوره، ایزوترم جذب لانگمویر را نشان داد. پارامترهای ترمودینامیکی و سینتیکی نظیر، آنتالپی، انرژی فعال سازی (اکتیواسیون) و آنتروپی محاسبه شد. انرژی آزاد گیبس نشان داد که فرآیند جذب خود به خودی است. میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مطالعه سطح فولاد مورد استفاده قرار گرفت. مطالعات سطحی نشان داد که سطح نمونه در حضور N-متیل تیواوره در مقایسه با محلول بدون بازدارنده، یکنواخت تر و با زبری کم تر به نظر می رسد.
    کلیدواژگان: جذب لانگمویر، N-متیل تیواوره، میکروسکوپ الترونی روبشی، بازدارنده خوردگی
  • ندا عیاشی، مهدی فلاح مهرجردی*، علیرضا کیاست صفحات 59-68
    یک روش ملایم و موثر جدید برای باز کردن حلقه اپوکسیدها با آنیون استات در حضور مقادیر کاتالیزوری سیلیکاژل متصل به پلی اتیلن گلیکول استخلاف شده با 1- متیل ایمیدازولیوم برمید (SiO2-PEG-ImBr) به عنوان یک کاتالیزگر انتقال فاز ناهمگن موثر در محیط آبی گزارش شده است. β- استوکسی الکل های مختلف با راندمان بالا و ناحیه گزینی فوق العاده، در مدت زمان کوتاهی به دست آمده است. مهم-ترین مزایای این روش عبارتند از: بهبود راندمان، ناحیه گزینی بالا، استفاده از مقادیر کمتری از کاتالیزگر، جداسازی راحت، سادگی بازیافت کاتالیزگر و سازگاری با محیط زیست. کاتالیزگر بازیافت شده حداقل چهار مرتبه دیگر بدون کاهش چشمگیری در توانایی کاتالیزوری آن قابل استفاده است.
    یک روش ملایم و موثر جدید برای باز کردن حلقه اپوکسیدها با آنیون استات در حضور مقادیر کاتالیزوری سیلیکاژل متصل به پلی اتیلن گلیکول استخلاف شده با 1- متیل ایمیدازولیوم برمید (SiO2-PEG-ImBr) به عنوان یک کاتالیزگر انتقال فاز ناهمگن موثر در محیط آبی گزارش شده است. β- استوکسی الکل های مختلف با راندمان بالا و ناحیه گزینی فوق العاده، در مدت زمان کوتاهی به دست آمده است. مهم-ترین مزایای این روش عبارتند از: بهبود راندمان، ناحیه گزینی بالا، استفاده از مقادیر کمتری از کاتالیزگر، جداسازی راحت، سادگی بازیافت کاتالیزگر و سازگاری با محیط زیست. کاتالیزگر بازیافت شده حداقل چهار مرتبه دیگر بدون کاهش چشمگیری در توانایی کاتالیزوری آن قابل استفاده است.
    کلیدواژگان: شیمی سبز، کاتالیزگر انتقال فاز ناهمگن، بازکردن حلقه اپوکسیدها، β- استوکسی الکل ها، قابلیت بازیافت
  • حامد نظرپورفرد، کورش رادمقدم*، فرهاد شیرینی صفحات 69-82
    سه کامپوزیت از پلی وینیل پیرولیدون (PVP) با پودر برگ، کربن برگ و خاکستر برگ گیاه شمشاد به شیوه انحلال و تعلیق ذرات و سپس تبخیر حلال تهیه شدند. از این رو، نخست برگ های خشک این گیاه آسیاب شدند و آنگاه برای تهیه کربن و خاکستر به ترتیب در دماهای °C 250 و °C 700 سوزانده شدند. کامپوزیت های حاصل به روش های طیف سنجی بازتاب نفوذی (DRS)، فروسرخ (IR) و پراش پرتو ایکس (XRD) مشخصه یابی شدند. بررسی رفتار گرمایی این کامپوزیت ها با استفاده از روش های آنالیز گرما وزنی (TGA) و آنالیز گرمایی دیفرانسیلی (DTA) نشان داد که افزوده های تهیه شده از گیاه شمشاد منجر به بهبود پایداری گرمایی PVP می شوند. آزمون ساده آب دوستی نشان داد که کامپوزیت های حاصل نسبت به پلیمر خالص خصلت آب دوستی کمتری دارند.
    کلیدواژگان: زیست کامپوزیت، بوکسوس سمپرویرنس، پلی وینیل پیرولیدون، پایداری گرمایی، بهبود آبگریزی
  • مسعود رفیق اسماعیل زایی، حمیده سراوانی*، مهدی شهرکی صفحات 83-90
    در تحقیق حاضر، تهیه و شناسایی نانو ذرات اکسید مختلط آهن-باریم، Ba Fe2O4 با استفاده از کمپلکس [Fe(phen)3]2[Ba(SCN)6(H2O)2]، به روش تجزیه حرارتی کمپلکس پیش ساز معدنی، گزارش گردیده است. کمپلکس فوق طبق مطالعات انجام شده به مدت 4 ساعت در دمای °C900 قرار گرفت. خواص و اندازه نانو ذرات بدست آمده با استفاده ازتکنیک های SEM، FT-IR، XRD و VSM مورد مطالعه و شناسایی قرار گرفت. تصاویر بدست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان می دهد نانو ذرات سنتز شده تقریبا مورفولوژی یکسان و تخلخل زیادی دارند و می تواند برای استفاده به عنوان کاتالیزور بکار رود. با استفاده از معادله شرر میانگین اندازه بلورک ها nm417/5 بدست آمد. از نتایج بدست آمده از مغناطیس سنج نشان داد که نانو ذرات سنتز شده از نوع فرومغناطیس نرم می باشد. همچنین با توجه به اینکه فقط یک فاز در ترکیب تشکیل شده بود و پراش ها فقط مربوط به BaFe2O4 می باشد، موید این واقعیت بود که فاز بلوری حاصل خالص می باشد.
    کلیدواژگان: تجزیه حرارتی، نانو ذرات اکسیدی باریم، نانو ذرات اکسیدی آهن
  • مصطفی رحیم نژاد *، رزان زختاره، علی اکبر مقدم نیا، مریم اصغری صفحات 91-104
    در این مطالعه، از الکترود خمیر کربن (CPE)، به عنوان یک حسگر الکتروشیمیایی ساده اما با حساسیت و گزینش پذیری بالا برای شناسایی و اندازه گیری کورکومین در سرم خون انسان بهره گرفته شد. رفتار الکتروشیمیایی کورکومین در سطح CPE با استفاده از روش ولتامتری چرخه ای مورد مطالعه قرار گرفت. به علاوه، وابستگی جریان های اکسایش و کاهش کورکومین به pH محلول آزمایشی و سرعت روبش پتانسیل نیز بررسی شد. با استفاده از روش ولتامتری پالس تفاضلی، نمودار معیارگیری در محدوده ی غلظت Mμ 300-3 با حد تشخیص Mμ 03/5 حاصل شد. نتایج الکتروشیمیایی کورکومین در سطح الکترود خمیر کربن با استفاده از روش های ولتامتری چرخه ای و ولتامتری پالس تفاضلی مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که این الکترود در شناسایی و اندازه گیری کورکومین از کارایی لازم برخوردار است.
    کلیدواژگان: کورکومین، الکترود خمیر کربن، سرم خون، ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پالس تفاضلی، حد تشخیص
  • مریم موسوی فر*، سعیدالله ناصری صفحات 105-118
    کاتالیست زیرکونیم سالن محبوس شده در نانوقفس زئولیت آلومینیوم زدایی شده Y به روش لیگاند قابل انعطاف سنتز شد. کاتالیست ناهمگن حاصله توسط روش های XRD، DRS، UV-Vis، EDS، FT-IR و FESEM شناسایی شد. مقدار کمپلکس زیرکونیم سالن در نانوقفس زئولیت برابر با 0/082 گرم کمپلکس بر یک گرم زئولیت بدست آمد. فعالیت کاتالیتیکی سیستم در فرایند اکسیمه کردن آلدهیدها در دمای اتاق مورد مطالعه قرار گرفت. مقدار کاتالیست مورد استفاده برابر با 0/6 گرم زئولیت معادل با 0/0492 گرم (معادل 0/14 میلی مول) کمپلکس زیرکونیم سالن بود. بازده محصولات 95-60 درصد و مدت زمان واکنش 200-20 دقیقه حاصل شد. بعلاوه، کاتالیست نسبت به آلدهیدهای خطی بصورت گزینش پذیر عمل می کند. این سیستم قابلیت بازیابی سه دوره را بدون از دست دادن فعالیت کاتالیتیکی از خود نشان داد.
    کلیدواژگان: زیرکونیم سالن، زئولیت آلومینیوم زدایی شده، روش لیگاند قابل انعطاف، کاتالیست ناهمگن، اکسیمه کردن آلدهیدها
  • فیروزه نعمتی*، سمانه صباغیان صفحات 119-130
    نانو کامپوزیت مغناطیسی Fe3O4@cellulose-NH2-CuI به عنوان یک کاتالیزور قابل بازیافت بر پایه پلیمر طبیعی سلولز برای آریل دار کردن آزول ها و آمین ها با آریل هالیدها به کار برده شد. سلولز ابتدا با گروه آمین عاملدار شد و سپس با نانوذرات مغناطیسی و مس (I) یدیدکامپوزیت گردید. توسعه روش های جدید برای تشکیل پیوند کربن- نیتروژن، یکی از کارهای مهم در زمینه واکنش های شیمی آلی است. کلیه واکنش ها با بازده بالا توسط Fe3O4@cellulose-NH2-CuI به عنوان کاتالیزور کم هزینه، در دسترس، نا همگن وقابل بازیافت تولید شدند. قابلیت بازیابی کاتالیزور، بازده بالای محصولات، کوتاه بودن زمان واکنش و استفاده از روش های آزمایشگاهی ساده از امتیازات روش ارائه شده می باشد.
    کلیدواژگان: نانو کامپوزیت مغناطیسی، سلولز مغناطیسی اصلاح شده، آریل هالید، N-آریل دار کردن
  • شبنم سهراب نژاد*، مهناز اسفندیاری تکاس صفحات 131-144
    این مطالعه آماده سازی و شناسایی ماتریس کانی - حفرهای با ساختار ناهمگن (PCH) به عنوان یک بستر با مساحت سطح بالا برای نانوذرات مس اکسید و عملکرد آنتی باکتریایی آن در برابر باکتری های گرم مثبت و منفی گزارش میکند. نانوذرات مس اکسید به روش تجزیه حرارتی درون بستر PCH قرار گرفتند و به وسیلهی اسپکتروسکوپی بازتابش انتشاری (DRS)، پراش پرتو ایکس (XRD)، اسپکتروسکوپی تبدیل فوریه- مادون قرمز (FT-IR)، اندازه گیری جذب - واجذب نیتروژن (BET) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مشخصه یابی شدند. نتایج TEM نشان داد که نانوذرات مس اکسید تقریبا کروی شکل بوده و اندازه ذرات در محدوده کم تر از 10 نانومتر است. پراش پرتو ایکس نشان داد که PCH شامل هر دو خاک رس MMTو MCM-41 است که در فضاهای بین لای های خاک رس قرار گرفتند. طیفهای بازتابش انتشاری حضور CuO، Cu2O و نانوذرات مس را در PCH نشان داد. نانوکامپوزیت (CuO-PCH) برای آزمون ضد باکتریایی استفاده شد. فعالیت ضدباکتریایی نانوکامپوزیت CuO-PCH در برابر باکتری های گرم مثبت و گرم منفی مورد ارزیابی قرار گرفت. نانوکامپوزیت اثر ضد باکتریایی بهتری در برابر باکتری های گرم مثبت نشان داد. مکانیسم فعالیت آنتی باکتریایی نانوکامپوزیتCuO-PCH بحث شد.
    کلیدواژگان: نانوذرات مس اکسید، کانی - حفرهای با ساختار ناهمگن، فعالیت آنتی باکتریایی
  • مریم حجامی*، فرشید قربانی، زکیه یوسفوند صفحات 145-160
    سنتز، شناسایی و کاربرد مواد نانو متخلخل MCM-41و MCM-48 اصلاح شده توسط زیرکونیم(IV) مورد بررسی قرار گرفته است. مواد سنتز شده به وسیله ی تکنیک های تبدیل فوریه(FT-IR)، آنالیز وزن سنجی حرارتی(TGA)، میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM)، طیف سنجی نشر اتمی پلاسمایی کوپل شده القایی(ICP- AES)، آنالیز اندازه گیری جذب و واجذب گاز نیتروژن (BET) و آنالیز پراش پرتو ایکس(XRD) مورد بررسی قرار گرفته اند. و با استفاده از کاتالیزگر ناهمگن واکنش نووناگل(Knoevenagle) در آب انجام شده و محصولاتی با بازده خوب تا بالا بدست آمده است. برای ساخت مواد نانو متخلخل MCM-41و MCM-48 اصلاح شده ابتدا مواد نانو متخلخل MCM-41و MCM-48توسط گونه های آمینو سیلان عاملدار شده اند سپس در حضور ایزاتین باز- شیف مورد نظر سنتز شده است که در نهایت با زیرکونیوم(IV)تشکیل کمپلکس داده و کاتالیزگر ناهمگن مورد نظر ساخته می شود. این کاتالیزگر ناهمگن قادر به انجام واکنش نووناگل با شرایط بهینه ای همچون زمان کوتاه واکنش، خالص سازی آسان، بازده بالا و جداسازی و بازیافت آسان و استفاده مجدد از کاتالیزگر می باشد.
    کلیدواژگان: MCM-41، MCM-48، واکنش نووناگل، آریلیدین مالونونیتریل
  • فاطمه محبوبی، محسن مهدی پور قاضی*، سید مهدی لطیفی، محمد عابدی صفحات 161-176
    حذف اجزای اسیدی گاز جهت کنترل خوردگی، جلوگیری از سمی شدن کاتالیزور در فرایندهای پایین دستی و رعایت استاندارد های محیط زیست در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی بسیار مورد اهمیت می باشد. در این پژوهش نانوجاذب کامپوزیتی γ-Al2O3 /ZnO به منظور حذف سولفید هیدروژن، سنتز شده و مورد مشخصه یابی قرار گرفت. ابتدا پایه گاما آلومینابا استفاده از روش رسوبی با آمونیوم کربنات ساخته شده و سپس اکسید روی از طریق روش تلقیح بر روی پایه مستقر گردید. جاذب های سنتز شده به منظور حذف H2S به کار برده شدند. ساختار نانوجاذب مورد نظر قبل و بعد از جذب با استفاده از تکنیک های شناسایی مشخصه یابی شد. اندازه کریستالیت به دست آمده از نتایج XRD، nm 15 می باشد. پایه نانوکامپوزیت سنتز شده دارای مساحت سطح ویژه m2/g 320 می باشد. تصاویر SEM نشان می دهد که میانگین اندازه ذرات نانوکامپوزیت درحدود nm 7 است که در توافق نزدیکی با داده های حاصل از XRD می باشد. مورفولوژی جاذب کامپوزیتی قبل و بعد از جذب تغییر می کند. این نشان دهنده ی این است که جذب H2S با واکنش شیمیایی همراه بوده است.
    کلیدواژگان: کامپوزیت، سنتز، نانوجاذب، گاماآلومینا، اکسید روی
  • وحید امانی * صفحات 177-186
    کمپلکس جدید [Au(5،5''-dmbipy)Br2][AuBr4] (1) از واکنش نمک طلا(III)برمید با لیگاند 5،''5-دی متیل-2،''2- بی پیریدین (5،5''-dmbipy) در مخلوط حلال های متانول – استونیتریل تهیه و سپس به وسیله ی تجزیه عنصری و طیف سنجی های نوری، زیرقرمز، رزونانس مغناطیسی هسته و لومینسانس مورد شناسایی کمی و کیفی قرار گرفت. علاوه بر این ساختار بلوری آن به وسیله ی پراش پرتو X- تعیین شد. بررسی آنالیز کریستالوگرافی این کمپلکس بیانگر این موضوع است که تک بلور این ترکیب در ساختار بلوری مونوکلینیک، با ابعاد سلولی a=7.7057(3)Å، b=13.9836(3)Å و c=18.9763(9)Å و نیز زاویه=93.554(3)° β متبلور شده است. این کمپلکس از یک بخش کاتیونی [Au(5،5''-dmbipy)Br2]+ و یک بخش آنیونی [AuBr4] تشکیل شده است. در هردو بخش عدد کوئوردیناسیون اتم های طلا چهار بوده وهردو اتم طلا دارای ساختار مربع مسطح کمی کج شکل می باشند. ساختار بلوری این کمپلکس به وسیله ی پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی C-H...Br و برهم کنش های Br...πپایدار شده است. همچنین بررسی های طیف سنجی لومینسانس این کمپلکس و لیگاند آزاد 5،''5-دی متیل-2،''2- بی پیریدین نشان داد که شدت نشر آن در حلال استونیتریل نسبت به لیگاند آزاد کمتر است اما نشر آن به سمت طول موج های بلندتر جابه جا شده است.
    کلیدواژگان: کمپلکس طلا(III)، لیگاند 5، '5-دی متیل-2، '2- بی پیریدین، ساختار بلوری، پیوندهای هیدروژنی، برهم کنش Br& ?، لومینسانس
  • احسان شاکرزاده * صفحات 187-196
    در این پژوهش با استفاده از محاسبات نظریه تابعیت چگالی (DFT) خواص نوری غیرخطی و الکترونی نانو پولک های مثلثی کربنی-بور-نیتریدی (C40B3N3H18) بررسی شده اند. اخیرا سنتز و مطالعه ی خواص نانو ساختارهای هیبریدی کربنی- بور-نیتریدی توجه زیادی را به خود جلب کرده است. نانوپولک کربنی C46H18 در نظر گرفته شده و یک حلقه B3N3 در این نانوپولک با الگوهای مختلف جایگزین شدند. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که علی رغم اینکه خواص الکترونی تحت تاثیر این جایگزینی قرار نمی گیرد ولی پاسخ نوری غیرخطی آن در حالتی که اتم نیتروژن در راس نانوپولک واقع شود، بطور چشمگیری افزایش می یابد. با توجه به کاربردهای بالقوه مواد با پاسخ نوری غیرخطی در طراحی دستگاه های نوری، نتایج این پژوهش افق جدیدی در طراحی ابزارهای نوری بر پایه نانوساختارهای هیبریدی کربنی-بور-نیتریدی فراهم آورد.
    کلیدواژگان: شکاف HOMO-LUMO، فراقطبش پذيري، محاسبات DFT، نانو پولک
  • علی شیرزادمهر، حسن باقری * صفحات 197-212
    در کار تحقیقاتی حاضر ، یک حسگر پتانسیومتری جدید، حساس و با کارایی بالا برای اندازه گیری داروی ترامادول در نمونه های حقیقی مختلف طراحی و ساخته شده است. برای ساخت این حسگر، یک لایه نانوکامپوزیتی جدید پیشنهاد شده است. این نانو-لایه، متشکل از یک ماتریس خمیر کربنی جدید حاوی پودر گرافیت، نانوذرات پلیمر قالب ملکولی ترامادول سنتزی جدید (به عنوان عامل اصلی حس کننده)، نانوصفحات گرافن و یک مایع یونی به نام ( 1-بوتیل-1-متیل پیرولیدینیوم بیس (تری فلئورو متیل سولفونیل) ایمید) به عنوان اتصال دهنده رسانا می باشد. تحت شرایط بهینه، این حسگر پیشنهادی جدید، حد تشخیص 9-10×90/8 مول بر لیتر و گستره خطی 2-10×00/1-8-10×50/3 مول بر لیتر با شیب نرنستی در حدود 20/0 ± 73/59 mV decade−1 را ارائه می دهد. همچنین این حسگر گزینش پذیری بسیار بالایی را نسبت به ترامادول در حضور تعدادی از گونه های مشابه دیگر نشان می دهد. این حسگر زمان پاسخ سریعی در حدود 6 ثانیه دارد و می تواند در نهایت به مدت 5/3 ماه بدون تغییر قابل توجهی در پتانسیل مورد استفاده قرار گیرد. در نهایت، از حسگر مورد بحث، به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری مقادیر بسیار کم ترامادول در نمونه های دارویی و بیولوژیکی، با نتایج رضایت بخشی استفاده شده است.
    کلیدواژگان: حسگر ترامادول، گرافن، پلیمر قالب مولکولی، مایع یونی، الکترود اصلاح شده
  • فهیمه بوستان افروز، مصطفی فضلی*، محمدرضا محمدی زاده، مجید جعفرتفرشی صفحات 213-222
    تاثیر بار بر اکسیدروی دارای ساختار ورتزایت و آلاییده به هیدروژن بین جایگاهی با نظریه تابعی چگالی بررسی شد. محاسبات با استفاده از کد محاسباتی کوانتوم اسپرسو و با تقریب گرادیان تعمیم یافته (GGA) انجام پذیرفت. محاسبات انرژی تشکیل، نشان داد H+ حالت پایدارتری را در مقایسه ی با H0 وH- در این ساختار دارد. محاسبات چگالی بار الکترونی و آنالیز بیدر(Bader) نشان داد که در هر سه حالت آلایش با H+،H0 وH-، هیدروژن به دلیل داشتن الکترونگاتیوی بیشتر در مقایسه با روی، به اکسیژن متصل شده، بار الکتریکی آن اتم را افزایش داده و اتم روی را از خودش دور می کند. هیدروژن به دلیل قرار گرفتن در فضای چگالی باری حجم سلول را تحت تاثیر قرار می دهد که در حالتH+ پارامترهای شبکه و حجم ابرسلول کاهش یافته و در حالت هایH0 و H- اینکمیت ها افزایش می یابند.
    کلیدواژگان: اکسیدروی، بار هیدروژن، آنالیز بیدر، چگالی بار الکترونی، خواص ساختاری
  • اکبر رستمی ورتونی*، حسین مستعان زاده، علی اکبر مرشدی فر، اصغر طاهری کفرانی صفحات 223-236
    در کار پژوهشی حاضر، نانوذرات CuO با استفاده از عصاره برگ گیاهان گردو و خرمالو به عنوان عامل های کمپلکس کننده و پایدارکننده تهیه شدند. نانوذرات حاصل با استفاده از روش های طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، طیف سنجی پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) کوپل شده با آنالیز تفکیک انرژی (EDS)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و آنالیز توزین حرارتی (TGA) مورد شناسایی و بررسی قرار گرفتند. واکنش ترکیبات فنلی موجود در محلول آبی عصاره ها با نمک CuCl2.2H2O تشکیل نانوکمپلکس هایی نامحلول از یون Cu2+ می دهند که توسط عملیات حرارتی در دمای 300 درجه سانتی گراد به نانوذرات CuO تبدیل می شوند. احتمال می رود یون های فلزی به برخی ترکیبات موجود در عصاره از طریق گروه های کربونیل و هیدروکسیل مجاور روی حلقه فنیل یا گروه های هیدروکسیل مجزا متصل شوند. نمودار آنالیز حرارتی نانوکمپلکس های مس نشان می دهد که این مواد در اثر حرارت به نانوذرات CuO تبدیل خواهند شد. تصاویر TEM، میانگین اندازه ذرات کروی در حدود 20 نانومتر را برای نانوذرات حاصل از عصاره برگ گردو نشان می دهند. نانوکمپلکس های مس و نانوذرات CuO تهیه شده، فعالیت ضد باکتریایی خوبی در برابر باکتری های اشریشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس از خود نشان دادند.
    کلیدواژگان: سنتز سبز، نانوذرات مس(II)اکسید، خواص ضد باکتری، عصاره گیاهی
  • سهیلا جوادیان*، نیما دلیر صفحات 237-248
    در مطالعه حاضر 1% درصد وزنی از نانو ذرات TiO2 و Fe3O4 به عنوان عامل آلائیده به مخلوط یوتیکتیک بلور مایع 55% درصد وزنی پنتیل سیانو بی فنیل 5CB و 45% درصد وزنی هپتیل سیانو بی فنیل 7CB یا E5CN7 اضافه شد و انتقال فاز ترکیب مذکور با استفاده از روش گرما سنجی تفاضلی DSC مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دمای انتقال فاز نماتیک به مایع به اندازه 04/1 و 41/1 به ترتیب برای نانو ذرات TiO2 و Fe3O4 کاهش پیدا کرده است. به منظور درک بهتر و عوامل موثر بروی جابجایی انتقال فاز نماتیک از نظریه نیروی میدان میانگین بهره گرفته شده تا عوامل موثر بروی جابجایی دمای انتقال فاز محاسبه گردد. نتایج نظریه بدست آمده همخوانی خوبی با نتایج تجربی حاصل شده از روش DSC دارد. در بخش دوم رفتار الکتریکی بلور مایع E5CN7 در حضور نانو ذرات مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان می داد که مقدار تحرک یونی و نفوذ بلورمایع در حضور نانو ذرات بویژه اکسید آهن بدلیل خاصیت مغناطیسی بالاتر بسیار کاهش پیدا کرده است. مقدار مقاومت نیز کاهش پیدا کرده و رسانایی بیشتر شده است.
    کلیدواژگان: بلورمایع، نانو ذره، تیتانیم دی اکسید، اکسید آهن، انتقال فاز، برهمکنش و خواص الکتریکی
  • ملیحه احدی، پرویز آبرومندآذر *، محمد صابر تهرانی، سید واقف حسین صفحات 249-262
    نانو ذراتZnS و Cu-loaded ZnS حساس شده به نور مرئی با استفاده از روش ترسیب شیمیایی سنتز شد که در این سنتز از رنگ طبیعی آنتوسیانین به عنوان حساس کننده و بازدارنده رشد استفاده شد. از تکنیکهای XRD و TEM و UV-Vis جهت شناسایی و بررسی ویژگی های ساختاری نانو ذرات استفاده شد. سپس اثر فوتوکاتالیستی این نانو ذرات در تخریب تتراسایکلین مورد مقایسه و سنجش قرار گرفت و میزان تخریب فوتوکاتالیستی تتراسایکلین توسط طیف سنجی UV-Vis تعیین شد. پارامتر های موثر در فرایند کاتالیزوری نوری از قبیل اثر ˓pH غلظت تتراسایکلین˓ مقدار کاتالیزوری نوری˓ درصد مولی مس˓ شدت منبع تابش و سینتیک فرایند تخریب مورد بررسی قرار گرفت. با انجام فرایند کاتالیزوری نوری و اعمال شرایط بهینه شده˓ مشاهده شد که Cu-loaded ZnS بدلیل کاهش سرعت ترکیب مجدد زوج الکترون- حفره فعالیت بیشتری تحت نور مرئی از خود نشان داده و افزون بر90 % داروی تتراسایکلین را در مدت زمان کمتر از 90 دقیقه تخریب می-کند در حالیکه ZnS تقریبا 80% دارو را در مدت زمان 5 ساعت تخریب میکند.
    کلیدواژگان: حساس شده به نور مرئی، تتراسایکلین، فوتوکاتالسیت، نانو ذرات، روی سولفید
  • افسانه ملاحسینی*، سپیده عباسی صفحات 263-274
    در کار حاضر، برای اولین بار، نانو فیبر الکتروریسی شده پلی آکریلونیتریل به عنوان پوشش جدید در میکرو استخراج فاز جامد ((SPME و اندازه گیری فتالات ها از نمونه های آب معرفی شد. پارامترهای آزمایشگاهی موثر بر کارایی SPME، با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM)، بر اساس طرح مرکب مرکزی (CCD) بهینه شدند. تحت شرایط بهینه، روش حاضر، دارای منحنی کالیبراسیون خطی در محدوده 1-100 ng/ml و ضریب همبستگی (r2) بیشتر از 0.998 است. تکرارپذیری و تجدید پذیری روش ارائه شده، به ترتیب در محدوده 3.8-4.3 و 7.7-8.5 بوده و حدود تشخیص برابر با 0.05-1.0 ng/ml بودند.روش توسعه داده شده به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری فتالات ها در نمونه های آب به کاربرده شد و بازیابی های نسبی در این محیط ها93-105 درصد به دست آمد.
    کلیدواژگان: نانوفیبر الکتروریسی شده، پلی آکریلونیتریل، میکرواستخراج فاز جامد، کروماتوگرافی گازی، فتالات، طرح مرکب مرکزی
  • راضیه حسینی، زهرا صولتی دالکی*، مجید هاشمی، صدیقه هاشم نیا صفحات 275-286
    سنتز سبز روی اکسید با پودر جلبک قرمز گراسیلاریا کورتیکا انجام گرفت. روی اکسید تهیه شده با استفاده از روش های FESEM، XRD و EDX شناسایی شد. بررسی نمونه با روش میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی FESEM نشان دهنده ی مورفولوژی نانوساختار مشبک صفحه ای برای ZnO با متوسط ضخامت صفحات در حدود 31 نانومتر می باشد. بر اساس نتایج پراش پرتوی ایکس XRD،، نمونه سنتز شده تک فاز و دارای ساختار ورتزیت است. طیف سنجی تفرق انرژی EDX نشان می دهد که علاوه بر روی اکسید، پودر جلبک نیز همراه نمونه وجود دارد. روی اکسد سنتز شده به عنوان فتوکاتالیزور در تخریب رنگ سبز مالاشیت تحت تابش نور خورشید مورد استفاده قرار گرفت. همچنین از آن برای اصلاح الکترود خمیر کربن برای اندازه گیری دوپامین با استفاده از ولتامتری چرخه ای استفاده شد.
    کلیدواژگان: روی اکسید، سنتز سبز، نانوساختار مشبک صفحه ای، فتوکاتالیزور، الکتروکاتالیزور
  • فاطمه والی نیا، ناهید رسولی*، مریم یوسفی فرد صفحات 287-300
    جذب سطحی توسط جاذب های طبیعی مغناطیسی به دلیل ارزانی، دسترسی زیاد ، نداشتن خطرات زیست محیطی و قابلت جداسازی از محیط توسط میدان مغناطیسی روشی مناسب برای حذف رنگ از پساب های صنعتی می باشد. در این تحقیق خاک رس سپیولایت اصلاح یافته مغناطیسی (Ni0.5Zn0.5Fe2O4/Sepiolite) با استفاده از خاک رس طبیعی سپیولایت و نمکهای نیترات فلزات آهن، روی و نیکل با روشی ساده و سریع سنتز گردید. خصوصیات ساختاری جاذب مغناطیسی سنتز شده توسط تکنیکهای پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) و تجزیه آنالیز عنصری(EDX) بررسی گردید. جذب سطحی رنگ کاتیونی متیلن بلو توسط خاک رس سپیولایت اصلاح یافته مغناطیسی تحت تاثیر پارامتر هایی مانندpH ، غلظت رنگ، دوز جاذب و دما مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ماکزیمم میزان جذب در 10 pH= به دست آمد. با افزایش دما کارایی جذب به وضوح افزایش یافت. برای تعیین نوع ایزوترم جذب از معادلات ایزوترم جذب لانگمایر و فرندلیش استفاده شد که نتایج انطباق بهتری با ایزوترم جذب لانگمایر را نشان می دهد. همچنین نتایج توسط دو مدل سینتیکی شبه مرتبه اول و دوم تحلیل گردید. نتایج حاصل از مطالعات سینتیکی نشان داد که فرآیند جذب از مدل سینتیک شبه مرتبه دوم تبعیت می کند.
    کلیدواژگان: متیلن بلو، سپیولایت ایرانی، مغناطیسی، ایزوترم جذب، سینتیک
  • مطهره محمدپور، افشین پوراحمد*، لیلا اسدپور صفحات 301-312
    زئولیت ها آلومینوسیلیکات های بلوری با ساختار میکروحفره منظم می باشند. با توجه به ساختار و ترکیب زئولیت ها، آنها به طور وسیعی به عنوان جاذب، شوینده ها، تبادل گرهای یونی، کاتالیزورهای ناهمگن و به ویژه به عنوان میزبان برای فلز اکسید و نانوساختارهای فلزی مورد استفاده قرار می گیرند. نقره اکسید (Ag2O) یک نیمه رسانای ذاتی نوع p با شکاف انرژی eV 46/1 است که تحقیقات زیادی بر روی آن به عنوان ماده ای که پتانسیل کاربردهای عملی در مواد ضد باکتری، فتوکاتالیست، باتری های نقره اکسید و حسگرهای گازی را دارد، انجام گرفته است. در این مطالعه، نانو ذرات کروی Ag2O در ماتریس موردنیت بزرگ سنتز شد. نمونه ها بوسیله پراش اشعه ایکس (XRD)، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد شناسایی قرار گرفتند. تصاویر TEM، نانو ذرات کروی کوچک Ag2O را با قطر متوسط 14-2 نانومتر نشان داد. فعالیت ضدباکتری نانو کامپوزیت Ag2O/Large Mordeniteبرای باکتری های گرم منفی اشرشیا کلی و گرم مثبت استافیلو کوکوس اورئوس بررسی و با آنتی بیوتیک های استاندارد مقایسه شد.
    کلیدواژگان: زئولیت، نانوذرات نقره اکسید، موردنیت بزرگ، نانوکامپوزیت، فعالیت ضد باکتری
|
  • Mohammad Azarkish, Alireza Akbari, Tahereh Sedaghat * Pages 9-20
    Abstract In this research work new heteroleptic Ni(II) and Pt(II) complexes have been synthesized by using 5-bromo-2-hydroxybenzaldehyde-4-phenylthiosemicarbazone as main ligand and triphenylphosphine and imidazole as auxiliary ligands. The ligand and complexes have been characterized by elemental analysis and spectroscopy. On the basis of results thiosemicarbazone is coordinated to metal ion as a dianionic tridentate ONS ligand and the coordination sphere is completed by the auxiliary ligand. Antibacterial activity of ligand and complexes was evaluated against B. subtilis and S. aureus and P. aeruginosa All complexes exhibit more inhibitory effect than the parent ligand and complexes containing imidazole have more activity than others.
    Keywords: Thiosemicarbazone, hetroleptic complexes, ternary complexes, Antibacterial activity, axuiliary ligand
  • Alireza Khorshidi *, Maryam Hajnajafi Pages 21-34
    In this study, magnetic Fe3O4 nanoparticles were synthesized by co-precipitation method and then Au shell was extended over these nanoparticles via chemical reduction of chloroauric acid with sodiumborohydride under ultrasound irradiation. The obtained Au/Fe3O4 nanoparticles were characterized by using X-ray diffraction technique and Fourier transform infrared spectroscopy and their physical properties was studied by scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. The characterized nanoparticles were used as efficient catalyst in the degradation of Rhodamine 6G dye in aqueous solution. UV-Vis spectroscopy was used to determine the dye concentration during optimization of the reaction conditions, and effect of various parameters such as pH, catalyst loading, temperature, and amount of the oxidant was investigated. It was found that Au/Fe3O4 catalyst at 80 oC in the pH of 12 can effectively degrade Rhodamine 6G dye molecules in the presence of hydrogen peroxide as an inexpensive and available oxidant. The catalyst after recycling was also, able to perform its role in successive runs.
    Keywords: Nanoparticles, Rhodamine 6G, Dye, Au-Fe3O4, Hydrogen peroxide
  • Masoud Faraji *, Somaye Naderi Pages 35-44
    Co3O4/MWCNT/TiO2NTs/Ti electrodes were prepared by Electrdeposition of Multe-Walled Carbon Nano Tubes-Co3O4 nanocomposite onto previously formed TiO2 nanotubes. Microstructure studies show that Co3O4/MWCNT having high surface area has been deposited onto the TiO2NTs arrays. The capacitive behavior of the new electrode was investigated by cyclic voltammetry (CV), charge–discharge test and electrochemical impedance analysis (EIS). The electrochemical data demonstrated that the electrodes displayed high specific capacitance compared to Co3O4/TiO2NTs/Ti. The EIS studies showed that MWCNTs in the nanocomposite can significantly improve the parameters effectively influencing the capacitive behavior such as ohmic resistance (Rs), charge transfer resistance (Rct) and faradaic pseudocapacitance element (CPE).
    Keywords: Supercapacitor, Electrochemical deposition, TiO2 nanotubes, Multe-Walled Carbon Nano Tubes, Co3O4
  • Iman Danaee * Pages 45-58
    The inhibition ability of N-methyl thiourea against the corrosion of steel X52 in 1 M HCl solution was evaluated by potentiodynamic polarization and scanning electron microscopy. Polarization studies indicated that N-methyl thiourea retards both the cathodic and anodic reactions through adsorption and blocking the active corrosion sites. The adsorption of N-methyl thiourea indicated the Langmuir adsorption isotherm. Thermodynamic and kinetic parameters such as enthalpy, activation energy and entropy were calculated. Gibbs free energy showed that the adsorption process is spontaneous. Scanning electron microscopy was used to study the steel surface. Surface studies show that the surface of sample in the presence of N-methyl thiourea looks more uniform with lower roughness than that in the uninhibited solution.
    Keywords: Adsorption, N-methyl thiourea, SEM, Corrosion inhibition, Langmuir
  • Mehdi Fallah-Mehrjardi * Pages 59-68
    A new mild and efficient procedure for the ring opening of epoxides by acetate anion in the presence of catalytic amounts of silica-bound polyethylene glycol substituted 1-methylimidazolium bromide, SiO2-PEG-ImBr, as an effective heterogeneous phase transfer catalyst in aqueous media is developed. A variety of β-acetoxy alcohols are obtained in high yields with excellent regioselectivity in short reaction times. The remarkable features of this procedure are improved yields, high regioselectivity, small quantity of catalyst, easy work-up, ease of recyclability of catalyst and environmentally friendliness. The recycled catalyst could be reused over four times with almost no loss of catalytic activity.
    A new mild and efficient procedure for the ring opening of epoxides by acetate anion in the presence of catalytic amounts of silica-bound polyethylene glycol substituted 1-methylimidazolium bromide, SiO2-PEG-ImBr, as an effective heterogeneous phase transfer catalyst in aqueous media is developed. A variety of β-acetoxy alcohols are obtained in high yields with excellent regioselectivity in short reaction times. The remarkable features of this procedure are improved yields, high regioselectivity, small quantity of catalyst, easy work-up, ease of recyclability of catalyst and environmentally friendliness. The recycled catalyst could be reused over four times with almost no loss of catalytic activity.
    Keywords: Green chemistry, Phase transfer catalyst, Ring opening of epoxides, ?-Acetoxy alcohols, Recyclability
  • Hamed Nazarpour-Fard, Kurosh Rad-Moghadam *, Farhad Shirini Pages 69-82
    Three samples of polyvinylpyrrolidone (PVP) composites were prepared by solution casting with the leaf powder (LP), leaf carbon (LC) and leaf ash (LA) of Buxus sempervirens L. The bio-resource ingredients of the composites were obtained from the leaves of the plant on milling and heating at 250 °C or 700 °C, respectively. The resulting bio-composites were characterized by diffuse reflectance spectroscopy (DRS) and IR spectroscopy as well as by XRD analysis. Investigation of the thermal properties of these composites by TGA and DTA measurements has revealed some improvements in thermal properties of polyvinylpyrrolidone after composition with the powder, ash, and carbon of the leaf. Additional experiments exhibited considerable differences between hydrophilicity of the composites and PVP. õSimple hydrophilicity tests showed that the prepared composites are less hydrophilic than pure PVP.
    Keywords: Biocomposite, Buxus sempervirens, Polyvinylpyrrolidone, Thermal stability, Improved hydrophobicity
  • Masoud Rafigh Esmaeel Zaee, Hamideh Saravani * Pages 83-90
    In this research we report synthesis Iron -Barium mixed oxide nanoparticles, (BaFe2O4) using Fe(phen)3]2[Ba(SCN)6(H2O)2 ، and via thermal decomposition of inorganic precursor complex method. The complex characterized then was placed in the furnace at 900°C for 4h to preparation of nano-porous oxide particle as BaFe2O4 of them based on studies. The properties and particle size of prepared nanoparticles were characterized using powder X-ray diffraction (XRD), furrier transform infrared spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscopy (SEM) and vibrating sample magnemeter (VSM). Images of SEM show that the form of nanoparticle and almost the morphology and uniformity in the image of them, relatively spherical and porous and beneath the high porosity for use as a catalyst for much is suitable. XRD data show that the nano system related to BaFe2O4 and confirms the fact pure crystalline phase was obtained and another phase is not formed in the system. The reason is the purity of the precursor complex. The average size of the particles is 5.417nm. The average crystallite size using Scherrer equation is 5.417 nm. VSM show that nanoparticles have soft ferromagnetic properties.
    Keywords: Barium nano-oxid, Iron nano- oxid, thermal decomposition
  • Mostafa Rahimnejad *, Rozan Zokhtare, Ali Akbar Moghadamnia, Maryam Asghary Pages 91-104
    In this study, a simple but sensitive sensor, Carbon paste electrode (CPE) was used for the determination of curcumin in human blood serum with high selectivity. The electrochemical behavior of curcumin at CPE was studied by cyclic voltammetry (CV). Furthermore, dependence of the oxidation and reduction currents of curcumin on pH of the experimental solution and the potential scan rate were also investigated. Using differential pulse voltammetry (DPV), the calibration plot was obtained within the concentration range of 3-300 µM with the detection limit of 5.03 µM. Electrochemical detection of curcumin by CPE electrode was achieved in this study with different technique.
    Keywords: Curcumin, Carbon paste electrode, Blood serum, Cyclic voltammetry, Differential pulse voltammetry, Detection limit
  • Maryam Mosavifar * Pages 105-118
    Zirconium Salen encapsulated into Dealuminated Y Zeolite (ZrSalen-DAZY) was prepared through flexible ligand method. This heterogeneous catalyst was characterized by XRD, FT-IR, DRS, EDX and FESEM technique. The amount of ZrSalen in the nanocage of zeolite was 0.082g/g of zeolite. This Catalytic system was used for efficient oximation of aldehydes under magnetic stirring conditions at room temperature and the corresponding products were obtained in 60-95% yields. Catalyst amount for this reaction was 0.6g zeolite (equal 0.0492 g ~0.14 mmol) Zrsalen into DAZY. This catalytic system also shows good shape selectivity towards linear aldehydes. This hetersgenous catalyst reused several times without loss of its catalytic activity.
    Keywords: Zirconium Salen_Dealuminated Y zeolite_Flexible Ligand method_Oximation of aldehyde_Heterogeneous catalyst
  • Firoozeh Nemati * Pages 119-130
    A practical and mild synthetic strategy has been investigated for the ligand free arylation of aromatic amines and nitrogen heterocycles using nano-Fe3O4@Cellulose-NH2-CuI as a recoverable catalyst based on magnetic cellulose.ø Firstly, the cellulose was functionalized with amine groups and then was composite with nano-magnetic particles and Copper(I) iodide. The development of efficient methodology for formation C-N bond is one of the most important reactions in organic chemistry. The nano-Fe3O4@Cellulose-NH2-CuI as a cheap, heterogeneous and recyclable catalyst produced the corresponding compounds in high yields. The recyclability, high yields, short reaction times and simple procedure of reaction are merits of this new methodology.
    Keywords: Magnetic nano composite, Modified magnetic cellulose, Aryl halide, N-arylation
  • Shabnam Sohrabnezhad *, Mahnaz Esfandiyari Takas Pages 131-144
    This study reports on the preparation and characterization of porous clay heterostructure (PCH) as a high-surface area support for CuO nanoparticles based antibacterial activity for Gram-positive and Gram-negative bacteria. CuO nanoparticles were incorporated in PCH by thermal decomposition method and characterized by diffuse reflectance spectroscopy (DRS), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), nitrogen adsorption-desorption measurements (BET) and transmission electron microscopy (TEM), The TEM results showed that nanoparticles are nearly spherical and particles size in the range of less than 10 nm. The powder X-ray diffraction indicated that PCH contained both MMT clay and MCM-41 and have located in the clay interlayers speaces. The diffuse reflectance spectra demonstrated the presence of CuO, Cu2O and Cu nanoparticles in PCH. The nanocomposite (CuO-PCH) was used for antibacterial testing. The antibacterial activity of CuO-PCH nanocomposite was tested against Gram-positive and Gram-negative bacteria. The nanocomposite showed efficient bacterial effect against Gram-positive bacteria. The mechanism of antibacterial activity of CuO-PCH nanocomposite was discussed.
    Keywords: CuO nanoparticles, Porous clay hetrostructure, Antibacterial activity, Photocatalytic
  • Farshid Ghorbani, Zakieh Uosofvand, Maryam Hejami * Pages 145-160
    Synthesis, characterization and application of mesoporous silica materials MCM-41 and MCM-48 modified by Zirconium (IV) were investigated. The synthesized materials were characterized by means of Fourier transform infrared (FT-IR), Thermogravimetric analysis (TGA), N2 adsorption /desorption measurements analysis and X-ray diffraction (XRD) analysis. Synthesized materials were used as efficient heterogeneous catalysts for the Knoevenagle condensation reaction in water with good to excellent yields. In fact, modification of MCM-41 and MCM-48 mesoporous materials with bonded aminosilane species, Schiff base preparation by isatin and finally complexation with zirconium, has attracted much attention in order to design catalyst with advanced applications in the kneovenagel condensation reaction. Obtained results by these heterogeneous catalysts revealed several advantages including short reaction times, simple workup, easy isolation and reusability.
    Keywords: MCM-41, MCM-48, Knoevenagel reaction, Arylidene malononitrile
  • Fatemeh Mahboobi, Mohsen Mehdipour Ghazi *, Sayyed Mahdi Latifi, Mohammad Abedi Pages 161-176
  • Vahid Amani * Pages 177-186
    A new complex of [Au(5,5'-dmbipy)Br2][AuBr4] (1) was prepared from the reactions of AuBr3 with 5,5'-dimethyl-2,2'-bipyridine (5,5'-dmbipy) ligand in a mixture of methanol/acetonitrile. This complex was characterized by elemental analysis, IR, UV–Vis, 1H NMR, 13C{1H}NMR, and luminescence spectroscopy. Furthermore, its structure was determined by the X-ray diffraction method. Crystal data for 1: a=7.7057(3), b=13.9836(3), c=18.9763(9)Å and β =93.554(3)°. The structure of the title complex consists of one [Au(5,5'-dmbipy)Br2] cation and one [AuBr4]– anion. In both of the cation and anion parts, the Au(III) atoms have a distorted square planar coordination. In the crystal structure of the title complex, intermolecular C-H…Br hydrogen bonds and Br…π interactions are effective in the stabilization of the crystal structure. The luminescence spectrum of the title complex shows that the intensity of its emission band is smaller than that of the emission band for the free 5,5'-dmbipy ligand. However, its intensity has shifted towards longer wavelengths.
    Keywords: Crystal structure, Gold(III) complex, 5, 5'-dimethyl-2, 2'-bipyridine, C-H…Br hydrogen bonds, Br…? interaction, luminescence spectroscopy
  • Ehsan Shakerzadeh* Pages 187-196
    In this research, the nonlinear optical and electronic properties of trigonal carbon-boron-nitride nano flake (C40B3N3H18) are investigated through density functional theory (DFT) calculations. Recently, synthesis and studying properties of hybrid carbon-boron-nitride nanostructures have attracted great interest.The obtained results indicate that although the electronic properties are not affected by this substitution, the nonlinear optical response remarkably enhance in the case of nitrogen atom locates at the top of the nano flake. Due to the potential applications of materials with nonlinear optical response in designing optical devices, the obtained results provide new insights in designing optical devices based on carbon-boron-nitride hybrid nanostructures.
    Keywords: HOMO-LUMO gap, Hyperpolarezibility, DFT calculations, Nano flake
  • Ali Shirzadmehr, Hasan Bagheri * Pages 197-212
    In the present research, a new, sensitive and high-performance potentiometric sensor for the determination of tramadol in various real samples were designed and fabricated. A novel nano-composite layer was suggested for the construction of this sensor. The proposed nano-sensing layer composed of a new carbon paste matrix including; graphite powder, a new synthesized tramadol imprinted polymer nanoparticles "as an essential sensing element", graphene nanosheets and an ionic liquid of 1-butyl-1-methylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide as the conductive pasting binder. Under the optimized conditions, the new suggested sensor presented the detection limit of 8.90×10−9 mol L−1 and the linear range of 3.50×10−8 to 1.00×10−2 mol L−1 with a Nernstian slope of 59.73±0.20 mV decade−1. Also, this sensor displays an excellent selectivity for tramadol with respect to number of other same species. It has a fast response with response time of about 6 s, and can be used for at least 3.5 months without any considerable divergence in the potentials. Finally, the presented sensor was successfully used for the trace level determination of tramadol in pharmaceutical and biological samples.
    Keywords: Tramadol sensor, Graphene, Molecular imprinting polymer, Ionic liquid, Modified electrodes
  • Fahime Bustanafruz, Mostafa Fazli *, Mohammad Reza Mohammadizadeh, Majid Jafar Tafreshi Pages 213-222
    Effect of charge on the structural properties of Wurtzite ZnO doped with interstitial hydrogen was investigated using Density Function Theory. Calculation performed using Quantum Espresso package with Generalized Gradient Approximation (GGA). Calculations for formation energy showed that H is more stable than H0 and H- doping in this structure. Charge density calculation and Bader analysis showed that for all three H, H0 and H- states hydrogen due to its higher electronegativity in compared with Zn atoms, joins to oxygen and increases its charge and repulses zinc atom. Hydrogen doping affects on volume of supercells due to locating in space charge density, therefore cell parameters and volume of supercell decrease in H state, while these values increase for H0 and H- states.
  • Akbar Rostami-Vartooni *, Hossein Mostaanzadeh, Aliakbar Morshedifar, Asghar Taheri-Kafrani Pages 223-236
    In this work, CuO nanoparticles were synthesized using leaf extract of walnut and persimmon plants as chelating and capping agents. The prepared CuO NPs were investigated by FT-IR, XRD, FESEM, EDS, TEM and TGA. Reaction of the phenolic compounds in the aqueous leaf extracts with CuCl2 solution form insoluble Cu2 nanocomplexes which then transform into CuO NPs by heat treatment at 300 °C. It will be expected, the metal ions are connected to constituents of extract from nearby carbonyl and hydroxyl groups on phenyl ring or alone OH groups. Decreasing of mass in thermal analysis of Cu2 nanocomplexes show that these materials are decomposed and transformed into CuO NPs. According to the TEM images, the mean particles size of spherical CuO NPs prepared from the leaf extract of walnut was in the range of 20 nm. The Cu2 nanocomplexes or CuO NPs exhibit antibacterial activity against some pathogenic bacterial strains such as Escherichia coli and Staphylococcus aureus.
    Keywords: Green synthesis, CuO nanoparticles, Antibacterial properties, Plant extract
  • Soheila Javadian *, Nima Dalir Pages 237-248
    In this present study, was investigated the phase transition of pentylcyanobiphenyl (5CB) 55% and heptylcyanobipheny (7CB) 45% (E5CN7) doped with 1% TiO2 and Fe3O4 by using Differential Scanning Calorimetry (DSC). The Nematic-Isotropic (N-I) phase transition temperature shifted to lower temperature 1.04 and 1.41 K for TiO2 and Fe3O4 respectively. For the understanding of effective parameter on the N-I phase transition temperature was used mean field theory. Was observed good agreement between theoretical and experimental resulted. In the second was studied of electrical behavior of E5CN7 in present both of NPs, the results shows value of diffusion and ion mobility reduce in present of NPs (specially of Fe3O4). Also the resistance is reduce and conductivity increases.
    Keywords: liquid crystal, Nanoparticles, TiO2, Fe3O4, phase transition, interaction, electrical properties
  • Malihe Ahadi, Parviz Aberoomand Azar *, Mohammad Saber Tehrani, Syed Waqif Husain Pages 249-262
    Sensitized ZnS and Cu-loaded ZnS nanoparticles have been synthesized by chemical precipitation method using anthocyanin as the capping agent and sensitizer. X-ray diffraction, transmission electron microscopy, UV visible spectrophotometer methods were used for the characterization of nanoparticles. Photocatalytic activities of sensitized ZnS and Cu-loaded ZnS were compared in degradation of tetracycline in aqueous solution under visible light irradiation. The progress of the reaction was monitored spectrophotometrically. The different parameters affecting on the photocatalytic reaction such as amount of semiconductor, the initial tetracycline (TC) concentration, the pH of solution, Influence of Cu content and the photocatalytic degradation kinetics of TC were studied. Sensitized Cu-loaded ZnS nanoparticles exhibit high photocatalytic activity during the mineralization of tetracycline under visible light due to decrease of recombination rate of electron–hole pairs. More than 90 % of tetracycline solution degraded with sensitized Cu-loaded ZnS in less than 90 min while Sensitized ZnS was degrading 80 percent within 5 hours.
    Keywords: Visible light sensitized, Tetracycline, Photocatalyst, Nanoparticles, Zinc sulfide
  • Afsaneh Mollahhosseini *, Sepideh Abbasi Pages 263-274
    In the present work, for the first attempt, polyacrylonitrile electrospun nanofiber was introduced as a new sorbent in solid phase microextraction method for determining phthalates in various water samples. Affecting parameters on the performance of SPME were optimized using response surface methodology (RSM) based on central composite design (CCD). Under optimum conditions, the method yielded a linear calibration curve ranging from 1-100 ng/ml with correlation coefficients (r2) higher than 0.998. The repeatability and reproducibility of the proposed method were between 3.8-4.3 and 7.7-8.5, respectively. Limits of detection were 0.05-1.0 ng/ml. The newly developed method was successfully applied for the determination of phthalates in various water samples and relative recoveries in these matrices were 93-105%.
    Keywords: Polyacrylonitrile electrospun nanofibers, Solid phase microextraction, Gas-chromatography, Phthalates, Central composite design
  • Razieh Hosseini, Zahra Solati Dalaki *, Majid Hashemi, Sedigheh Hashemnia Pages 275-286
    Zinc oxide was synthesized through a green method with Gracilaria Corticata red algae powder. The prepared zinc oxide was characterized by means of FESEM, XRD and EDX analysis. FESEM images showed the hierarchical nanostructure for ZnO particles with the average plate thickness of 31 nm. XRD pattern showed the wurtzite structure for ZnO. EDX analysis showed the existence of algae powder in the sample. The prepared ZnO was used as a photocatalyst for the degradation of malachite green dye under sun radiation. It was also used for the modification of carbon paste electrode for detection of dopamine by means of cyclic voltammetry.
    Keywords: ZnO, Green synthesis, Hierarchical nanostructure, Photo-catalyst, Electrocatalyst
  • Fatemeh Valinia, Nahid Rasouli *, Maryam Yousefifard Pages 287-300
    Absorption by natural magnetic absorbers is a suitable method for removing color from industrial effluents, due to its low cost, high availability, lack of environmental hazards and a high degree of separation from the environment by magnetic fields. In this study, the magnetically modified natural clay Sepiolite (Ni0.5Zn0.5Fe2O4 / Sepiolite) was synthesized using the natural Sepiolite clay and nitrate salts of iron, zinc and nickel metals. The structural properties of the adsorbent synthesized by X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy (SEM) and elemental analysis (EDX) were analyzed. The adsorption of methylene blue cationic dye was studied by the magnetically modified natural clay Sepiolite under the influence of parameters such as pH, color concentration, absorbent dose and temperature. The results showed that the maximum absorbance was obtained at pH = 10. As the temperature increased, the absorption efficiency was clearly increased. Langmuir and Freundlich adsorption isotherms were used to determine the type of absorption isotherm, which shows better conformation results with Langmuir adsorption isotherm. The results were also analyzed by two kinetic models. The results of kinetic studies showed that the adsorption process follows the second-order kinetics model.
    Keywords: Methylene blue, Iranian Sepiolite, Magnetic, Adsorption isotherm, Kinetics
  • Motahhareh Mohammadpour, Afshin Pourahmad *, Leila Asadpour Pages 301-312
    Zeolites are crystalline aluminosilicates with a well-defined microporous structure. Depending on their structure and composition, zeolites are widely used as sorbents, detergents, ion-exchangers, heterogeneous catalyst and especially as host for metal oxide or metal nanostructures. Silver oxide (Ag2O), an intrinsic p-type semiconductor with band gap1.46eV, has been widely investigated as an essential material for potential practical applications in antibacterial material, photocatalysis, silver-oxide batteries, and gas sensing. In this study, the spherical structure of Ag2O NPs was synthesized in the Large Mordenite matrix. The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Transmission electron microscopy (TEM), and Scanning electron microscopy (SEM). TEM images show small spherical nanoparticles belong to Ag2O nanoparticles with mean diameter 2–14 nm. The antibacterial activity of Ag2O/Large Mordenite nanocomposite was tested against Gram- negative (E. coli) and Gram- positive (S. aureus) bacteria and compared with standard antibiotics.
    Keywords: Zeolite, Silver oxide nanoparticles, Large Mordenite, Nanocomposite, Antibacterial activity