فهرست مطالب

نشریه کاربرد شیمی در محیط زیست
پیاپی 55 (پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/12/08
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمد صفری، بهزاد محمدی خانقاهی، غلامحسین صفری* صفحات 1-15

    یکی از رایج ترین مشکلات مدیریت کیفیت آب دریاچه ها و مخازن در سراسر جهان است. حدود 30 تا 40 درصد از دریاچه ها و مخازن در سراسر جهان تحت تاثیر غلظت غیر طبیعی مواد مغذی بالا قرار دارند. اوتروفیکاسیون پدیده ای است که در اثر تخلیه بیش از حد مواد مغذی در یک سیستم آبی، به ویژه توسط نیتروژن و فسفر، به ویژه در دریاچه ها، مصب ها و جریان های آهسته ایجاد می شود. به دلیل مصرف بیش از حد کودهای شیمیایی و تخلیه فاضلاب های شهری و صنعتی تصفیه نشده به منابع آبی، وسعت فرآیندهای اوتروفیکاسیون از اواسط قرن گذشته به طور قابل توجهی افزایش یافته است. یکی از نشانه های بارز اوتروفیکاسیون شکوفایی متراکم جلبکی است که باعث کدورت زیاد در سیستم های آبی، کاهش اکسیژن و افزایش شرایط هیپوکسی در قسمت های عمیق تر بدنه های آبی به دلیل تجزیه گیاهان در رسوبات می شوند. علاوه بر این، توسعه انبوه سیانوباکتری های مضر (جلبک های سبز آبی)، کاهش تنوع گونه ها، تشکیل سولفید هیدروژن، افزایش مرگ و میر ماهی ها، بوی ناخوشایند و افزایش فیتوپلانکتون ها و سایر گیاهان آبزی از دیگر اثرات اتروفیکاسیون بر اکوسیستم می باشد. مواد مغذی اصلی مورد توجه نیتروژن و فسفر هستند که هر دو برای رشد جلبک ها ضروری هستند، اما نقش فسفر حیاتی تر است زیرا بسیاری از سیانوباکتری ها می توانند نیتروژن مورد نیاز خود را از نیتروژن موجود در جو از طریق تثبیت نیتروژن تامین کنند. از این رو اکثر اقدامات کنترلی اتروفیکاسیون به سمت کاهش فسفر هدایت می شوند. هدف از این مقاله مروری بررسی انواع، علل، مراحل و اثرات و در نهایت راهکارهایی کنترل، اصلاح و پیشگیری فرایند اتروفیکاسیون می باشد.

    کلیدواژگان: کیفیت آب، مواد مغذی، سیانوباکتری ها، اتروفیکاسیون، شکوفایی جلبک
  • آیدا آدینه اصل، فرزانه غفاری، محراب فلاحی سامبران* صفحات 17-31

    طبیعت مملو از نمونه هایی از مواد هوشمند یا مواد پاسخگو به محرک است. برگ های گیاه Dionaea muscipula می توانند حشرات را شکار کنند. برگچه های Codariocalyx motoriusو Helianthus annuus می توانند به سمت نور خورشید بچرخند. برگ های Mimosa pudica هنگام لمس می توانند خود را جمع کنند. آفتاب پرست یا اختاپوس بسته به شرایط یا موقعیت محیطی می توانند رنگ خود را تغییر دهند. این پدیده های طبیعی از دیرباز مورد توجه محققان قرار گرفته و تلاش های مختلفی برای تقلید از این رفتار با استفاده از مواد مصنوعی صورت گرفته است. از این نظر، سنتز، خواص و کاربرد پلیمرهای پاسخ دهنده به محرک ها به یکی از مهم ترین خطوط تحقیقاتی علم پلیمر تبدیل شده است. پلیمرهای هوشمند یا پلیمرهای پاسخ دهنده به محرک ها در نتیجه تغییرات محیطی کوچک، می توانند تغییرات قابل برگشت بزرگی در خواص فیزیکی یا شیمیایی از خود نشان دهند. آنها بسته به وضعیت فیزیکی زنجیره می توانند به یک محرک منفرد یا چندین محرک مانند دما، pH، میدان الکتریکی یا مغناطیسی، شدت نور، مولکول های بیولوژیکی و غیره پاسخ دهند که باعث ایجاد پاسخ های ماکروسکوپی در ماده می شود، مانند تورم/ فروپاشی یا انتقال های محلول به ژل. افزودن نانو پرکننده ها می تواند عملکرد این پلیمرهای پاسخ دهنده به محرک ها را (مانند تثبیت شکل، بازیابی شکل، توانایی خود ترمیم شوندگی) به دلیل سطح ویژه بالا، اثرات هسته زایی، اثرات تقویت کنندگی و عملکردهای ذاتی (مانند هدایت حرارتی، الکتریکی) افزایش دهد. این مقاله سعی دارد مروری بر روش های فیزیکی تهیه نانومواد و نانوکامپوزیت پلیمری هوشمند ارایه دهد.

    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت، نانوتکنولوژی، پلیمرهای هوشمند، تکنیک های سنتز
  • محمدرضا جلالی سروستانی، رویا احمدی* صفحات 33-40

    در این مطالعه، برهمکنش ماده انفجاری 3-پیکریل آمینو-1،2،4-تری آزول (PATO) با استفاده از محاسبات مادون قرمز (IR) و اوربیتال های پیوندی طبیعی (NBO) و اوربیتال های مولکولی مرزی (هومو و لومو) مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر منفی انرژی جذب سطحی، تغییرات آنتالپی و تغییرات انرژی آزاد گیبس حاکی از آن بود که جذب سطحی PATO بر روی سطح نانومخروط کربنی گرما ده، خودبخودی و از لحاظ عملی امکان پذیر می باشد. پارامترهای ساختاری مانند انرژی اوربیتال های هومو و لومو، گپ انرژی، الکتروفیلیسیته، پتانسیل شیمیایی، سختی شیمیایی، چگالی و انرژی نقطه صفر هم محاسبه شده و موردبحث قرار گرفتند. کاهش چشم گیر گپ انرژی بعد از جذب شدن PATO بر روی سطح نانو مخروط کربنی نشان داد که میزان واکنش پذیری آن پس از جذب شدن بر روی سطح نانوساختار بهبود چشم گیری یافته و کمپلکس های تشکیل شده میان PATO و نانو مخروط کربنی ممکن است عملکرد بهتری به عنوان یک ماده پیشرانه نوین داشته باشند.

    کلیدواژگان: جذب سطحی، نظریه تابعی چگالی، نانو مخروط کربنی، اوربیتالهای طبیعی پیوندی، مواد انفجاری
  • حجت اقبال*، مهدی احمدی سابق صفحات 41-47
    مقدمه و هدف

    تیرویید یکی از غدد مهم بدن است که میزان سوخت و ساز انرژی بدن را تنظیم می کند. این غده شکلی شبیه پروانه دارد و در جلوی نای قرار گرفته است. با توجه به شایع شدن روز افزون بیماری های مربوط به غده تیرویید و عدم وجود درمان مناسب این بیماری، تحقیق حاضر با هدف بررسی تاثیر مکمل غذایی تهیه شده از غلات بر روی تغییرات غلظت هورمون-های T3 ، T4 ، TSH در موش های نر دریافت کننده استات سرب انجام گردید.مواد و

    روش

    جهت انجام این مطالعه از 30 سر موش رت آزمایشگاهی استفاده گردید، جهت القای بیماری از استات سرب همراه با رژیم غذایی در موش استفاده شد و موش ها در گروه های درمانی با غلظت های 125، 250 و 500 میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن خود مکمل غذایی تهیه شده از غلات را دریافت کردند.

    یافته ها

    با توجه به نتایج حاصل از آزمون های هورمون های T3 ، T4 ، TSH خون موش های مورد مطالعه، می توان نتیجه گرفت که مکمل غذایی (تهیه شده از غلات) باعث بازگشت نسبی سطح هورمون های T3 ، T4 ، TSH به حالت نرمال می شود. در بررسی اثر متقابل غلظت های مورد استفاده مکمل غذایی (تهیه شده از غلات) مشخص شد که غلظت 500 میلی لیتر بر کیلوگرم دارای موثرترین اثر درمانی و غلظت 125 میلی لیتر بر کیلوگرم کمترین اثر را علیه بیماری هیپوتیروییدیسم از خود نشان می دهند.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج حاصل از این مطالعه می توان بیان نمود که مکمل غذایی (تهیه شده از غلات) اثر درمانی مناسبی جهت درمان ناهنجاری پارامترهای تیرویید می گردد.

    کلیدواژگان: غلات، مکمل غذایی، غدد تیروئید، تغییرات غلظت، رت آزمایشگاهی
  • نسیم ضیایی فر*، صابر خدایی صفحات 49-57

    یکی از مشکلات عمده امروز بشر آلودگی منابع آب است، از جمله منابع آلاینده آب، رنگ ها می باشند که از خطرناک ترین گروه های ترکیبات شیمیایی یافت شده می باشند. مالاشیت سبز در اثر واکنش های گوناگون مواد جانبی سمی تولید می کند. به دلیل سمیت بالای آن به لحاظ زیست محیطی اهمیت زیادی دارد. یکی از بهترین روش های حذف این مواد استفاده از فرایند جذب سطحی با استفاده از فناوری نانو می باشد . نانو ذرات آهن به دلیل فراوانی، ارزانی، غیر سمی بودن، واکنش سریع ، توانایی و بازده بالا در تجزیه آلاینده ها و حذف رنگ ها از آب های آلوده چنین ویژگی را دارند. در این تحقیق سنتز نانو مگنت پوشش داده شده با دی تیو کاربامات و ارزیابی عملکرد آن در حذف مالاشیت سبز از محلول های آبی انجام یافت. ویژگی ها و ساختار نانو مگنت با پوشش دی تیو کاربامات توسط FTIR, XRD, SEM بررسی شد. عوامل تجربی شامل مقدار جاذب، مقدار آلاینده ، زمان تماس و pH در سیستم ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفت. برای بررسی تعیین شرایط بهینه هر یک از این پارامترها روش تاگوچی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد بیشترین تاثیر، گرم جاذب و کمترین تاثیر مربوط به زمان تماس است.

    کلیدواژگان: تاگوچی، مالاشیت سبز، نانو مگنت، محلولهای آبی
  • مجتبی جمعیتی* صفحات 59-65

    نانولوله های کربنی (CNTs)، نماینده یکی از منحصربفردترین اختراعات در زمینه نانوتکنولوژی هستند. آنها از خواص و ویژگیهای منحصربفردی برخوردار هستند. روش های مورد استفاده برای تولید نانولوله های کربنی شامل فرسایش لیزری، تخلیه قوس الکتریکی، رسوب بخار شیمیایی، رسوب دهی بخار شیمیایی با افزایش پلاسما، رسوب لیزر پالسی، استفاده از امواج فراصوت با فرکانس پایین، گرم کردن پلیمر حجیم و کندوپاش توده ای است. CNT ها خواص مکانیکی و حرارتی بسیار خوبی دارند که به شدت به ساختار آنها بستگی دارد. CNT های مغناطیسی عامل دار در میکروسکوپ نیروی مغناطیسی مورد استفاده در زیست پزشکی نقش دارند. حد مایع و پلاستیک کایولینیت را می توان با افزودن CNT به آن افزایش داد. در زمینه پزشکی، CNT ها کاربردهای متعددی از جمله انتقال ژن به سلول ها، سرطان درمانی، دارورسانی و بازسازی بافت دارند. ماهیت آنتی اکسیدانی آنها همچنین امکان استفاده در محصولات آرایشی و بهداشتی و درماتولوژی را فراهم می کند. مهمترین خاصیت نانولوله ها، هدایت الکتریکی آنهاست که بستگی به میزان نظم قرار گرفتن اتمها، مقدار این پارامتر متغیر است. خواص آنها را می توان با ساخت کامپوزیت های آنها با فلزات بهبود بخشید. چنین فلزاتی ممکن است با روش های مختلفی از جمله واکنش حالت جامد، روش تخلیه قوس الکتریکی و تکنیک های الکتروشیمیایی وارد هسته نانولوله های کربنی شوند. مقدار گاز هیدروژن جذب شده در CNT ها بین 4/0 تا 67 درصد جرمی متغیر است.

    کلیدواژگان: هدایت الکتریکی، کامپوزیت، سنتز، نانولوله های کربنی، گرافیت
|
  • Mohammad Safari, Behzad Mohammadikhangahi, Gholamhossein Safari* Pages 1-15

    One of the most common problems is water quality management of seas and reservoirs around the world. About 30-40% of lakes and reservoirs worldwide are affected by abnormally high nutrients. Eutrophic phenomena are caused by an excess of nutrients in an aquatic system, especially by nitrogen and phosphorus, especially in lakes, estuaries and slow streams. Due to the excessive consumption of fertilizers and the discharge of untreated urban and industrial wastewater into water sources, the extent of eutrophication processes has increased significantly since the middle of the last century. One of the obvious signs of eutrophication is dense algal blooms, which cause high turbidity in water systems, decrease of oxygen and increase of hypoxia conditions in the inner parts of water bodies due to the sediments. In addition, extensive development of blue-green cyanobacteria, reduction of biodiversity, formation of hydrogen sulfide, increase in fish mortality, unpleasant odor, and increased phytoplankton and other aquatic plants, are other effects of eutrophication on the ecosystem. The main nutrients of interest are nitrogen and phosphorus, both of which are essential for algal growth, but the role of phosphorus is more critical because many cyanobacteria can obtain the nitrogen, they need from atmospheric nitrogen through nitrogen fixation. Therefore, most of the eutrophication control measures are directed towards reducing phosphorus. The purpose of this study is to investigate the types, causes, stages and factors, and finally solutions to control, modify and prevent the process of eutrophication.

    Keywords: Water Quality, nutrients, Cyanobacteria, eutrophication, Algal blooms
  • Aida AdinehAsl, Farzaneh Ghaffari, Mehrab Fallahi-Samberan * Pages 17-31

    Nature is full of examples of smart or stimuli-responsive materials. Leaves of the Dionaea muscipula (venus flytrap) can capture insects, leaflets of Codariocalyx motorius and Helianthus annuus can rotate under exposure to sunlight, leaves of Mimosa pudica can collapse when shaken or touched and Chamaeleonidae or Octopoda change their color depending on the environmental condition or situation. These natural phenomena have attracted the attention of researchers for a long time, and various attempts have been made to imitate this behavior using synthetic materials. In this sense, the synthesis, properties, and application of stimuli-responsive polymers have become one of the most important research lines of polymer science. Smart polymers or stimuli-responsive polymers undergo large reversible changes, either physical or chemical, in their properties as a consequence of small environmental variations. They can respond to a single stimulus or multiple stimuli such as temperature, pH, electric or magnetic field, light intensity, biological molecules, etc., that induce macroscopic responses in the material, such as swelling/collapse or solution-to-gel transitions, depending on the physical state of the chains. The addition of nanofillers can enhance the performance of stimuli-responsive polymers (e.g., shape stabilization, shape recovery, self-healing ability) due to high specific surface area, nucleation effects, reinforcement effects, and intrinsic functions (e.g., thermal conductivity, electrical conductivity). This research work tries to provide a wide review of physical methods of nanomaterial and smart polymer nanocomposite preparation.

    Keywords: nanocomposite, nanotechnology, smart polymers, Synthesis Techniques
  • MohammadReza Jalali Sarvestani, Roya Ahmadi* Pages 33-40

    In this study, 3-Picrylamino-1,2,4-triazole interaction with carbon nanocone dots was evaluated by infrared (IR), natural bond orbital (NBO) and frontier molecular orbital (FMO) computations. The negative values of adsorption energy, enthalpy changes, Gibbs free energy variations showed 3-Picrylamino-1,2,4-triazole adsorption on the surface of carbon nanocone is exothermic, spontaneous and experimentally feasible. Structural parameters including the energy of HOMO and LUMO orbitals, bandgap, electrophilicity, chemical potential, chemical hardness, density and zero-point energy were also calculated and discussed. The remarkable decrease in bandgap after the 3-Picrylamino-1,2,4-triazole adsorption on the surface of carbon nanocone demonstrated that the electrochemical conductivity and electrocatalytic properties increased after adsorbate interaction with the adsorbent and carbon nanocone can be used for construction of new electrochemical sensor in order to 3-Picrylamino-1,2,4-triazole detection and quantitation. In addition, this phenomenon showed 3-Picrylamino-1,2,4-triazole complexes with carbon nanocone can be a more powerful energetic substance than the pure 3-Picrylamino-1,2,4-triazole molecule without the nanostructure.

    Keywords: 2, 3-Picrylamino-1, 4-triazoleCarbon nanocone Density functional theory Natural bond orbital (NBO) Adsorption
  • Hojjat Eghbal *, Mehdia Ahmadi Sabegh Pages 41-47
    Introduction and Objective

    The thyroid gland is one of the most important glands in the body that regulates the body's energy metabolism. This gland has a butterfly-like shape and is located in front of the trachea. Due to the increasing prevalence of thyroid diseases and the lack of appropriate treatment for this disease, the present study aimed to investigate the effect of food powder (Made from grains) on changes in the concentration of T3, T4, TSH hormones in male rats. Lead acetate was performed. Materials.and

    Methods

    For this study, 30 Wistar rats were used. To induce the disease, lead acetate was used in combination with diet in mice and mice in treatment groups with concentrations of 125, 250 and 500 mg. They received food powder (Made from grains) per kilogram of body weight.

    Results

    According to the results of T3, T4, TSH tests in the blood of the studied mice, it can be concluded that food powder (Made from grains) causes a relative return of T3, T4, TSH levels to normal. In the study of the interaction of the concentrations used in food powder (Made from grains), it was found that the concentration of 500 ml / kg has the most effective therapeutic effect and the concentration of 125 ml / kg has the least effect against hypothyroidism.

    Conclusion

    According to the results of this study, it can be stated that food powder (Made from grains) is a suitable therapeutic effect for the treatment of thyroid parameters abnormalities.

    Keywords: cereals, Food supplement, Thyroid Glands, Concentration Changes, Laboratory Rat
  • Nasim Ziaei far *, Saber Khodaei Pages 49-57

    One of the major problems of today's mankind is the pollution of water sources, among the sources of water pollution are dyes, which are among the most dangerous groups of chemical compounds found. Green malachite produces toxic by products due to various reactions, and due to its high toxicity, environment are very important. One of the best ways to remove these materials is to use surface absorption process using nano technology. Iron nanoparticles have such characteristics due to their abundance, cheapness, non-toxicity, fast reaction and ability and high efficiency in the decomposition of pollutants and removal of Green malachite from polluted waters. In this research, the synthesis of nanomagnet coated with dithiocarbamate and its performance evaluation in removing Green malachite from aqueous solutions was carried out. The characteristics and structure of nanomagnet with dithiocarbamate coating were investigated by FTIR, XRD, SEM. The experimental factors including amount of adsorbent, amount of pollutant, contact time and pH were studied in discontinuous system. Taguchi method was used to determine the optimal conditions for each of these parameters. The results showed that the most effect is the amount of adsorbent and the least effect is related to contact time.

    Keywords: Taguchi, Aqueous solutions, Green malachite, nanomagnet
  • mojtaba jamiati* Pages 59-65

    Carbon nanotubes (CNTs) represent one of the most unique inventions in the field of nanotechnology. They have unique properties and characteristics. They have unique properties and characteristics. Carbon nanotubes have strong bonds between their atoms, and for this reason, they show great resistance and strength against tensile forces. But interatomic bonds in nanotubes, in addition to creating high strength, enable easy plasticity and even twisting in them. While steel only has resistance against tensile forces and does not have the necessary flexibility for twisting. The methods used to produce carbon nanotubes include laser ablation, electric arc discharge, chemical vapor deposition, plasma enhanced chemical vapor deposition, pulsed laser deposition, use of low-frequency ultrasound, bulk polymer heating, and bulk sputtering. CNTs have very good mechanical and thermal properties that strongly depend on their structure. Functionalized magnetic CNTs are involved in magnetic force microscopy used in biomedicine. The liquid and plastic limit of kaolinite can be increased by adding CNT to it. In the field of medicine, CNTs have many applications, including gene transfer to cells, cancer therapy, drug delivery, and tissue regeneration. Their antioxidant nature also allows them to be used in cosmetic and dermatological products. The most important property of nanotubes is their electrical conductivity, which varies depending on the arrangement of atoms. applications and their properties can be improved by making their composites with metals. Such metals may be introduced into the core of carbon nanotubes by various methods including solid state reaction, arc discharge method and electrochemical techniques. The amount of hydrogen gas absorbed in CNTs varies between 0.4 and 67% by mass.

    Keywords: Composite, Synthesis, Electrical Conductivity, Graphite, Carbon Nanotubes (CNTs)