فهرست مطالب

Iranian Journal of Analytical Chemistry
Volume:11 Issue: 1, Winter and Spring 2024
- تاریخ انتشار: 1402/12/11
- تعداد عناوین: 9
-
-
تحلیل مقایسه ای روش های پیش بینی محاسباتی برای تعادل مایع-مایع در مخلوط های سه جزئی آب- اتانول- بنزنصفحات 1-11خالص سازی اتانول یک تحقیق محوری است که استخراج مایع-مایع به عنوان یک روش خالص سازی قابل توجه در حال ظهور است. این مطالعه بر روی استفاده از حلال بنزن برای خالص سازی اتانول تمرکز دارد و تعادل مایع-مایع (LLE) را در سیستم های سه جزئی شامل اتانول، آب و بنزن بررسی می کند. مدل سازی ترمودینامیکی سیستم های اتانول-بنزن-آب در دماهای 20، 30، 40 و 55 درجه سانتی گراد انجام شد. در این مقاله، معادلات مورد استفاده برای پیش بینی کسر مولی عبارتند از: دو مایع غیر تصادفی (NRTL)، سیستم استنتاج تطبیقی عصبی-فازی (ANFIS) و شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه (MLP-ANN). البته ابتدا پارامترهای معادله NRTL با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) بهینه شدند. داده های تجربی برای آموزش روش های MLP-ANN و ANFIS، با مجموعه داده های تجربی یکسان برای همه مدل ها مورد استفاده قرار گرفت. این مدل ها اجزای مولی را در هر دو فاز تخمین زدند. با این حال، تجزیه و تحلیل مقایسه ای نشان داد که روش های MLP-ANN و ANFIS نسبت به مدل NRTL عملکرد بهتری دارند. خطاهای ریشه میانگین مربعات انحراف (RMSD) به دست آمده برای مدل های NRTL، MLP-ANN و ANFIS به ترتیب 0253/0، 0035/0 و 0017/0 بود. نتایج نشان می دهد که با وجود خطای کم پیش بینی هر سه روش، معادله NRTL بیشترین خطا و روش ANFIS کمترین خطای پیش بینی کسر مولی را دارد.کلیدواژگان: تعادل مایع-مایع، مدل دو مایع غیر تصادفی، سیستم استنتاج تطبیقی عصبی-فازی، شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات
-
صفحات 12-20در صنایع شیمیایی، دقت در محاسبات و شبیه سازی فرآیند بسیار مهم است. یکی از پارامترهای تاثیرگذار، چگالی مولی سیال در شرایط مختلف فشار و دما است. معادلات حالت (EOS) برای تعیین چگالی مولی رایج است. معمولا خطای ناشی از پیش بینی چگالی مولی با استفاده از EOS در دماها و فشارهای بالا به دلیل افزایش اثرات بین مولکولی زیاد است. علاوه بر این، با توجه به شکل EOS در مورد حجم یا دانسیته مولی، محاسبه حجم مولی در دما و فشار مشخص نیاز به روش های عددی مناسب برای ریشه یابی دارد. هدف این مقاله ارائه روشی موثر برای تخمین چگالی مولی بنزن با استفاده از دو روش یادگیری ماشینی مهم، یعنی MLP-ANN و ANFIS است. این مطالعه از 302 مجموعه داده های تجربی برای آموزش این دو روش استفاده کرد. علاوه بر این، مجموعه دیگری از 60 داده تجربی برای مقایسه خطاهای روش ها استفاده شد. معادله پنگ رابینسون (PR) نیز در این مقاله برای ارزیابی عملکرد روش های یادگیری ماشین و محاسبه چگالی مولی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که میانگین خطاهای نسبی (MRE) برای روش های MLP-ANN، ANFISو PR برای 362 نقطه داده به ترتیب 0.838، 1.791، و 4.834 درصد است. نتایج نشان داد که استفاده از روش های یادگیری ماشینی می تواند خطاهای محاسباتی را کاهش دهد، خطای پیش بینی با استفاده از معادله PR تقریبا پنج برابر MLP-ANN است. در این مقاله، روش MLP-ANN به دلیل کارایی محاسباتی و خطای کمتر در پیش بینی چگالی مولی، عملکرد بهتری از ANFIS داشت.کلیدواژگان: شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه، سیستم استنتاج تطبیقی عصبی فازی، یادگیری ماشین، PVT، معادله حالت پنگ-رابینسون
-
صفحات 21-29ویروس موزاییک تنباکو، زیان اقتصادی زیادی به تنباکو، فلفل، خیار و گل های زینتی در سراسر جهان وارد می نماید. در این مطالعه، یک سری از مشتقات جدید اکینوپسین حاوی اسیل هیدرازون با فعالیت انتی ویروسی بر علیه ویروس موزاییک تنباکو (TMV) با استفاده از محاسبات رابطه فعالیت کمیت-ساختار و اتصال مولکولی مورد بررسی قرارگرفت. آنالیز اتصال مولکولی مشتقات اکینوپسین با پروتئین ویروس موزائیک توتون (2OM3)با استفاده از نرم افزار اتوداک انجام شد و توصیف کننده هایی مانند انرژی اتصال، انرژی الکترواستاتیک و انرژی پیوند هیدروژنی محاسبه گردید. مقادیر منفی انرژی اتصال نشان داد که ماهیت اتصال این مشتقات، به عنوان لیگاند با پروتئین 2OM3قوی است. برای مدل QSAR، ابتدا مجموعه داده به دو گروه آموزش و مجموعه تست تقسیم شد. سپس توصیفگرها با استفاده از مکانیک کوانتومی، اتصال مولکولی و توصیفگرهای مولکولی محاسبه شدند. سپس مدلسازی به روش رگرسیون خطی چندگانه (MLR) انجام شد. مشخص شد که انرژی کمترین اوربیتال مولکولی اشغال نشده (LUMO) و تغییرات انرژی آزاد گیبس در مدل نقش دارند. همچنین توصیف گرهای داکینگ مولکولی مانند توصیفگرهای انرژی کل برهمکنش های واندروالس، پیوند هیدروژنی و انرژی مجموع واندوالس، هیدروژنی و حل شوندگی در مدل رگرسیونی تاثیر دارند. این مطالعه می تواند نقش مهمی در طراحی مهارکننده های ضد ویروس TMV داشته باشد.کلیدواژگان: فعالیت ضدویروسی، رگرسیون چند متغیره خطی، انرژی آزاد گیبس، انرژی پایین ترین اوربیتال مولکولی اشغال نشده، پروتئین2OM3
-
صفحات 30-43
ییک جاذب کارآمد تحت عنوان نانولوله کربنی چند دیواره/چهارچوب ایمیدازول زئولیتی-روی کبالت (MWC/ZIF) تهیه شد و برای خارج کردن یون سرب از نمونه های پساب مورد استفاده قرار گرفت. بعد از جدا کردن جاذب از محلول، مقدار یون سرب موجود در محلول بوسیله دستگاه جذب اتمی مورد اندازه گیری قرار گرفت. بر این اساس، انواع پارامترهای تجربی موثر بر روی حذف یون سرب همچون pH، قدرت یونی، زمان، دما و غلظت یون سرب مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی سینتیک جذب یون سرب بر روی نانوکامپوزیت MWC/ZIF، انواع مدلهای سینتیکی مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به یافته ها، نانوکامپوزیت تولید شده به عنوان یک روش جذبی موثر برای حذف یون سرب از نمونه های پساب در نظر گرفته شد.
کلیدواژگان: نانولوله کربنی چند دیواره، چهارچوب ایمیدازول زئولیتی-روی کبالت، یون سرب، حذف، نانوکامپوزیت -
صفحات 44-53انتخاب ویژگی ها در مطالعات رابطه کمی ساختار-فعالیت (QSAR) بسیار مهم است، زیرا عملکرد الگوریتم های یادگیری را بهبود می بخشد و هزینه های محاسباتی را کاهش می دهد. این مطالعه تاثیر هشت روش انتخاب متغیر را بر طبقه بندی لیگاندهای ایزوفورم-انتخابی برای اهداف Bcl-2 و Bcl-xL با استفاده از سه تکنیک یادگیری ماشین: شبکه کوهونن نظارت شده (SKN)، ماشین بردار پشتیبان (SVM) و تحلیل تفکیکی حداقل مربعات جزئی (PLS-DA) ارزیابی می کند. مدل های طبقه بندی با استفاده از پارامترهای ماتریس سردرگمی، اعتبارسنجی متقاطع 10-تایی و مجموعه های آزمون ارزیابی شدند.نتایج نشان می دهد که PLS-DA و SVM قابلیت های طبقه بندی مشابهی دارند و از SKN بهتر عمل می کنند. با این حال، PLS-DA گاهی برخی لیگاندها را بدون تخصیص باقی می گذارد، که SVM را به یک انتخاب قوی تر و کارآمدتر تبدیل می کند. با وجود استفاده از روش های مختلف انتخاب متغیر، هیچ مزیت واضحی برای هیچ روش خاصی یافت نشد و همه حدود 70٪ دقت طبقه بندی را در سری های اعتبارسنجی و آزمون به دست آوردند. این نشان می دهد که انتخاب روش انتخاب متغیر به طور مداوم بر نتایج در تمام تکنیک ها تاثیر نمی گذارد.اطمینان از قابلیت اطمینان متغیرهای انتخاب شده شامل ارزیابی دقیق کیفیت داده ها، مرور ادبیات و اعتبارسنجی متقاطع قوی است. حذف ویژگی های زائد برای مدل های طبقه بندی دقیق ضروری است، زیرا بسیاری از خواص فیزیکوشیمیایی ممکن است به فعالیت زیستی هدف مرتبط نباشند. در حالی که هیچ روش واحدی مدل های برتر را تضمین نمی کند، انتخاب متغیرهای مهم برای استخراج ویژگی های مرتبط حیاتی است. این مطالعه اهمیت انتخاب دقیق متغیرها در مطالعات QSAR را برجسته می کند و نقش آن را در کاهش ابعاد و بهبود تفسیر مدل ها تاکید می کند. در نهایت، این کارایی کشف دارو را با شناسایی ترکیبات ایمن تر و موثرتر افزایش می دهد و زمان و هزینه را کاهش می دهد.کلیدواژگان: روش انتخاب متغیر، QSAR، طراحی دارو، Bcl-2، Bcl-Xl
-
صفحات 54-68در این مطالعه، یک حسگر شیمیایی رنگ سنجی جدید برای تشخیص و تعیین منگنز (II) و سیستئین (Cys) با چشم غیر مسلح بر اساس سنجش جابجایی شناساگر (IDA) با استفاده از بومو پیووگالول قرمز (BPR) طراحی و توسعه داده شد. تبادل بین BPR و Cys با افزودن Cys به کمپلکس منگنز -BPR رخ داد که منجر به تغییر رنگ واضح و سریع از بنفش به سرخابی در محیط اتانول /محلول 0/10 میلی مولار بافرHEPES در 3/9 pH= با نسبت حجمی/حجمی 4:1 همراه بود. روش پیشنهادی حد تشخیص 02/0 میکرومول بر لیتر و محدوده خطی87/2-11/0 میکرومولبر لیتر برای سیستئین را نشان می دهد. علاوه بر این، بر اساس تغییرات جذب ایجاد شده و تغییر رنگ مشاهده شده ، این حسگر شیمیایی به عنوان یک دروازه منطقی "IMPLICATION" با در نظر گرفتن منگنز (II) و Cys به عنوان ورودی پیشنهاد شده است. به عنوان یک کاربرد در اندازه های مولکولی، بر اساس چنین سیگنال سریع و قابل تکرار، یک واحد حافظه متوالی در مقیاس مولکولی برای نشان دادن رفتار "قفل صفحه کلید" طراحی شده است. حسگر شیمیایی توسعه یافته تکرارپذیری رضایت بخش، دقت خوب و کاربرد موفقیت آمیز را برای تعیین انتخابی Cys در مایعات بیولوژیکی انسان فراهم می کند. همچنین دقت روش با مقایسه نتایج به دست آمده از روش پیشنهادی و روش مرجع مورد ارزیابی قرار گرفت.کلیدواژگان: نجش جابجایی نشانگر (IDA)، حسگر شیمیایی رنگ سنجی، نگنز (II)، سیستئین، رومو پیوگالول قرمز (BPR)، قفل صفحه کلید مولکولی
-
صفحات 69-77نانوسرامیک Nd2Sn2O7 با استفاده از یک روش سازگار با محیط زیست با SnCl4•5H2O و Nd(NO3)3•6H2O سنتز شدند. تجزیه و تحلیل ساختاری تشکیل نانوسرامیک Nd2Sn2O7 با اندازه 8±20 نانومتر را تایید کرد. Nd2Sn2O7 به طور کامل با استفاده از تکنیک های SEM، XRD، TGA، EDX و TEM مشخص شد. این سیستم به دلیل پایداری کلوئیدی بالای مکانیکی و بلندمدت، ویژگی یونی بزرگ و پایداری حرارتی، یک نانوکاتالیست ایده آل با استفاده از رویکرد میزبان-میهمان در نظر گرفته می شود. این روش سبز و سازگار با محیط زیست برای کاهش ترکیبات نیترو-آروماتیک با استفاده از نانوسرامیک سنتز Nd2Sn2O7 مورد آزمایش قرار گرفت. کاتالیزور قابلیت استفاده مجدد آسان و موثر را پس از تکمیل واکنش تحت تابش نور مرئی نشان داد.کلیدواژگان: نانوسرامیک، شیمی سبز، ترکیبات نیترو آروماتیک، فاضلاب
-
صفحات 78-85این مطالعه به سنتز چارچوب های آلی-فلزی بر پایهZn/La³+ با استفاده از روش هم رسوبی به کمک ماکروویو می پردازد. شناسایی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) نشان داد که نانوذرات با اندازه یکنواخت حدود 80 نانومتر تولید شده اند. طیف سنجی FT-IR حضور گروه های عاملی کلیدی را تایید کرد. پخش نور دینامیکی (DLS) اندازه های بسیار یکنواخت ذرات را نشان داد. مطالعات رهایش در شرایط آزمایشگاهی کاپتوپریل از چارچوب های آلی-فلزی Zn/La³+نشان داد که نرخ رهایش 41% طی 300 دقیقه بوده است، در حالی که برای کاپتوپریل خالص این میزان 64% بوده است. انکپسولاسیون در ماتریس چارچوب آلی-فلزی رهایش کنترل شده و پایدار دارو را تضمین کرد و مدل سینتیک مرتبه اول بهترین تطابق را نشان داد. این چارچوب های آلی-فلزی Zn/La³+ نشان دهنده پتانسیل بالایی برای سیستم های دارورسانی کنترل شده و بهبود یافته هستند.کلیدواژگان: چارچوب های آلی-فلزی، رهایش دارو، کاپتوپریل
-
صفحات 86-94تخریب فتوکاتالیستی بقایای رنگ آلی راه حلی امیدوارکننده و سازگار با محیط زیست برای چالش هایی است که موجودات زنده را به خطر می اندازد. یک نانوکاتالیست فیبری بسیار کارآمد برای حذف اسید سیاه 1، آبی اسیدی 92، قهوه ای اسیدی 214 و بنفش اسیدی 7 [رنگ های فاضلاب] به دقت ساخته، طراحی و مورد استفاده قرار گرفت. یافته ها نشان داد که مقدار نقاط کوانتومی Gd2ZnMnO6/ZnO بر راندمان تخریب تاثیر می گذارد. ادغام نقاط کوانتومی در ساختار فتوکاتالیست، جذب نور را افزایش می دهد، سرعت انتقال الکترون را تسریع می کند و راندمان انتقال بار را افزایش می دهد. عملکرد کاتالیزور با در نظر گرفتن اجزای مختلف کاتالیزور برای حذف ضایعات آلی ارزیابی شد. این مطالعه رویه های منطقی را بر اساس برهمکنش بین نانوذرات Gd2ZnMnO6 و ZnO در داخل کاتالیزور پیشنهاد کرد که می توان آنها را برای حداقل 10 چرخه بدون از دست دادن قابل توجه واکنش پذیری مجددا استفاده و بازیابی کرد.کلیدواژگان: ضایعات آلی، سرامیک، نانوکاتالیست، شیمی سبز، فوتوکاتالیست
-
Pages 1-11Ethanol (EtOH) purification is a pivotal research pursuit, with liquid-liquid extraction emerging as a significant purification methodology. This study focuses on utilizing benzene solvent for EtOH purification and investigates the liquid-liquid equilibrium (LLE) within three-component systems comprising EtOH, water, and benzene. Thermodynamic modeling of EtOH-benzene-water systems at temperatures of 20 °C, 30 °C, 40 °C, and 55 °C was conducted. In this paper, the equations used for predicting mole fraction include Non-Random Two-Liquid (NRTL), Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS), and Multilayer Perceptron Artificial Neural Network (MLP-ANN). First, the equation parameters were optimized using the particle swarm optimization (PSO) algorithm to employ the NRTL equation Experimental data was used to train the MLP-ANN and ANFIS methods, and the same experimental datasets were used for all models. These models estimated integral components across both phases, revealing effective system control across all methodologies. However, the comparative analysis indicated the superior performance of the MLP-ANN and ANFIS methods over the NRTL model. The Root Mean Square Deviation (RMSD) errors for the NRTL, MLP-ANN, and ANFIS models were 0.0253, 0.0035, and 0.0017, respectively. These results indicate that despite the low prediction error of all three methods, the NRTL equation has the highest error, and the ANFIS method has the lowest mole fraction prediction error.Keywords: Liquid-Liquid Equilibria, Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System, Artificial Neural Network, NRTL Model, Partial Swarm Optimization Algorithm
-
Pages 12-20In chemical industries, precision in calculations and process simulations is crucial. One of the most influential parameters is the molar density of a fluid under various pressure and temperature conditions. Equations of state (EOS) are common among the methods for determining molar density. Usually, the error resulting from predicting molar density using EOS is generally high at high temperatures and pressures due to the increased intermolecular effects. Additionally, due to the form of EOS concerning volume or molar density, calculating molar volume at specified temperature and pressure requires suitable numerical methods for root-finding. This article aims to present an effective method for estimating the molar density of benzene using two crucial machine learning methods, namely Multi-Layer Perceptron-Artificial Neural Network(MLP-ANN) and Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS). This study used 302 sets of experimental data to train these two methods. Additionally, another set of 60 experimental data was used to compare the errors of the methods. The Peng-Robinson (PR) equation was also employed in this article to evaluate the performance of machine learning methods better and calculate molar density. The results showed that the mean relative errors (MRE) for the MLP-ANN, ANFIS, and PR methods for the 362 data points are 0.838%, 1.791%, and 4.834%, respectively. The results demonstrated that using machine learning methods can reduce computational errors, with the error from predicting using the PR equation being almost five times that of MLP-ANN. In this article, the MLP-ANN method outperformed ANFIS due to its computational efficiency and lower error in predicting molar density.Keywords: Multi-Layer Perceptron-Artificial Neural Network, Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System, Machine Learning, PVT, Peng-Robinson Equations Of State
-
Pages 21-29Tobacco mosaic virus causes great economic damage to tobacco, pepper, cucumber and ornamental flowers all over the world. In the current work, the relationship between the structure and activity of novel series echinopsin derivatives containing acylhydrazone fragments as antiviral activity against tobacco mosaic virus (TMV) was studied using quantitative structure-activity relationship (QSAR) calculations and molecular docking analysis. Molecular docking analysis of echinopsin derivatives with tobacco mosaic virus (2OM3) protein was done using AutoDock software and descriptors such as binding energy, electroestatic energy and hydrogen bond energy were calculated. The negative values of the binding energy illustrated that the binding nature of these derivatives, as the ligand with the 2OM3 protein is strong. For QSAR model first, the dataset was divided into two groups of training and test sets. Then, descriptors were calculated using quantum mechanics, molecular docking and molecular descriptors. Then, modeling was done by multiple linear regression (MLR) method. It was found that of the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) and Gibbs free energy changes play a role in the model. Also, the descriptors of the total energy of van der Waals interactions, hydrogen bond and energy of vdW + H-bond + desolvation of the molecular docking descriptors have an effect in the regression model. This study can play an important role to design anti –TMV inhibitors.Keywords: Antiviral Activity, Multiple Linear Regression, Lowest Unoccupied Molecular Orbital (LUMO), Gibbs Free Energy, 2OM3 Protein
-
Pages 30-43
In the present research, an effective adsorbent as titled multiwall carbon nanotube/ZnCo- Zeolite imidazole frameworks (MWC/ZIF) was prepared and used for removal of Pb(II) ion from effluent samples. After separating the adsorbent from the solution, the amount of Pb(II) ion in the solution was measured using an atomic absorption device. Based on this, various experimental parameters effective on lead removal including pH, ionic strength, time, temperature, and Pb(II) ion concentration were investigated. Various kinetic models were also studied to assess adsorption kinetics of Pb(II) ions onto surface of MWC/ZIF nanocomposite. With reference to the obtained findings, the produced nanocomposite was assumed as an effective adsorption approach for removal of Pb(II) ions from effluent samples.
Keywords: Multiwall Carbon Nanotube, Znco- Zeolite Imidazole Frameworks, Pb(II) Ion, Removal, Nanocomposite -
Pages 44-53Feature selection is crucial in Quantitative Structure-Activity Relationship (QSAR) studies, enhancing learning algorithms’ performance and reducing computational costs. This study evaluates the impact of eight variable selection methods on the classification of isoform-selective ligands for Bcl-2 and Bcl-xL targets using three machine learning techniques: Supervised Kohonen Network (SKN), Support Vector Machine (SVM), and Partial Least Squares Discriminant Analysis (PLS-DA). Classification models were assessed using confusion matrix parameters, 10-fold Venetian blind cross-validation, and test sets.The results show that PLS-DA and SVM have comparable classification capabilities, outperforming SKN. However, PLS-DA occasionally leaves some ligands unassigned, making SVM a more robust and efficient choice. Despite using different variable selection methods, no clear advantage was found for any specific method, with all achieving around 70% classification accuracy in validation and test series. This suggests that the choice of variable selection method does not consistently affect outcomes across all techniques.Ensuring the reliability of selected variables involves meticulous data quality assessments, literature review, and robust cross-validation. Eliminating redundant features is essential for accurate classification models, as many physicochemical properties may be irrelevant to target bioactivity. While no single method guarantees superior models, selecting important variables is vital for extracting relevant features. This study highlights the importance of careful variable selection in QSAR studies, emphasizing its role in reducing dimensionality and improving model interpretability. Ultimately, this enhances drug discovery efficiency by identifying safer and more effective compounds, reducing time and cost.Keywords: Variable Selection Methods, QSAR, Drug Design, Bcl-2, Bcl-Xl
-
Pages 54-68A novel colorimetric chemosensor for naked-eye detection and determination of Mn2+ and cysteine (Cys) based on indicator displacement assay (IDA) was designed using bromo pyrogallol red (BPR). The indicator exchange occurred between BPR and Cys by the addition of Cys to the Mn(BPR) complex, which is accomplished by an immediate visible color change from purple to magenta, in EtOH/HEPES buffer 10.0 mmol L-1, pH 9.3 (1:4 v/v). The proposed method exhibits a 0.02 μmol L−1 detection limit and good linearity in the range of 0.11–2.87 μmol L−1 for cysteine amino acid. Additionally, the absorption and color change obtained in this chemosensor operate as an “IMPLICATION” logic gate considering Mn2+ and Cys as inputs. Eventually, based on such a fast, reversible, and reproducible signal, a molecular-scale sequential memory unit was designed to display “keypad lock” behavior. The developed chemosensor presented satisfactory repeatability, good precision, and successful application for the selective determination of Cys in human biological fluids. Furthermore, the method's accuracy was evaluated by comparing the results obtained from the proposed method and those from the reference method.Keywords: Indicator Displacement Assay (IDA), Colorimetric Chemosensor, Manganese(II), Cysteine, Bromo Pyogallol Red (BPR), Molecular Keypad Lock
-
Pages 69-77Nd2Sn2O7 nanoceramic was synthesized using an eco-friendly method with SnCl4•5H2O and Nd(NO3)3•6H2O. Structural analysis confirmed the formation of Nd2Sn2O7 nanoceramic with a size of 20±8 nm. Nd2Sn2O7 was thoroughly characterized using SEM, XRD, TGA, EDX, and TEM techniques. Due to its high mechanical and long-term colloidal stability, large ionic character, and thermal stability, this system is considered an ideal nanocatalyst employing the host-guest approach. This green and environmentally friendly method was tested for the reduction of nitro-aromatic compounds using the synthesized Nd2Sn2O7 nanoceramic. The catalyst demonstrated easy and effective reusability after the reaction was completed under visible light irradiation.Keywords: Nanoceramic, Green Chemistry, Nd2sn2o7, Nitro-Aromatic Compounds, Wastewater
-
Pages 78-85This study presents the synthesis of Zn/La³⁺-based metal-organic frameworks (MOFs) using a co-precipitation assisted microwave method. Characterization through SEM and TEM revealed uniform nanoparticles around 80 nm. FT-IR spectroscopy confirmed the presence of key functional groups. Dynamic light scattering (DLS) showed highly uniform particle sizes. In vitro release studies of captopril from Zn/La³⁺/MOFs demonstrated a 41% release rate over 300 min, compared to 64% for pure captopril. Encapsulation within the MOF matrix ensured controlled and sustained drug release, with the first -order kinetic model fitting best. These Zn/La³⁺/MOFs show promise for enhanced and controlled drug delivery systems.Keywords: Metal-Organic Frameworks, Drug Release, Captopril
-
Pages 86-94The photocatalytic degradation of organic dye residues offers a promising and eco-friendly solution to challenges that endanger living organisms. A highly efficient fibrous nanocatalyst was carefully fabricated, designed, and utilized to remove acid black 1, acid blue 92, acid brown 214, and acid violet 7 [Wastewater colors]. The findings indicated that the amount of Gd2ZnMnO6/ZnO quantum dots affects the degradation efficiency. Integrating quantum dots into the photocatalyst structure boosts light absorption, accelerates electron transfer rates, and enhances charge transfer efficiency. The catalyst's performance was assessed by considering various catalyst components for the removal of organic wastes. The study proposed rational procedures based on the interaction between Gd2ZnMnO6 and ZnO nanoparticles within the catalyst, which can be reused and recovered for at least 10 cycles without significant loss of reactivity.Keywords: Organic Wastes, Ceramic, Nanocatalyst, Green Chemistry, Photocatalyst
