سنتز نانوکامپوزیت زئولیت- آهن اکسید به روش کوالانسی پوشش داده شده با فیلم کربوکسی متیل سلولز و ارزیابی ویژگی‌های مکانیکی و الکتریکی آن

Abstract

<strong>زمینه مطالعه:</strong> نانوذرات سوپر پارامغناطیسی مثل آهن اکسید (Fe₃O₄) می‌توانند با بکارگیری میدان مغناطیسی خارجی براحتی بازیافت شوند. <strong>هدف:</strong> در این پژوهش میکروذرات زئولیت که سطح تماس داخلی وسیعی دارند با نانوذرات اکسیدآهن به روش کوالانسی به ‌همدیگر اتصال یافته و با کربوکسی متیل سلولز به روش بستر آمیخته پوشش داده شدند. نانوکامپوزیت تولیدشده بعنوان بستری برای تثبیت شیمیایی آنزیم آلفاآمیلاز طراحی شد و راندمان بارگذاری و راندمان تثبیت در آن محاسبه گردید. <strong>روش:</strong> برای بررسی خصوصیات سطحی و اندازه ذرات میکروسکوب الکترونی روبشی، برای تهیه برهمکنش میان اجزاء واکنش از اسپکتروسکوپی فروسرخ، برای مطالعه ساختار مواد بلوری از دستگاه پراش اشعه ایکس استفاده گردید. راندمان بار گذاری با اندازه­گیری میزان پروتئین تثبیت نشده توسط معرف برادفورد و اسپکتروفتومتری محدوده نور مرئی- فرابنفش محاسبه گردید و راندمان تثبیت اندازه­گیری فعالیت آلفا­آمیلاز به روش میلر محاسبه شد. <strong>نتایج:</strong> نتایج حاصل از میکروسکوپ­الکترونی روبشی نشان داد که نانوذرات مغناطیسی آهن بوسیله اتصال‌دهنده تری متوکسی سیلیل پروپیل آمین به یکدیگر چسبیده و نانو سیم‌های آهن را ساخته‌اند. در آزمون مکانیکی مقاومت کشش نهایی، بیشترین افزایش طول، مدول الاستیک و کرنش تا نقطه شکست به ترتیب 31/1 مگاپاسکال، 72/13میلی‌متر، 95/3 مگاپاسکال و 31/34 درصد نشان داده شد. منحنی اختلاف پتانسیل- شدت جریان غیرخطی بود که نشان‌دهنده ماهیت نیمه‌هادی فیلم نانوکامپوزیتی می‌باشد. هدایت الکتریکی در اختلاف پتانسیل 1 ولت و شدت جریان 1/0 میلی‌آمپر برابر 053/0 زیمنس بر سانتی متر محاسبه گردید و پاسخ آمپرومتریک در 450 ثانیه حدود 5/2 میکروآمپر مشاهده شد. راندمان بارگذاری و راندمان تثبیت به ترتیب 2/93 درصد و 82 درصد بدست آمد. <strong>نتیجه‌گیری نهایی:</strong> مقایسه خواص الکتریکی و مکانیکی فیلم نانوکامپوزیتی با مطالعات دیگر نشان داد که خواص مکانیکی فیلم تهیه شده و خواص الکتریکی این فیلم برای استفاده در حسگرهای زیستی بسیار مناسب می باشد. همچنین با توجه به راندمان بارگذاری و راندمان تثبیت آنزیم بالا، پتانسیل بستر نانوکامپوزیتی سنتزشده بسیار مطلوب بدست آمد.