Skip to main content
SUPERVISOR
Shadpour Mallakpour,Alihossein Kianfar
شادپور ملک پور (استاد راهنما) علی حسین کیانفر (استاد مشاور)
 
STUDENT
MILAD OKHOVAT
میلاد اخوت

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Preparation and characterization of nanocomposite films based on Chitosan-Tragacanth including zinc oxide nanoparticles and hybrid of zinc oxide and silver: Study of bioactivity feature and antibacterial performance
In this thesis, ZnO and their hybrid with Ag (ZnO@Ag) were used for preparation of blend nanocomposites (NCs) based on chitosan (CS) and Tragacanth gum (TG). These NCs were characterized with various techniques such as Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), Transmission Electron Microscopy (TEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) and Energy Dispersive X-ray diffraction (EDX). The FE-SEM images shows a spherical morphology for ZnO , Ag and ZnO@Ag hybrid. According to TEM images and their histogram, the average particle size for Ag was 19 nm and for ZnO@Ag hybrid (1:0.500) was 14 nm. This decreasment is caused by better dispersion of in hybrid. The NC films based on ZnO (CS-TG/ZnO) were made by different percentage of ZnO (2, 5 and 8) wt% of polymer blend. For fabrication of CS-TG/ZnO@Ag NC films, different percentage of ZnO@Ag hybrid with ratio of ZnO: Ag (1:0.125, 1:0.250 and 1:0.500) 8 wt% of total polymer blend were added to the CS-TG. The obtained NCs were studied with FE-SEM, TEM, XRD and FT-IR. According to FE-SEM data, with addition of into the CS-TG matrix the surface morphology of these NCs were changed to a rough form with good dispersion. TEM images showed a uniform dispersion of ZnO into the CS-TG/ZnO NC. The average particle size of ZnO into the CS-TG/ZnO 8 wt% NC was 27 nm according to its histogram. These NC samples were immersed in simulated body fluid (SBF) for 27 days for surveying their Bioactivity and mineralization of hydroxyapatite (HA). The CS-TG, CS-TG/ZnO 2 wt% and CS-TG/ZnO@Ag (1:0.500) 8 wt% showed a most significant of hydroxyapatite on their surface according to EDX analysis. The FE-SEM images show a tiny island of HA on the surface of NCs, which confirmed the bioactive ability of NCs. The antibacterial survey shows that, the NCs contain ZnO@Ag hybrid showed more antibacterial activity than NCs contain ZnO against Staphylococus aureus and Escherchia coli bacteria.
استفاده از ماده های غیر سمی و زیست سازگار شامل بافت آلی و نانوپرکننده های معدنی همراه با ویژگی ضد باکتریایی برای ایجاد یک بستر مناسب برای تشکیل هیدروکسی آپاتیت، HA، ضروری است. برای این منظور در این پایان نامه از نانوذره های روی اکسید، ZnO، و هیبرید آن با نانوذره های نقره،ZnO@Ag ، برای تهیه فیلم های نانوکامپوزیت آمیخته ای بر پایه کیتوسان، CS، و کتیرا، TG، CS-TG، استفاده شد. به منظور پراکندگی بهتر نانوذره ها و جلوگیری از تجمع آن ها در بافت پلیمری از امواج فراصوت استفاده شد. فیلم های نانوکامپوزیتی بر پایه روی اکسید، CS-TG/ZnO، با استفاده از درصد های گوناگون نانوذره های روی اکسید (2، 5 و 8 درصد وزنی) و برای ساخت نانوکامپوزیت های هیبریدی CS-TG/ZnO@Ag، درصد های گوناگون هیبرید نانوذره های ZnO@Ag با نسبت های نقره: روی اکسید (125/0 : 1، 250/0 : 1 و 500/0: 1) با نسبت کلی 8 درصد وزنی نسبت به وزن بافت پلیمری، ساخته شدند. نانوکامپوزیت های به دست آمده به کمک روش های گوناگون مانند میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر زمینه، FE-SEM، پراش پرتو ایکس، XRD، میکروسکوپ الکترونی عبوری، TEM، طیف سنجی زیر قرمز، FT-IR، و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس، EDX، مورد بررسی و شناسایی قرار گرفتند. تصویرهای FE-SEM، ریخت شناسی کروی را برای نانوذره های روی اکسید، نقره وهیبرید ZnO@Ag نشان داد. با استفاده از تصویر TEM و نمودار ستونی مربوط به آن، متوسط اندازه نانوذره ها برای نانوذره های نقره، 19 نانومتر و برای هیبرید نانوذره هایZnO@Ag با نسبت (500/0 : 1)، 14 نانومتر محاسبه شد. کاهش اندازه نانوذره ها می تواند ناشی از پخش شدگی بهتر نانوذره ها در هیبرید باشد. مطالعه ریخت شناسی نانوکامپوزیت ها به وسیله تصویرهای FE-SEM نشان داد که با افزایش درصد وزنی نانوذره ها در بافت پلیمری، سطح نانوکامپوزیت ها ناهموارتر می شود. هم چنین تصویر TEM حضور و پراکندگی یکنواخت نانوذره های روی اکسید را در نانوکامپوزیت CS-TG/ZnO 8 wt% نشان داد. میانگین اندازه ذره ها در فیلم نانوکامپوزیتCS-TG/ZnO 8 wt% ، 27 نانومتر محاسبه شد. نمونه های نانوکامپوزیتی برای بررسی ویژگی زیست واکنش پذیری به منظور بررسی قابلیت تشکیل هیدروکسی آپاتیت بر روی سطحشان، در محلول شبیه سازی شده بدن در دما و pH کنترل شده مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج EDX حاصل از این بررسی نشان داد که آمیخته پلیمری CS-TG و نانوکامپوزیت CS-TG/ZnO 2 wt% و نانوکامپوزیتCS-TG/ZnO@Ag (1:0.500) 8 wt% ، دارای بیشترین مقدار کلسیم نسبت به سایر نمونه ها بر روی سطحشان هستند. هم چنین تصویرهای FE-SEM این نمونه ها حضور جزایر هیدروکسی آپاتیت را بر روی سطح نانوکامپوزیت ها نشان داد که تاییدی بر ویژگی زیست واکنش پذیری همه نمونه ها می باشد. بررسی ویژگی ضد باکتریایی نانوکامپوزیت ها نشان داد که نمونه های نانوکامپوزیتی حاوی هیبرید ZnO@Ag، دارای ویژگی ضد باکتریایی بیشتری نسبت به نانوکامپوزیت حاوی روی اکسید، برای باکتری های اشریشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس به عنوان نمونه های شاخص باکتری های گرم- منفی و گرم- مثبت هستند. هم چنین این نانوکامپوزیت ها دارای ویژگی ضد باکتری قوی تری برای باکتری گرم- مثبت نسبت به گرم- منفی بودند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی