بررسی دمای کلسینه شدن بر ویژگی ساختاری، نوری و فتوکاتالیستی نانوذرات مزومتخلخل تیتانیا

در این پژوهش، نانوذرات مزومتخلخل تیتانیم دی‌اکسید به روش سل‌ژل تهیه شد. اثر دمای کلسینه‎شدن بر ویژگی ساختاری، فتوکاتالیستی و نوری نانوذرات مورد بررسی قرارگرفت. از تترابوتیل اورتوتیتانات (tbt) به‌عنوان پیش ماده تیتانیم و از اتانول به‌عنوان حلال استفاده شد. از آزمون گرماوزن‎سنجیتجزیه گرمایی تفاضلی (tgdta) برای انتخاب گستره مناسب دمایی کلسینه‎شدن، پراش پرتو ایکس (xrd) برای تعیین فازها، روش جذب سطحی هم‌دمای برونرامتتلر (bet) برای بررسی سطح ویژه و تخلخل نانوذرات، طیف‌سنجی مرئیفرابنفش (uvvis) برای بررسی ویژگی فتوکاتالیستینوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (fesem) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) برای ریخت‌شناسی ذرات استفاده شد. نتایج نشان داد با افزایش دمای کلسینه‎شدن تا c° 550، تبدیل فازی آناتاز به روتایل انجام که حضور  این دو فاز بلوری موجب بهبود ویژگی فتوکاتالیستی شد. کاف انرژی ممنوعه نانوذرات تیتانیم دی‌اکسید با افزایش دمای تهیه نمونه، کاهش یافت به‎گونه‎ای که از گستره نور فرابنفش به گستره نور مرئی منتقل شد. کاف انرژی ممنوعه تیتانیا به‎دست آمده در c° 350 برابر با 39/3 الکترون ولت بود که با افزایش دمای تهیه تا c° 550 به 08/3 الکترون ولت کاهش یافت. بالاترین درصد تخریب محلول رنگی تحت تابش نور فرابنفش مربوط به نمونه کلسینه‎شده در c° 350 (57/33 درصد) و تحت تابش نور مرئی به نمونه کلسینه‎شده در c° 550 (55/56 درصد) بود. نتایج به‌دست آمده از بررسی جذب سطحی ذرات حاکی از ساختار مزومتخلخل با حلقه پسماند نوع h4 و h2 به‎ترتیب برای نمونه‎های تهیه شده در 350 و c° 550 بود. میانگین قطر حفره‌ها برای نمونه‎های تهیه شده در 350 و c° 550 به ترتیب برابر 1/20 و 7/99 نانومتر بود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی نشان‎دهنده اندازه ذره‎های نمونه تهیه شده در c° 350 بین 25 تا30 نانومتر و برای نمونه تهیه شده در c° 550  بین 30 تا 45 نانومتر بود.

Synthesis and study of the metal-organic frameworks UiO-66-NH2 and HKUST-1 as drug carriers

In this study, the synthesis of Metalorganic frameworks UiO66NH2 and HKUST1 were performed using the solvothermal method. Then, Acetaminophen, Amoxicillin, and Ibuprofen were loaded in UiO66NH2 and Ergotamine, Acetaminophen were loaded in HKUST1 as pharmaceutical models. Subsequently, the performances of these two compounds were evaluated as carrier of these four drugs. Also, the crystalline structures of these nanoparticles were characterized by substrate spectroscopy, Xray diffraction, and. thermogravimetric analysis. Finally, UVvis spectroscopy was used to measure the release of the drugs. The results showed that ibuprofen, acetaminophen, and amoxicillin were loaded in UiO66NH2 at 1.2, 0.7 and 0.5 mg, respectively, and their release rates during two days were 25, 28 and 43 %, respectively. Also, ergotamine and acetaminophen loaded in HKUST1 were observed to be 1.07 and 0.98 mg, respectively, and their release rates were 35 and 43%, respectively.