پديد آورنده :
شمسي زاده، محمدامير
عنوان :
تثبيت گونههاي دوفلزي آهن - روتنيم بر روي ساختارهاي كروي كربني متخلخل و بررسي فعاليت پراكسيدازي آنها
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
هشت، 67ص، : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
كربن كروي مزوحفره منظم , نانوزيم , پراكسيداز , اكسايش
تاريخ ورود اطلاعات :
1403/07/14
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1403/07/17
چكيده فارسي :
در اين پژوهش نانوذرات تك فلزي و دوفلزي روتنيم و آهن بر روي ساختارهاي كربني كروي مزوحفره منظم با استفاده از روش كاهش شيميايي تثبيت شدند و فعاليت پراكسيدازي آنها در اكسايش تركيبات آمين دار مورد بررسي قرار گرفت. در ابتدا كرههاي پليمر رزورسنيول - فرمالدئيد با استفاده از رزورسينول و هگزامتيلن تترا آمين بهعنوان منبع فرمالدئيد و كوپليمر سه بلوكه پلوكسامر-407 بهعنوان قالب نرم تشكيل شدند. كرههاي پليمري سنتز شده تحت فرايند كربني شدن در دماي 600 درجه سانتيگراد در جو بياثر، با زدايش قالب نرم، منجر به تشكيل كرههاي كربني مزوحفره منظم شد. گونههاي تك فلزي و دوفلزي روتنيم و آهن با استفاده از سديم بوروهيدريد و روش كاهش شيميايي بر روي اين كرههاي كربني تثبيت و منجر به ساخت نانوزيمهاي تك فلزي و دوفلزي شدند.
فعاليت پراكسيدازي ساختارهاي سنتز شده با استفاده از سابستريت¬هاي اورتوفنيلن ديآمين و ترامتيلبنزيدين بررسي شد، مؤلفههاي سينتيك آنزيمي Vmax و Km واكنش شبه پراكسيدازي نانوزيم دوفلزي آهن - روتنيم براي اكسايش سابستريت اورتوفنيلن ديآمين به ترتيب μM.s-1 0407/0 و mM 023/0 و براي اكسايش سابستريت تترامتيلبنزيدين به ترتيب μM.s-1 0721/0 و mM 043/0 محاسبه گرديد. نتايج نشان داد كه ساختار كربني داراي آهن فعاليت پراكسيدازي نداشت. با اين وجود، كاتاليست برپايه دو فلز آهن - روتنيم با وجود استفاده كمتر از روتنيم، فعاليت مشابه و حتي بهتر از همتاي روتنيم دار، از خود نشان داد. اين مشاهده، نشان دهنده اثرات همافزايي مابين روتنيم و آهن در نانوزيم سنتز شده است.
چكيده انگليسي :
In this research, monometallic and bimetallic nanoparticles of ruthenium and iron were immobilized on ordered mesoporous carbon sphere structures using chemical reduction method, and their peroxidative activity in the oxidation of amine-containing compounds was investigated. At first, resorcinol-formaldehyde polymer spheres were formed using resorcinol and hexamethylenetetramine as a formaldehyde source and Ploxamer-407 triblock copolymer as a soft template. Synthesized polymer spheres were carbonized at 600°C in an inert atmosphere, with the removal of the soft mold, leading to the formation of ordered mesoporous carbon spheres. Monometallic and bimetallic species of ruthenium and iron were immobilized on these carbon spheres using sodium borohydride and chemical reduction method, leading to the construction of monometallic and bimetallic nanozymes.
The peroxidase activity of the synthesized structures was evaluated using orthophenylene diamine and trimethylbenzidine substrates, the enzymatic kinetic components Vmax and Km of the quasi-peroxidation reaction of iron-ruthenium bimetallic nanozyme were 0.0407μM.s-1 and 0.023mM respectively for the oxidation of orthophenylenediamine substrate and for the oxidation of tetramethylbenzidine substrate 0.0721μM.s-1and 0.043 mM were calculated. The results showed that the iron-containing carbon structure had no peroxidase activity, however, the iron-ruthenium bimetallic structure showed similar and even better activity than the ruthenium-containing counterpart despite the use of less ruthenium. This observation shows the synergistic effects between ruthenium and iron in the synthesized nanozyme.
استاد راهنما :
سياوش كاظمي موحد
استاد مشاور :
عليرضا نجفي چرمهيني
استاد داور :
حسين توكل , محمد ديناري