فهرست مطالب

شیمی و مهندسی شیمی ایران - سال چهل و سوم شماره 1 (پیاپی 111، بهار 1403)

نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران
سال چهل و سوم شماره 1 (پیاپی 111، بهار 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/03/28
  • تعداد عناوین: 15
|
  • فائزه افخمی، علیرضا سبزواری*، حسین اسلامی صفحات 1-26

    ترموژل ها با داشتن خواص انتقال فاز سل- ژل منحصر به فرد، اخیرا مورد توجه بسیاری قرار گرفته اند. این نوع از هیدروژل ها با قرار گرفتن در معرض تغییرات دمایی یک انتقال فاز را از خود نشان می دهند. این ویژگی کلید کاربرد ترموژل ها در پزشکی است. رفتار ترموژل شدن، نتیجه ی ترکیبی از مکانیسم های واکنش به حرارت چند گانه است. این مکانیسم ها شامل رفتار پایین ترین دمای بحرانی محلول، مایسل سازی و تجمع مایسلی پلیمر های سازنده ترموژل است. ترموژل ها کاربردهای گسترده ای در مهندسی پزشکی و به ویژه در مهندسی بافت دارند. قابلیت تزریق یکی از مهم ترین خواص ترموژل ها برای کاربرد در مهندسی بافت است که تطابق بالا، قابلیت بارگیری راحت سلو ل ها و فاکتور های رشد و کمک به بازسازی بافت را به این هیدروژل ها القا می کند. در سال های اخیر استفاده از ترموژل ها در دارو رسانی و مطالعه بر روی سامانه های دارو رسانی ترموژلی نیز بسیار متداول شده است. ترموژل ها می توانند دارو را به صورت هدفمند به محل مورد نظر برسانند و با محافظت از دارو در بدن، طول عمر دارو را افزایش دهند. ترموژل ها همچنین به دلیل ساختار سه بعدی متخلخلی که دارند، در پژوهش های مختلفی به عنوان محیط کشت سلولی مناسب مورد توجه قرار گرفته اند. به علاوه این مواد به عنوان غشای خود تمیز شونده به دلیل داشتن قابلیت در کاهش کپسوله سازی فیبری و تسهیل انتشار آنالیت در حسگرهای زیستی استفاده شده اند. در این مقاله سعی شد که در ابتدا به بررسی تحقیقات انجام شده در زمینه مکانیسم های عملکردی ترموژل ها و پیشرفت های حاصل شده در این زمینه پرداخته شود. در ادامه نیز با نگرشی کاربردی، تحقیقات انجام شده در زمینه استفاده از ترموژل ها در مهندسی پزشکی مانند استفاده در دارو رسانی، مهندسی بافت، کشت سه بعدی سلول/ سلول های بنیادی و غشاها و حسگرها مورد بررسی قرار گرفت.

    کلیدواژگان: ترموژل، مهندسی پزشکی، دارو رسانی، مهندسی بافت
  • ساناز زمانپور، عباس دادخواه تهرانی* صفحات 27-39
    امروزه هیدروژل های سوپرامولکولی به عنوان دسته جدیدی از ترکیبات سه بعدی مبتنی بر برهمکنش های غیر کووالانسی بدلیل روش های ساخت متنوع، آسان و ویژگی های منحصربفرد نسبت به همتای کووالانسی خود توجه بسیاری از دانشمندان علوم مختلف را به خود جلب نموده اند. لذا در پژوهش حاضر، ابتدا نانوذرات سبز سلولزی با استفاده از فرایند هیدرولیز اسیدی از پنبه تهیه و سپس به صورت جداگانه با گروه های آویزان سیتریک اسید و پیریدین به منظور ایجاد اجزا آنیونی و کاتیونی عامل دار شد. در ادامه هیدروژل های سوپرامولکولی از طریق برهمکنش های الکترواستاتیک بین اجزا یاد شده تهیه گردید. تهیه موفقیت آمیز هیدروژل با استفاده از تکنیک های پرتوسنجی فروسرخ تبدیل فوریه، میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش اشعه ایکس مورد بررسی قرار گرفت. بررسی ریخت شناسی هیدروژل ساختار متخلل حاوی حفرات با اندازه های متفاوت را نشان داد. همچنین بررسی ساختار بلوری هیدروژل بیانگر بلورینگی  بالای آن می باشد. سرانجام، حذف رنگ کاتیونی متیلن بلو از پساب های صنعتی از طریق فرایند جذب و با استفاده از هیدروژل تهیه شده به عنوان جاذب مورد بررسی قرار گرفت. همچنین اثر فاکتورهای غلت متیلن بلو و زمان تماس در دما اتاق برروی فرایند جذب بررسی شد. بررسی سینیک جذب نشان داد که فرآید جذب از سینتیک جذب مرتبه دوم پیروی می کند. بیشترین ظرفیت جذب بدست آمده برای این جاذب 97 میلی گرم بر گرم می باشد. مطالعه حاضر نشان داد که هیدروژل سوپرامولکولی تهیه شده علاوه بر ویژگی هایی مانند زیست سازگاری، قیمت ارزان و تهیه ساده و سریع، از پتانسیل مناسبی برای جذب متیلن بلو برخوردار می باشد.
    کلیدواژگان: هیدروژل، سوپرامولکول، نانوذرات سلولزی، تصفیه آب، جذب سطحی
  • سعید عظیمی*، لیلا حیدری صفحات 41-50
    آنزیم های پروتئین کیناز جفت شده با پذیرنده های پروتئینی نوع G جزو موثرترین آنزیم ها در بروز و ظهور چند بیماری مهم مانند بیماری های قلبی عروقی، فشارخون بالا و آلزایمر هستند. یکی از این آنزیم ها پروتئینی با کد اختصاصی 3v5w در بانک اطلاعاتی پروتئین ها است. مطالعه in silico بر روی برهمکنش لیگاندهای مختلف بازدارنده بر این آنزیم صورت گرفت. با استفاده از غربالگری مولکولی با روش شبیه سازی داکینگ مولکولی نتایج برهمکنش های لیگاندهای بازدارنده انتخاب شده و پروتئین هدف با محاسبه مواردی مانند انرژی اتصال لیگاندها با پروتئین هدف، بررسی برهمکنش های غیرپیوندی لیگاندها در جایگاه فعال آنزیم و تحلیل نتایج امتیازدهی داکینگ مولکولی انجام و با نتایج لیگاند بازدارنده استاندارد (پاروکستین) مقایسه شد. همچنین برای ارزیابی بهتر و انتخاب مناسب تر از میان لیگاندهای با امتیاز داکینگ بهتر خواص وابسته به جذب، توزیع، متابولیسم، دفع و سمیت (ADMET) لیگاندهای برگزیده و پاروکستین بعنوان بازدارنده استاندارد با استفاده از پلتفرم دیتا سرور ADMETLab 2.0 انجام شد. در نتیجه ترکیب (R4، S5)-5-(1و3- بنزودی اوکسول-5-ایل اوکسی متیل)-4-(4-فلورو فنیل) پی پیریدین -2-اون)  به عنوان لیگاند بازدارنده جدید با پتانسیل عملکرد بهتر، مقدار قدرمطلق انرژی اتصال بزرگتر و خواص فارماکوکینتیکی مناسب تر معرفی گردید.
    کلیدواژگان: شبیه سازی داکینگ مولکولی، بازدارنده جدید پروتئین کیناز، غربالگری مولکولی، پاروکستین، خواص فارماکوکینتیکی
  • علی علیخاصی حبیب آبادی، محمد شاهقلی*، حمیدرضا بخششی راد صفحات 51-61

    یکی از روش های اصلی در پزشکی تشخیصی، تصویربرداری توموگرافی رایانه ای است. با توجه به وجود مشکلات متعدد در استفاده از ید به عنوان اولین ماده کنتراست زا، توسعه نانوذرات کنتراست زا که مزیت چشمگیری نسبت به مولکول های ید دارند، مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه نانوذرات تری اکسید تنگستن به منظور بهبود کنتراست تصاویر توموگرافی رایانه ای به روش هم رسوبی ساخته شدند و برای پایداری و افزایش کنتراست، از التراویست به عنوان پوشش استفاده شد. برای تعیین مشخصه های نانوذرات تری اکسید تنگستن، آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، آزمون پراش پرتوایکس، مغناطیس سنجی نمونه ارتعاشی و پراکندگی نور دینامیکی و پتانسیل زتا انجام گردید. در نتایج آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی، ریخت شناسی نانوذرات شبه کروی به دست آمده است. نتایج تحلیل پراش پرتوایکس نشان داد که نانوذرات دارای فرمول شیمیایی WO3 ، بیشترین هم خوانی را با ساختار بلوری مونوکلینیک با کد مرجع JCPDSNO.43-1035 دارد. بررسی آزمون مغناطیس سنج، نمونه ارتعاشی نانوذرات را فرومغناطیس معرفی نموده و پتانسیل زتا سوسپانسیون 2±25 میلی ولت و پراکندگی نور دینامیکی را 7/383 و 2/2616 نانومتر به دست آورده است. با توجه به اعداد بدست آمده از پردازش تصاویر توموگرافی رایانه ای، 292  و 184 درصد افزایش روشنایی برای ماده تری اکسید تنگستن به ترتیب تولید شده در دمای 100 و 80  درجه سلسیوس نسبت به ماده ید مشاهده شد. بنابراین این مطالعه نشان می دهد، نانوذره تولید شده می تواند گزینه مناسبی برای تصویربرداری با ماده کنتراست زا بوده و تشخیص را برای پزشکان سهولت بخشد.

    کلیدواژگان: پردازش تصویر، مقطع نگاری رایانه ای، هم رسوبی، ماده کنتراست زا
  • مجید میرزایی*، طیبه محبی، مجید رضایی آبادچی صفحات 63-98

    استفاده از پوشش‏ های آلی، رایج ترین و به صرفه ترین روش برای حفاظت در برابر خوردگی و افزایش عمر مفید بسیاری از سازه های فلزی در محیط‏ های خورنده است. با این حال، پس از ایجاد آسیب در پوشش محافظ، فرآیندهای تخریب به سرعت گسترش می‏ یابد. برای دستیابی به عملکرد طولانی مدت پوشش در محیط خورنده، حفاظت فعال به کارگرفته شده همراه  با عیوب خود ترمیم شونده ضروری است. در مقاله مروری حاضر ابتدا ویژگی مواد خودترمیم برای کاربردهای ضد خوردگی بیان شده، سپس به طبقه‏ بندی فرآیند کپسوله‏ سازی که شامل کپسوله سازی فیزیکی و شیمیایی بوده پرداخته شده و درنهایت خلاصه ای از کارهای اخیر در زمینه سیستم های حفاظتی چند سطحی جدید ارائه شده که بر اساس رهاسازی کنترل شده گونه های ضد‏خوردگی از میکرو و نانو حامل هوشمند، در یک زمینه پوشش پلیمری است. همچنین این مقاله یک رویکرد خودترمیمی که شامل چندین مکانیسم پیشگیری و ترمیم آسیب را بوده را مورد بررسی قرار می‏ دهد، که شامل به دام افتادن یون های خورنده، مهار خوردگی و جابجایی آب از نقص های فعال می باشد. در بخش دیگر مقاله مروری بر روش های ارزیابی عملکرد پوشش‏ های خود‏ترمیم‏شونده با استفاده از تکنیک های الکتروشیمیایی، سطحی و میکروسکوپی شده است و همچنین پیشنهادهایی برای تکنیک های الکتروشیمیایی جایگزین برای ارزیابی پوشش خود ترمیم شونده بررسی می شوند. در انتها در بحث مدلینگ، به تحقیقات محاسباتی در مورد مواد خود ترمیم شونده پرداخته می شود.

    کلیدواژگان: پوشش آلی، حفاظت فعال، مواد ضد‏خوردگی، میکرو، نانوحامل، مکانیسم ‏های خود‏ترمیم ‏شوندگی
  • سلیمان رحمانی، مهدی محمودیان* صفحات 99-112
    در این تحقیق پوشش های نانوکامپوزیتی جدید بر پایه اپوکسی با درصدهای مختلف تقویت کننده رس آلی شده حاوی نانوذرات اکسید آهن و اکسید روی تهیه شد و رفتار مقاومت به خوردگی و خواص مکانیکی پوشش ها به عنوان پوشش های ضد خوردگی مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفته است. برای تهیه تقویت کننده ابتدا مونتموریلونیت توسط دو عامل سازگار کننده CTAB و  DTPMPآلی شد و سپس نانوذرات اکسیدآهن و اکسید روی بصورت مجزا روی سطح و فواصل بین لایه ای رس قرار گرفت و در نهایت برای تهیه پوشش ها، درصدهای مختلفی از تقویت کننده های تهیه شده در ماتریکس اپوکسی وارد شدند. مشاهده نتایج بیانگر توزیع بهتر نانوذرات رس آلی شده با عامل سازگار کنندهCTAB  نسبت به عامل DTPMP در ماتریس پلیمری می باشد. همچنین براساس نتایج بدست آمده از آزمون امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و افشانه نمکی (Salt Spray) مشخص شد بالاترین مقاومت به خوردگی مربوط به پوشش CTAB-Mt3-Ep می باشد و نتایج حاصل از آزمون سختی سنجی Shore D و آزمون پول آف (pull off) نشان داد که در میان پوشش های تهیه شده CTAB-Mt3-Ep بالاترین میزان مقاومت به سختی و چسبندگی را دارد. دلیل بهبود مقاومت به خوردگی و ارتقای خواص مکانیکی، ساختار ورقه ای مانند، توزیع و پراکندگی یکنواخت ذرات تقویت کننده رس در زمینه اپوکسی می باشد که با ایجاد خاصیت سدکنندگی، بطور موثری از خوردگی فلز زیرین جلوگیری می کند.
    کلیدواژگان: پوشش اپوکسی، خوردگی، نانوکامپوزیت، رس، سختی، امپدانس الکتروشیمیایی
  • صدیقه طاطیان، صدیقه زینلی* صفحات 113-128
    در این پژوهش به کمک نانوجاذب های مغناطیسی پوشش داده شده با هیومیک اسید، روشی برای تصفیه فاضلاب های رنگی پیشنهاد می شود. سطح نانوجاذب مذکور به کمک هیومیک اسید به عنوان ترکیبی که شامل گروه های هیدروکسیل، کربوکسیل و آمین می باشد، اصلاح گردید. نانوذرات اکسیدآهن (III)/ هیومیک اسید به روش هم رسوبی تهیه شدند و با استفاده از تکنیک های پراکندگی نور پویا، میکروسکوپ الکترونی عبوری، طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه، طیف سنجی پراش پرتو ایکس و مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی مورد بررسی قرار گرفتند. قطر متوسط نانوذرات در حدود nm 15 اندازه‎گیری شد. اثر دوز جاذب، زمان تماس و غلظت اولیه نیز بررسی گردید. بهترین نتایج با استفاده از mg/ml 15 از نانوذرات در مدت زمان min 45 برای رنگ متیلن بلو، mg/ml 20 از نانوذرات در مدت زمان min 30 برای رنگ ایندیگو کارمین و mg/ml 5 از نانوذرات در مدت زمان min 20 برای رنگ 4-(2- پیریدیل آزو) رزورسینول به دست آمد. در این شرایط به ترتیب 95/96 ، 34/99 و 11/99 درصد از متیلن بلو، ایندیگوکارمین و 4-(2- پیریدیل آزو) رزورسینول می توانند از محلول های ساخته شده در آزمایشگاه، حذف شوند. حداکثر ظرفیت جذب برای متیلن بلو، ایندیگوکارمین و 4-(2- پیریدیل آزو) رزورسینول به ترتیب mmol/gr 0085/0، 0439/0 و 0307/0 بود که در رنگ متیلن بلو بر مدل ایزوترم فرندلیش و در رنگ های ایندیگوکارمین و 4-(2- پیریدیل آزو) رزورسینول بر مدل ایزوترم لانگمویر منطبق گردید. در استفاده مجدد نانوجاذب ها به طور متوسط 12/94% از هر یک از رنگ ها از محیط آبی حذف شد. نتایج حاکی از کارایی نانوجاذب ساخته شده برای حذف پساب های رنگی می باشد.
    کلیدواژگان: حذف رنگ، نانوذرات اکسیدآهن مغناطیسی، هیومیک اسید، جذب، متیلن بلو، ایندیگو کارمین، 4-(2- پیریدیل آزو) رزورسینول
  • مهدی کلهر*، پوریا نوزارع، سعید عظیمی، اسماعیل وصالی، عزت الله نجفی صفحات 129-143

    در این پژوهش، ابتدا زئولیت-NaY نانومتخلخل از طریق واکنش با 3-کلروپروپیل تری اتوکسی سیلان (پیونددهنده آلی)  و در ادامه با گروه N- متیل ایمیدازول عامل دار شد. سپس نانوذرات مغناطیسی (Fe3O4) به کمک انرژی فراصوت در داخل منافذ زئولیت تشکیل و تثبیت گردید (ZY- Fe3O4@1-MeIm IL). ساختار مایع یونی-زئولیت تهیه شده به عنوان یک نانوهیبرید مغناطیسی با استفاده از تکنیک های طیفسنجی FT-IR، FE-SEM، EDX، TGA، VSM،TEM  و XRD مورد شناسایی و تایید قرار گرفت. در ادامه، عملکرد کاتالیستی آن در سنتز تعدادی از مشتقات 4-آریل-2-آمینو - بنزوپیران (کرومن) یا - نفتوپیران (بنزوکرومن) از طریق واکنش تراکمی سه جزئی آلدئیدهای آروماتیک، مالنونیتریل و دیمدون یا بتانفتول، مورد بررسی قرار گرفت. مزایای این روش شامل استفاده از نانوکاتالیست مغناطیسی ارزان قیمت، ایمن و  قابل استفاده مجدد، جداسازی آسان کاتالیست ناهمگن از محیط واکنش به کمک یک آهن ربا، زمان کوتاه انجام واکنش، بازده بالا، جداسازی آسان و سریع محصول و استفاده از حلال غیرسمی آب است که موجب شده این روش در عین سادگی، در حوزه «شیمی سبز» قرار گیرد.

    کلیدواژگان: مایع یونی N-متیل ایمیدازولیوم، زئولیت-Y مغناطیسی، نانوکاتالیست، سنتز سبز و سه-جزئی، H4-کرومن و H4-بنزوکرومن
  • رضا سندروس* صفحات 145-161
    در این پژوهش یک کاتالیست شیف-باز-کبالت (II) حاوی کرون اتر، تثبیت شده بر روی نانو ذرات سلولز (Crowned Imine-Co (II)@CNC) تهیه شد. این کاتالیست به وسیله تکنیک های SEM، IR، TGA،  XRD، EDX و TEM شناسایی گردید. این ترکیب به عنوان کاتالیست ناهمگن در سنتز پیش ماده های دارویی کرومن، مورد استفاده قرار گرفت. کرومن ها با بازده خوب (%77 تا %99) و در طی یک زمان کوتاه 20 دقیقه از طریق واکنش بین دی کتون ها، مالونونیتریل و مشتقات مختلف بنزیل الکل در حلال آب سنتز شدند. استفاده مجدد از کاتالیست بازیافتی (تا 4 مرتبه) تغییری در بازده واکنش ایجاد نکرد. وجه تمایز این روش با سایر روش های سنتز کرومن ها با استفاده از مشتقات بنزیل الکل بجای بنزآلدئید می باشد.
    کلیدواژگان: شیف باز، کرون اتر، نانوذرات سلولز، کرومن، بنزیل الکل
  • عزت الله نجفی*، محمد جانقوری، حمید عابدی صفحات 163-177

    با توجه به نیازهای روز افزون جوامع بشری به استفاده از ادوات نوری و هزینه بالا و دیگر مشکلات استفاده از مواد معدنی در تهیه قطعات نورگسیل غیرآلی، اخیرا کمپلس های فلزی و پلی مر های آلی برای تهیه قطعات نوری با کاربرد بالابسیار مورد توجه قرار گرفته اند.کمپلکس های فلزی به خاطر سنتز راحت تر، پایداری گرمایی بالاتر و انتشار نور در طول موج های مختلف و بازه گسترده از توجه زیادی برخوردار هستند. در این کار پژوهشی، پنج کمپلکس قلع (IV) از واکنش دی فنیل قلع (IV) دی کلرید با مشتقات لیگاند 8-هیدروکسی کینولین جهت استفاده به عنوان ماده فلوئورسانسی در تهیه دیودهای نورگسیل آلی (OLED) تهیه شدند. ترکیبات تهیه شده با استفاده از تکنیک های آنالیز عنصری و طیف سنجی مرئی-فرابنفش، زیر قرمز، 1H NMR و119Sn مورد شناسایی قرار گرفتند. جزئیات واکنش مورد بررسی قرار گرفتند. ترکیبات تهیه شده به عنوان مواد دوپ شده الکترولومینسانسی سبز-زرد جهت ساخت دیودهای نورگسیل آلی با صورت بندی کلی ITO/PEDOT:PSS(90 nm)/PVK:PBD:tin-complex(80 nm)/Al(200 nm) مورد استفاده قرار گرفتند. PVK (پلی وینیل کاربازول) و PBD (2-(4-بی‎فنیلیل)5-فنیل-4،3،1-اکسادی آزول) به ترتیب به عنوان مواد انتقال دهنده حفره و الکترون با کمپلکس های قلع به عنوان لایه نشری دوپ شدند. بررسی نتایج خواص نوری کمپلکس ها نشان می دهد که جایگزینی استخلاف های الکترون دهنده با استخلاف های الکترون کشنده منجر به یک جابجایی قرمز در طیف جذبی و نشری کمپلکس ها شده است و اینکه استفاده از گروه های استخلافی در تهیه کمپلکس ها می تواند فاکتور مناسبی جهت  تنظیم و تغییر طول موج نشری آنها باشد. خواص الکتریکالی دیودهای تهیه شده مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که استفاده از ترکیبات قلع در تهیه دیودهای نورگسیل ایده مناسبی بوده و می تواند مسیر جدیدی پیش روی دانشمندان جهت تهیه ادوات نوری با کارآیی بالا قرار دهد.

    کلیدواژگان: کمپلکس دی فنیل قلع (IV)، فتولومینسانس، الکترولومینسانس، دیود نورگسیل آلی
  • سیده هدی موسوی، طاهره خزلی*، علی دانش فر صفحات 179-194
    در این پروژه روشی ساده و کم هزینه برای استخراج همزمان دیمن هیدرینات و امپرازول از سرم خون، ادرار و نمونه های دارویی گزارش شده است. روش پیشنهادی مبتنی بر میکرو استخراج فاز جامد پخشی توسط جاذب اکسید گرافن اصلاح شده است. پلی فنول های عصاره رزماری در حضور اسید آمینه لیزین و فرمالدهید پلیمریزه می شوند و سطح اکسید گرافن را عامل دار می کنند. برای شناسایی کامپوزیت سنتز شده از طیف سنجی زیر قرمز- تبدیل فوریه (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی- گسیل میدانی (FE-SEM)، پراش پرتو ایکس (XRD)، اسپکتروسکوپی پاشنده انرژی (EDS) و رامان استفاده شد. آنالیز همزمان دیمن هیدرینات و امپرازول به وسیله کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا مجهز به آشکارساز فرابنفش/مرئی (HPLC-UV) انجام شد. نتایج ارزیابی کار منجر به دستیابی به محدوده خطی µg/L 400-1، حدود تشخیص µg/L 48/33-0/0، و ضرایب همبستگی (R2) بیش از 9991/0 برای هر دو گونه شد. درصد بازیابی (بیش از 3/94) به دست آمده از آنالیز نمونه های حقیقی سرم خون و ادرار نشان دهنده دقت بالای روش و عدم وجود اثر ماتریس می باشد. آزمون F برای مقایسه دقت و آزمون t برای مقایسه صحت روش پیشنهادی با روش های طیف سنجی فرابنفش/مرئی بر روی قرص دیمن هیدرینات و کپسول امپرازول استفاده شد و نتایج نشان داد که تفاوت معنی داری بین پاسخ به دست آمده از دو روش وجود ندارد.
    کلیدواژگان: دیمن هیدرینات، امپرازول، میکرو استخراج فاز جامد پخشی، اکسید گرافن اصلاح شده
  • مینا خنجری جاپلقی، مرجان جبلی جوان*، لیلا یوسف تبار میری صفحات 195-215
    گیاه گل جالیز (سیستانچه توبولوزا) ،گیاه انگلی چند ساله، یکی از منابع گیاهی مجاز به عنوان (Cistanche herb) در فارماکوپه ژاپنی-چینی است و در مناطق صحرایی خشک و نیمه خشک رشد می کند. این گیاه به عنوان راه حلی برای بیابان زدایی و ممانعت از گرمایش جهانی به شمار می آید. ترکیبات فنلی و غیرفنلی موجود در این گیاه دارای اثرات دارویی متنوع و خواص آنتی اکسیدانی است که در سلول زنده از اهمیت بالایی برخوردارند. هدف از بررسی ترکیبات موجود در گیاه گل جالیز، ارزیابی سیستماتیک رفتار آنتی اکسیدانی و ایجاد رابطه بین ساختار شیمیایی و فعالیت آنتی اکسیدانی ترکیبات موثره این گیاه از طریق بررسی مکانیسم تشکیل رادیکال های آزاد و انرژی شکسته شدن پیوند های مدنظر در ساختار شیمیایی ترکیبات موجود در آن است. بررسی های انجام گرفته با نظریه تابعیت چگالی (DFT) و روش تئوری 6-311++G(d,p) B3LYP/ DFT/ در دو فاز گاز و آب نشان داد که کمترین میزان آنتالپی تفکیک پیوند (BDE) و تجزیه ی پروتون (PDE) در میان رادیکال های ایجاد شده از ساختارهای کانکانول و آرجیول، متعلق به رادیکال شماره 4 آرجیول است که در نتیجه ی حذف اتم هیدروژن از کربن شماره 10 آن ایجاد شده است. نتایج محاسبات نشان می دهد که این ترکیب همچنین در برخورد با رادیکال های اکسیژنی نظیر رادیکال هیدروکسید بهترین نتیجه را داشت (منفی ترین مقدار بدست آمده برای تغییرات آنتالپی (HΔ) و انرژی آزاد گیبس (GΔ).
    کلیدواژگان: نظریه تابعیت چگالی، خواص آنتی اکسیدانی، گیاه بیابانی، گل جالیزی اویک
  • احمد توکلی، مسلم توکل*، محبوبه محمودی، فاطمه انوری صفحات 217-238
    در این مطالعه، تاثیر پرتودهی الکترونی پوست میگو، زمان، غلظت اسید کلریدریک و غلظت هیدروکسید سدیم بر فرآیند استخراج کیتین و تولید کیتوزان بررسی شد. ویژگی های محصولات با آزمون های طیف سنجی فروسرخ، پراش پرتو ایکس، گرماسنجی وزنی، گرانروی سنجی، قدرت جذب آب و چربی و خواص ضد میکروبی ارزیابی شد. میزان و سرعت حذف مواد معدنی و پروتئین با افزایش غلظت اسید و باز تا حدی افزایش یافت و سپس ثابت شد. معدنی زدایی با اسید کلریدریک 5/0 مولار در زمان 6 ساعت و پروتئین زدایی با سود 1 مولار در دمای 65 درجه سلسیوس به مدت 6 ساعت به عنوان فرآیند مناسب استخراج کیتین، پیشنهاد شد. پرتودهی موجب کاهش زمان مورد نیاز فرآیندهای معدنی زدایی و پروتئین زدایی شد. کلسیم باقی مانده در پوست های پرتودهی نشده و پرتودهی شده با دز 30 کیلوگری پس از 6 ساعت تیمار با اسید کلریدریک 5/0 مولار، به ترتیب 75/13 و 75/9 میلی گرم بر گرم بود. افزایش دز پرتودهی در بازه 10-100 کیلوگری، منجر به کاهش وزن مولکولی، افزایش درجه استیل زدایی و کاهش بلورینگی کیتوزان شد. بسته به دز پرتودهی و شرایط استیل زدایی، کیتوزان با درجه استیل زدایی بین 60-95 درصد و وزن مولکولی  105×1/2 -104×3/2 تولید شد. قدرت جذب آب و چربی بسته به دز پرتودهی به ترتیب در محدوده 650-860 و 360-540 بدست آمد. حداقل غلظت مهارکنندگی و حداقل غلظت باکتری کشی کیتوزان های تولیدی، علیه اشرشیا کولای به ترتیب در محدوده 6/0-8/0 و 4/1-5/2 و علیه استافیلوکوکوس اورئوس به ترتیب در محدوده 5/0-7/0 و 8/0-5/1 میلی گرم بر میلی لیتر متغیر بود. قطر هاله عدم رشد، برای باکتری های یاد شده با افزایش دز پرتودهی از صفر به 99 کیلوگری به ترتیب از 7/3 به 2/17 و از 5 به 8/18 میلی متر افزایش یافت. با توجه به نتایج به نظر می رسد، پرتودهی الکترونی روشی امیدوار کننده برای تولید کیتین و کیتوزان با خواص منحصر به فرد برای کاربردهای مختلف است.
    کلیدواژگان: پوست میگو، کیتین، کیتوزان، پرتو الکترونی
  • بهزاد خلیلی*، خاطره غیوری، شهناز ایزدی صفحات 239-257
    خواص مایعات یونی با ترکیب کردن کاتیون ها و آنیون های مختلف برای اهداف خاص  قابل کنترل است. در این کار از نظریه ی تابعی چگالی در سطح نظری M06-2X/6-311++G(2d,2p) استفاده شده است تا تاثیر استخلاف های مختلف بر خواص الکتروشیمیایی و شیمی فیریکی مایعات یونی بر پایه ی پیریدینیوم شامل کاتیون های 4- X- دی متیل پیریدینیوم[4-XDMPy]+، :X) NH2، OMe، Me، H، Cl، CHO، CF3، CN و (NO2 و آنیون تترا فلوئورو بورات ([BF4]-) بررسی شود. پتانسیل حد کاتد و حد آند، محدوده الکتروشیمیایی، مقادیر انتقال بار، پارامترهای ساختاری و خواص مکان شناسی مایعات یونی محاسبه شده است. نتایج نشان می دهند که قدرت برهمکنش بین کاتیون و آنیون با افزایش قدرت الکترون کشندگی استخلاف ها در روی موقعیت 4 حلقه پیریدینیوم کاتیون ها افزایش می یابد. با توجه به مقادیر انرژی برهمکنش محاسبه شده (از 71/104- تا  59/90- کیلوکالری بر مول)، ترتیب پایداری مایعات یونی مورد مطالعه به صورت [NO2-DMPy][BF4] > [CN-DMPy][BF4] > [CF3-DMPy][BF4] > [CHO-DMPy][BF4] > [Cl-DMPy][BF4] > [H-DMPy][BF4] > [Me-DMPy][BF4] > [OMe-DMPy][BF4] > [NH2-DMPy][BF4]  است. مقایسه بار اتم ها از تحلیل اوربیتال پیوند طبیعی، نشان می دهند که تشکیل پیوند هیدروژنی همراه با مقداری انتقال بار از آنیون ها به کاتیون ها در مایعات یونی می باشد و انتقال بار برای استخلاف های الکترون کشنده CHO)) بیشتر از استخلاف های دیگر در مایعات یونی [4-XDMPy][BF4] است. با توجه به مقادیر محدوده الکتروشیمیایی مایعات یونی مورد مطالعه (از 73/2 تا 32/4 ولت)، پیش بینی می شود که مایعات یونی حاوی استخلاف های الکترون دهنده، الکترولیت مناسب تری نسبت به مایعات یونی دیگر جهت استفاده در واکنش های الکتروشیمیایی باشند.
    کلیدواژگان: مایعات یونی، کاتیون پیریدینیوم، نظریه ی تابعی چگالی، محدوده الکتروشیمیایی
  • سعید حبیبی نژاد، محمدرضا گرمسیری*، سعید غفاری صفحات 259-267
    تراکم پذیری دوغاب نقش بسیار چشمگیری در عملکرد تجهیزات پیشرفته آبگیری مانند تیکنرهای خمیری و فیلترها دارد. از آنجا که تراکم پذیری دوغاب های معدنی تابع نیروهای بین ذرات است، مطالعه این نیروها می تواند برای یافتن راه حل عملی برای بهبود تراکم پذیری موثر باشد. یکی از روش های بهبود تراکم پذیری دوغاب های معدنی، استفاده از مواد شیمیایی (سطح ساز ها، Surfactants) بمنظور تغییر نیروهای بین ذرات است. در این پژوهش تاثیر سطح سازهای آنیونی سدیم دو دسیل سولفات (SDS) و سدیم لوریل اتر سولفات (SLES) بر تراکم پذیری و قابلیت فیلترشوندگی باطله فراوری سنگ آهن  و نیز مکانیسم عملکرد این دو سطح ساز بررسی شد. بدین منظور آزمایش های قیف بوخنر برای ارزیابی تاثیر سطح سازها بر تراکم پذیری و فیلترشوندگی دوغاب انجام شد. سپس برای ارزیابی برهمکنش احتمالی بین سطح ساز و فلوکولانت آزمایش های ته نشینی انجام شد. نهایتا بمنظور ارزیابی مکانیسم عملکرد این سطح سازها اندازه گیری پتانسیل زتا، ارزیابی شکل قطره و انجام آزمایش های FTIR  و TG-DTA مد نظر قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از این دو سطح ساز آنیونی SDS  و  SLESتاثیر معناداری بر کاهش رطوبت کیک فیلتر دارند. همچنین نرخ مصرف بهینه این مواد حدود 90 گرم بر تن بود و میانگین کاهش رطوبت در کیک فیلتراسیون حدود 3٪ بدست آمد. همچنین نشان داده شد که این دو سطح ساز با تغییر پتانسیل زتا و ایجاد آبرانی سطوح جامد، موجب بهبود تراکم پذیری دوغاب می شود. نهایتا اینکه در حضور این دو سطح ساز در کنار فلوکولانت، سرعت ته نشینی بطور چشمگیری بهبود یافت بطوریکه بیش از پنج برابر افزایش یافت. این نتایج نوید بخش این نکته است که استفاده از این سطح ساز ها موجب بهبود تراکم پذیری دوغاب (در تیکنرهای خمیری و فیلتراسیون) می شود و بازیابی آب بیشتر از باطله فراوری سنگ آهن ممکن می شود. بدین ترتیب با استفاده از SDS و SLES استفاده از روش های پیشرفته انباشت باطله مانند Stacking و دستیابی به معدنکاری پایدار محقق می شود.
    کلیدواژگان: آبگیری، تراکم پذیری، سطح ساز، باطله، فراوری سنگ آهن
|
  • Faezeh Afkhami, Alireza Sabzevari *, Hossein Eslami Pages 1-26

    Thermogels, having unique sol-gel phase transition properties, have recently received much attention. These types of hydrogels show a phase transition when exposed to temperature changes. This feature is the key to the application of thermogels in medicine. The thermogelling behavior is the result of a combination of multiple heat response mechanisms. These mechanisms include the behavior of the lowest critical temperature of the solution, micellization and micellar aggregation of thermogel-forming polymers. Thermogels have wide applications in medical engineering and especially in tissue engineering. Injectability is one of the most important properties of thermogels for use in tissue engineering, which induces high compatibility, easy loading of cells and growth factors, and help in tissue regeneration to these hydrogels. In recent years, the use of thermogels in drug delivery and the study of thermogel drug delivery systems have become very common. Thermogels can deliver the drug to the desired location in a targeted manner and increase the life of the drug by protecting the drug in the body. Thermogels have also been considered as a suitable cell culture medium in various researches due to their three-dimensional porous structure. In addition, these materials have been used as self-cleaning membranes due to their ability to reduce fibrous encapsulation and facilitate analyte diffusion in biosensors. In this article, an attempt was made to review the research conducted in the field of functional mechanisms of thermogels and the progress achieved in this field. In the following, with a practical attitude, the research conducted in the field of using thermogels in medical engineering, such as use in drug delivery, tissue engineering, 3D culture of cells/stem cells, and membranes and sensors, was examined.

    Keywords: Thermogel, Medical Engineering, Drug Delivery, Tissue Engineering
  • Sannaz Zamanpour, Abbas Dadkhah Tehrani * Pages 27-39
    Nowadays, supramolecular hydrogels as a new type of three-dimensional compounds based on non-covalent interactions have attracted the attention of many scientists of different sciences due to their diverse and easy preparation methods and unique characteristics compared to their covalent counterparts. Therefore, in the present research, green cellulose nanoparticles was prepared from cotton by acid hydrolysis process and then separately functionalized with citric acid and pyridine pendant groups in order to create anionic and cationic components. Next, supramolecular hydrogels were prepared through electrostatic interactions between the mentioned components. The successful preparation of hydrogel was investigated using Fourier transform infrared spectroscopy, SEM and X-ray diffraction. Study of the morphology of the hydrogel showed a porous structure containing holes of different sizes. Also, the investigation of the crystal structure of the hydrogel showed its high crystallinity. Finally, the removal of methylene blue cationic dye from industrial wastewater was investigated through the absorption process and using the prepared hydrogel as an adsorbent. Also, the effect of methylene blue initial concentration and contact time at room temperature on the absorption process was investigated. The study of absorption kinetics showed that the absorption process follows the second-order absorption kinetics. The maximum absorption capacity obtained for this adsorbent was 97 mg/g. The present study showed that the prepared supramolecular hydrogel, in addition to features such as biocompatibility, avalability, and simple and fast preparation, has a good potential for methylene blue absorption.
    Keywords: Hydrogel, Supramolecule, Cellulose Nanoparticle, Wastewater Treatment, Adsorption
  • Saeid Azimi *, Leila Heydari Pages 41-50
    The G-protein receptor kinases are members of the most effective enzymes in the incidence of some important disease such as cardiovascular diseases, hypertension and Alzheimer’s disease. One of these enzymes is a protein with PDB code: 3v5w in the protein data bank. The in-silico study on the interaction of variety of inhibitor ligands with this enzyme was performed. The results of the interaction between selected ligands and target protein were investigated and analyzed using molecular screening by molecular docking simulation methods. The calculations of some factors such as binding energy between ligands and target protein, non-bonding interactions of ligands in the active site of enzyme and analysis of the result of molecular docking scoring were performed. The results were compared with a standard inhibitor (Paroxetine). Furthermore, to better evaluate and correct the selection of the lead compound, the related properties of absorption, distribution, metabolism, excretion and toxicity (ADMET) of high-scored ligands were compared with pharmacokinetic factors of Paroxetine using ADMETLab 2.0 data server platform. As the result, the compound L10, (4R,5S)-5-(1,3-benzodioxol-5-yloxymethyl)-4-(4-fluorophenyl)piperidin-2-one was introduced as a novel potent inhibitor ligand which has the better potency, more binding energy and more  appropriate pharmacokinetic properties.
    Keywords: Molecular Docking Simulation, Novel Inhibitor Of Protein Kinase, Molecular Screening, Paroxetine, Pharmacokinetic Properties
  • Ali Alikhasi Habib Abadi, Mohamad Shahgholi *, Hamidreza Bakhsheshi-Rad Pages 51-61

    Computed tomography imaging can help in the diagnosis of diseases in the early stages and provide important information about the pathology of processes. Computed tomography imaging relies heavily on the development of complex contrast agents to detect biological processes even in the cells. Nano contrast agents have a significant advantage over iodine-based molecules like creating high contrast and long circulation in blood. In this study, Tungsten trioxide nanoparticles were fabricated by the co-precipitation method to improve the contrast in computed tomography images; and to stabilize and increase contrast, Ultravist was used as coating utilizing the ultrasonic bath method. To determine the characteristics of Tungsten trioxide nanoparticles, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), x-ray diffraction test (XRD), vibrating sample magnetometer (VSM), dynamic light scattering (DLS), and zeta potential were performed. The result of the SEM test indicates nanoparticles morphology. The result of X-ray diffraction analysis showed that nanoparticles have the chemical formula (WO3) and have more adjustment with Monoclinic Crystal system coding JCPDSNO-43-1035. The vibration Sample Magnetometer proved that the nanoparticles are Ferromagnetism agents. To illustrate the suspension stability and also particle dimension, zeta-potential and optical Dynamic-Dispersion have been used. Zeta potentiality was 25±2 Millivolt (mv) and optical Dynamic-Dispersion was 383.7, 2616.2 nm. And finally, Scanning findings have been compared with iodine-based molecules indicating that in similar density, nanoparticles (WO3) with Ultravist cortex have higher contrast and better image clarity.

    Keywords: Image Processing, Computed Tomography, Co-Precipitation, Contrast Agent
  • Majid Mirzaee *, Tayyebeh Mohebbi, Majid Rezaei Abadchi Pages 63-98

    The use of organic coatings is the most common and cost-effective way to protect against corrosion and increase the useful life of many metal structures in corrosive environments. However, once the protective coating is damaged, the degradation processes spread rapidly. To achieve long-term coating performance in a corrosive environment, applied active protection along with self-healing defects is essential. In this review article, firstly, the characteristics of self-healing materials for anti-corrosion applications are stated, then the classification of the encapsulation process, which includes physical and chemical encapsulation, is discussed, and finally, a summary of recent works in the field of new multi-level protection systems is presented. It is based on the controlled release of anticorrosive species from smart micro- and nano-carriers in a polymer coating field. Also, this paper examines a self-healing approach that includes several damage prevention and repair mechanisms, including trapping of corrosive ions, corrosion inhibition, and water displacement from active defects. In the other part of the article, a review of the methods of evaluating the performance of self-healing coatings using electrochemical, surface and microscopic techniques is provided, and also suggestions for alternative electrochemical techniques for evaluating the self-healing coating are reviewed. Finally, in terms of modeling, computational research on self-healing materials is discussed.

    Keywords: Organic Coating, Active Protection, Anti-Corrosion Materials, Micro, Nanocarrier, Self-Healing Mechanisms
  • Soleiman Rahmani, Mehdi Mahmoudian * Pages 99-112
    In this work, new nanocomposite coatings based on epoxy with different percentages (wt.%) of organic clay containing iron oxide and zinc oxide nanoparticles as additives have been prepared. In this context, iron oxide (Fe3O4) and zinc oxide were primarily prepared by a chemical coprecipitation method. Next, intercalated montmorillonite K10 (Mont K10) was synthesized by stabilization of surface-active ingredients such as cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and diethylenetriamine penta methylene phosphonic acid (DTPMP). The prepared Fe3O4 or ZnO were then located within the interlayers and on the external surface of the organoclay to fabricate the novel additives. These additives were dispersed in the epoxy resin and used as nanocomposite coating on the substrate. The structure and morphology of coatings were characterized using XRD, FT-IR and SEM. The effect of adding nanoparticles on the corrosion resistance behavior and mechanical properties of the coatings were investigated by Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), Salt Spray, pull off and Hardness test. The results of EIS and Salt Spray tests showed that the corrosion resistance of the coating significantly improved by incorporation of CTAB-modified clay in the epoxy matrix. Furthermore, according to the results of pull off and Shore D tests, the mechanical properties such as interfacial adhesion and hardness of coating containing CTAB-clay showed the best performance. In addition, SEM images showed that embedded nanostructures in epoxy coating resulted in a denser, more uniform and less porous layer in comparison with pure epoxy which can effectively prevent the corrosion of the underlying metal by creating high blocking properties.
    Keywords: Epoxy Coating, Corrosion, Nanocomposite, Clay, Hardness, Electrochemical Impedance
  • Sedigheh Tatian, Sedigheh Zeinali * Pages 113-128
    In this research, a method for treating colored wastewater is proposed by magnetic nanoabsorbents coated with humic acid. The surface of the mentioned nanoabsorbent was modified with humic acid as a combination that includes hydroxyl, carboxyl and amine groups. Iron(III) oxide/humic acid nanoparticles were prepared by co-precipitation method and analyzed using dynamic light scattering techniques, transmission electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction spectroscopy and vibrating sample magnetometer. The average diameter of nanoparticles was measured around 15 nm. The effect of adsorbent dose, contact time and initial concentration was also investigated. The best results are obtained by using 15 mg/ml of nanoparticles in 45 min for methylene blue dye, 20 mg/ml of nanoparticles in 30 min for indigo-carmine dye and 5 mg/ml of nanoparticles in 20 min for 4-(2-pyridylazo)resorcinol dye was obtained. In these conditions, 95.96, 99.34 and 99.11% of methylene blue, indigo carmine and 4-(2-pyridyl azo) resorcinol can be removed from the solutions made in the laboratory ,respectively. The maximum absorption capacity for methylene blue, indigo carmine, and 4-(2-pyridyl azo)resorcinol was 0.0085, 0.0439, and 0.0307 mmol/g respectively, which was based on the Freundlich isotherm model for methylene blue and for indigo carmine and 4-( 2- Pyridyl azo) resorcinol was fitted to the Langmuir isotherm model. In the reuse of nanoabsorbents, an average of 12.94% of each color was removed from the aqueous medium. The results indicate the efficiency of the nanoabsorbent for the removal of colored wastewater.
    Keywords: Water Decolorization, Magnetic Iron Oxide Nanoparticles, Humic Acid, Adsorption, Methylene Blue, Indigo Carmine, 4-(2-Pyridylazo) Resorcinol
  • Mehdi Kalhor *, Pouria Nozare, Saeid Azimi, Esmail Vessally, Ezzatollah Najafi Pages 129-143

    In this research, at first, nanoporous zeolite-NaY was functionalized through reaction with 3-chloropropyltriethoxysilane (organic linker) and then with N-methylimidazole group. Then magnetic nanoparticles (Fe3O4) were formed and stabilized under ultrasonic energy conditions on the surface and internal pores of zeolite-Y (1-MeIm IL@ZY-Fe3O4). The structure of zeolite-ionic liquid prepared as a magnetic nanohybrid using the techniques of FTIR, FESEM, EDS, TGA, BET, XRD and VSM instrumental analyses were identified and confirmed. At the next step, its catalytic performance in the synthesis of a number of 4-aryl-2-amino benzopyran (chromene) or 4-aryl-2-amino naphthopyran (benzochromene) derivatives was investigated through the three-component condensation reaction of aromatic aldehydes, malononitrile and dimedone or β-naphthol, at ambient temperature and aqueous medium. The advantages of this method include the use of cheap, safe and reusable nanocatalyst, easy separation of the heterogeneous catalyst from the reaction medium with the using of a magnet, short reaction time, high yield, easy and fast separation of the product, and the use of non-toxic water solvent, that has made this method in simplicity, be in the scope of "green chemistry".

    Keywords: N-Methylimidazolium Ionic Liquid, Magnetic Zeolite-Y, Nanocatalyst, Green, Three-Component Synthesis, 4H-Chromene, 4H-Benzochromene
  • Reza Sandaroos * Pages 145-161
    this research, a Schiff base-cobalt (II) catalyst containing crown ether, stabilized on cellulose nanoparticles (Crowned Imine-Co (II)@CNC) was prepared. This catalyst was identified by SEM, IR, TGA, XRD, EDX and TEM techniques. This compound was used as a heterogeneous catalyst in the synthesis of chromenes. Chromenes were synthesized with good efficiency (77% to 99%) and within a short time of 20 minutes through the reaction between diketones, malononitrile and various benzyl alcohol derivatives in water solvent. Reusing the recycled catalyst (up to 4 times) did not change the reaction efficiency. The difference between this method and other methods of synthesizing chromenes is by using benzyl alcohol derivatives instead of benzaldehyde.
    Keywords: Schiff Base, Crown Ether, Cellulose Nanoparticles, Chromene, Benzyl Alcohol
  • Ezzatollah Najafi *, Mohammad Janghouri, Hamid Abedi Pages 163-177

    Five 8-hydroxyquinoline complexes of tin were prepared by reacting diphenyltin dichloride with 8-hydroxyquinoline and its derivatives for using as fluorescent materials in organic light-emitting diodes (OLEDs). The elemental analysis and IR, UV–vis, 1H and 119Sn NMR spectroscopes were used to characterize the prepared compounds. The details and features of the reaction were described and discussed. The prepared compounds were utilized as the green-yellow EL dopant materials to fabricate OLED devices with a general configuration of ITO/PEDOT:PSS(90 nm)/PVK:PBD:tin-complex(80 nm)/Al(200 nm). PVK (polyvinyl carbazole) and PBD (2-(4-Biphenylyl)-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole) as hole-transporting and electron-transporting materials, respectively, were doped within tin compounds as the emissive layer. The results of the investigation of electroluminescent (EL) and photoluminescence (PL) properties of prepared complex showed that the electron donating or withdrawing substituent groups on 8-hydroxyquinoline have a significant effect on the tuning and changing of emission wavelengths.

    Keywords: Diphenyltin(IV) Complex, Photoluminescence, Electroluminescence, OLED
  • Seyedeh Hoda Mousavi, Tahere Khezeli *, Ali Daneshfar Pages 179-194
    In this project, a simple and low-cost method for the simultaneous extraction of dimenhydrinate and omeprazole from blood serum, urine and pharmaceutical samples is reported. The proposed method is based on dispersive solid phase microextraction by modified graphene oxide adsorbent. The polyphenols of rosemary extract are polymerized in the presence of amino acid lysine and formaldehyde and functionalize the surface of graphene oxide. Fourier transform-infrared spectroscopy (FT-IR), field emission-scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), energy dispersive spectroscopy (EDS) and Raman were used to identify the synthesized composite. Simultaneous analysis of dimenhydrinate and omeprazole was performed by high performance liquid chromatography equipped with ultraviolet/visible detector (HPLC-UV). The results of the work evaluation led to the achievement of a linear range of 1-400 µg/L, detection limits of 0.33-0.48 µg/L, and the coefficient of determination (R2) of more than 0.9991 for both analytes. The recovery % (more than 94.3) obtained from the analysis of real samples of blood serum and urine shows the high accuracy of the method and the absence of matrix effect. The F-test was used to compare the precision and the t-test was used to compare the accuracy of the proposed method with ultraviolet/visible spectroscopy methods on dimenhydrinate tablets and omeprazole capsules, and the results showed that there is no significant difference between the answers obtained from the two methods.
    Keywords: Dimenhydrinate, Omeprazole, Dispersive Solid Phase Microextraction, Modified Graphene Oxide
  • Mina Khajarigaplghi, Marjan Jebeli-Javan *, یوسف تبار میری Youseftabar-Miri Pages 195-215
    Cistanche tubulosa, a perennial parasitic plant, is one of the herbal sources allowed as (Cistanche herb) in the Japanese-Chinese pharmacopoeia and grows in arid and semi-arid desert areas. This plant is considered as a solution for desertification and prevention of global warming. The phenolic and non-phenolic compounds present in this plant have various medicinal effects and antioxidant properties, which are of great importance in living cells. The purpose of investigating the compounds present in the Cistanche tubulosa plant is to systematically evaluate the antioxidant behavior and establish a relationship between the chemical structure and antioxidant activity of the effective compounds of this plant by examining the mechanism of free radical formation and the dissociation energy of the considered bonds in the chemical structure of the compounds present in it. Investigations carried out with density functional theory (DFT) method and DFT/B3LYP/6-311++G(d,p) level of theory in gas and water phases showed that the lowest amount of bond dissociation enthalpy (BDE) and dissociation proton enthalpy (PDE) among the radicals created from Kankanol and Argiol structures belongs to Argiol radical number 4, which is created as a result of removing a hydrogen atom from its carbon number 10 (C10). The results of calculations show that this compound also had the best results in dealing with oxygen radicals such as hydroxide radicals (the most negative value obtained for enthalpy (ΔH) and Gibbs free energy (ΔG) changes).
    Keywords: DFT Method, Antioxidant Activities, Desert Plant, Cistanche Tubulosa
  • Ahmad Tavakoli, Moslem Tavakol *, Mahboobeh Mahmoodi, Fateme Anvari Pages 217-238
    In this study, the effect of electron beam (EB) irradiation of shrimp shells as well as the time and concentration of HCl and NaOH on the process of chitin extraction and chitosan production, were investigated. The products characteristics were evaluated by Fourier-transform infrared spectroscopy, atomic absorption spectroscopy, X-ray diffraction spectroscopy, thermogravimetric analysis, viscometry measurement, water and fat binding capacity determination and antimicrobial analysis. The extent and rate of demineralization and deproteinization increased initially by increasing of HCl and NaOH concentrations, respectively, and then leveled off. According to the results, demineralization with 0.5 M HCl for 6 h and deproteinization with 1.0 M NaOH at 65 °C for 6 h were proposed as suitable procedure for chitin extraction. EB irradiation of shrimp shells, in the range of 10-99 kGy, led to a decrease in the time required for both demineralization and deproteinization processes. Remained calcium in unirradiated and 30 kGy irradiated shells, after 6 h treatment with 0.5 M HCl, were 13.75 and 9.75 mg/g, respectively. Increasing of irradiation dose, led to a decrease in molecular weight (MW), an increase in deacetylation degree (DD) and a decrease in the crystallinity of chitosan. Depending on the irradiation dose and deacetylation reaction conditions, chitosan with DD varied between 60-95% and MW varied between 2.1×105-2.3×104 were produced. MIC and MBC of resultant chitosan samples, varied between             0.6-0.8 and 1.4-2.5 mg/ml against E. coli, as well as between 0.5-0.70 and 0.8-1.5 mg/ml against S. aureus, respectively. With increasing irradiation dose from 0 to 99 kGy, the diameter of inhibition zone against E. coli and S. aureus increased from 3.7 to 17.2 and from 5 to 18.8, respectively. According to the results, it seems that EB irradiation is a promising method for producing chitin and chitosan with unique properties suitable for different applications.
    Keywords: Shrimp Shells, Chitin, Chitosan, Electron Beam Irradiation
  • Behzad Khalili *, Khatereh Ghauri, Shahnaz Izadi Pages 239-257
    Properties of the ionic liquids can be controlled by using different combinations of the cations and anions for specific purposes. In this work, density functional theory has been used at M06-2X/6-311++G(2d,2p) level of theory to investigate the effect of different substitutions on the electrochemical, physical and chemical properties of the pyridinium-based ionic liquids including 4X-Dimethylpyridinium cations ([4X-DMPy]+, X: NH2, OMe, Me, H, Cl, CHO, CF3, CN and NO2) and tetrafluoroborate anion ([BF4]-). Cathodic potential limit and anodic potential limit, electrochemical window, charge transfer values, structural parameters and topological properties of the ionic liquids were calculated. The results show that the strength of the interaction between the cations and anion increases with the increase in the electron withdrawing strength of the substituents on the 4 position of the pyridinium cation ring. According to the calculated interaction energies (from -104.71 to -90.59 kcal/mol), the stability of the studied ionic liquids is as follows: [NO2-DMPy][BF4] > [CN-DMPy][BF4] > [CF3-DMPy][BF4] > [CHO- DMPy][BF4] > [Cl-DMPy][BF4] > [H-DMPy][BF4] > [Me-DMPy][BF4] > [OMe-DMPy][BF4] > [NH2-DMPy][BF4]. Comparing the charge of the atoms from natural bond orbital analysis show that hydrogen bonding in the designed ionic liquids is accompanied by some charge transfer from anion to the cations, and the charge transfer for electron-withdrawing substituents (CHO) is greater than other substituents in [4X-DMPy][BF4] ionic liquids. According to the electrochemical window values of the studied ionic liquids (from 2.73 to 4.32 V), it is predicted that the ionic liquids containing electron-donating substituents are more suitable electrolytes than other ionic liquids in electrochemical reactions.
    Keywords: Ionic Liquids, Pyridinium Cation, Density Functional Theory, Electrochemical Window
  • Saeed Habibi Nejad, Mohammadreza Garmsiri *, Saeid Ghaffari Pages 259-267
    Compressibility of suspension plays an essential role in the performance of modern dewatering equipment such as paste thickeners and filters. Since compressibility of mineral suspensions is affected by interparticle forces, investigating the forces may lead to find a practical solution to enhance the compressibility of suspensions. Utilizing the surfactants is an essential method to manipulate the interparticle forces and enhance the compressibility of suspension. In this work, THE EFFECT OF anionic surfactants known as Sodium dodecyl sulfate (SDS) and Sodium Lauryl Ether Sulfate (SLES) on the compressibility and filterability of tailings of iron ore processing and their mechanism of performance was investigated. In this order, Buchner funnel tests were conducted to evaluate the effect of surfactants on the compressibility and filterability of the suspension. Then, settling tests were performed to evaluate the possible interaction between the surfactants and flocculant. Finally, measurement of zeta potential, drop shape analysis, FTIR and TG-DTA tests were conducted to assess the mechanism of the surfactants performance. The results revealed that the moisture content of the filter cake reduced by three percent in the presence of surfactants. It was also found that the mechanism of surfactants performance is changing the zeta potential and making the hydrophobic solids surfaces. Eventually, an interaction observed between flocculant and surfactants which caused the settling rate increased by five times. These results are promising to enhance compressibility (in paste thickeners and filters) in the presence of these surfactants and achieving more recycled water from tailings of iron ore processing would be viable. Thus utilizing advanced tailings disposal methods such as stacking and achieving sustainable mining in the presence of SDS and SLES.
    Keywords: Dewatering, Filtration, Surfactant, Residual, Iron Ore Processing