بورنیترید (مانند نانوذرات، نوارها و موادی بی شکل) از نانولوله با استفاده از بر هم کنش های قوی بین نانولوله و یک پلیمر ترکیبی مورد توجه واقع شده است. پلیمر ترکیبی به طور انتخابی اطراف نانولوله ها را می پوشاند و می تواند برای تشخیص بین نانولوله ها و ناخالصی های بورنیترید استفاده شود. در این مورد، یک فرایند سه مرحله ای استفاده شده است:
۱- نخست نمونه با HNO3 برای حذف ذرات کاتالیستی شسته می شود.
۲- سپس یک پلیمر ترکیبی، پلی(ام- فنیل ونیلین) – کو(۲ و ۵- دی اکتوکسی- پی- فنیلن) یا PmPv برای پوشاندن نانولوله های بورنیترید به وسیله مخلوط کردن PmPv و نانولوله های بورنیترید در کلروفرم استفاده می شود که نانولوله های بورنیترید پوشیده شده را محلول می سازد. سپس با استفاده از سانتریفوژ کردن مخلوط، مواد غیر محلول(ناخالصی های BN) جدا می شود.
۳- واکنش حرارتی مواد کامپوزیتی در هوا در دمای ۷۰۰ درجه سانتیگراد پوشش PmPv را بر می دارد و نانولوله های بورنیترید را استخراج می کند [۳۷].
۱-۲۲) ۵-آمینولوولینیک اسید
۵-آمینولوولینیک اسید۲۸(AVA) امروزه از جمله شناخته شده ترین داروها در درمان فتودینامیک۲۹ (PDT) می باشد [۳۸]. PDT عبارت است از فعال سازی یک ترکیب حساسگر نوری با یک نور مرئی برای ایجاد نمونه هایی از اکسیژن سیتوتوکسیک و رادیکال های آزاد که به طور انتخابی سلول های در حال رشد سریع را تخریب، و در درمان بیماری ها و اختلالاتی که سیستم های مختلف بدن را درگیر می کند، از جمله ضایعات مخاطی دهانی، بیماری و سرطان های پوستی غیر ملانونی به کار می رود [۴۰-۳۹].
AVA یک زنجیر صاف، که آمینواسید اصلی به همراه یک گروه کربونیل کروموفوریک می باشد، تشکیل شده است [۳۸]. مشتقات شیمیایی AVA نخستین بار توسط مازرال و گرانیک۳۰ توصیف شدند [۴۱].
۱-۲۳) گلیسین
گلیسین۳۱ از جمله ساده ترین آمینو اسیدها می باشد که فقط دارای یک گروه آمینو، یک گروه کربوکسیل و دو اتم هیدروژن می باشد که همگی به یک اتم کربن اتصال یافته اند [۴۲].
گلیسین در فاز گازی به صورت خنثی است در حالی که در محلول آبی حالت غالب آن به صورت یون دوقطبی۳۲ است. این یون های دوقطبی با مولکول های آب به شدت واکنش می دهند [۴۳]. گلیسین به خاطر اندازه کوچکش، بسیار انطباق پذیر و مناسب برای قرار گرفتن در موقعیت داخلی پروتئین است [۴۲].
۲-۱) درمان هدفمند سرطان کبد برپایه نانولوله کربنی مبتنی بر سیستم دارورسانی به داخل بدن
روش جدیدی از سیستم دارورسانی، DDS33 شامل کیتوزان اصلاح شده با نانولوله کربنی تک جداره برای کنترل بار و انتشار آنتی سرطان دوکسوروبیسین۳۴ در درمان سرطان کبد SMMC-7721 به کار برده شد. کیتوزان پیچیده شده به دور نانولوله موجب سازگاری زیستی نانولوله و اسیدفولیک متصل به لایه بیرونی کیتوزان شده که این امر منجر به نابود شدن سلول های تومور به صورت انتخابی می شود. آزمایشات صورت گرفته با روش DDS در درمان بیماری سرطان کبد بر روی موش ها نشان داد که انتقال داروی ضد سرطان دوکسوروبیسین به همراه نانولوله کربنی بازده بهتری نسبت به استفاده آن به صورت آزاد دارد. نتایج حاصل از آزمایشات خون و پارامترهای بیوشیمیایی به همراه مطالعات بافتی از اندام های زنده حاکی است که DDS موجب کاهش سمیت در داخل بدن می شود. بنابراین استفاده از این روش درمانی با اثربخشی بالا و اثرات جانبی کم، جهت درمان سرطان امیدوار کننده خواهد بود [۴۴].
۲-۲) تجزیه و تحلیل محاسباتی وارد کردن نانولوله های کربنی به غشای سلولی
نانولوله های کربنی به دلیل توانایی در عبور از غشای سلولی به عنوان نانولوله های حامل برای انتقال مواد ژنتیکی و درمانی به داخل سلول ها به کار برده می شوند. به دست آوردن یک تصویر دقیق از حالت مولکولی اینگونه انتقال ها به دلیل اثرات پنهان غشای سلولی دشوار است. در این مقاله به مطالعه محاسباتی سیستماتیک از غشاء و فرآیندهای غشایی در قرار دادن نانولوله کربنی و توده ای از نانولوله ها با استفاده از دو روش متفاوت پرداخته شده است. در ابتدا به بررسی استاتیک از انرژی آزاد زیست محیطی بر مبنای شکل و گونه های مختلف هندسی و سپس دینامیک با رویکرد ادغام توده ای از ذرات به لایه بیرونی مورد بررسی قرار گرفت. طبق نتایج به دست آمده از هر دو تکنیک نانولوله های کربنی به صورت افقی در لایه آبگریز غشای سلولی قرار می گیرند. همچنین با محاسبه انرژی بدست آمده از قرار گرفتن توده نانولوله ها مشخص گردید که غشای سلولی باعث تراکم لوله ها درون هسته آبگریز و موجب پایداری ساختاری آنها می شود [۴۵].
۲-۳ ) مطالعه تابعی چگالی فلوئور انتهایی بر روی نانولوله های بورنیترید
در این مقاله به بررسی اثرات افزایش فلوئور به انتهای نانولوله بورنیترید زیگزاگ (۶,۰) و صندلی (۴,۴) به روش محاسبات تابعی چگالی ۳۵پرداخته شده است. طبق نتایج حاصل، نانولوله های بورنیترید زیگزاگ و صندلی اثرات مشابهی را در مقابل افزودن اتم فلوئور از خود نشان دادند. همچنین تغییرات قابل توجه تنها بر روی اتم های مجاور اتم فلوئور انتهایی مشاهده گردید. بررسی ها نشان داد که استحکام پیوندهای اولیه نانولوله های بورنیترید قوی تر از پیوندهای ثانویه می باشند [۴۶].
۲-۴) اثر ناخالصی در خواص الکتریکی نانولوله های کربنی
در این مقاله اثر ناخالصی برخواص الکترونیکی نانولوله های کربنی تک دیواره با استفاده از نظریه تابعی چگالی بررسی شد. ساختار های پیوند الکترونی و حالت های چگالی نانولوله های کربنی (۴,۴) و (۷,۰) با وجود مقادیر متفاوتی از ناخالصی های بور و نیتروژن محاسبه شد. یافته ها نشان داد این ناخالصی ها اثر قابل توجهی در رسانایی نانولوله های کربنی دارد. در حالت (۴,۴) نانولوله فلزی بعد از افزودن ناخالصی بور و نیتروژن به صورت فلز باقی می ماند. خواص الکترونی نانولوله نیم رسانا در حالت (۷,۷) می تواند به طور وسیع در حضور ناخالصی تغییر کند. نتایج نشان داد که ناخالصی B و N در نانولوله (۷,۰) میتواند به ترتیب باعث نیم رسانای نوع p و نوع n شود [۴۷].
۲-۵) مطالعه تئوری ab initio بر روی عملکرد نانولوله های کربنی به عنوان یک جاذب مولکولی
در این مقاله محاسباتab initio بر روی نانولوله های کربنی با گروه عاملی OH که در دو انتهای نانولوله تک دیواره جانشین شده اند ارائه شده است. هدف از این گزارش بررسی تأثیر تغییر ضخامت نانولوله بر روی بار اتمی، جابه جایی شیمیایی مستقل هسته و همچنین خواص ساختاری و ترمودینامیکی است. این نتایج با محاسبات ab initio بر پایه نظریه HF بر روی نانولوله کربنی تک دیواره صندلی فرم (۳,۳)، (۴,۴)، (۵,۵)، (۶,۶) و (۷,۷) در چهار لایه هر نانولوله به دست آمده است. نتایج نشان می دهد که تغییرات شعاعی، تغییرات بنیادی در خواص الکتریکی و مغناطیسی هر نانولوله تک دیواره و افزایش عملکرد سطح نانولوله برای جذب گازهای شیمیایی را ایجاد می کند [۴۸].
۲-۶) مطالعه نظری کاتیون فلزهای قلیایی بر روی نانولوله های کربنی
با استفاده از دو روش محاسبات ab initio و مکانیک کوانتومی، برهمکنش بین دو نوع مختلف از نانولوله با کاتیون فلزات قلیایی بررسی شد. مشاهده شد که کاتیون قلیایی در رأس گروه فنیل نانولوله قرار می گیرد و در نتیجه یک برهمکنش قوی کاتیون – ? رخ می دهد. این بر همکنش به نوع نانولوله و میزان انحنای آن بستگی ندارد [۴۹].
۲-۷) مطالعه ی نظری اثر طول و قطر نانولوله های کربنی بر واکنش های اپوکسیددار شدن
در این مقاله واکنش اپوکسیددار شدن نانولوله های تک دیواره و باز شدن حلقه ی اپوکسید ایجاد شده با آمینهای نوع اول بررسی شده و در هر دو مورد، اثر قطر و طول نانولوله مورد مطالعه قرار گرفته است. تمام محاسبات با استفاده از نرم افزار گوسین ۹۸ و روش B3LYP/6-31G*))ONIOM انجام شد. اطلاعات حاصل نشان می دهند که واکنش اپوکسیددار شدن نانولوله های تک دیواره واکنشی گرماده با G? مثبت است. در واکنش اپوکسیددار شدن، با افزایش قطر نانولوله، گرمای کمتری آزاد می شود. در مقابل، طول نانولوله اثر چندانی بر واکنش اپوکسیددار شدن ندارد. تغییرات آنتالپی باز شدن حلقه ی اپوکسید در تمام نانولوله ها مقدار مثبتی است. چنین به نظر می رسد که نانولوله های باریکتر تمایل کمتری برای انجام این واکنش دارند [۵۰].
۲-۸) اثر جذب هیدروژن اتمی بر خواص نانولوله های کربنی تک دیواره
دراین تحقیق جذب هیدروژن اتمی بر روی نانولوله های کربنی تک دیواره فلزی با استفاده از روش دینامیک مولکولی ab initio بررسی شد. براساس یافته ها خواص الکتریکی و ساختار هندسی نانولوله تک دیواره هیدروژنه شده شدیداً به وسیله پوشش های هیدروژنی متنوع تغییر می کند. مقطع گرد نانولوله کربنی با پوشش متفاوت هیدروژنی تغییر می کند. زمانی که هیدروژن به صورت جذب شیمیایی روی صفحه نانولوله کربنی قرار می گیرد، فاصله بین سطوح انرژی ظاهر می شود. دلیل این امر میزان هیبریداسیون sp3 و پوشش هیدروژنی است که می تواند فاصله بین پیوندهای نانولوله کربنی را کنترل کند [۵۱].
۲-۹) بررسی کوانتوم مکانیکی ab initio برهمکنش متان با سطوح گرافیتی و نانولوله تک لایه
انرژی بر همکنش بین متان ـ گرافیت و متان ـ نانولوله ی کربنی تک لایه بررسی و محاسبات با کاربرد تئوریMP2 و نرم افزار شیمی کوانتومی گوسین ۹۸ انجام شد. برای رفع خطای انطباق توابع پایه در اتصال های ضعیف، از روش آویزش استفاده شد. ساختار متان و گرافیت، با تابع پایه ی G31-6 بهینه و سپس متان بر روی سطح گرافیت و نانولوله ی کربنی قرارداده شد. پس از اسکن فاصله ی بین ِکربن متان و سطح گرافیت و نانولوله کربنی در ۲۰ مرحله، انرژی برهمکنش (?E(R)=E(A?B)?(E(A)?E(B) و انرژی اتصال متان بر روی سطح گرافیت و نانولوله کربنی محاسبه شد. پایدارترین حالت را مشخص کرده، سپس R وRp را برای هر سه حالت بدست آوردند. با این محاسبات، دریافتند که جذب متان بر روی سطح گرافیت بیشتر از جذب بر روی نانولوله کربنی می باشد [۵۲].
۲-۱۰) خواص الکتریکی نانولوله کربنی تک دیواره و گرافیت- مطالعات تابعی چگالی
روش تابعی چگالی برای طراحی کردن نانولوله کربنی تک دیواره و گرافیت استفاده شده است. نتایج نشان می دهد گرافیت سه بعدی یک نیمه فلز و گرافیت دو بعدی یک نیمه رسانا است. حالت چگالی و نمودار ساختاری پیوند نشان می دهد که نانولوله کربنی با کایرالیته (۱۰,۱۰) و (۹,۰) فلزی و نانولوله (۱۰,۰) نیمه رساناست [۵۳].
۲-۱۱) مطالعه ab initio بازسازی نانونوارهای گرافن به شکل نانولوله به روش تابعی چگالی
روش محاسبات تابعی چگالی برای تهیه نانولوله کربنی تک دیواره کنترل شده کایرال به وسیله متصل کردن لبه های نانونوار گرافن دولایه پیشنهاد شده است. نتایج نشان می دهد که نانونوار گرافن دولایه صندلی بسیار پایدار است و برای تشکیل نانولوله زیگزاگی تک دیواره به انرژی بسیار زیادی برای غلبه کردن بر این پایداری نیاز است. در حالی که نانونوارگرافن دولایه زیگزاگی بسیار ناپایدار است و به راحتی به شکل نانولوله کربنی تک دیواره صندلی در می آید. هیبریداسیون اتم های کربن در فرآیند تشکیل نانولوله مجدداً بررسی شد. نتایج کلی نشان داد که تولید نانولوله تک دیواره کایرال خاصی با استفاده از این روش امکان پذیر است و از این نانولوله ها می توان برای کاربردهای دستگاهی در مقیاس نانو استفاده کرد [۵۴].
۲-۱۲) بهینه کردن نانولوله کربنی برای جذب گاز نیتروژن
نانولوله های کربنی یکی

  پایان نامه با کلمات کلیدیمولکولی، سیستم، مکانیک
دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید