سنتز نانوكامپوزيت سه هسته اي روي/آهن/مس در بستر زئوليت كلينوپتيلوليت با استفاده از واكنشهاي جايگزيني گالوانيكي و بررسي اثر ضد باكتريايي آن در محيطهاي آبي

Synthesis of three-nucleus zinc/ iron/ copper nanocomposite on the clinoptilolite bed using galvanic replacement reactions and its antibacterial effect in aquatic environments

تصفيه و باكتري‌زدايي آب‌هاي آلوده به ميكروارگانيسم‌هاي بيماري‌زا، از جمله مسائل مهمي محسوب مي‌شود كه سلامت جوامع بشري بدان وابسته است. در سال‌هاي اخير، روش‌هاي مختلفي براي ميكروب‌زدايي آب‌ها ارائه شده است كه در اين ميان استفاده از زئوليت‌ها يك روش كاربردي و مهم است. ورود هر اتم آلومينيوم به داخل ساختار واحد چهاروجهي (جايگزين‌شده با اتم سيليس) باعث ايجاد يك بار منفي در چهارچوب زئوليت مي‌گردد كه بايد توسط كاتيون‌هاي خارج از چارچوب خنثي گردند. در اين پژوهش، به بررسي اصلاح زئوليت كلينوپتيلوليت از طريق تبادل يون و وارد كردن يون‌هايي با اثر آنتي‌باكتريال نظير مس، روي و آهن، كاهيدن آن‌ها با استفاده از سديم بروهيدريد و تبديل آن‌ها به نانوذرات فلزات داراي اثر آنتي‌باكتريال، پرداخته شده است. نتايج حاصل، نشان‌دهنده‌ي خواص آنتي‌باكتريال ذرات مس درون نانوكامپوزيت سه هسته‌اي (روي/آهن/مس) در بسترزئوليت كلينوپتيلوليت مي‌باشد. براي اثبات مراحل مختلف كار از تكنيك‌هاي XRD، FT-IR، TEM و FE-SEM استفاده شده است.

Galvanic replacement reactions are a special method for the synthesis of multi-nucleus nanoparticles of various metals within the bed of clinoptilolite. In this method, first, zinc metal cation (Zn +2) after replacing on the clinoptilolite bed was reduced to zinc metal nanoparticles using sodium borohydride salt. Then, the iron (Fe +2) and copper (Cu +2) salts with zinc metal nanoparticles were located on the clinoptilolite bed participate in the oxidation and reduction reactions by citing the potential of various cations in the electrochemical series. The result of these reactions is the formation of deposits of iron and copper nanoparticles on zinc nanoparticles. The selection of appropriate concentrations of cations and determination of the cause of stopping the growth of nanoparticles in each step was carried out by determining appropriate concentrations. XRD, FT-IR, TEM and SEM techniques were used to prove the various stages of work. The effect of the presence and absence of clinoptilolite on increasing the antimicrobial properties of zinc/ iron/ copper three-nucleus nanocomposites and also stability in aquatic environments using bacterial E-coli and Pasteurella specimens have been investigated.