پاورپوینت درختسانها به عنوان عوامل کپسوله کننده و پایدارکننده نانوذرات معدنی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

عنوان: درختسانها به عنوان عوامل كپسوله كننده و پايداركننده نانوذرات معدني

اسلاید 3 :

درختسانها، ابر مولكولهاي منحصر به فرد
درختسانها نسل جديدي از پليمرها محسوب ميشوند که خواص منحصر بفردي دارند.
در اواخر دهه۱۹۷٠ توسط (VÖgtel) و همكارانش معرفي شدند و تحقيقات در مورد آنها توسط (Tomalia) و (Ferchet) ادامه يافت.
درختسانها
تقارن بالا و شكل سه بعدي دارند.
تک‏پخش (Monodisperse) هستند.

اسلاید 4 :

درختسانها، ابر مولكولهاي منحصر به فرد
درختسانهاي متقارن داراي سه ناحيه مجزا مي باشند:
هسته مركزي عاملدار (Core)
لايههاي متقارن شعاعي كه از واحدهاي تكرار شونده تشكيل شدهاند
گروههاي انتهایی

اسلاید 5 :

درختسانها، ابر مولكولهاي منحصر به فرد
از تکرار شاخهها، لايهها اضافه ميشود که نسل متوالی درختسان را بوجود ميآورد.
اولين نسل به G0 معروف است و با افزايش هر لايه يک نسل جديد شکل ميگيرد.
سنتزدرختسان ازطريق دو روش اصلي انجام ميشود:
روش همگرا(Convergent)
روش واگرا(Divergent)
ادغام هر دو روش

اسلاید 6 :

درختسانها، ابر مولكولهاي منحصر به فرد

اسلاید 8 :

كنترل قابل ملاحظهاي بر برخي خواص دندریمرها در حين سنتز وجود دارد.
این ويژگيهای قابل کنترل شامل موارد زیر است:
اندازه
شكل
چگالی
گروههاي عاملي سطحي

اسلاید 9 :

این ویژگیها منجر به بكارگيري درختسانها در زمينههاي مختلف شده است نظير:

مهندسي مولکولي بر گروههاي عاملي انجام ميشود تا با در نظر گرفتن کاربرد آنها داراي ويژگيهاي مناسب گردند.
پزشکي
سامانههاي دارورساني
مهندسي ژنتيک
حسگرها
کشاورزي
توليد فيلمهاي نازک
علوم شيمي
مهندسي
نساجي
کاتاليستها

اسلاید 10 :

دو راه براي عاملدارکردن سطوح داخلي و بيروني درختسان وجود دارد که عبارتند از:
اتصال گروههاي عاملي مناسب قبل از آغاز شدن سنتز ( Premodification)
ايجاد گروههاي عاملي بعد از کامل شدن واکنش (Postmodification)

اسلاید 11 :

با عامل دارکردن درختسانها، ميتوان خواص جديدي را به آنها داد.
با عاملدار کردن درختسانهاي (poly(amidoamine),(PAMAM)) و (poly(propyleneimine),(PPI))
از آنها در زمينههاي مختلف از جمله پزشکي و دارورساني استفاده میشود.
از ديگر کاربردهاي مهم استفاده براي پذيرش نانوذرات معدني است.

اسلاید 12 :

روشهاي تشکيل نانوکامپوزيت درختسان/ نانوذره
تشکیل نانوذرات فلزي به شیوههای زیر است:
از طريق احياي شيميايي (Chemical Reduction) نمکها يا کمپلکسهاي فلزي
از طريق تابش UV (Photoassisted Synthesis)
از طريق تجزيه گرمايي (Thermolysis)
از طريق ريزموج (Microwave)
معمولا روش کاهش شیمیایی استفاده بیشتری دارد.

اسلاید 13 :

تشکیل نانوذرات اکسيد فلزي :
به وسيله اکسايش ترکيبات فلزي در pH بالا
با استفاده از پراکسید هیدروژن (H2O2) يا CO2 به عنوان اکسيدکننده

اسلاید 14 :

نانوذرات هاليد فلزی نيمه رسانا ((Semiconductor Metal Halide NPs, Quantum Dots -QDs ، از طريق روشهاي زیر بدست می آید:
تجزيه گرمايي ترکيبات آلي فلزي
برهمکنش اکسيد فلز (مثل CdO) با S يا Se
برهمکنشهاي کاتيونهاي فلزي (مثل: Cd2+ ، Zn2+ ، Pb2+) با آنيونهاي هاليد (مثل S2- ، Se2-، Te2-)
در مورد QDsها براي تشکيل کامپوزيتهاي درختسان / نانوذره عمدتاً روش آخر به کار گرفته ميشود.

اسلاید 15 :

براي تشکيل نانوکامپوزيت درختسان / نانوذره از سه روش استفاده ميشود :
نانو ذرات کپسوله شده در درختسان‏ها (Dendrimer Encapsulated Nanoparticles (DENs) )
نانوذرات پايدارشده با درختسان‏ها ( (Dendrimer Stabilized Nanoparticles, DSNs
درختسانهاي با هسته فلزي (Nanoparticle Core Dendrimers , NCDs)

اسلاید 16 :

کپسوله کردن نانو ذرات معدني به وسيله درختسانها
درختسانها اولين بار به عنوان نانو راکتورها (Nanoreactor) براي قالبگيري (Templating) نانو ذرات فلزي استفاده شدند.
ايده پايداري يک نانو ذره منفرد درون يک مولکول درختسان، منجر به نامگذاري نانو ذرات کپسوله شده با درختسان (Dendrimer Encapsulated Nanoparticles , DENs) شد.

اسلاید 17 :

روش کلي براي سنتز نانوذرات کپسوله شده با درختسان(DENs) از دو مرحله تشکيل مي شود:
مخلوط کردن يونهاي فلزي با درختسان
اضافه کردن عامل احياکننده و احياي يونهاي فلزي و در نتيجه تشکيل DENs

اسلاید 18 :

نانوذراتی که با روش DENs سنتز ميشوند:
نانوذرات تک فلزي
دو فلزي (آلياژهای Bimetallic
نانوذرات هسته-پوسته (Core-Shell))
نيمه هاديها
جزء درختسان اين کامپوزيتها هم به عنوان قالبي براي جايگيري نانوذره و هم به عنوان پايدارکننده نانوذرات عمل ميکند.

اسلاید 19 :

نيروي پيش برنده (Driving Force) براي کپسوله نمودن فلز درون درختسان معمولا بر پايه موارد زیر است:
تشکيل پيوند کوالانسي
برهمکنشهاي الکترواستاتيکي
ترکيبي از اين دو مورد

اسلاید 20 :

نانوذرات تک فلزي
مثالهايي از سنتز DENs ها:
اولين بار گروهCrook ، استفاده از درختسانهاي نسل چهارم و ششم پلي آميد و آمين (PAMAM) را به عنوان قالب براي تشکيل نانو ذرات مس گزارش کردند.
این واکنش بر پايه کمپلکس شدن يونهايCu(II) با گروههاي آمينو دروني درختسان و به دنبال آن کاهش يونهاي فلزي بود.
اندازه نانو ذره با تغيير اندازه نانو رآکتور درختسان ميزبان ميتواند کنترل شود:
هر چقدر درختسان بزرگتر باشد، نانو ذرات بزرگتري ايجاد ميشوند.