بهینه‌سازی توزیع نانوذرات سریم اکساید بهعنوان حفاظت کننده‌ پرتویی در محیط آبی دیونیزه

Abstract

مقدمه : نانوذرات سریم اکساید (CONPs) به عنوان ماده حفاظت‌کننده پرتویی در برابر پرتوهای یونیزان، کاتالیزور و لایه عایق بر روی سلیکون کاربرد دارند. هدف از این مطالعه بهبود توزیع نانوذرات سریم اکساید در محیط آبی دیونیزه با استفاده از سورفکتانت آنیونی سدیم دودسیل سولفات (SDS) می‌باشد.

روش بررسی: مطالعه حاضر از نوع مقطعی- توصیفی است. ابعاد، تصاویر و ترکیب شیمیایی نانوسریا با استفاده از میکرسکوپ الکترونی روبشی (SEM) به دست آمد. طیف جذبی فرابنفش- مرئی سوسپانسیون نانوسریا در حضور مواد فعال سطحی سدیم دودسیل سولفات و تویین 20 خوانش و طول موج ماکزیمم جذب تعیین شد. میانگین غلظت پایدار سوسپانسیون نانوسریا با درصدهای وزنی متفاوت از سدیم‌دو‌‌دسیل‌سولفات با استفاده از منحنی استاندارد تعیین شد. برای افزایش پایداری توزیع سوسپانسیون، زمان سونیکاسیون با درصد وزنی ثابتی از SDS، افزایش داده شد و میانگین غلظت تعیین شد. داده‌ها با استفاده از نرم افزار Excel و آنالیز واریانسی یک طرفه (One-Way ANOVA) و آزمون توكى آنالیز شدند و سطح اطمینان 95 % به عنوان سطح معنی‌دار بودن داده‌ها در نظر گرفته شد.

نتایج: مطابق تصاویر میکروسکوپ الکترونی گرفته شده در این مطالعه، شکل نانوسریا کروی بود که متشکل از سریم با درصد وزنی 9/97 و اکسید با درصد وزنی 1/2 بود. ابعاد نانوذرات 3/29 نانومتر تعیین شد. بیش‌ترین جذب UV/VIS نانوسریا در طول موج 318 نانومتر ثبت شد. میانگین غلظت پایدار سوسپانسیون نانوسریا با wt45/0% از SDS افزایش معنی‌داری نسبت به حضور wt05/0%، wt15/0% و wt25/0% از SDS داشت (001/0P-Value˂). افزایش 5 ساعتی زمان سونیکاسیون، میانگین غلظت پایدار سوسپانسیون نانوسریا را نسبت به طور معنی‌دار افزایش داد (001/0P-Value=).

نتیجه‌گیری: برای افزایش پایداری توزیع نانو سریا می‌توان از سورفکتانت آنیونی SDS با درصد وزنی بهینه 45/0 استفاده کرد. هم چنین افزایش زمان سونیکاسیون به مدت 5 ساعت می‌تواند جایگزین بهتری نسبت به افزایش درصد وزنی سورفکتانت آنیونی SDS برای دستیابی به توزیع پایدار باشد.