مناقشة رسالة طالبة الماجستير اسراء محمد عبد الرحيم من قسم علوم الفيزياء

ناقش قسم علوم الفيزياء في كلية العلوم بجامعة ديالى رسالة طالبة الماجستير اسراء محمد عبد الرحيم الموسومة تحضير ودراسة خصائص بعض أكاسيد المعادن نانوية التركيب وتطبيقاتها وذلك على قاعة المناقشات في عمادة الكلية.

تم في هذا البحث استخدام تقنية الاستئصال بالليزر النبضي في السائل (PLAL) لتحضير جسيمات الفضة النانوية الغروية إذ تم استخدام الليزر النبضي (نيديميوم- ياك) ذو الطول الموجي (1064 nm) مزدوج الحزمة لهدف من الفضة النقي المغمور في الماء المقطر. إذ تم استخدام عدد نبضات ليزر مختلفة (300-400-500 Pulse) وطاقة استئصال ثابتة (530mJ) وتردد (1 HZ).

تم دراسة الخصائص التركيبة والبصرية للنماذج المحضرة, والتي تضمنت قياس المجهر الالكتروني النافذ (TEM) والمجهر الالكتروني الماسح بمجال الانبعاث (FE-SEM) وقياس طيف الاشعة تحت الحمراء لتحويلات فورير (FT-IR) وقياس مطياف الأشعة فوق البنفسجية والمرئية (Uv-Vis) وقياس التلألؤ الضوئي (PL) على التوالي لجسيمات الفضة النانوية المحضرة في السائل , تم أختبار فعالية جسيمات الفضة النانوية في مجال التطبيق الحيوي لتثبيط أربعة أنواع من البكتريا المختبرية (Escherichia coli) و(Staphylococcus) و(Klebsiella) و((streptococci .

أظهرت نتائج فحوصات (TEM) و(FE-SEM) إنَّ بزيادة عدد النبضات يزداد متوسط اقطار الجسيمات النانوية, وإنَّ الجسيمات النانوية التي حصلنا عليها ذات اشكال كروية .

أظهرت نتائج طيف الامتصاص إنَّ الامتصاصية تزداد بزيادة عدد نبضات الليزر أي إنَّ هنالك علاقة طردية بين عدد نبضات الليزر وشدة الامتصاصية إذ حصلنا على اقل امتصاصية من العينة المحضرة بعدد نبضات ((300 pulse واعلى امتصاصية من العينة المحضرة بعدد نبضات ((500 pulse , كذلك تؤدي زيادة عدد نبضات الليزر إلى زيادة رنين البلازمون وزيادة قمم الامتصاص.

أضافة إلى ذلك أظهرت نتائج تحويلات فورير للأشعة تحت الحمراء (FT-IR) لمحاليل الفضة المحضرة بطريقة الاستئصال بالليزر النبضي في الماء المقطر امتداد الاصرة الرابطة بين (Ag-O) ومن ثم إنَّ هذه النتيجة تؤكد وجود الطبيعة الجزيئية لمحاليل الفضة النانوية المحضرة , وكذلك أظهرت النتائج امتداد لاصرة (H-O) التي تعود الى جزيئات الماء المستخدمة في عملية التحضير.

أشارت نتائج التلألؤ الضوئي (PL) وجود قمتين الاولى في منطقة الأشعة فوق البنفسجية تسمى الانبعاث بالقرب من حافة الحزمة والذروة الثانية في المنطقة المرئية من الإلكترونات ذات الثقوب بينما تنبعث القمة الثانية بسبب وجود عيوب سطحية ويختلف التلألؤ الضوئي (PL) للجسيمات النانوية بأختلاف حجمها.

تم تحضر مسحوق الفضة النانوية (Ag) بأستعمال نترات الفضة (AgNO₃) كمادة أساس ويضاف لها حامض الستريك اسد ( )عاملا مختزلا بطريقة المحلول الغروي ذات الإحتراق التلقائي (Sol-Gel).

تم دراسة الخصائص التركيبة والبصرية للعينة المحضرة والتي تضمنت قياس حيود الأشعة السينية (XRD) والمجهر الإلكتروني الماسح بمجال الانبعاث (FE-SEM) و التحليل الطيفي المشتت للطاقة (EDS) وقياس طيف الاشعة تحت الحمراء لتحويلات فورير (FT-IR) وقياس مجهر القوة الذرية (AFM) وقياس التلألؤ الضوئي (PL) لحبيبات الفضة النانوية المحضرة, تم اختبار فعالية حبيبات الفضة النانوية في مجال التطبيق الحيوي لتثبيط أربعة أنواع من البكتريا المختبرية (Escherichia coli) و(Staphylococcus) و(Klebsiella) و((streptococci.

أظهرت نتائج حيود الأشعة السينية (XRD) إنَّ تركيب الفضة النانوية هو مكعب متمركز الاوجه (FCC)وبثابت شبيكة (a_ᵒ ) (4.085 Å ) وعامل تشكيل (TC) (1.67 ) نلحظ إنَّها تتطابق مع البطاقة القياسية العالمية المرقمة (ICCD- 03-0921 ) معها وبصورة كبيرة جدا. تم حساب كل من معدل الحجم الحبيبي (D), إذ كان معدل الحجم البلوري حسب معادلة شرر (15.244 nm) وحسب معادلة هول (14.738 nm ) وكثافة الانخلاعات ( ) والمساحة السطحية (SSA).

كما أظهرت صور (FE-SEM) و (EDS) إنَّ الجسيمات التي حصلنا عليها هي جسيمات فضة نانوية بإشكال كروية وغير منتظمة.

أظهر طيف الأشعة تحت الحمراء (FT-IR) للفضة النانوية (Ag) المحضرة ظهور حزمتين الاولى تحتوي على اصرة (O-H) والحزمة الثانية تحتوي على الاواصر الاتية (Ag-O),(C-H),(C-O) وإنَّ شدة الحزم كانت ضعيفة وهذا دليل على تكوين الفضة النانوية المغلفة بحامض الستريك وعدم قابلية الاشعة تحت الحمراء على جعل الأواصر الفلزية تهتز وتتسبب بهذا النقص في النفاذية الطبيعة المعتمة للمعادن.

كما أظهرت صور قياس مجهر القوى الذرية (AFM) وجود تراكيب غير منتظمة والتي كانت اقرب الى تراكيب كروية غير منتظمة وبأحجام نانوية ضمن المدى 90 nm)– 60) اعلى ارتفاع لمسحوق الفضة النانوية بحدود nm) 80) وهذا دليل على إنَّ المادة المحضره هي الفضة النانوية وإنَّ التركيب الكروي لجسيمات الفضة النانوية كان ظاهراً بصورة واضحة جدا.

تم اختبار محاليل الفضة المحضرة بطريقة (PLAL) ومسحوق الفضة المحضر بطريقة (Sol-Gel) على البكتريا التي شملت اثنين منها سالبة لصبغ كرام وهي الاشريسية القولونية E.Coli و الكلبسيلة الرئوية K.Pneumoniae واثنين منها موجبة لصبغة كرام وهي المكورات العنقودية الذهبيةS. Aureus و المكورات العقدية .Streptococcus إذ أظهرت النتائج بأن لجسيمات الفضة المحضرة بطريقة (PLAL) توافق حيوي جيد وذلك لانها لم تظهر اي تإثيرعلى البكتريا المختبرة ,بينما اظهرت نتائج مسحوق الفضة المحضرة بطريقة (Sol-Gel) تأثير على البكتريا المختبرة , أظهرت النتائج إنَّ جسيمات الفضة النانوية المحضرة تمتلك قدرة على تثبيط الانَواع البكتيرية المذكورة إذ اظهرت قابلية على تثبيط الاشريسية القولونية بقطر (10mm) و تثبيط الكلبسيلة الرئوية بقطر (11mm) في حين أظهرت الفضة النانوية المحضرة قابلية على تثبيط الانواع الموجبة بصورة اكبر نسبيا إذ بلغ قطرالتثبيط للمكورات العنقودية الذهبية ( mm12) بينما كان قطر التثبيط الأعلى من نصيب المكورات العقدية والذي بلغ 16mm) ) .