مناقشة رسالة طالب الماجستير محمد علوان كاظم من قسم علوم الفيزياء

ناقش قسم علوم الفيزياء في كلية العلوم بجامعة ديالى رسالة طالب الماجستير محمد علوان كاظم الموسومة تحضير جسيمات TiO₂ / Ag النانوية لرنين البلازمون السطحي وبعض التطبيقات البيولوجية وذلك في يوم الثلاثاء الموافق 2021/8/3 وعلى قاعة الشهيد ذكاء عبد الأمير في الكلية.

تضمنت الدراسة تحضير جسيمات ثاني اوكسيد التيتانيوم النانوية وجسيمات الفضة النانوية وهجين ثاني اوكسيد التيتانيوم / الفضة النانوية ( TiO₂ / Ag ) باستخدام تقنية الاستئصال بالليزر النبضي في السوائل (PLAL) حيث تم تحسين الخواص البصرية لهجين الجسيمات النانوية TiO₂ / Ag وتم فحص تأثير عدد النبضات ( 450 ،250، 50 ) على الخصائص التركيبية والبصرية للجسيمات النانوية المحضرة في الماء المقطر (DW) كوسط نمو باستخدام ليرز النيدييوم – ياك , المضبط بعامل النوعية ( Q-Switched Laser ( Nd-YAG بطول موجي (1064) نانومتر وطاقة استئصال (530 مللي جول) ومعدل التكرار (1 هرتز) وقطر حزمة الليزر عند المركز البؤري (2 ملليمتر ) للأهداف ، والمسافة بين الهدف والعدسة ( cm8 ) اما هجين جسيمات ثاني اوكسيد التيتانيوم النانوية والفضة النانوية ( TiO₂ / Ag ) فتم تهجينها بالطريقة الحجمية .

كما تم قياس الخواص التركيبية للـجسيمات النانوية من ثاني اوكسيد التيتانيوم والفضة والجسيمات الهجينة المقاسة بواسطة ( حيود الاشعة السينية و مطيافية تشتت الطاقة بالأشعة السينية و المجهر الإلكتروني الماسح الباعث للمجال و المجهر الإلكتروني النافذ وتحويلات فورير لمطيافية الاشعة تحت الحمراء ).

حيث أظهرت نتائج فحص حيود الأشعة السينية لمحلول جسيمات ثاني أكسيد التيتانيوم النانوية التي تم ترسيبها على شريحة زجاجية ظهور نظام بلوري بهيكل رباعي الزوايا ، ووجد أن جزيئات ثاني أكسيد التيتانيوم موجودة في مرحلة ( الروتيل ) وأن اتجاه المستوى البلوري نحو [110] هو المسيطر والسائد. وأظهرت نتائج فحص حيود الأشعة السينية لمحلول جسيمات الفضة النانوية التي تم ترسيبها على الزجاج أن النظام البلوري مكعب ومتعدد البلورات وأن اتجاه المستوى البلوري في الاتجاه [111] هو السائد.

وبينت نتائج المجهر الإلكتروني الماسح الباعث للمجال للعينات المحضرة بوسط الماء المقطر( DW ) الحصول على معدل حجم اقطار للـ (TiO₂NPs ) , وللـ ( AgNPs ) . و الجسيمات النانوية الهجينة (TiO₂ / Ag) . وبينت نتائج مطيافية تشتت الطاقة بالأشعة السينية المكونات الاولية والعناصر الكيميائية الموجودة في العينات TiO₂ و Ag و TiO₂ /Ag النانوية. واظهرت نتائج المجهر الإلكتروني النافذ للعينات المحضرة بالماء المقطر أن معدل حجم اقطار للـ ) (TiO₂ NPs كان (nm 58 , 25 ) للمقاييس (50 , 100 nm ) على التوالي , ومعدل حجم القطر ( 17, 8 نانومتر) لـ (Ag NPs) للمقاييس (50, 100 nm ) على التوالي . اما بالنسبة للمركب الهجين فـأنه يبلغ متوسط قطر الجسيمات الهجينة ( 65,60 nm) للمقاييس (50, 100 nm ) على التوالي.

وأوضحت نتائج مطيافية الاشعة تحت الحمراء أن الجسيمات النانوية لثاني أكسيد التيتانيوم تتكون من مجموعات وظيفية نقية ذات أوضاع متميزة وكثافة حزم الامتصاص حيث اظهرت تفاعلات المركب الكيميائي ومواقع الروابط للجسيمات الهجينة من ثاني أكسيد التيتانيوم النانوية والفضة النانوية أن حزم الامتصاص التي تظهر بالقرب من رقم الموجة (443.77 ، 484.13 سم ^-1) ناتجة عن اهتزاز اقتران (Ti-O) و (Ag-O) ، بينما حزم الامتصاص التي تظهر بالقرب من رقم الموجة (1635.635 سم ^-1) ناتجة عن اهتزاز الحزمة (H- O). اما قياس الخواص البصرية لجسيمات ثاني اوكسيد التيتانيوم النانوية وجسيمات الفضة النانوية والجسيمات الهجينة فقد تم قياسها باستخدام مطيافية الاشعة فوق البنفسجية ومطيافية الفلورة ).

حيث أشارت نتائج مطيافية الاشعة فوق البنفسجية إلى ذروة مميزة بطول موجي (292 نانومتر) لجسيمات ثاني اوكسيد التيتانيوم النانوية , وبالنسبة لعينة جسيمات الفضة النانوية تم الحصول على ذروة امتصاص مميزة بطول موجة (410 – 413 نانومتر) , والجسيمات النانوية الهجينة من ثاني أكسيد التيتانيوم والفضة أظهر طيف الاشعة فوق البنفسجية الحصول على قمتين بأطوال موجية (291 ، (415 – 419)) نانومتر .

وأظهرت نتائج قياس الفلورة لجسيمات ثاني أكسيد التيتانيوم النانوية ان قيمة الذروة تبلغ (296.4) نانومترًا وهذا مطابق تقريبًا لنتائج طيف الامتصاص لمحلول الجسيمات النانوية لثاني أكسيد التيتانيوم . ولاحظنا من خلال قياس الفلورة لجسيمات الفضة النانوية أن قيمة الذروة كانت عند (406.3) نانومتر, هذا مطابق تقريبًا لنتائج طيف الامتصاص لمحلول الجسيمات النانوية الفضية. ولاحظنا من خلال قياس الفلورة للجسيمات الهجينة الحصول على قيمتين للذروة هي (418.3) نانومتر و (284.1) نانو متر ، وهذا مطابق تقريبًا لنتائج طيف الامتصاص لمحلول الجسيمات النانوية الهجينة من ثاني أكسيد التيتانيوم والفضة .

وعند التطبيق البيولوجي تم توظيف الجسيمات المحضرة من ثاني اوكسيد التيتانيوم النانوية وجسيمات الفضة النانوية وجسيمات النانوية للهجين ثاني اوكسيد التيتانيوم / الفضة المحضرة بمعايير ليزر مختلفة ( عدد نبضات وطاقة وتردد ) في وسط الماء المقطر استخدمت كمضادات ضد سلالات البكتيريا ( بكتيريا الزنجارية Pseudomonas aeruginosa وبكتيريا المكورات العنقودية الذهبية (Staphylococcus aureus) حيث أشارت إلى أعلى تثبيط للبكتيريا في الجسيمات النانوية الهجينة.

وتألفت لجنة المناقشة من السادة المدرجة أسماؤهم أدناه: