شماره 53-زمستان 1397
شماره 54- بهار 1398
فهرست

خواص ویژه، کاربردهای صنعتی- زیست پزشکی و روشهای نوین سنتز نانوذرات تیتانیم

نشریه: شماره 55- تابستان 1398 - مقاله 1   صفحات :   تا 



مولفین:
هستی سحرخیز: پژوهشسرای امام جعفر صادق - آزمایشگاه
پروا نسیمی: دانشگاه آزاد اسلامی واحد مسجد سلیمان -
منصوره صادقی: داشنگاه شهرکرد - گروه مواد


چکیده مقاله:

هدف از این مطالعه بررسی خواص وِیژه، روش های نوین سنتز و کاربردهای صنعتی- پزشکی نانو ذره تیتانیم می باشد. تحقیق حاضر مروری بر یافته های مقالات معتبر نمایه شده و پایان نامه ها تا سال 2019 است. از روش های رایج سنتز نانو ذرات تیتانیم می توان به هیدروترمال و سل-ژل اشاره کرد. اخیرا، روش های ترکیبی مانند سل-ژل-الکتروفورز و سل-ژل-آسیاب، و روش های سنتز بیولوژیکی یا سبز توسط گیاهان بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. خواص ویژه این نانو ذرات مانند مقاومت بالا در برابر دما و فشار، خود تمیز کنندگی، ضد میکروبی، غیر سمی و تمایل به ارتباط با پروتئین ها و سلول ها باعث کاربرد وسیعشان در ساخت ایمپلنت ها، صنایع، مهندسی بافت و تشخیص و درمان بیماری ها شده است. کاربرد این نانو ذره مستلزم تحقیقات کاربردی و وسیع تر در انسان است تا بتواند جایگزین بسیاری از ترکیبات شیمیایی سمی و گران قیمت گردد.


Article's English abstract:

The aim of this study is to investigate the specific properties, novel synthetic methods and industrial -biomedical applications of Titanium nanoparticles. The present study is a review of the results of valid indexed publications and theses by 2019. The current methods to synthesis Titanium nanoparticles are hydrothermal and sol-gel. Recently, the combinatorial assays such as sol-gel-electrophoresis and sol-gel-mill and biological or green synthesis of nanoparticles by plants have been more considered. The specific properties of these nanoparticles, such as high resistance to temperature and pressure, self-cleaning, antimicrobial, non-toxic and high tend to proteins and cells have led to the use of them to make implants, industry, tissue engineering, and detection and treatment of diseases. The applications of this nanoparticle require more practical research in human to replace it with many toxic and expensive chemical compounds.


کلید واژگان:
نانو ذره تیتانیوم، سنتز سبز، ایمپلنت، اثر خود تمیزکنندگی، مقاومت بالا، اثر ضد میکروبی.

English Keywords:
Titanium nanoparticles, Green synthesis, Implants, self-cleaning property, High resistance, Antimicrobial effect.

منابع:
م. مهرجویی، ا. نورمحمدی، م. ع. بهره ور، سنتزنانولوله های اکسید تیتانیم به روش الکتروفورزیس، نانومواد، 88-96، (1390). م. صادقی، سنتز سبز نانوذرات تیتانیم با عصاره گل راعی، پایان نامه، دانشگاه شهرکرد، (1396). م. خادم الرسول، م. زرگر شوشتري، م.فربد، سنتز نانوذرات TiO2 به روش تركيبي سل-ژل و آسياب، پایان نامه، دانشگاه شهید چمران اهواز، 1389. م. حیدری، م.ع.دشتی رحمت آبادی، اثر نانوذرات TiO2 بر دوام بتن،پنجمین کنفرانس بین المللی پژوهش در علوم و تکنولوژی، (1395). م. خالدی نیا، ب. قمری، م. روشنی، کاربرد فولاد با پوشش نانوذرات اکسید تیتانیم در ساخت قطعات مقاوم به خوردگی در برابر سموم کشاورزی، مهندسی بیوسیستم ایران، 46، 245-253، (1394). م. فرهودی، م. موسوي، ر. ستوده قره باغ، ز. امام جمعه، ع. ارومیه ای، تاثير نانوذرات دي اكسيد تيتانيوم بر روي ويژگيهاي مكانيكي و خواص انتقالي بسته بنديهاي پلي اتيلن ترفتالات (PET)، فصلنامه علوم و صنایع غذایی، 60، (1395). م. صفری، ن. عبداللهی، ه. دارایی، س. دهستانی اطهر، تجزیه فوتوکاتالیستی اسید هیومیک در محیط های آبی با استفاده از نانو ذرات دی اکسید تیتانیم آلایش شده با منگنز-آهن-نیتروژن، محیط شناسی دوره ، 44، 747-761، (1397). ا. هاشمی دهکردی، م. موسوی، ن. معلمی، م.ه. غفاریان مقرب، بررسی تاثیر نانوذرات تیتانیم دی اکسید (آناتاز) بر روی خصوصیات فیزیولوژیکی توت فرنگی رقم کوئین الیزا (Fragaria ananassa c.v.Queen Elisa) در شرایط کشت هیدروپونیک، (1394). م. حقيقي، ب. دانشمند، مقايسه اثر تيتانيوم و نانوتيتانيوم بر رشد و تغييرات فتوسنتزي گوجه فرنگي در سيستم هيدروپونيک،علوم و فنون كشتهاي گلخانهاي، 13، (1392). ص. نجاتی زاده، س. ملک زاده شفارودی، ع. آستارایی ،ن. مشتاقی، تأثير نانوذرات دی اکسيد تيتانيوم و EDTA بر برخی عناصر غذایی و خصوصيات رشدی گياه اسفناج ( Spinacea oleracea،نشریه علوم باغباني )علوم و صنایع كشاورزي(، 3، 419-427، (1397). م. محمدی بورخانی،ر. بیشه کلایی،ف. نعمتی، بررسی اثرات ضدسرطانی نانوذرات دی اکسید تیتانیم و ترکیب نانویی نقره با دی اکسید تیتانیم بر رده سلولهای سرطانی دهانه رحم (Hela)، دومین همایش ملی پژوهش های کاربردی در علوم شیمی، زیست شناسی و زمین شناسی، ( ۱۳۹۳). ک. ندافی، م. زارع، م. یونسیان، م. علی محمدی، ن. راستکاری، س. موسوی، بررسی سمیت نانوذرات اکسید روی و اکسید تیتانیم با استفاده از آزمون زیستی توسط باکتری های اشرشیاکلی ATCC ۳۵۲۱۸ و استافیلوکوک اورئوس ATCC ۲۵۹۲۳، سلامت و محیط زیست، ۴ (۲) :۱۷۱-۱۸۰ (1390).

English References:
D.O. Scanlon, C. W. Dunnill, J. Buckeridge, S.A. Shevlin, A. Logsdail, S. Woodley, C. Catlow, M.J., Powell, Palgrave, P. Parkin, G.W. Watson, Band alignment of rutile and anatase TiO 2. Nature materials, 12, 798-800, (2013). Z. Li, B. Han, X. Yu, S. Dong, X. ZhangDong, J, Ou, Effect of nano-titanium dioxide on mechanical and electrical properties and microstructure of reactive powder concrete. Materials Research Express, 4, 95-100, (2017). Y. Janzeer, Surface modification of titanium and titanium alloys to enhance bone healing (Doctoral dissertation, Guy's, King's and St. Thomas's School of Dentistry), (2013). M. Mangrola,V.G. Joshi, Synthesis characterization and study of influence of pure TiO2 nanoparticles thin film developed by e-beam evaporation, Materials Today: Proceedings, 4, 3832-3841, (2017). A. Sotniczuk, D. Kuczy?ska-Zem?a, A. Kr?likowski, H. Garbacz, Enhancement of the corrosion resistance and mechanical properties of nanocrystalline titanium by low-temperature annealing. Corrosion Science, 147, 342-349, (2019). G. Louarn, L. Salou, A. Hoornaert, P. Layrolle, Nanostructured surface coatings for titanium alloy implants,Journal of Materials Research, 34, 1892-1899, (2019). J.Souza, M.B. Sordi, M. Kanazawa, S. Ravindran, B.Henriques, F.S.Silva, C. Aparicio, and, L.F. Cooper, Nano-scale modification of titanium implant surfaces to enhance osseointegration. Acta biomaterialia ,)2019(. A. Barman, M.Das, Nano-finishing of bio-titanium alloy to generate different surface morphologies by changing magnetorheological polishing fluid compositions, Precision Engineering, 51, 145-152 ,)2018(. X. An, D. Cheng, L. Dai, B. Wang, HJ.Ocampo, Synthesis of nano-fibrillatedcellulose/magnetite/titanium dioxide (NFC@ Fe3O4@ TNP) nanocomposites and their application in the photocatalytic hydrogen generation, Applied Catalysis B: Environmental 20, 53-64, (2017). K. Rajavel, S. Shen, T. Ke, D. Lin, chieving high bactericidal and antibiofouling activities of 2D titanium carbide (Ti3C2Tx) by delamination and intercalation, 2D Materials, In press, (2019). C. Han, Q. Wang, B. Song, W. Li, Q. Wei, S Wen., Liu, J. and Shi, Y., Microstructure and property evolutions of titanium/nano-hydroxyapatite composites in-situ prepared by selective laser melting. Journal of the mechanical behavior of biomedical materials, 71, pp.85-94. )2017(. S. Mital Gupta, M. Tripathi, A review on the synthesis of TiO nanoparticles by solution route, Central European Journal of Chemistry, 279-294, (2012). O. Carp, C.L. Huisman, A. Reller, Photoinduced Reactivity of Titanium Dioxide Prog, in Solid State Chem, 32- 33, (2004). W.S. Nam, G.Y. Han, Korean J. Chem. Characterization and photocatalytic performance of nanosize TiO2 powders prepared by the solvothermal method Eng, 20, 1149 ,(2003). S.Thakur,S.Thakur, R.Kumar Bio-nanotechnology and its role in agriculture and food industry, J Mol Genet Med, 12(324), 1747-0862, (2018). K.S. Kavitha, S. Baker, D. Rakshith, H.U.Kavitha, H.C. Yashwantha Rao, B.P.Harini, S. Satish, Plants as Green Source towards Synthesis of Nanoparticles International, Research Journal of Biological Sciences, 6, 66-76, (2013). M. sundrarajani, S. gowri, Green synthesis of titanium dioxide nanoparticles by nyctantes abor-tristis leaves extract, Chalcogenide Letters, 8, 447-451, (2011). S. M. Roopan, A. Bharathi, A. Prabhakarn, A. Abdul Rahuman, K. Velayutham, G. Rajakumar, R. D. Padmaja, G. Mohan Lekshmi, G. Madhumitha, Efficient Phyto-synthesis and structural characterization of TiO2nanoparticles using Annona squamosa peel extract, Spectrochimica Acta Part A, Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 98, 86–90, (2012). M. Nasrollahzadeha, M. Sajadi, Synthesis and characterization of titanium dioxide nanoparticles using Euph orbia heteradena Jaub root extract and evaluation of their stability, sciensdirect ceramics, 41, 14435-14439 (2015). J. Abisharani, S. Devikala, R. Kumar, M. Arthanareeswari, P. Kamaraj, Green synthesis of TiO2 Nanoparticles using Cucurbita pepo seeds extract, Materials Today, Proceedings, 14, 302-307, (2019). A. Amanimoghadam, D. Mirsaeed, Kh. Lotfihayayee, Investigation on TiO2 nanophotocatalysts performance in simultaneous removal of hiumic acid and biological contaminants (E. Coli) from contaminated water under UV light irradiation, Journal of Applied Chemistry, 44, 55-68, (2017). V. Rodr?guez-Gonz?lez, C. Terashima, A, Fujishima, Applications of photocatalytic titanium dioxide-based nanomaterials in sustainable agriculture. Journal of Photochemistry and Photobiology, In Press, Accepted Manuscript, 2019. W. Li, Y.Wang, M. Okamoto, N.M.Crawford, M.Y.Siddiqi, A.D.M. ,Glas Dissection of the AtNRT2.1:AtNRT2.2 inducible high-affinity nitrate transporter gene cluster, Plant Physiolog, 143, 425–433 ,(2007(. R. Vivek, A. Kumar, T. Chaturvedi, R. Prakash, Mechanical and wear properties of ?In Materials for Biomedical Engineering, 18, 441-462, (2019). J. Qiu, K. Zhao, L. Li, X. Yu, W. Guo, S.Wang, X. Zhang, Titanium dioxide nanorod array as a high-affinity nano-bio interface of a microfluidic device for efficient capture of circulating tumor cells. Nano Research, 10, 776-84, )2017(. Q. Huang, X. Liu, R .Zhang, X .Yang, C .Lan, Q. Feng, The development of Cu-incorporated micro/nano-topographical bio-ceramic coatings for enhanced osteoblast response, Applied Surface Science, 28, 465,575-83, )2019(. Z. Fan, Y. Tian, Z. Liu, C. Shi, Y. Zhao, Investigation of a novel finishing tool in magnetic field assisted finishing for titanium alloy Ti-6Al-4V, Journal of Manufacturing Processes, 43, 74-82, )2019(. K. Hashimoto,H. Irie, A. Fujishima, TiO2 Photocatalysis: A Historical Overview and Future Prospects, Japanese Journal of Applied Physics, 44, 12, (2005).



فایل مقاله
تعداد بازدید: 164
تعداد دریافت فایل مقاله : 12



طراحی پرتال|طراحی پورتالطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک