Σύνθεση, χαρακτηρισμός και μελέτη ιδιοτήτων νανοσωματιδίων και νανοδομών οξειδίου του ψευδαργύρου (ZnO) για τεχνολογικές και βιοϊατρικές εφαρμογές

• Κύριος συγγραφέας: Κοντοπούλου, Ιωάννα
• Άλλοι συγγραφείς: Μπουρόπουλος, Νικόλαος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2016
• Θέματα: Οξείδιο του ψευδαργύρου; Σύνθεση νανοσωματιδίων; Ιοντικά υγρά; Νανοδομές; Υπέρηχοι; Κιτρικός ψευδάργυρος; Παλμιτικός ψευδάργυρος; Διένυδρος κιτρικός ψευδάργυρος; Καύση; Φαρμακευτικό μόριο; Πακλιταξέλη; Απελευθέρωση φαρμάκου; ZnO; Ionic liquid; Probe sonication; Zinc citrate dihydrate; Zinc pIcolinate; Zinc palmitate; Paclitaxel; Release; PEG; APTES; TEM; RAMAN; UV/Vis; TGA; PL; SEM; XRD; 620.115

To οξείδιο του ψευδαργύρου (ZnO) είναι ένας ημιαγωγός μεγάλου ενεργειακού χάσματος (3.2 eV) σε θερμοκρασία δωματίου. Έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως για τις καταλυτικές, ηλεκτρικές, οπτοηλεκτρονικές και φωτοχημικές του ιδιότητες. Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι αρχικά η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός νανοσωματιδίων και νανοδομών ZnO με καύση πρόδρομων ενώσεων του ψευδαργύρου και μέσω της σύνθεσης σε ιοντικά υγρά παρουσία πεδίου υπερήχων. Στην παρούσα εργασία, ο κιτρικός ψευδάργυρος, ο πικολινικός ψευδάργυρος και ο παλμιτικός ψευδάργυρος χρησιμοποιήθηκαν ως πρόδρομες ενώσεις. Καύση των παραπάνω ενώσεων σε θερμοκρασίες 500, 650 και 800 oC οδήγησε στη δημιουργία ZnO με δομή βουρτσίτη. Η φασματοσκοπία Raman έδειξε κορυφές που αποδίδονται σε επιφανειακά φωνόνια και είναι χαρακτηριστικές για τους νανοκρυστάλλους. Υπολογισμός του ενεργειακού φάσματος των ενώσεων που παρήχθησαν δεν έδειξε διαφορές μεταξύ αυτών και του εμπορικού ZnO. Τα φάσματα φωτοφωταύγειεας έδειξαν σε κάποιες περιπτώσεις ισχύρή εκομπή στην περιοχή πράσινου/μπλέ του φάσματος. Το μέγεθος των κρυσταλλιτών αυξάνει με τη θερμοκρασία ενώ η μορφολογία είναι ενιαία με εξαίρεση την περίπτωση του παλμιτικού ψευδαργύρου στην οποία παρατηρούνται σφαιρίδια αποτελούμενα από συσσωματώματα κρυστάλλων. Η μορφολογία των νανοσωματιδίων και των νανοδομών του ZnO που δημιουργούνται σε ιοντικά υγρά κάτω από πεδίο υπερήχων εξαρτάται από τις παραμέτρους της διεργασίας. Αύξηση της συγκέντρωσης της πρόδρομης ένωσης ZnCl2 οδηγεί στη δημιουργία μεγαλυτέρων σωματιδίων. Αύξηση του χρόνου αντίδρασης έχει ως συνέπεια ελαφρά αύξηση του μεγέθους ενώ οδηγεί στο σχηματισμό νανοχτενών και δομώ σε μορφή λουλουδιών εμώ αυξάνοντας τον όγκο των αντιδρώντων δημιουργούνται νανοράβδοι. Τέλος συνεχής αντί για παλμική ακτινοβόληση με υπερήχους οδηγεί στη δημιουργία 1D νανοϊνών αντί για νανοράβδους. Τέλος οι νανοράβδοι ZnO τροποποιήθηκαν επιφανειακά με εισαγωγή αμινομάδων μέσω του APTES, καθ κατόπιν με ομοιοπολική σύνδεση της PEG. Τέλος, έγινε φόρτωση του αντικαρκινικού φαρμάκου πακλιταξέλη και μελέτη αποδέσμευσής του σε ρυθμιστικό διάλυμα pH 7.4. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η απόδοση της ενκαψυλίωσης του φαρμάκου κυμαίνεται από 42-60 % ενώ ή φόρτωση του φαρμάκου από 2,6-3,7 % . Τα αποτελέσματα απελευθέρωσης έδειξαν χαμηλό ποσοστό απελευθέρωσης για διάστημα 96 ωρών