مقدمه و هدف: تایروزیناز به عنوان یک آنزیم موثر در سطوح متفاوت حیات نشان داده شده است. این اهمیت هم از نظر عملکرد و هم از نظر ساختار و پایداری آنزیم مهم است. تنوع سوبسترایی آنزیم، امکان بررسی لیگاندهای متفاوت روی سینتیک آنزیم در هر دو فعالیت کاتکولازی و کرزولازی را فراهم می کند. عملکرد سینتیکی پیچیده آنزیم و نیز فعالیت و ساختار آن در این دو واکنش پی درپی از نظر مکانیسمی هنوز به خوبی شناخته نشده است.هدف: تعیین تاثیر فلز کبالت بر سینتیک و ساختار آنزیم تایروزیناز قارچ خوراکیمواد و روش کار: در این مطالعه، ساختار آنزیم با استفاده از تکنیک های دو رنگ نمایی حلقوی (CD) و فلوئورسانس و نیز فعالیت سینتیکی آن با استفاده از سوبسترای طبیعی کافئیک اسید در حضور یون فلزی Co2+ با غلظت های صفر، 0.2، 0.6 و 0.9 میلی مولار و در pH برابر 6، 7، 8 و 9 بررسی شد. ثابت های a و β که تاثیر فعال کننده برروی آنزیم و تمایل آن به سوبسترا را نشان می دهند با ترسیم منحنی های ثانویه لاینووربرک برای آنزیم و Co2+ به دست آمدند.نتایج: سینتیک فعال سازی آنزیم تایروزیناز برای یون فلزی فوق از الگوی فعال کننده غیرضروری پیروی کرد. مقادیر(a<1) a  نشان می دهد، پیوند لیگاند فلزی با آنزیم باعث افزایش تمایل سوبسترا به آن می شود. مقادیر(b>1) b  نیز نشان می دهد، پیوند سوبسترا به آنزیم می تواند تسریع حداکثر سرعت آنزیم را از طریق افزایش ثابت کاتالیتیکی آنزیم (Kcat) به دنبال داشته باشد. بیشترین فعالیت آنزیم در عدم حضور یون Co2+ در pH برابر هفت به دست آمد. بررسی ساختاری آنزیم با تکنیک های فلوئورسانس و بیضی واری حلقوی نشان داد، در pH برابر 9،Co2+  چه از نظر ساختار دوم و چه ساختار سوم پایداری آنزیم را به دنبال دارد.نتیجه گیری: به طور خلاصه، نتایج حاصل از مطالعات سینتیکی و ساختاری آنزیم، الگوی فعال سازی غیرضروری آنزیم را توسط لیگاند فلزی Co2+ نشان داد. پیوند احتمالی این لیگاند در نزدیکی موضع فعال، فعال سازی آنزیم را از طریق اثر آلوستریکی به دنبال خواهد داشت. از طرفی لزوما شرایط مناسب فعالیت آنزیم همان شرایط مناسب پایداری آنزیم نخواهد بود.

در این تحقیق ما با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی وابستگی دمایی خواص مکانیکی و گرمایی فلز کبالت را از دمای 200 کلوین تا دمای ذوب بررسی کرده ایم. این شبیه سازی در هنگرد NPT انجام شده است. برای محاسبه انرژی برهم کنشی و نیروی وارد بر ذرات از پتانسیل کلری_روزاتو استفاده کرده ایم. در این شبیه سازی دمای سیستم با ترموستات نوز_هوفر و فشار سیستم با باروستات برنسن کنترل می شود. با این تکنیک کمیت هایی مانند انرژی بستگی، پارامتر نظم، ظرفیت گرمایی ویژه، ضریب انبساط طولی، مدول حجمی و ضرایب کشسانی را برای فلز کبالت در دماهای مختلف به دست آورده ایم. مقادیر انرژی و پارامتر شبکه محاسبه شده در دماهای مختلف را با تابعی درجه دوم از دما برازش کرده و با استفاده از آنها ضریب انبساط طولی و ظرفیت گرمایی در فشار ثابت محاسبه شده است. نتایج به دست آمده از محاسبات توافق خوبی با مقادیر آزمایشگاهی داشتند.

کامپوزیت های پلی آنیلین/چارچوب فلز-آلی کبالت (PANI/x%Co-MOF) به روش سنتز هیدروترمال چارچوب فلز-آلی کبالت(II) در حضور پلی آنیلین تهیه شده از پلیمریزاسیون شیمیایی به دست آمدند. کامپوزیت های حاصل با استفاده از تکنیک های پراش اشعه ی ایکس پودری (PXRD)، طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز نقشه ای EDSعنصر کبالت بررسی شدند. الگوی پراش اشعه ایکس این ترکیبات حفظ ساختار بلوری چارچوب فلز-آلی در کنار بستر پلیمری را تایید می کند. نتایج آنالیز نقشه-ای EDS پراکندگی یکنواخت عنصر کبالت در بستر پلیمر را نشان می دهد. خواص الکتروشیمیایی ترکیبات تهیه شده با استفاده از روش-های ولتامتری چرخه ای و شارژ/ دشارژ گالوانوستاتیک در سیستم سه الکترودی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد کامپوزیت PANI/50%Co-MOF دارای بیشترین ظرفیت ویژه، F g-1 144، در دانسیته ی جریان A g-1 1 درون الکترولیت KNO3 است. کامپوزیت-های تهیه شده به دلیل اثر سینرژیک پلی آنیلین و چارچوب فلز-آلی کبالت ظرفیت بیشتری نسبت به مواد اولیه ی خود نشان داده اند.

هدف از این پژوهش حذف فلز سنگین کبالت از پساب پتروشیمی شهید تندگویان واقع در منطقه ویژه اقتصادی ماهشهر با استفاده از روش زیستی می باشد. نخست پساب سنتزی استات کبالت به منظور بهینه سازی پارامترهای pH، دما، زمان تماس و غلظت زیست توده مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای بهینه در فرایند جذب زیستی، برای حذف کبالت، زمان تعادل 60 دقیقه، دما ° C 25، دوز جاذب 10% حجمی و pH برابر 5/5، تعیین شد. پس از مشخص شدن نقطه بهینه متغییرها، آزمایش ها با پساب واقعی شرکت پتروشیمی شهید تندگویان انجام شد. بیش ترین درصد حذف 80% و بیش ترین ظرفیت جذب برابرmg/g 2/88 به دست آمد. هم-دما های جذب گوناگونی از جمله لانگمیر، فروندلیچ، تمکین مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت که بهترین مدل تطبیق یافته با داده ها، مدل تمکین بود، همچنین مدل های سینتیکی گوناگون برای توصیف داده های سینتیکی به کار رفتند که مدل سینتیکی شبه درجه دوم با نتیجه ها منطبق بود. مطالعه های ترمودینامیکی نشان داد فرایند خود به خودی و گرماگیر است. سرانجام نتیجه های این پژوهش نشان داد مخمر سایکرومایسیس سرویزیه پتانسل بسیار بالایی برای حذف فلزهای سنگین از پساب شرکت پتروشیمی دارد و با توجه به زیست سازگاری فرایند بهترین گزینه برای حذف این آلاینده ها به شمار می رود.

در این مطالعه، خواص جذب چارچوب فلز- آلی بر پایه نانوصفحات یکنواخت کبالت                                                                        (Co6(oba)6(CH3O)4(O)2]n·3DMF (TMU-11NP] برای حذف دی بنزوتیوفن (DBT) از مدل نفتی بررسی شد. TMU-11NP را می توان به سرعت و به سهولت از طریق روش سونوشیمیایی سنتز کرد. اثر کاهش اندازه ذرات و افزایش مساحت سطح از 630 به m2/g 838 و نیز تغییر مورفولوژی از تجمع ذرات کلوخه ای به نانو صفحات منظم باعث افزایش در حداکثر میزان جذب DBT از 825 به mg/g 6/1666 شد. آزمایش انتخاب پذیری DBT در مقابل نفتالین (NA) به وضوح نشان داد که بخش اصلی جذب برروی سایت های غیراشباع در اطراف مراکز کبالت انجام می شود و برهم کنش های π-π بین پیوندهای آلی TMU-11 و حلقه آروماتیک DBT مسئول فرآیند گوگردزدایی جذبی (ADS) نهستند و اثرات هم افزایی کاهش اندازه ذره و به دنبال آن، افزایش مساحت سطح و افزایش میزان دسترسی به مکان های کوئوردیناسیونی غیراشباع غیرفعال در اطراف یکی از مراکز کبالت و نیز مورفولوژی یکنواخت صفحه منجر به مشاهده چنین نتایجی شده است. همچنین، نانو ذرات Co3O4 حاصل از کلسینه کردن TMU-11NP، کارآیی حذف DBT بالاتر (mg/g 300) را در مقایسه با همتای تجاری خود (mg/g 83) نشان می دهند. سازوکار جذب DBT در حضور جاذب TMU-11NP بررسی شد و مشخص شد که از مدل لانگمویر تبعیت می کند. یافته های ما می تواند رویکرد جدیدی برای تولید جاذب ها با کارآیی مطلوب در کاربردهای عملی ارائه دهد.

کبالت یک عنصر طبیعی در محیط زیست است. در معرض قرار گرفتن انسان در سطوح بالایی از کبالت اثرات نامطلوبی در سیستم تنفسی از جمله کاهش قابل ملاحظه در عملکرد ونتیلاتوری، تورم و خونریزی از ریه گشته و باید تحت درمان قرار گیرند .در این مطالعه با استفاده از روش جذب سطحی تحت شرایط مختلف تجربی از قبیل مقدار جاذب، غلظت اولیه فلز یون،و زمان تماس میزان جذب مورد تحقیق قرار گرفته است. هدف از این تحقیق ساخت یک نانو جاذب جدید رشته ای GZ-BAKI-TAC-CO-88 جهت جذب یون کبالت از محلول های آبی می باشد. جاذب رشته ای با استفاده از آلژینات سدیم و کلسیم کلرید و کربن فعال تایر بشل با حفره های نانو ساخته شد. طول رشته ها حاصل 10 cm و قطر 300 mmدر حالت مرطوب بود. آزمایشات طی چند مرحله و دریک سیستم ناپیوسته انجام شد. میزان جذب، زمان ماندگاری حداکثر درصد کبالت جذب شده در غلظت های 50، 80، 100 و 120 ppm مورد بررسی قرارگرفت. مقدار جذب کبالت به ترتیب % 40.34، %54.98، %37.97 و %42.54 بدست آمد. برای سنتیک واکنش، زمان های 10 و 20 و 30 و 40 و 50 و 60 و 120 دقیقه انتخاب و آزمایشات انجام شد. در زمان 120 دقیقه در غلظت80 ppm میزان جذب کبالت %54.98 به دست آمد. نتایج حاکی از آن است که رشته های آلژینات کلسیم حاوی کربن فعال با حفره های نانو جاذب خوبی برای جداسازی کبالت از محلول های آبی بوده و با افزایش درصد کربن فعال و آلژینات سدیم میزان جذب کبالت افزایش می یابد. متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد، لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.

استفاده از نانوذرات آبدوست برای اصلاح سطح غشا، از جمله روش های مناسب به منظور بهبود خواص غشاهای فیلم نازک کامپوزیتی به ویژه در زمینه حذف فلزات سنگین از محیط های آبی است. در این پژوهش غشای نانوفیلتراسیون پلی آمیدی فیلم نازک با زیرلایه متخلخل پلی سولفون به روش پلیمریزاسیون بین سطحی تری مسویل کلراید و پیپرازین تهیه شد. به منظور اصلاح سطح غشاها و ساخت غشای جدید نانوکامپوزیت فیلم نازک به روش پوشش دهی، نانوذرات اکسید گرافن اصلاح شده با 3-آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان درون محلول 1-اتیل 3-(3-دی متیل آمینو پروپیل کربودی ایمید هیدرو کلراید) به عنوان فعال کننده گروه های عاملی پراکنده و سپس به روش پوشش دهی بر روی سطح غشای پلی آمیدی لایه نشانی شد. ویژگی های فیزیکوشیمیایی با استفاده از آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی مادون قرمز، زاویه تماس آب و آبدوستی به منظور بررسی ساختار، مورفولوژی و همچنین تست های اندازه گیری شار آب و میزان پس زنی برای بررسی عملکرد و کارایی غشاهای سنتز شده در سیستم فیلتراسیون، ارزیابی شد. نتایج نشان داد که افزایش غلظت نانوذرات منجر به بهبود خاصیت آبدوستی سطح غشاهای نانوکامپوزیت نسبت به غشای خالص می شود. نتایج عملکردی و فیلتراسیون غشایی نشان داد که مقدار شار آب خالص غشاهای ساخته شده، با افزایش غلظت نانوذرات اکسید گرافن افزایش می یابد، به طوری که مقدار آن از حدود L/m2. h 42 برای غشای خالص تا L/m2. h 95 برای غشای محتوی 1/0درصد وزنی اکسید گرافن افزایش یافت. این روند نشان دهنده اثر مثبت نانوذرات بر گذردهی آب غشاها بود. علاوه بر این میزان پس زنی فلز سنگین کبالت با تغییر pH از 3 تا 8 برای همه نمونه های غشایی روند صعودی داشت، به طوری که غشایTFN3، بیشترین میزان پس زنی (98 درصد) فلز سنگین را نسبت به غشاهای دیگر داشت. این درحالی است که مقدار شار عبوری با تغییر pH و افزایش غلظت نانوذرات، روند کاهشی داشت. از این رو می توان، این روش را به عنوان یک روش جدید و موثر در زمینه حذف فلزات سنگین، استفاده کرد.

در این تحقیق برای نخستین بار، اثر دمای پیرولیز بر ساختار کربن آئروژل سنتز شده در شرایط محیطی به عنوان پایه و نحوه نشاندن فلز کبالت به عنوان جزء فعال بر آن، بررسی شده است. کربن آئروژل توسط پیش سازنده های رزورسینول و فرمالدئید در دماهای پیرولیز 550، 700 و C° 900 تولید و کبالت به سه روش مختلف  (الف) تلقیح کبالت بر روی کربن آئروژل، (ب) تلقیح کبالت بر روی آئروژل آلی رزورسینول فرمالدئید، (ج) افزودن پیش سازنده کبالت به مخلوط اولیه رزورسینول-فرمالدئید پیش از فرایند پلیمریزاسیون کربن آئروژل، بر روی کربن آئروژل نشانده شد. نتایج نشان داد که پیرولیز در دمای C° 700 منجر به تولید کربن آئروژلی مزوحفره با سطح ویژه m2/g 8/483 می شود. در روش تلقیح، کبالت به خوبی بر روی پایه پراکنده شده و کنترل پذیری اندازه ذرات وجود دارد، در حالی که در روش سوم، پیش سازنده کبالت فرایند پلیمریزاسیون را کاتالیز کرده و منجر به تولید میکروذرات می گردد.

در کار تحقیقاتی اخیر، رویکرد جدیدی برای سنتز و رشد نانوساختارهای چهارچوب فلز-آلی متشکل از نیکل-کبالت بوسیله روش رسوبدهی الکتروشیمیایی ارائه شده است. برای این منظور، ابتدا نمک های نیترات نیکل و کبالت به محلول سوسپانسیون نانوصفحات اکسید گرافن(GO) اضافه شدند تا یون های نیکل و کبالت بر روی جایگاه های منفی گروه های عاملی اکسیژنی GO قرار گیرند. سپس نانوصفحات اکسید گرافن حاصله بر روی الکترود فوم نیکل، از طریق روش غوطه وری، پوشش داده شدند. در مرحله بعد، الکترود درون محلول حاوی لیگاند بنزن تری کربوکسیلیک اسید قرار داده شده و پس از اعمال شرایط مختلف رسوبدهی الکتروشمیایی، رشد نانوساختارهای چهارچوب فلز-آلی نیکل-کبالت بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که اولا می توان بطور موفقیت آمیزی نانوساختارهای چهارچوب فلز-آلی نیکل-کبالت را به این روش بر روی سطح الکترود نیکل رشد داد و ثانیا اینکه با تغییر شرایط رسوبدهی الکتروشیمیایی می توان مورفولوژی نانوساختارها را نیز کنترل نمود. در نهایت، از الکترود اصلاح شده برای اندازه گیری غیرآنزیمی گلوکز در محلول قلیایی استفاده شد و نشان داده شد که نانوساختارهای حاصله دارای خواص الکتروکاتالیستی برای اکسیداسیون الکتروشیمیایی گلوکز هستند.