معهد الليزر للدراسات العليا ناقش أطروحة الدكتوراه للطالب أمين وليد جبار

 جرت في معهد الليزر للدراسات العليا جامعة بغداد مناقشة رسالة اطروحة الدكتوراه الموسومة تحضير جسيمات نانوية من كبريتيد الكادميوم : النحاس بأستخدام تقنية الترسيب بالليزر النبضي كمتحسس للغاز و للتطبيقات الطبية الحيوية للطالب أمين وليد جبار وبأشراف أ.د ندى خضير عباس 

في هذه الدراسة، تم تصنيع حساسات متعددة الوظائف باستخدام جسيمات كبريتيد الكادميوم النانوية (CdS) مع وبدون تشويبها بالنحاس (CdS:Cu). تم تحضير هذه الجسيمات النانوية باستخدام طريقتين كيميائيتين: الترسيب والترسيب بالليزر النبضي .(PLD)كذلك، تم تحضير جسيمات CdS و CdS:Cuالنانوية باستخدام طريقة خضراء باستخدام النشاء لتقليل سمية المواد النانوية بهدف استخدامها في التطبيقات الطبية. تم تحضير الجسيمات النانوية باستخدام ثنائي هيدرات اسيتات الكادميوم بنقاء (%99) , الثايوريا بنقاء (%99) ,هيدروكسيد الصوديوم لتعديل الحموضة و النحاس بنقاء (%99) بعد ذلك، تمت دراسة الخصائص الهيكلية والبصرية ومورفولوجيا السطح، بالإضافة إلى النشاط البيولوجي وحساسية الغاز للعينات المحضرة .

أظهرت نتائج حيود الأشعة السينية diffraction) (X-ray أن جميع العينات كان لها قمة قوية عند زاوية

2 θتبلغ حوالي 26.58 درجة، وهذه القمة مرتبطة بالمستوى البلوري .(111) هذا يؤكد أن البنية

البلورية لعينات كبريتيد الكادميوم النقي (CdS) وتلك المشوبة بالنحاس (CdS:Cu) هي مكعبة وسداسية في جميع العينات المحضرة، حيث تم أيضًا تقدير حجم الجسيمات. كان حجم الجسيمات المقاس حوالي

13.3 نانومتر لـ CdS غير المشوب، والذي تناقص بوجود النحاس حتى وصل إلى نسبة %5 من

النحاس، ليصبح الحجم عندها 10.4 نانومتر.بالنسبة لجميع العينات، يزداد متوسط حجم البلورة بزيادة قدرة الليزر. كانت أعلى قيمة لمتوسط حجم البلورة (11.7) نانومتر لعينات CdS:5%Cu المحضرة بالطريقة الخضراء باستخدام النشاء، في حين كانت أصغر قيمة (9.6) نانومتر لعينات CdS:1%Cu

المحضرة أيضًا بالطريقة الخضراء باستخدام النشاء. تم فحص طوبولوجيا سطح جسيمات CdS و

CdS:Cuالنانوية باستخدام مجهر المسح الإلكتروني ذي الانبعاث الحقلي (FESEM) ومجهر القوة الذرية (AFM). وفقًا لنتائج مجهر القوة الذرية، وُجد أن شكل الجسيمات كروي ومتعدد الأشكال، حيث كان أكبر متوسط لحجم الحبيبات (64.49) نانومتر لعينات CdS النقية المحضرة بطريقة الترسيب، في حين كان أصغر متوسط (34.97) نانومتر لجسيمات CdS:5%Cu النانوية. أكد فحص مطيافية تشتت الطاقة بالأشعة السينية (EDX) وجود تركيبة CdS:Cu في جميع العينات، باستثناء العينات النقية التي كانت خالية من النحاس. أكد تحليل الأشعة فوق البنفسجية-المرئية (UV-Vis) أن فجوة الطاقة كانت تتراوح بين (2.42-2.27) إلكترون فولت للعينات المحضرة بطريقة الترسيب، بينما كانت فجوة الطاقة تتراوح بين (3.2-3) إلكترون فولت للعينات المحضرة بالطريقة الخضراء ، تم قياس حساسية أغشية

CdSو CdS:Cu المحضرة بطريقة الترسيب بالليزر النبضي تجاه غاز مؤكسد (NO2) في بيئة

هوائية، وذلك في نظام استشعار الغاز وعند درجات حرارة تشغيل مختلفة 30)، 100، و 200 درجة مئوية.( أكدت الدراسة أن جميع الأغشية أظهرت أعلى حساسية لغاز NO2 عند 200 درجة مئوية. ووصلت استجابة الاستشعار إلى (41.1) لـ CdS:5%Cu عند درجة حرارة 30 درجة مئوية.

أظهرت الجسيمات النانوية في هذه الدراسة تأثيرات قوية مضادة للبكتيريا ومضادة للسرطان. والأهم من ذلك، وُجد أنها آمنة للخلايا الطبيعية، حيث تسببت في تأثير سمي للخلايا أقل من .%35 تم تصنيع المواد باستخدام عملية صديقة للبيئة استغلت النشاء. كانت أقل سمية للخلايا مسجلة بنسبة %2.33 لـ CdS النقي بتركيز %12.5، بينما كانت أقصى سمية ملاحظة بنسبة %31 لـ CdS:5%Cu بتركيز .%100 كانت

أقل نسبة لتثبيط الخلايا السرطانية %23.66 لـ CdS النقي بتركيز %12.5، في حين كانت النسبة

القصوى %62.66 لـ CdS:5%Cu بتركيز .%100 كشف التقييم المضاد للبكتيريا أن المركب النانوي

CdS:Cu له نشاط مضاد للبكتيريا كبير، حيث كان الحد الأدنى لقطر التثبيط لسلالة بكتيريا

22 aureus Staphylococcusملم لـ CdS:1%Cu بتركيز .%50 وكان أقصى قطر تثبيط لسلالة

aureus36.66 Staphylococcus ملم لـ CdS:5%Cu بتركيز .%100 كان الحد الأدنى لقطر

التثبيط لسلالة بكتيريا 12 coli Escherichia ملم لـ CdS:3%Cu بتركيز .%50 بينما كان أقصى قطر تثبيط لسلالة 18 coli Escherichiaملم لـ CdS:5%Cu بتركيز .%100