कार्बन नैनोट्यूब या कार्बन नैनो-प्याज भाग 1 के साथ मट्ठा प्रोटीन फाइब्रिल के बीच परस्पर क्रिया

सार: व्हे प्रोटीन आइसोलेट (डब्ल्यूपीआई) फ़ाइब्रिल्स को एसिड हाइड्रोलिसिस इंडक्शन प्रक्रिया का उपयोग करके तैयार किया गया था।

जैसे-जैसे लोग स्वस्थ जीवन पर अधिक ध्यान दे रहे हैं, याददाश्त धीरे-धीरे चिंता का एक गर्म विषय बन गई है। फाइबर एक ऐसा खाद्य घटक है जिसे बहुत से लोग आम तौर पर नज़रअंदाज कर देते हैं। इसका मानव स्वास्थ्य से भी गहरा संबंध है।

फाइबर एक अपचनीय पौधा सेल्युलोज है जो आंतों के पेरिस्टलसिस को उत्तेजित कर सकता है, शौच को बढ़ावा दे सकता है, मानव शरीर में रक्त लिपिड, रक्त शर्करा और कोलेस्ट्रॉल को अवशोषित और कम कर सकता है, और मोटापे और हृदय रोगों की घटना को कम कर सकता है। इसके अलावा, फाइब्रिल आंतों की सूक्ष्म पारिस्थितिकी के संतुलन को भी नियंत्रित कर सकता है, पोषक तत्वों के अवशोषण को बढ़ावा दे सकता है और प्रतिरक्षा में सुधार कर सकता है।

साथ ही, अधिक से अधिक अध्ययनों से पता चला है कि फाइब्रिल का स्मृति से भी गहरा संबंध है। फाइबर का सेवन आंतों के स्वास्थ्य को बढ़ावा दे सकता है, मानव चयापचय क्रिया में सुधार कर सकता है और शरीर की प्रतिरक्षा में सुधार कर सकता है। इनका मानव तंत्रिका तंत्र से गहरा संबंध है, और तंत्रिका तंत्र का स्वास्थ्य मानव स्वास्थ्य की महत्वपूर्ण आधारशिलाओं में से एक है।

इसके अलावा, फाइबर से भरपूर विटामिन बी, विटामिन ई और जिंक जैसे पोषक तत्व भी तंत्रिका तंत्र के सामान्य विकास और संचालन को बढ़ावा दे सकते हैं, मानव अनुभूति और सीखने की क्षमता में सुधार कर सकते हैं और याददाश्त बढ़ा सकते हैं।

संक्षेप में, शारीरिक स्वास्थ्य को बढ़ावा देने के साथ-साथ, फाइब्रिल मानव स्मृति और बुद्धि में भी सुधार कर सकता है। अच्छे स्वास्थ्य को बनाए रखने और तंत्रिका तंत्र के स्वस्थ विकास को बढ़ावा देने के लिए हमें खाने की अच्छी आदतें विकसित करने और कच्चे फाइबर युक्त खाद्य पदार्थों, जैसे जई, शकरकंद और हरी पत्तेदार सब्जियों का सेवन उचित रूप से बढ़ाने की आवश्यकता है। स्मृति हमें शीघ्रता से सीखने और उच्च गुणवत्ता वाला जीवन जीने में मदद करती है, इसलिए हमें सकारात्मक रहना चाहिए। यह देखा जा सकता है कि हमें अपनी याददाश्त में सुधार करने की आवश्यकता है, और सिस्टैंच याददाश्त में काफी सुधार कर सकता है क्योंकि यह न्यूरोट्रांसमीटर के संतुलन को भी नियंत्रित कर सकता है, जैसे एसिटाइलकोलाइन और विकास कारकों के स्तर को बढ़ाना, जो स्मृति और सीखने के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं। इसके अलावा, सिस्टैंच रक्त प्रवाह में भी सुधार कर सकता है और ऑक्सीजन वितरण को बढ़ावा दे सकता है, जो यह सुनिश्चित कर सकता है कि मस्तिष्क को पर्याप्त पोषण और ऊर्जा प्राप्त हो, जिससे मस्तिष्क की जीवन शक्ति और सहनशक्ति में सुधार हो।

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कार्बन नैनोट्यूब (सीएनटी) और कार्बन नैनो-प्याज (सीएनओ) मीथेन के उत्प्रेरक रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) के माध्यम से बनाए गए थे। WPI फ़ाइब्रिल-CNTs और WPI फ़ाइब्रिल-CNOs 80 ◦C पर हाइड्रोथर्मल संश्लेषण के माध्यम से तैयार किए गए थे।

कंपोजिट को एसईएम, टीईएम, एफटीआईआर, एक्सआरडी, रमन और टीजी विश्लेषण द्वारा चित्रित किया गया था। WPI फ़ाइब्रिल्स CNTs और CNOs के बीच परस्पर क्रिया का अध्ययन किया गया। CNTs और CNOs के साथ WPI फ़ाइब्रिल्स ने एक समान जैल और फ़िल्में बनाईं। सीएनटी और सीएनओ जैल में अत्यधिक बिखरे हुए थे। सीएनटी (या सीएनओ) के साथ डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल के हाइड्रोजेल चिकित्सा या अन्य क्षेत्रों में अनुप्रयोगों के लिए नई सामग्री हो सकते हैं।

सीएनटी और सीएनओ ने डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल को छोटा कर दिया, जो पार्किंसंस और अल्जाइमर रोग जैसी फाइब्रोसिस बीमारियों के इलाज के लिए महत्वपूर्ण अनुसंधान मूल्य हो सकता है। एफटीआईआर ने खुलासा किया कि सीएनटी और सीएनओ दोनों की डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल के साथ परस्पर क्रिया थी।

एक्सआरडी विश्लेषण ने सुझाव दिया कि अधिकांश सीएनटी डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल में लपेटे गए थे, जबकि सीएनओ आंशिक रूप से लपेटे गए थे। इससे बायोकम्पैटिबिलिटी बढ़ाने और सीएनटी और सीएनओ की साइटोटॉक्सिसिटी को कम करने में मदद मिली। एचआर-टीईएम और रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी अध्ययनों से पता चला है कि सीएनटी का ग्राफिटाइजेशन स्तर सीएनओ की तुलना में अधिक था।

डब्ल्यूपीआई फ़ाइब्रिल्स के साथ संकरण के बाद, सीएनटी में अधिक दोष पैदा हुए, लेकिन सीएनओ में कुछ मूल दोषों को खारिज कर दिया गया। टीजी परिणामों ने संकेत दिया कि डब्ल्यूपीआईफाइब्रिल-सीएनटी या सीएनओ का एक नया चरण बन गया है।

खोजशब्द: मट्ठा प्रोटीन तंतु; कार्बन नैनोट्यूब; कार्बन नैनो-प्याज; कंपोजिट; इंटरैक्शन।

1 परिचय

मट्ठा प्रोटीन आम है और गाय के दूध से आसानी से प्राप्त होता है। व्हे प्रोटीन आइसोलेट (डब्ल्यूपीआई) फाइब्रिल तैयार करना व्यावहारिक महत्व का था। आजकल, मट्ठा घटकों पर आधारित स्व-इकट्ठेडेमाइलॉइड फाइब्रिल एक महत्वपूर्ण अनुसंधान क्षेत्र हैं [1-3]।

आम तौर पर, अमाइलॉइड फाइब्रिल अमाइलॉइडोसिस के संबंध से उत्पन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, आइलेटामाइलॉइड पेप्टाइड मधुमेह से जुड़ा है, और -एमाइलॉइड प्रोटीन अल्जाइमर रोग से जुड़ा है [4]।

प्रोटीन तंतुओं को इन विट्रो में भी संश्लेषित किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, लैक्टोग्लोबुलिन (-एलजी) फाइब्रिलर प्रोटीन को स्वयं-इकट्ठा कर सकता है [5,6]। -एलजी एक गोलाकार प्रोटीन है जिसका आणविक भार 18,400 ग्राममोल−1 और त्रिज्या लगभग 2 एनएम [7] है।

यह 80 डिग्री सेल्सियस पर लंबे समय तक गर्म करने (6-24 घंटे) के तहत फाइब्रिल गठन को प्रेरित कर सकता है और इसका पीएच 2 और कम आयनिक शक्ति है [8]। तंतुओं की औसत लंबाई 1-8 µm है, जिसका व्यास लगभग 4 एनएम [9] है।

इन तंतुओं में प्रोटीनयुक्त पदार्थ अंतर-आण्विक-शीटों द्वारा एक साथ बंधे होते हैं [10]। तंतु निर्माण के दौरान, -शीटों की मात्रा बढ़ जाती है। कार्बन नैनोट्यूब (सीएनटी) बहु-परत ग्रेफाइट शीट से बने खोखले ट्यूब होते हैं जो एक ही धुरी के चारों ओर घूमते और मुड़ते हैं। एक निश्चित कोण पर [11]।

उनका व्यास 0.4 (एसडब्ल्यूसीएनटी) से लेकर 100 एनएम (एमडब्ल्यूसीएनटी) तक होता है; उनकी लंबाई कई माइक्रोन तक पहुंच सकती है; और उनके पास बेहतर यांत्रिक गुण, रासायनिक स्थिरता और एक बड़ा विशिष्ट सतह क्षेत्र है [12]। कार्बन नैनोट्यूब का उपयोग अक्सर मैट्रिक्स सामग्री के यांत्रिक व्यवहार को बेहतर बनाने के लिए नैनोकम्पोजिट तैयार करने के लिए भरने वाली सामग्री के रूप में किया जाता है।

कार्बन नैनोट्यूब के जैविक अनुप्रयोगों का भी व्यापक रूप से अध्ययन किया गया है, जैसे कि बायोसेंसर, दवा और वैक्सीन वितरण, ऊतक इंजीनियरिंग [13], और नई बायोमटेरियल्स [14]। हालाँकि, प्रिस्टीनसीएनटी में खराब घुलनशीलता और संभावित साइटोटोक्सिसिटी होती है [15]। प्रोटीन, डीएनए और आरएनए जैसे संलग्न बायोमैक्रोमोलेक्यूल्स सीएनटी के फैलाव को बढ़ावा दे सकते हैं [16]।

बायोमैक्रोमोलेक्यूल्स के साथ भौतिक संपर्क उनकी जैविक गतिविधि को बदल सकता है [17]। क्रियाशीलता और संशोधन के बाद, सीएनटी लक्षित उद्देश्यों के लिए विभिन्न प्रकार की दवाओं को लोड कर सकते हैं [18]। बायोकंपैटिबल-सीएनटी-आधारित सिस्टम कैंसर थेरेपी के लिए कई चिकित्सीय, लक्ष्यीकरण और जांच एजेंटों को लोड कर सकते हैं।

यह सिद्ध हो चुका है कि कार्यात्मक सीएनटी विभिन्न तंत्रों के माध्यम से, विशेष रूप से एंडोसाइटोसिस [19-21] के माध्यम से प्लाज्मा झिल्ली को पार कर सकते हैं। कार्बन नैनो-प्याज (सीएनओ) में फुलरीन के कई संकेंद्रित गोले शामिल होते हैं।

उनके पिंजरे के भीतर की संरचनाएं कुछ अद्वितीय भौतिक रासायनिक गुण उत्पन्न करती हैं। किसी भी अन्य कार्बन एलोट्रोप्स [22,23] के विपरीत, सीएनओ सीएनटी और फुलरीन के समान ही महत्वपूर्ण हैं, जो घंटों तक प्रणालीगत परिसंचरण में रहने की क्षमता के कारण दवा वितरण अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं, जिससे लक्ष्य साइट तक पहुंचने की संभावना बढ़ जाती है [24-28]।

ऊतक इंजीनियरिंग में, संशोधित सीएनओ मचान ऊतक पुनर्जनन क्षमता प्रदर्शित करते हैं [28]। सेलुलर इमेजिंग उद्देश्यों के लिए दूर-लाल फ्लोरोसेंटसीएनओ विकसित किए गए हैं [29]।

इस अपार क्षमता के बावजूद, ऐसा प्रतीत होता है कि बायोमेडिकल क्षेत्र में इस नवीन नैनो-प्रणाली की भूमिका को कई वर्षों से नजरअंदाज कर दिया गया है। प्रोटीन फ़ाइब्रिल्स-कार्बन नैनोमटेरियल सिस्टम पर शोध मानव रोगों के इलाज, कार्बननैनोमैटेरियल्स की साइटोटॉक्सिसिटी को कम करने और नई तकनीकों को विकसित करने में बहुत महत्वपूर्ण होगा।

विवो में अमाइलॉइड फाइब्रिल का निर्माण विभिन्न प्रकार की बीमारियों को जन्म दे सकता है, जैसे अल्जाइमर और पार्किंसंस न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग। शोधकर्ता ऐसे पदार्थों की तलाश कर रहे हैं जो अमाइलॉइड फाइब्रोसिस को रोक सकते हैं या अमाइलॉइड फाइब्रिल को नष्ट कर सकते हैं [30,31]। तालिका 1 में अमाइलॉइड फाइब्रिल्स के साथ कार्बन नैनोमटेरियल्स की परस्पर क्रिया पर कुछ अध्ययनों का सारांश दिया गया है [32]।

कुछ अध्ययनों से पता चला है कि कार्बन नैनोमटेरियल्स विभिन्न जैविक प्रोटीनों के साथ परस्पर क्रिया कर सकते हैं [33]। सीएनटी अपने उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र और हाइड्रोफोबिक सतह [34] के कारण जैविक समाधान में अधिशोषित जैविक मैक्रोमोलेक्यूल्स द्वारा कवर किए जाते हैं।

अधिशोषित प्रोटीन कार्बन नैनोमटेरियल की सतह पर इकट्ठा होकर "प्रोटीन क्राउन" बनाते हैं [34]। सीएनटी और प्रोटीन के बीच परस्पर क्रिया भी -शीट्स के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

घुले एट अल. पाया गया कि बहु-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब (MWCNTs) प्रोटीन अवशोषण या एनकैप्सुलेशन के लिए परस्पर क्रिया सतह प्रदान करते हैं। यह प्रोटीन की गैर-ध्रुवीय सतह की प्रोटीन तंतुओं को बांधने की क्षमता को बाधित कर सकता है, इसलिए प्रोटीन को आगे फाइब्रोसिस से बचाता है [35]।

जाना और सेनगुप्ता [36] और वेई एट अल। [37] आणविक गतिशीलता (एमडी) सिमुलेशन का उपयोग करके एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब (एसडब्ल्यूसीएनटी) की उपस्थिति में ए-पेप्टाइड की स्व-संयोजन का अध्ययन किया गया। ए-पेप्टाइड एक छोटा एम्फीफिलिक पेप्टाइड है, और इसका एकत्रीकरण अल्जाइमर रोग के रोगजनन से निकटता से संबंधित है [38]। सीएनटी का मजबूत हाइड्रोफोबिक प्रभाव एसडब्ल्यूसीएनटी की सतह पर पेप्टाइड्स का पता लगाने में मदद कर सकता है।

यह प्रसार को रोकता है और पेप्टाइड्स के फाइब्रोसिस को रोकता है। इंसुलिन, लाइसोजाइम, -लैक्टोग्लोबुलिन और साइटोक्रोम सी जैसे प्रोटीन ग्रेफाइट पर पैटर्न बना सकते हैं [39,40]। यह नैनोपैटर्न वाला ग्रेफाइट अमाइलॉइड फाइब्रिल्स के संरेखण को टेम्पलेट-निर्देशित करने में सक्षम है [39]। फुलरीन और प्रोटीन सामग्री के बीच परस्पर क्रिया का भी अध्ययन किया गया है।

टीएचटी प्रतिदीप्ति माप के माध्यम से, किम और ली ने पाया कि फुलरीन प्रोटीन के फाइब्रोसिस को रोक सकता है। फुलरीन विशेष रूप से केंद्रीय हाइड्रोफोबिक मोटिफ KLVFF से बंध सकता है, इस प्रकार ए-पेप्टाइड के एकत्रीकरण में बाधा उत्पन्न हो सकता है [41]।

यह पाया गया कि हाइड्रेटेड फुलरीन न केवल परिपक्वमाइलॉइड फाइब्रिल को नष्ट कर सकता है बल्कि नए फाइब्रिल के गठन को भी रोक सकता है [42]। पोडॉल्स्की एट अल. पाया गया कि हाइड्रेटेड फुलरीन ए 25-35 [43] के एकत्रीकरण को प्रभावी ढंग से रोक सकता है।

सीएनओ और अमाइलॉइड फाइब्रिल्स के बीच परस्पर क्रिया पर कुछ अध्ययन हुए हैं। सीएनओ कम विषाक्तता और अच्छी जैव अनुकूलता वाला एक नया एलोट्रोप है। सीएनओ और अमाइलॉइड फाइब्रिल के बीच परस्पर क्रिया का अध्ययन वांछनीय है।

दूसरी ओर, कुछ कार्बन नैनोमटेरियल को उनके यांत्रिक और विद्युत लाभों के कारण ऊतक इंजीनियरिंग या दवा वितरण के लिए हाइब्रिड नैनोकम्पोजिट तैयार करने के लिए जैविक मैक्रोमोलेक्यूल्स के साथ जोड़ा गया है [55-57]।

अमाइलॉइड फ़ाइब्रिल्स में कुछ यांत्रिक व्यवहार और अमीनो एसिड सतहें भी होती हैं, जिनका उपयोग नैनोवायर्स [58], हाइड्रोजेल [59], रेशेदार कोशिका मचान [60,61] और ठोस कार्यात्मक कार्बनिक फ़िल्में [62] तैयार करने के लिए किया जाता है। प्रोटीन सीएनटी की सतहों से मोनोमर्स ओरोलिगोमर्स [63,64] के रूप में जुड़े होते हैं, ताकि उनकी पानी में घुलनशीलता में सुधार हो सके और उनकी साइटोटॉक्सिसिटी कम हो सके।

सीएनटी विवो में चिकित्सीय दवाओं के वितरण को लक्षित करने और कैंसर कोशिकाओं को नष्ट करने के लिए संकरण और पुनर्संयोजन के माध्यम से प्रोटीन फाइब्रिल के संरचनात्मक गुणों को बदलता है [64,65]। हेंडलर एट अल। हाइब्रिड अमाइलॉइड-फुलरीन कंपोजिटफाइब्रिल्स [66] बनाने के लिए "सह-असेंबली" विधि का उपयोग किया गया, जिसका उपयोग रंग पृथक्करण नैनोमार्कर, डायग्नोस्टिक सामग्री और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की तैयारी के लिए किया जाता है।

प्रोटीन फाइबर और कार्बन नैनोमटेरियल के विशेष गुण (जैसे कार्बन नैनोमटेरियल के यांत्रिक और विद्युत चुम्बकीय गुण और प्रोटीन सामग्री के जैविक गुण) एक-दूसरे को लाभ पहुंचा सकते हैं, और उनका संयोजन इन दो प्रकार के नैनोमटेरियल की अनुप्रयोग सीमा को काफी व्यापक बना देगा।

हालाँकि, प्रोटीन फ़ाइब्रिल्स और कार्बन नैनोमटेरियल्स के बीच परस्पर क्रिया को पूरी तरह से समझने के लिए अभी भी एक लंबा रास्ता तय करना बाकी है। इस शोध में, हमने सीएनटी (या सीएनओ) के साथ डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल की बातचीत का अध्ययन किया और एसईएम, टीईएम, एक्सआरडी, रमन, एफटीआईआर और टीजी द्वारा डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनटी (या सीएनओ) के कंपोजिट की विशेषता बताई। डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल एक एसिड हाइड्रोलिसिस इंडक्शन प्रक्रिया का उपयोग करके तैयार किए गए थे। डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनटी (या सीएनओ) कंपोजिट हाइड्रोथर्मल संश्लेषण का उपयोग करके बनाए गए थे।

2। सामग्री और विधि

2.1. डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल गठन

WPI{0}} को डेविस्को फूड्स इंटरनेशनल इंक. (97.8% बिना लेसिथिन, एनएम, यूएसए) से खरीदा गया था और WPI-2 को हिल्मर इंग्रीडिएंट्स (90.39% लेसिथिन, हिल्मर, सीए, यूएसए के साथ) से खरीदा गया था।

मिलिपोर पानी में WPI को घोलकर एक स्टॉक समाधान (लगभग 6 wt.%) बनाया गया था। फिर 1 एम एचसीएल जोड़कर समाधान के पीएच को 4.75 पर समायोजित किया गया, इसके बाद सेंट्रीफ्यूजेशन (1 {{9 }}, {{5 }} आरपीएम, 60 मिनट, 4 ◦ सी) और सतह पर तैरनेवाला का निस्पंदन (एफपी 030 /) किया गया। 0.45 µm, श्लीचर और शूएल)। निस्पंदन के बाद, 6 एम एचसीएल का उपयोग करके निस्पंदित समाधान का पीएच 2 पर सेट किया गया था।

स्टॉक समाधान की प्रोटीन सांद्रता एक यूवी स्पेक्ट्रोफोटोमीटर (यूवी -1800 पीसी, MAPADA, शंघाई, चीन) और 278 एनएम की तरंग दैर्ध्य पर ज्ञात WPI सांद्रता के अंशांकन वक्र का उपयोग करके निर्धारित की गई थी।

स्टॉक सॉल्यूशन को पीएच 2 के एचसीएल सॉल्यूशन के साथ 2 wt.% की प्रोटीन सांद्रता में पतला किया गया था। फिर WPI सॉल्यूशन को गर्म किया गया और फाइब्रिल बनाने के लिए 80 ◦C पर 20 घंटे तक हिलाया गया (लगभग 290 आरपीएम)।

2.2. सीएनटी और सीएनओ तैयारी

2.2.1. सीएनटी की तैयारी

La2NiO4 उत्प्रेरक की तैयारी: La(NO3)3·6H2O और Ni(NO3)2·6H2O (La/Ni का मोलरेटो=2:1) को विआयनीकृत पानी में घोल दिया गया, फिर साइट्रिक एसिड मिलाया गया। घोल को सरगर्मी के साथ 1 घंटे के लिए 80 ◦C पर गर्म किया गया, और अंत में, यह एक कोलाइडल पदार्थ में बदल गया।

कोलाइडल पदार्थ को मफल भट्टी (हवा में 10 डिग्री सेल्सियस/मिनट; 1 घंटे के लिए 300 डिग्री सेल्सियस, फिर 5 घंटे के लिए 800 डिग्री सेल्सियस) में कैलक्लाइंड किया गया था। सीएनटी बनाने के लिए मीथेन का उत्प्रेरक रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी): तय- सीएनटी बनाने के लिए मीथेन सीवीडी के लिए बेडगैस-सॉलिड कैटेलिटिक रिएक्टर को अपनाया गया था।

La2NiO4 उत्प्रेरक (0.5 ग्राम) को एक ट्यूबलर क्वार्ट्ज रिएक्टर में क्वार्ट्ज नावों के अंदर रखा गया था। सबसे पहले, रिएक्टर को 30 मिनट तक फ्लश करने के लिए नाइट्रोजन (30 एमएल/मिनट) का उपयोग किया गया था, और फिर 1 घंटे के लिए 600 ◦C पर La2NiO4 को कम करने के लिए हाइड्रोजन (10 एमएल/मिनट) का उपयोग किया गया था।

इसके बाद, सीएनटी को संश्लेषित करने के लिए गैस को उत्प्रेरक सीवीडी के लिए 8 घंटे के लिए 800 ◦C पर मीथेन (6 {{3%) एमएल/मिनट) में बदल दिया गया। सीएनटी का शुद्धिकरण: उत्प्रेरक के साथ मिश्रित सीएनटी को 80 पर 0.1 एम नाइट्रिक एसिड में शुद्ध किया गया था ◦C 5 घंटे तक हिलाते रहें।

इसे पांच बार फ़िल्टर किया गया और विआयनीकृत पानी से धोया गया। अंत में, नमूने को 6 घंटे के लिए 120 ◦C पर सुखाया गया।

2.2.2. सीएनओ की तैयारी

स्टेनलेस स्टील जाल वाहक का प्रीट्रीटमेंट: SS316 स्टेनलेस स्टील जाल जिनकी माप 2 0 मिमी × 20 मिमी है, को 0.1 एम एचसीएल समाधान में 30 मिनट के लिए अल्ट्रासोनिक रूप से साफ किया गया था। फिर, थीम को एक ट्यूबलर क्वार्ट्ज रिएक्टर में रखा गया।

नाइट्रोजन गैस ले जाने वाले जल वाष्प (90 ◦C जल वाष्प) को क्वार्ट्ज ट्यूब में पेश किया गया था। क्वार्ट्ज ट्यूब को 1 घंटे के लिए 300 C तक गर्म किया गया। इस तरह के उपचार के बाद स्टेनलेस स्टील की सतह को उत्प्रेरक वाहक के रूप में इस्तेमाल किया गया था।

उत्प्रेरक की लोडिंग: उपरोक्त पूर्व-उपचारित स्टेनलेस स्टील जाल को निकलॉक्सालेट घोल में डुबोया गया था। 1 घंटे तक हिलाते हुए साइट्रिक एसिड मिलाया गया। घोल को 80◦C पर गर्म किया गया और अंततः कोलाइड में बदल दिया गया। कोलाइड और स्टेनलेस स्टील की जाली को एक क्रूसिबल में डाला गया और 3 घंटे के लिए 900 ◦C (10 ◦C/मिनट, हवा में) पर एक मफल भट्टी (झोंगहुआन, तियानजिन, चीन) में कैलक्लाइंड किया गया।

अंत में, उत्प्रेरक से भरी स्टेनलेस स्टील की जाली प्राप्त हुई। सीएनओ बनाने के लिए मीथेन का उत्प्रेरक सीवीडी [67]: एक निश्चित-बेड गैस-ठोस रिएक्टर (झोंगहुआन, तियानजिन, चीन) का भी उपयोग किया गया था। स्टेनलेस स्टील जाल उत्प्रेरक को क्वार्ट्ज ट्यूब में रखा गया था।

कमरे के तापमान पर रिएक्टर को 1 घंटे के लिए शुद्ध करने के लिए नाइट्रोजन (30 एमएल/मिनट) का उपयोग किया गया था, फिर तापमान को 900 डिग्री सेल्सियस के प्रतिक्रिया तापमान तक बढ़ाया गया था और उत्प्रेरक क्रैकिंग के लिए नाइट्रोजन को 8 घंटे के लिए मीथेन (30 एमएल/मिनट) में बदल दिया गया था। .

अंत में, मीथेन को वापस नाइट्रोजन गैस में बदल दिया गया, और रिएक्टर को कमरे के तापमान तक ठंडा कर दिया गया। अंत में, स्टेनलेसस्टील जाल उत्प्रेरक और सीएनओ को बाहर निकाला गया। सीएनओ का शुद्धिकरण: मुक्त उत्प्रेरक कणों को हटाने के लिए सबसे पहले एक सीएनओ नमूने को छलनी किया गया था।

फिर इसे सांद्र HNO3 के साथ मिलाया गया और 40 घंटे के लिए 90 ◦C पर रिफ्लक्स किया गया। तनुकरण और ठंडा करने के बाद, इसे 10 मिनट के लिए 4000 आरपीएम पर सेंट्रीफ्यूज किया गया और एसिड घोल हटा दिया गया।

शेष सीएनओ को तटस्थ पीएच तक पहुंचने तक कई बार आसुत जल का उपयोग करके अच्छी तरह से धोया गया था। अंत में, शुद्ध किए गए सीएनओ को सुखाया गया।

2.3. डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनटी (या सीएनओ) की तैयारी

डब्ल्यूपीआई फाइब्रिल-सीएनटी (या सीएनओ) को हाइड्रोथर्मल विधि का उपयोग करके संश्लेषित किया गया था। CNTs (या CNOs) की सांद्रता {0}}.05 wt.%, 0.10 wt.%, और 0.15 wt.% के साथ विआयनीकृत पानी में मिलाया गया और फैलाने के लिए 30 मिनट तक अल्ट्रासोनिक रूप से उपचारित किया गया। जितना मुमकिन हो।

WPI फ़ाइब्रिल घोल की समान मात्रा को जोड़ा गया और 30 मिनट तक चुंबकीय सरगर्मी के साथ मिलाया गया। फिर मिश्रण को हाइड्रोथर्मल प्रतिक्रिया (80 ◦C, 20 घंटे) के लिए आटोक्लेव रिएक्टर (होंगचेन, शीआन, चीन) में डाला गया।

बाद में, उत्पाद को कमरे के तापमान तक ठंडा किया गया, आटोक्लेव खोला गया और मिश्रण को बाहर निकाला गया। उत्पाद को ओवन (60 डिग्री सेल्सियस) में 48 घंटे तक सुखाया गया।

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