در پژوهش اول برای نخستین بار دانه¬های نانوکامپوزیتی آلژینات مغناطیسی حاوی خاک اره اصلاح شده با سیتریک اسید که با CA-sawdust معرفی می¬شود، به¬عنوان یک زباله زیستی و نانوذره¬های Fe3O4 طراحی شدند. نانوکامپوزیت تهیه شده (Alginate/CA-sawdust/Fe3O4) با استفاده از روش¬های مختلفی مانند طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز، پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر زمینه و آزمون تجزیه پرتوی ایکس با انرژی پاشنده به همراه نقشه عنصری شناسایی شدند. این نانوکامپوزیت جدید زیست سازگار با موفقیت برای حذف رنگ کاتیونی مالاشیت گرین استفاده شد. جداسازی آسان تحت میدان مغناطیسی و قابلیت استفاده مجدد را می¬توان به¬عنوان دو ویژگی مهم این جاذب نام برد. درصد حذف مالاشیت گرین با استفاده از دانه¬های Alginate/CA-sawdust/Fe3O4 حدود 95-90 درصد محاسبه شد. سه مدل هم¬دما شامل لانگمویر، فرندلیچ و دوبیبین-رادوشکوویچ برای بررسی داده¬های جذب مورد استفاده قرار گرفتند. هم¬چنین، سینتیک جذب با استفاده از مدل¬های شبه مرتبه اول و دوم بررسی شدند. در هر مورد، دو فرم خطی و غیر-خطی برای بررسی مدل¬ها استفاده شدند و مناسب¬ترین مدل هم¬دما و مدل سینتیکی بر اساس ضرایب هم¬بستگی و تعدادی از تابع¬های خطا انتخاب شدند. این فرآیند به خوبی با مدل‌ هم¬دمای لانگمویر و غیرخطی شبه مرتبه اول سینتیکی توصیف شد. علاوه بر این، هر دو مدل پخش فیلم و نفوذ درون ذره در ساز و کار حذف مالاشیت گرین مورد بررسی قرار گرفتند. براساس داده¬های بدست آمده از این مدل¬ها، وجود برهمکنش¬های فیزیکی غالب میان جاذب و جذب شونده در این فرآیند جذب تائید گردید. در پژوهش دوم، از CA-sawdust و UiO-66-NH2 به¬عنوان دو جاذب ایده¬آل استفاده شد و دانه¬های Alginate/CA-sawdust/UiO-66-NH2 تهیه و با روش¬های گوناگون شناسایی شدند. این دانه¬ها برای مطالعه مقایسه¬ای در حذف رنگ¬های کاتیونی و آنیونی مورد استفاده قرار گرفتند. این جاذب یک جاذب گزینش¬پذیر خوب برای حذف متیلن بلو در مقابل متیل اورانژ در یک سیستم دوتایی بود. تأثیر پارامترهای مختلف بر جذب متیلن بلو مورد بررسی قرار گرفت. فرآیند حذف با استفاده از فرم خطی و غیر¬خطی مدل¬های گوناگون بررسی و مناسب¬ترین مدل با تکیه بر تابع¬های خطا محاسبه شده، گزینش گردید. بر این اساس، حذف متیلن بلو از مدل هم¬دمای خطی فرندلیچ و مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم غیرخطی پیروی کرد. آزمایش بازیابی مجدد جاذب، بازده حذف متیلن بلو را پس از 9 چرخه استفاده مجدد بالاتر از حدود 89 درصد نشان داد. عوامل مختلفی در ساز و کار و کنترل نرخ این جذب نقش داشته، و این نتایج پتانسیل دانه‌های Alginate/CA-sawdust/UiO-66-NH2 را به¬عنوان یک جاذب گزینش¬پذیر برای حذف رنگ¬های کاتیونی تأیید می‌کند. در پژوهش سوم، زیست فعالی دانه¬های نانوکامپوزیتی Alginate/CA-sawdust/Fe3O4 مطالعه گردید. به این منظور، نانوکامپوزیت¬هایی با درصدهای مختلف ?، ?? و ?? درصد وزنی از نانوذره-های Fe3O4 تهیه شد. برای بررسی ویژگی زیست¬فعالی به صورت درون آزمایشگاهی، غوطه¬ور سازی نانوکامپوزیت¬های تهیه شده به مدت 28 روز درون محلول شبیه¬سازی شده با بدن مورد بررسی قرار گرفت. میزان حلالیت و جذب آب توسط نمونه¬های تهیه شده محاسبه شد و روش¬های مختلف به¬منظور تأیید تشکیل هیدروکسی¬آپاتیت بر روی سطح نانوکامپوزیت¬ها و عدم سمیت استفاده گردید. نانوکامپوزیت Alginate/CA-sawdust/Fe3O4 ?? درصد وزنی ویژگی ضد باکتریایی قابل توجهی در برابر استافیلوکوکوس اورئوس از خود نشان داد. براساس نتایج بدست آمده، این ساختارها قابلیت استفاده به¬عنوان داربست در حوزه مهندسی بافت را دارا می¬باشند.

کلمات کلیدی: خاک اره، چارچوب آلی-فلزی، نانوذره¬های Fe3O4، آلژینات، جذب، زیست¬فعالی، میکروسکوپ الکترونی پویشی نشر زمینه.