TiO₂/ZnO–HAp kompoziti, titan dioksid (TiO₂), sink oksid (ZnO) və hidroksiapatitin (HAp) eyni bərk material daxilində birləşdirildiyi üçkomponentli qeyri-üzvi kompozit sistemidir. Bu tədqiqatda HAp, Anadara granosa kimi müəyyən edilən qan midyəsi qabığı tullantısından çökdürmə üsulu ilə sintez edilmiş; daha sonra TiO₂ və ZnO ilə TiO₂:ZnO:HAp = 1:2:1 və 2:1:1 kütlə nisbətlərində birləşdirilmişdir. İki kompozit Furye çevirməli infraqırmızı spektroskopiya (FTIR), rentgen şüalarının difraksiyası (XRD) və skanedici elektron mikroskopiya (SEM) vasitəsilə müqayisə edilmişdir.

1:2:1 nisbətli Nümunə A-da yarımkəmiyyət XRD analizinin nisbi kristal faza töhfələri %40,4 sinkit (ZnO), %38,5 hidroksiapatit və %21,1 anataz (TiO₂) olaraq müəyyən edilmişdir. 2:1:1 nisbətli Nümunə B-də anataz töhfəsi %53,2-yə yüksələrkən HAp %23,5 və sinkit %23,3 olaraq bildirilmişdir. Bu faizlər başlanğıcdakı kütlə nisbətlərinin birbaşa son kütlə faizləri deyil; XRD difraksiya intensivliklərindən Match proqramı ilə əldə edilmiş yarımkəmiyyət nisbi kristal faza töhfələridir.

SEM analizində Nümunə A daha nizamlı və nisbətən yumru aqreqatlar əmələ gətirmiş; aqreqatların diametri 1,5–5,0 µm, orta qiyməti 2,85 ± 0,72 µm olaraq ölçülmüşdür. Mənbə Nümunə A aqreqatlarının 100–300 nm ölçülü ilkin hissəciklərin aqlomerasiyası nəticəsində yarandığını bildirir. Nümunə B isə 2,0–12,0 µm intervalında və orta hesabla 5,42 ± 1,85 µm ölçülü daha nizamsız aqreqatlar göstərmişdir.

FTIR nəticələri hər iki kompozitdə HAp-yə xas O–H və PO₄³⁻ qrupları ilə yanaşı Ti–O və Zn–O rəqsləri ilə əlaqələndirilən aşağı dalğa ədədi zolaqların mövcud olduğunu göstərmişdir. TiO₂ miqdarının artırıldığı Nümunə B-də anataz fazasının XRD-dəki nisbi töhfəsi yüksəlmiş və SEM morfologiyası daha nizamsız olmuşdur.

Tədqiqat iki tərkib nöqtəsini müqayisə edir və müəlliflər araşdırmanın optimal TiO₂/ZnO nisbətini müəyyən etmək məqsədilə aparılmadığını açıq şəkildə bildirirlər. Bundan əlavə, bu məqalədə katalitik aktivlik, fotokatalitik parçalanma, antibakterial xüsusiyyət, biouyğunluq və ya implant performansı sınaqdan keçirilməmişdir. Nəticələr yalnız sintez edilmiş kompozitlərin kimyəvi rabitə xüsusiyyətləri, kristal faza paylanması və morfologiyası barədə sübut təqdim edir.

TiO₂/ZnO–HAp Kompozitində TiO₂/ZnO Nisbəti Niyə Vacibdir?

TiO₂/ZnO nisbəti, eyni başlanğıc HAp nisbəti saxlanılarkən kompozitdə hansı metal oksidin üstünlük təşkil etdiyini dəyişir; bu tədqiqatda ZnO üstünlüklü 1:2:1 tərkib daha yüksək sinkit töhfəsi və daha nizamlı aqreqatlarla, TiO₂ üstünlüklü 2:1:1 tərkib isə daha yüksək anataz töhfəsi və daha iri, nizamsız aqreqatlarla əlaqələndirilmişdir.

TiO₂ nədir?

Titan dioksid (TiO₂), müxtəlif kristal polimorfları ola bilən metal oksiddir. Bu tədqiqatda XRD-də müşahidə olunan TiO₂ kristal fazası anataz kimi müəyyən edilmişdir. Anataz tetragonal kristal sisteminə malikdir.

Mənbə Nümunə B-də yüksək başlanğıc TiO₂ nisbəti ilə birlikdə XRD-də anataz fazasının nisbi töhfəsinin %53,2-yə yüksəldiyini göstərir. Bu, “Nümunə B kütləsinin dəqiq olaraq %53,2-si TiO₂-dir” demək deyil; bu dəyər yarımkəmiyyət XRD faza analizinin nisbi kristal töhfəsidir.

ZnO nədir?

Sink oksid (ZnO), tədqiqatda kommersiya tozu kimi istifadə olunan ikinci metal oksiddir. XRD analizində ZnO, sinkit kristal fazası ilə təmsil edilmişdir. Sinkit bu tədqiqatın faza təyinatında heksagonal kristal sistemindədir.

Nümunə A-nın başlanğıc tərkibində ZnO miqdarı TiO₂-dən daha yüksəkdir və XRD analizində sinkit %40,4 ilə ən böyük nisbi kristal töhfəni göstərmişdir.

Hidroksiapatit nədir?

Hidroksiapatit (HAp), kimyəvi formulu:

\[ \mathrm{Ca_{10}(PO_4)_6(OH)_2} \]

olan kalsium-fosfat əsaslı kristal materialdır. Formuldakı 10 kalsium atomunun 6 fosfor atomuna nisbəti:

\[ \frac{10}{6}\approx1.67 \]

olduğuna görə tədqiqatda HAp çökdürülməsi zamanı istifadə edilən Ca/P molyar nisbəti 1,67 olaraq tənzimlənmişdir. Bu, mənbənin göstərdiyi stoxiometrik hidroksiapatit nisbətidir.

Bu tədqiqatda HAp-nin xüsusi cəhəti kommersiya kalsium mənbəyindən deyil, Anadara granosa qabıq tullantısındakı kalsium birləşmələrindən hazırlanmasıdır.

Anadara granosa qabığı niyə istifadə edildi?

Anadara granosa qabığı kalsium birləşmələri ilə zəngin biomineral tullantıdır. Tədqiqatçılar qabıqdakı kalsium karbonatı termik yolla kalsium oksidə çevirmiş, sonra fosfat mənbəyi ilə reaksiyaya daxil edərək HAp hazırlamışlar.

Bu yanaşmanın elmi məqsədi tullantı qabıq materialını daha yüksək əlavə dəyərə malik qeyri-üzvi kompozitin HAp komponentinə çevirməkdir. Tədqiqat bunun iqtisadi və ya ekoloji həyat dövrü üstünlüyünü kəmiyyətcə sınaqdan keçirmir.

Tədqiqatın ədəbiyyat boşluğu nə idi?

Mənbəyə görə TiO₂/ZnO ikili sistemləri əvvəllər geniş şəkildə tədqiq edilmiş, qabıq tullantılarından HAp sintezi də ayrıca tədqiqat sahəsi yaratmışdır. Bununla belə TiO₂ və ZnO-nun Anadara granosa mənşəli HAp ilə eyni kompozitdə birləşdirildiyi və TiO₂/ZnO üstünlüyünün dəyişdirilməsinin quruluşa təsirinin araşdırıldığı işlər daha məhduddur.

Buna görə tədqiqatın dizaynı HAp-nin başlanğıc nisbətini eyni saxlayıb TiO₂ ilə ZnO arasındakı nisbi payı dəyişməyə əsaslanmışdır.

Nümunə A ilə Nümunə B arasındakı əsas fərq

Hər iki tərkibdə HAp üçün nisbət dəyəri 1 saxlanılmışdır. Lakin bu başlanğıc resept məlumatı XRD-dən hesablanan nisbi HAp kristal faza faizinin də eyni olacağı demək deyil.

HAp qabıq tullantısından necə istehsal edildi?

Qan midyəsi qabıqları əvvəlcə yuyulmuş, fırçalanmış və otaq temperaturunda qurudulmuşdur. Qurumuş qabıqlar üyüdülmüş, 150 °C-də 1 saat qurudulmuş və 120-mesh ələkdən keçirilmişdir.

Qabıq tozu daha sonra1000 °C-də 5 saat kalsinasiya edilmişdir. Mənbə bu prosesin qabıqdakı kalsium karbonatı kalsium oksidə çevirmək üçün aparıldığını bildirir.

Mənbənin təsvir etdiyi əsas termik çevrilmə:

\[ \mathrm{CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2} \]

şəklindədir. Burada CaCO₃ kalsium karbonat, CaO kalsium oksid və CO₂ karbon dioksiddir.

Kalsinasiyadan sonra 5,6 g CaO tozu 100 mL distillə edilmiş suya dispersləşdirilmiş və 40 °C-də 400 rpm sürətlə 2 saat qarışdırılmışdır. Daha sonra 100 mL 0,6 M H₃PO₄ məhlulu fasiləsiz qarışdırma altında tədricən əlavə edilmişdir.

Qarışıq 60 °C-də 1 saat qızdırılmış, 1 M NaOH ilə pH 10-a tənzimlənmiş və otaq temperaturunda 24 saat yaşlandırılmışdır. Yaranan çöküntü süzülmüş, distillə edilmiş su ilə yuyulmuş və 110 °C-də 2 saat qurudulmuşdur. Son olaraq 800 °C-də 10 saat sinterlənərək HAp tozu əldə edilmişdir.

TiO₂/ZnO–HAp kompoziti necə hazırlandı?

TiO₂, ZnO və əvvəlcədən sintez edilmiş HAp tozları əvvəlcə 110 °C-də 3 saat qurudulmuş, soyudulmuş və üyüdülmüşdür.

Komponentlər Nümunə A üçün 1:2:1, Nümunə B üçün 2:1:1 TiO₂:ZnO:HAp kütlə nisbətinə uyğun çəkilmiş və homogen olana qədər qarışdırılıb üyüdülmüşdür. Mənbə hər bir komponentin qramla dəqiq miqdarını vermir, yalnız kütlə nisbətlərini bildirir.

Qarışıq etanolda dispersləşdirilmiş və otaq temperaturunda 60 dəqiqə qarışdırılmışdır. Daha sonra suspenziya 60 °C-də, 400 rpm qarışdırma altında 4 saat saxlanılmış və pasta bənzər quruluş yaranmışdır.

Pasta 110 °C-də 3 saat qurudulmuş, yenidən üyüdülmüş və sonda 500 °C-də 3 saat kalsinasiya edilmişdir.

Mənbədə sadalanan metanol harada istifadə edildi?

Materiallar bölməsində metanol (CH₃OH) istifadə olunan kimyəvi maddələr arasında sadalanmışdır. Lakin HAp sintezi və TiO₂/ZnO–HAp kompozit sintezinin təsvir edilən mərhələlərində metanolun hansı addımda, hansı miqdarda və ya hansı məqsədlə istifadə edildiyi göstərilmir. Buna görə Verianla metanol üçün mənbədə olmayan istifadə addımı əlavə etmir.

FTIR nəyi ölçür?

Furye çevirməli infraqırmızı spektroskopiya (FTIR), materialdakı kimyəvi rabitələrin infraqırmızı şüa ilə qarşılıqlı təsirdə olan rəqslərini araşdıraraq xarakterik funksional qrupların müəyyən edilməsinə kömək edən spektroskopik üsuldur.

Bu tədqiqatda FTIR ölçməsi KBr pellet üsulu ilə 4000–400 cm⁻¹ intervalında aparılmışdır.

Nümunə A-nın FTIR nəticələri

Nümunə A-da 3570,24 cm⁻¹ kəskin zolağı HAp kristal qəfəsindəki O–H dartılmasına; 3444,87 cm⁻¹ geniş zolağı fiziki adsorbsiya olunmuş suyun O–H rəqslərinə aid edilmişdir.

1647,21 cm⁻¹ zolağı H–O–H əyilmə rəqsi ilə əlaqələndirilmişdir.

Fosfat qrupları üçün:

• PO₄³⁻ ν₃ asimmetrik dartılma: 1041,56 və 1095,57 cm⁻¹,
• PO₄³⁻ ν₁ simmetrik dartılma: 962,48 cm⁻¹,
• PO₄³⁻ ν₄ əyilmə: 570,93 və 601,79 cm⁻¹.

1458,18 və 1541,12 cm⁻¹ bölgələrindəki karbonat zolaqları mənbə tərəfindən B-tipli karbonat əvəzlənməsi ilə əlaqələndirilmişdir.

B-tipli karbonat əvəzlənməsi nədir?

B-tipli karbonat əvəzlənməsi apatit kristal quruluşundakı bəzi PO₄³⁻ qruplarının CO₃²⁻ ionları ilə qismən əvəz olunması kimi şərh edilən struktur vəziyyətdir. Mənbə qabıq mənşəli materialda qalan biogen karbonatın və emal zamanı atmosfer CO₂-sinin yenidən udulmasının karbonatlaşmış hidroksiapatitin yaranmasına töhfə verə biləcəyini müzakirə edir.

Müəlliflər bu karbonatlaşmış biogen apatitin təbii sümüyün qeyri-üzvi tərkibinə bənzər xüsusiyyətlər daşıya biləcəyini bildirirlər. Lakin hazırkı tədqiqat sümük biouyğunluğu, hüceyrə davranışı və ya implant performansını sınaqdan keçirmədiyinə görə bu ifadə yalnız FTIR və material kimyası kontekstində müəllif şərhidir.

Nümunə B-nin FTIR nəticələri necə fərqlənirdi?

TiO₂ nisbətinin daha yüksək olduğu Nümunə B-də 3570,24 cm⁻¹ HAp qəfəs O–H zolağının intensivliyi Nümunə A ilə müqayisədə azalmışdır. 3672,47 cm⁻¹ zolağı səth O–H və ya nisbətən sərbəst hidroksil rəqsləri ilə əlaqələndirilmişdir.

600 cm⁻¹-dən aşağı metal–oksigen sahəsi genişlənmiş və metal–O zolağı Nümunə A-dakı 501,49 cm⁻¹-dən Nümunə B-də 505,35 cm⁻¹-ə sürüşmüşdür. Mənbə bunu Ti–O və Zn–O rəqs töhfələrindəki dəyişikliklə əlaqələndirir.

XRD-dəki Faza Faizləri Başlanğıc Kütlə Nisbətləri ilə Niyə Eyni Deyil?

XRD-dəki faza faizləri başlanğıc reseptin birbaşa kütlə faizləri deyil; onlar Match proqramının kristal difraksiya piklərinin intensivliklərindən hesabladığı yarımkəmiyyət nisbi töhfələrdir və atomik səpilmə gücü, kristallıq, kristallit xüsusiyyətləri, aşağı kristallı/amorf fraksiyalar, piklərin üst-üstə düşməsi və istilik emalı bu dəyərlərə təsir göstərə bilər.

XRD necə aparıldı?

Rentgen şüalarının difraksiya ölçmələri Malvern Panalytical XRD cihazında Cu-Kα şüalanmasından istifadə edilməklə aparılmışdır.

• Gərginlik: 40 kV
• Cərəyan: 30 mA
• 2θ skan intervalı: 5°–70°
• Addım ölçüsü: 0,0200°
• Skan sürəti: 2°/dəq

Fazaların müəyyən edilməsi Match proqramı və Crystallography Open Database-in COD-Inorg REV218120 versiyası əsasında aparılmışdır.

Yarımkəmiyyət faza analizi nə deməkdir?

Yarımkəmiyyət faza analizi difraksiya naxışındakı kristal fazaların nisbi töhfəsini təxmini kəmiyyət şəklində müqayisə edir. Mənbə bu dəyərlərin mütləq kütlə fraksiyası kimi şərh edilməməli olduğunu açıq şəkildə bildirir.

Məsələn, Nümunə A başlanğıcda TiO₂:ZnO:HAp = 1:2:1 nisbətində hazırlanmışdır; lakin XRD nəticəsi sadəcə %25 TiO₂, %50 ZnO və %25 HAp şəklində alınmamışdır. XRD nəticələri %21,1 anataz, %40,4 sinkit və %38,5 HAp nisbi töhfəsi vermişdir.

Bu fərq hesablama xətası kimi şərh edilməməlidir; başlanğıc kütlə tərkibi ilə kristal XRD intensivliklərindən hesablanan nisbi faza töhfəsi eyni fiziki kəmiyyət deyil.

Nümunə A-nın XRD nəticəsi

Nümunə B-nin XRD nəticəsi

Anqstrem (Å), atom və kristal qəfəs miqyasında istifadə olunan uzunluq vahididir; 1 Å = 10⁻¹⁰ metrdir. Buradakı a və c dəyərləri kristal vahid hüceyrənin müxtəlif istiqamətlərdəki qəfəs parametrlərini ifadə edir.

ZnO niyə XRD intensivliyinə güclü töhfə verə bilər?

Mənbə sinkin atom nömrəsinin Zn üçün Z=30, titanın isə Ti üçün Z=22 olduğunu vurğulayır və sink atomlarının daha yüksək elektron sıxlığı, kütlə zəiflətmə əmsalı və rentgen şüalarının səpilmə amili səbəbindən sinkit fazasının kompozitin difraksiya intensivliyinə nisbətən güclü töhfə verə biləcəyini izah edir.

Bundan əlavə, qabıq tullantısından çökdürmə yolu ilə hazırlanmış HAp-nin kristallıq və kristallit xüsusiyyətləri kommersiya TiO₂ və ZnO tozlarından fərqlənə bilər. Aşağı kristallı və ya amorf sahələr kəskin piklərə eyni dərəcədə töhfə vermədiyindən Match proqramı ilə hesablanan HAp nisbi faizi başlanğıc reseptdən fərqli ola bilər.

500 °C-də kompozitin kalsinasiyası və faza piklərinin bir-biri ilə üst-üstə düşməsi də XRD intensivliklərinə təsir göstərə bilən digər amillər kimi göstərilmişdir.

HAp iki nümunədə həqiqətən sabitdirmi?

Başlanğıc sintez reseptində bəli: hər iki TiO₂:ZnO:HAp nisbətində HAp əmsalı 1-dir. Lakin XRD-nin yarımkəmiyyət nisbi kristal HAp töhfəsi Nümunə A-da %38,5, Nümunə B-də %23,5-dir. Buna görə “HAp sabit saxlanılıb” ifadəsi başlanğıc kompozisiya dizaynına aiddir; XRD faza faizinin sabit qaldığı demək deyil.

SEM-də Aqreqat Ölçüsü ilə İlkin Hissəcik Ölçüsü Arasındakı Fərq Nədir?

İlkin hissəcik ayrı-ayrı kiçik bərk dənəcikləri, aqreqat və ya aqlomerat isə bu dənəciklərin birləşərək yaratdığı daha böyük yığını ifadə edir; tədqiqatda Nümunə A-nın mikrometr miqyaslı aqreqatlarının 100–300 nm ilkin hissəciklərin aqlomerasiyasından yarandığı bildirilmişdir.

SEM analizi nə üçün istifadə edildi?

Skanedici elektron mikroskopiya iki kompozitin səth morfologiyasını, aqreqat formasını, aqlomerasiya dərəcəsini və hissəcik/aqreqat paylanmasını müqayisə etmək üçün istifadə edilmişdir.

Mənbə SEM cihazını INSPECT F50 kimi göstərir. Dərc edilmiş mikroqraflar 1000× böyütmədə təqdim olunmuşdur.

Nümunə A-nın morfologiyası

Nümunə A nisbətən yumru və daha nizamlı aqreqatlar göstərmişdir.

• Aqreqat ölçü intervalı: 1,5–5,0 µm
• Orta aqreqat diametri: 2,85 ± 0,72 µm
• Mənbədə göstərilən ilkin hissəcik ölçüsü: 100–300 nm

Mənbə bu ilkin hissəciklərin 500 °C-də kalsinasiya zamanı əhəmiyyətli dərəcədə aqlomerasiya edərək daha böyük aqreqatlar yaratdığını şərh edir.

Nümunə B-nin morfologiyası

Nümunə B daha nizamsız aqreqat formaları, daha nizamsız hissəcik düzülüşü və nisbətən daha boş səth teksturası göstərmişdir.

• Aqreqat ölçü intervalı: 2,0–12,0 µm
• Orta aqreqat diametri: 5,42 ± 1,85 µm

Nümunə B üçün ayrıca 100–300 nm-ə bənzər ilkin hissəcik ölçüsü mənbədə bildirilməmişdir. Buna görə Nümunə A-nın ilkin hissəcik dəyəri Nümunə B-yə şamil edilməməlidir.

Anataz fazası nizamsız morfologiyaya səbəb oldumu?

Mənbə Nümunə B-də %53,2 anataz üstünlüyünün aqlomerasiya prosesinə və mikrostrukturun yaranmasına təsir etmiş ola biləcəyini bildirir. Lakin tədqiqat faza nisbəti ilə aqreqat forması arasında nəzarətli səbəbiyyət təcrübəsi aparmamışdır.

Buna görə düzgün şərh “yüksək anataz nisbi töhfəsi daha nizamsız morfologiya ilə birlikdə müşahidə olundu” şəklindədir; “anataz artımı qəti olaraq nizamsız aqreqatlara səbəb oldu” ifadəsi mənbə sübutunu aşır.

Tədqiqatın Metodu və Nəticələri

Materiallar

Mənbədə istifadə olunan əsas materiallar bunlardır:

• Anadara granosa qabıq tullantısı — Makassardakı yerli dəniz məhsulları restoranından,
• TiO₂,
• ZnO — Merck,
• H₃PO₄ — Merck,
• NaOH — Merck,
• etanol,
• metanol — Merck,
• distillə edilmiş su.

Əsas cihazlar

• FTIR: Shimadzu,
• XRD: Malvern Panalytical,
• SEM: INSPECT F50,
• mufel sobası, qurutma şkafı, maqnit qarışdırıcı, hot plate, çini tigel, həvəng və dəstək, 120-mesh ələk və filtr kağızı.

HAp sintez parametrləri

Kompozit sintez parametrləri

FTIR xarakterizasiya şəraiti

FTIR analizləri KBr pellet üsulundan istifadə edilərək 4000–400 cm⁻¹ intervalında aparılmışdır. Məqsəd HAp-nin O–H və PO₄³⁻ xarakteristikalarını və TiO₂/ZnO sisteminin metal–oksigen rəqs sahələrini müqayisə etməkdir.

XRD xarakterizasiya şəraiti

XRD analizi Cu-Kα şüalanması ilə 40 kV və 30 mA-da aparılmış; 2θ=5–70° intervalı 0,0200° addım və 2°/dəq skan sürəti ilə ölçülmüşdür. Faza təyinatı Match proqramı və COD-Inorg REV218120 verilənlər bazasına əsaslanır.

XRD-də əsas tərkib dəyişikliyi

Başlanğıcda TiO₂ miqdarının ZnO ilə müqayisədə artırılması XRD-də anataz nisbi töhfəsinin %21,1-dən %53,2-yə yüksəlməsi ilə birlikdə müşahidə edilmişdir. ZnO-nun nisbi sinkit töhfəsi isə %40,4-dən %23,3-ə enmişdir.

HAp-nin başlanğıc nisbət əmsalı hər iki reseptdə eyni olsa da XRD nisbi töhfəsi %38,5-dən %23,5-ə dəyişmişdir. Bu nəticə XRD faza faizlərinin başlanğıc kütlə nisbətləri ilə birbaşa eyni olmadığının mühüm nümunəsidir.

SEM-də əsas morfoloji dəyişiklik

Tədqiqatın birbaşa dəstəklədiyi nəticələr

• Anadara granosa qabığı tədqiqatın metoduna əsasən HAp sintezində kalsium mənbəyi kimi istifadə edilmişdir.
• HAp, TiO₂ və ZnO ilə 1:2:1 və 2:1:1 başlanğıc kütlə nisbətlərində kompozit halına gətirilmişdir.
• Hər iki kompozitdə HAp ilə uyğun O–H və PO₄³⁻ FTIR zolaqları müşahidə edilmişdir.
• Hər iki kompozitdə metal–oksigen rəqs sahəsi müəyyən edilmişdir.
• Nümunə B-də yüksək başlanğıc TiO₂ nisbəti daha yüksək anataz nisbi XRD töhfəsi ilə birlikdə müşahidə edilmişdir.
• Nümunə A-da sinkit %40,4 ilə ən yüksək nisbi faza töhfəsini göstərmişdir.
• Nümunə B-də anataz %53,2 ilə ən yüksək nisbi faza töhfəsini göstərmişdir.
• Nümunə A, Nümunə B-dən daha kiçik və daha nizamlı aqreqatlar göstərmişdir.
• TiO₂/ZnO nisbətinin dəyişməsi kristal faza paylanması və SEM morfologiyasındakı dəyişikliklərlə əlaqələndirilmişdir.

Tədqiqatın birbaşa dəstəkləmədiyi nəticələr

• 1:2:1 və ya 2:1:1 nisbətlərindən hər hansı birinin optimal olduğu göstərilməmişdir.
• TiO₂/ZnO tərkibinin bütün intervalı araşdırılmamışdır.
• Kompozitlərin fotokatalitik aktivliyi ölçülməmişdir.
• Hər hansı çirkləndiricinin parçalanma səmərəliliyi ölçülməmişdir.
• Reaksiya kinetikası və ya katalitik sürət sabiti ölçülməmişdir.
• Antibakterial performans sınaqdan keçirilməmişdir.
• Biouyğunluq və ya hüceyrə sınağı aparılmamışdır.
• Təbii sümüyə kimyəvi oxşarlıq müzakirəsi biotibbi implant uğurunu sübut etmir.
• XRD yarımkəmiyyət faza faizləri mütləq kütlə faizləri kimi şərh edilə bilməz.
• Nümunə B üçün ilkin hissəcik ölçüsü bildirilməmişdir.
• Yüksək anataz töhfəsinin morfoloji dəyişikliyin yeganə və sübut olunmuş səbəbi olduğu göstərilməmişdir.

Tədqiqatın əsas metodoloji məhdudiyyətləri

Araşdırma yalnız iki başlanğıc tərkibini müqayisə edir. Buna görə TiO₂/ZnO nisbəti ilə kristal quruluş və ya morfologiya arasındakı əlaqənin bütün kompozisiya intervalındakı forması müəyyən edilməmişdir.

XRD faza nəticələri yarımkəmiyyətdir və mütləq kütlə fraksiyası deyil. Mənbə həmçinin amorf/aşağı kristallı HAp sahələrinin kəskin XRD piklərinə eyni dərəcədə töhfə verməyə biləcəyini bildirir.

SEM üçün orta aqreqat ölçüləri standart kənarlaşma ilə təqdim edilmişdir; lakin əsas mətndə neçə aqreqatın ölçüldüyü, ölçmə proqramı/seqmentasiya proseduru və ya müstəqil hipotez sınağı ətraflı verilməmişdir. Buna görə iki nümunə arasındakı morfoloji fərq üçün mənbədə olmayan p dəyəri və ya statistik əhəmiyyət iddiası irəli sürülə bilməz.

Materiallar siyahısında metanol olsa da sintez mərhələlərində metanolun istifadə yeri izah edilməmişdir.

Tədqiqat yalnız FTIR, XRD və SEM xarakterizasiyası aparır. Kompozitlərin nəzərdə tutulan mümkün katalitik tətbiqlərdə real performansı ayrıca tədqiqatlarla təsdiqlənməlidir.

Mənbə və Metod Qeydi

Orijinal tədqiqat: Effect of TiO₂/ZnO Ratio on The Crystal Structure and Morphology of TiO₂/ZnO–HAp Composites Derived from Anadara granosa Shell Waste

Müəlliflər: Desy Nurhasanah Sari; Andriani Usman; Andi Nuraeni; Paulina Taba; Linda Bismawati.

Məsul müəllif: Desy Nurhasanah Sari.

Məsul müəllifin e-poçtu: desynurhasanahsari@gmail.com

Qurum 1: Department of Chemistry, Syekh Yusuf Al Makassari Gowa University, Gowa, Indonesia.

Qurum 2: Department of Environmental Engineering, Syekh Yusuf Al Makassari Gowa University, Gowa, Indonesia.

Qurum 3: Department of Chemistry, Sipatokkong Mambo University, Bone, Indonesia.

Qurum 4: Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Science, Hasanuddin University, Makassar, Indonesia.

Jurnal: Indonesian Journal of Chemical Analysis (IJCA).

Cild / nömrə: 9 / 2.

Səhifələr: 213–223.

DOI: 10.20885/ijca.vol9.iss2.art6.

Daxil olma tarixi: 29 avqust 2026.

Reviziya tarixi: 24 sentyabr 2026.

Nəşr tarixi: 30 sentyabr 2026.

Mənbə növü: Orijinal laboratoriya miqyaslı material sintezi və xarakterizasiya tədqiqatı.

Resenziya: Indonesian Journal of Chemical Analysis jurnalının Articles bölməsindəki məqalələr ikiqat anonim xarici resenziyaya tabedir və ən azı iki rəyçi istifadə olunur.

Nəşriyyat / platforma: Universitas Islam Indonesia nəzdindəki Indonesian Journal of Chemical Analysis.

Lisenziya: Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International — CC BY-SA 4.0.

Maliyyələşdirmə: Müəlliflər Ministry of Higher Education, Science, and Technology nəzdindəki Directorate of Research and Community Service tərəfindən 2026 maliyyə ili Early Career Researcher (PDP) qrantı vasitəsilə maliyyə dəstəyi verildiyini bildirirlər.

İnstitusional dəstək: Universitas Syekh Yusuf Al Makassari Gowa-ya institusional dəstəyə görə təşəkkür edilmişdir.

Maraqların toqquşması: Araşdırılan əsas PDF-də ayrıca Conflict of Interest / Competing Interests bəyanatı yoxdur.

Məlumatların əlçatanlığı: Araşdırılan əsas PDF-də ayrıca Data Availability bölməsi yoxdur.

Müəllif töhfələri: Araşdırılan əsas PDF-də ayrıca CRediT və ya Author Contributions bölməsi yoxdur.

Bərabər töhfə: Əsas PDF-də bərabər töhfə və ya bərabər birinci müəlliflik bəyanatı yoxdur.

HAp sintezi: Qabığın ilkin emalı → 1000 °C-də 5 saat kalsinasiya → 5,6 g CaO-nun 100 mL suda dispersləşdirilməsi → 100 mL 0,6 M H₃PO₄ əlavə edilməsi → Ca/P=1,67 → 60 °C-də 1 saat → pH 10 → 24 saat yaşlandırma → filtrasiya/yuma → 110 °C-də 2 saat qurutma → 800 °C-də 10 saat sinterləmə.

Kompozit sintezi: TiO₂:ZnO:HAp = 1:2:1 və 2:1:1 → tozların 110 °C-də 3 saat qurudulması → üyütmə → etanolda dispersləşdirmə → otaq temperaturunda 60 dəqiqə qarışdırma → 60 °C, 400 rpm, 4 saat → 110 °C-də 3 saat qurutma → üyütmə → 500 °C-də 3 saat kalsinasiya.

FTIR: Shimadzu cihazı, KBr pellet üsulu, 4000–400 cm⁻¹.

XRD: Malvern Panalytical, Cu-Kα; 40 kV; 30 mA; 2θ=5–70°; 0,0200° addım; 2°/dəq; Match proqramı və COD-Inorg REV218120.

SEM: INSPECT F50; mənbə SEM fiquru 1000× böyütmədə təqdim edilmişdir.

Əsas XRD nəticəsi: Nümunə A: %40,4 sinkit, %38,5 HAp, %21,1 anataz. Nümunə B: %53,2 anataz, %23,5 HAp, %23,3 sinkit. Bu faizlər yarımkəmiyyət nisbi kristal faza töhfələridir; mütləq kütlə fraksiyası deyil.

Əsas SEM nəticəsi: Nümunə A 1,5–5,0 µm və orta hesabla 2,85 ± 0,72 µm nisbətən yumru aqreqatlar; Nümunə B 2,0–12,0 µm və orta hesabla 5,42 ± 1,85 µm daha nizamsız aqreqatlar göstərmişdir.

İlkin hissəcik–aqreqat fərqi: Mənbə yalnız Nümunə A aqreqatlarının 100–300 nm ilkin hissəciklərdən ibarət olduğunu bildirir. Nümunə B üçün ayrıca ilkin hissəcik ölçüsü verilməmişdir.

Kompozisiya sərhədi: Araşdırmanın məqsədi optimal TiO₂/ZnO nisbətini müəyyən etmək deyil. Yalnız ZnO-üstün 1:2:1 və TiO₂-üstün 2:1:1 iki müqayisə nöqtəsi araşdırılmışdır.

XRD şərh sərhədi: Başlanğıcdakı TiO₂:ZnO:HAp kütlə nisbətləri ilə Match proqramından əldə edilən yarımkəmiyyət XRD faza faizləri eyni kəmiyyət deyil. Başlanğıcda HAp nisbətinin iki reseptdə eyni saxlanılması ölçülən XRD HAp töhfəsinin eyni olacağı demək deyil.

FTIR şərh sərhədi: B-tipli karbonat əvəzlənməsi və karbonatlaşmış hidroksiapatit şərhi FTIR zolaqlarına əsaslanır. Tədqiqatda ayrıca bioloji sümük uyğunluğu sınağı aparılmamışdır.

Morfologiya şərh sərhədi: Nümunə B-də anataz üstünlüyü ilə daha nizamsız aqreqasiya birlikdə müşahidə olunmuş və mənbə bunun aqlomerasiyaya təsir etmiş ola biləcəyini müzakirə etmişdir; tədqiqat təkcə anataz artımının morfoloji dəyişikliyə səbəb olduğunu sübut etmir.

Katalitik tətbiq sərhədi: Məqalə TiO₂/ZnO–HAp sisteminin mümkün katalitik tətbiqlər üçün əsas yarada biləcəyini bildirir; lakin hazırkı tədqiqatda heç bir katalitik və ya fotokatalitik performans sınağı aparılmamışdır.

Metodoloji çatışmayan məlumat: Materiallar siyahısında metanol olsa da təsvir edilən sintez prosedurunda metanolun istifadə mərhələsi göstərilməmişdir. SEM aqreqat ölçmələrində ölçülən obyektlərin sayı və ayrıca statistik sınağın təfərrüatları da bildirilməmişdir.