23832

CHE2 893

كارشناسي ارشد

شيمي-شيمي آلي

شيمي

1403/06/18

95 ص.

عباس رحمتي

سوپرجاذب , كود كلاته , جذب , نگه‌داري آب

با افزايش جمعيت، نياز مبرم براي گسترش توليدات كشاورزي جهت تامين غذاي مورد نياز انسان‌ها به وجود آمد. هدف اين پژوهش يافتن راه حلي جهت افزايش حاصل‌خيزي خاك و استفاده بهينه از منابع آبي موجود مي‌باشد تا به دنبال آن توليد كمي و كيفي غذا از طريق كشاورزي گسترش يابد. در اين پژوهش ابتدا تركيب اتيلن دي آمين_N,N_ بيس(2-هيدروكسي فنيل استيك اسيد) (EDDHA) سنتز شد و ساختار آن با روش طيف سنجي رزونانسي مغناطيسي هسته اي (1HNMR) شناسايي شد. سپس تركيب FeEDDHA تهيه شد و ساختار آن با روش طيف سنجي UV-Vis شناسايي و تاييد شد. پس از آن، كامپوزيتي بر پايه هيوميك اسيد، كربوكسي متيل سلولز و ايتاكونيك اسيد (HCI) تهيه شد و ساختار آن با روش طيف سنجي مادون قرمز تبديل فوريه (FT-IR) شناسايي شد. سپس هيدروژل سوپرجاذبي جديد، سازگار با محيط زيست، تخريب پذير و با قابليت بالاي جذب آب بر پايه هيوميك اسيد، كربوكسي متيل سلولز و ايتاكونيك اسيد و آكريليك اسيد با روش پليمريزاسيون راديكالي در حلال آب تهيه گرديد. ساختار و مورفولوژي سوپرجاذب سنتز شده با استفاده از روش‌هاي طيف سنجي مادون قرمز تبديل فوريه (FT-IR)، تصويربرداري توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، آزمون رئولوژي (RMS)، آناليز حرارتي (TGA) و آناليز تعيين پتانسيل زتا (Zeta potential) مورد بررسي قرار گرفت. پس از سنتز سوپرجاذب، اثرات عوامل مختلف بر جذب آب شامل مقدار آغازگر آمونيوم پرسولفات، مقدار اتصال دهنده عرضي N,N- متيلن ‌بيس ‌آكريل‌ آميد، مقدار مونومر آكريليك اسيد، درصد خنثي سازي آكريليك اسيد توسط باز سديم هيدروكسيد، نوع و غلظت محلول نمك، آب شهري و pH محلول مورد بحث قرار گرفت. در نهايت، سوپرجاذب با توانايي جذب 1240 گرم بر گرم در آب مقطر، 148 گرم بر گرم در آب شهري و 265 گرم بر گرم در محلول نمكي 9 گرم بر ليتر سديم كلريد تهيه گرديد. سپس كود كلاته FeEDDHA به روش همزماني به سوپرجاذب اضافه و انتشار آهسته كود از سوپرجاذب در آب مقطر و خاك مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد ظرفيت نگه‌داري و حفظ آب در خاك حاوي سوپرجاذب بيشتر از خاك فاقد سوپرجاذب است و سوپرجاذب تهيه شده به دليل ويژگي‌هاي رهايش آهسته آب و كود در زمينه كشاورزي مدرن مفيد خواهد بود.

superabsorbent , chelate fertilizer , absorption , water storage

Synthesis of phenolic chelates containing iron micronutrients and their loading in biomaterial-based superabsorbent’s and their application in agriculture

شيمي آلي و پليمر

In this research, the compound ethylenediamine-N,N-bis(2-hydroxyphenylacetic acid) (EDDHA) was synthesized and its structure was identified by nuclear magnetic resonance spectroscopy (1HNMR). Then the composition of FeEDDHA was prepared and its structure was identified and confirmed by UV-Vis spectroscopy. After that, a composite based on humic acid, carboxymethyl cellulose and itaconic acid (HCI) was prepared and its structure was identified by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). Then, a new superabsorbent hydrogel, compatible with the environment, degradable and with high water absorption capacity was prepared based on humic acid, carboxymethyl cellulose, itaconic acid and acrylic acid by radical polymerization method in water solvent. Structure and morphology of synthesized superabsorbent using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), imaging by scanning electron microscope (SEM), rheology test (RMS), thermal analysis (TGA) and Zeta potential analysis) was investigated. After the synthesis of superabsorbent, the effects of various factors on water absorption including the amount of ammonium persulfate initiator, the amount of N,N-methylene bis-acrylamide crosslinker, the amount of acrylic acid monomer, the percentage of acrylic acid neutralization by sodium hydroxide base, the type and concentration of salt solution, urban water and solution pH were discussed. Finally, a superabsorbent with the ability to absorb 1240 g/g in distilled water, 148 g/g in city water and 265 g/g in 9 g/L sodium chloride saline solution was prepared. Then FeEDDHA chelated fertilizer was added to the superabsorbent and the slow release of the fertilizer from the superabsorbent was investigated in distilled water and soil. The results showed that the water retention capacity in the soil containing superabsorbent is more than the soil without superabsorbent, and the prepared superabsorbent will be useful in modern agriculture due to the characteristics of slow release of water and fertilizer.

3

35854