شماره ركورد
24302
شماره راهنما
CHE3 249
عنوان
سنتز ابرجاذب زيست تخريب پذير با قابليت كاربرد در كشاورزي
مقطع تحصيلي
دكتري
رشته تحصيلي
شيمي-شيمي آلي
دانشكده
شيمي
تاريخ دفاع
شهريور ماه 1403
صفحه شمار
129 ص.
استاد راهنما
دكتر عباس رحمتي
كليدواژه فارسي
سوپرجاذب , كود , كلاته آهن , كود آهستهرهش
چكيده فارسي
اين پروژه شامل سه بخش است؛ در بخش اول، دو مونومر با ساختار زوج يوني 4-((6-آمينوآلكيل)آمينو)-4-اكسو-2-بوتنوات و 4-((3-آمينوآلكيل)آمينو)-4-اكسو-2-بوتنوات سنتز گرديد و با استفاده از اين دو مونومر سنتز شده دو سوپرجاذب مختلف بر پايه هيدروكسياتيل-سلولز (HEC-g-p(AA-co-AHOB) و HEC-g-p(AA-co-APOB)) تهيه شد. ابتدا اثر عوامل مختلف، مانند مقدار آغازگر، مقدار شبكهساز، ميزان هيدروكسياتيلسلولز، مقدار مونومر زوج يون، ميزان خنثيسازي آكريليكاسيد و زمان واكنش بر روي ميزان جذب آب توسط سوپرجاذب HEC-g-p(AA-co-AHOB) مورد بررسي قرار گرفت. سپس، اثر ساختار و طول زنجير مونومر در ميزان جذب آب سوپرجاذب مورد مطالعه قرار گرفت. جذب آب اين دو سوپرجاذب 38/664 و 62/986 گرم بر گرم به ترتيب براي HEC-g-p(AA-co-AHOB) و HEC-g-p(AA-co-APOB)) است. در ادامه آزمايشهاي مربوط به سينتيك جذب آب، تورم در نمكهاي مختلف، جذب آب در pH مختلف، حفظ آب در دماهاي متفاوت و تخريبپذيري در خاك براي سوپرجاذب HEC-g-p(AA-co-AHOB) بررسي گرديد. در نهايت عمكلرد سوپرجاذب HEC-g-p(AA-co-APOB) در كشاورزي با آزمايشهاي حفظ و نگهداري آب در خاك، و كشت گياه نخود بررسي گرديد. از نمونههاي سنتز شده آناليزهاي رئولوژي، DTG، TGA، CHNS،FT-IR ، و SEM تهيه شد. در بخش دوم، ليگاند اتيلنديآمين-N,N’-دي-سوكسينيكاسيد (EDDS) با استفاده از مالئيكانيدريد و اتيلن ديآمين سنتز شد و توسط آناليزهاي NMR و FT-IR اثبات گرديد. در مرحله بعد اين ليگاند تهيه شده با آهن كلاته شد و نمونه آهن كلاته توسط آناليزهاي FT-IR اثبات گرديد. در ادامه سوپرجاذبهاي بهينه HEC-g-p(AA-co-AHOB) و HEC-g-p(AA-co-APOB) با مواد مورد نياز گياه (اوره و پتاسيمدي-هيدروژنفسفات، آمونيوم دي هيدروژن فسفات و ريزمغذي كلاته آهن) غنيسازي شد و رهايش آن در خاك مورد بررسي قرار گرفت. مكانسيم ازادسازي كود ريزمغذي از نمونه HEC-g-p(AA-co-APOB) با مدل هيگوچي و نمونه HEC-g-p(AA-co-AHOB) با مدل كورسماير-پپس مطابقت دارند. در بخش سوم، كود آهسته رهش cellulose-g-p(AA-co-AHOB)/urea (CSRF) تهيه گرديد. از نمونه سنتز شده آناليزهاي رئولوژي، DTGA، TGA،FT-IR ، SEM و EDAX تهيه شد.سپس، سينتيك جذب آب، تورم در نمكهاي مختلف، جذب آب در pH مختلف، حفظ و نگهداري آب در خاك و دماهاي متفاوت، تنظيم pH خاك، ميزان آبشويي اوره، تخريبپذيري در خاك و كشت گياه گندم براي سوپرجاذب CSRF بررسي گرديد. ميزان كلروفيل به دست آمده در برگ گياه گندم در حضور CSRF به طور قابل توجهي بالاتر گياه گندم در حضور كود اوره است.
كليدواژه لاتين
superabsorbent , fertilizer , iron-chelated
عنوان لاتين
Synthesis of biodegradable hydrogels based on polysaccharides with the capability to application in agriculture
گروه آموزشي
شيمي آلي و پليمر
چكيده لاتين
This project consists of three parts. In the first part, two monomers with ionic pair structures, 4-((6-aminoalkyl)amino)-4-oxo-2-butenoate and 4-((3-aminoalkyl)amino)-4-oxo-2-butenoate, were synthesized. Using these synthesized monomers, two different superabsorbents, HEC-g-p(AA-co-AHOB) and HEC-g-p(AA-co-APOB), were prepared. Initially, the effects of various factors—such as the amounts of initiator, cross-linker, hydroxyethyl cellulose, AHOB monomer, neutralization of acrylic acid, and reaction time—on the water absorption capacity of the superabsorbent HEC-g-p(AA-co-AHOB) were investigated. Next, the influence of the monomerʹs structure and chain length on the superabsorbentʹs water absorption was studied. Subsequently, experiments regarding the kinetics of water absorption, swelling in various salts, water absorption at different pH levels, water retention at varying temperatures, and biodegradability in soil for the superabsorbent HEC-g-p(AA-co-AHOB) were conducted. Finally, the performance of the superabsorbent HEC-g-p(AA-co-APOB) in agriculture was evaluated through tests on water retention in soil and the cultivation of chickpea plants. From the synthesized samples, rheological analyses, DTGA, TGA, CHNS, FT-IR, and SEM were performed.
In the second part, the ligand ethylenediamine-N, N’-disuccinic acid (EDDS) was synthesized using maleic anhydride and ethylenediamine, and its structure was confirmed through NMR and FT-IR analyses. In the subsequent phase, this synthesized ligand was chelated with iron, and the iron chelate was validated through FT-IR analyses. Furthermore, the optimized superabsorbents (HEC-g-p(AA-co-AHOB) and HEC-g-p(AA-co-APOB)) were enriched with essential plant nutrients (urea, potassium dihydrogen phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, and chelated iron micronutrients), and their release in soil was examined.
In the third part, a slow-release fertilizer cellulose-g-p(AA-co-AHOB)/urea (CSRF) was prepared. Rheological, DTGA, TGA, FT-IR, SEM, and EDAX analyses were conducted on the synthesized sample. Subsequently, the kinetics of water absorption, swelling in various salts, water absorption at different pH levels, water retention at different temperatures and in soil, soil pH adjustment, urea leaching, biodegradability in soil, and wheat cultivation for the CSRF were investigated.
تعداد فصل ها
3
فهرست مطالب pdf
119434
نويسنده