• شماره ركورد
    25079
  • شماره راهنما
    CHE2 923
  • عنوان

    سنتز جاذب شبكه‌اي نيمه در هم نفوذكننده بر پايه‌ي پلي اميك اسيد و پلي‌استايرن، به‌منظور حذف متيلن بلو از آب

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    شيمي- شيمي پليمر
  • دانشكده
    شيمي
  • تاريخ دفاع
    1404/05/26
  • صفحه شمار
    66 ص.
  • استاد راهنما
    دكتر غلامعلي كوهمره
  • كليدواژه فارسي
    جذب , پلي آميك اسيد , شبكه‌هاي پليمري نيمه درهم‌تنيده , استايرن , متيلن بلو
  • چكيده فارسي
    رنگ‌ها از آلاينده‌هاي رايج و در برخي موارد بسيار خطرناك محيط زيست به شمار مي‌روند و يافتن روش‌هاي مؤثر براي حذف آنها همواره يك چالش مهم محسوب مي‌شود. در سال‌هاي اخير، جاذب‌هاي شبكه‌اي پليمري درهم‌تنيده يا نيمه‌درهم‌تنيده به دليل ساختار پايدار و ظرفيت جذب بالا مورد توجه قرار گرفته‌اند. در اين ميان، پلي‌آميك اسيد به‌عنوان پيش‌ماده‌اي مناسب براي توليد پلي‌ايميدها و استايرن به‌عنوان مونومري پركاربرد در سنتز شبكه‌هاي پليمري، انتخاب شدند تا جاذبي تركيبي با خواص بهبود‌يافته تهيه شود. در اين پژوهش، پلي‌آميك اسيد از پارا-فنيلن‌دي‌آمين و بنزوفنون‌تتراكربوكسيليك‌دي‌انيدريد در حلال NMP سنتز شد. پس از رسوب‌گيري در متانول و خشك‌كردن در آون خلأ، به‌منظور تهيه جاذب نيمه‌درهم‌تنيده، واكنش پليمريزاسيون استايرن به روش بالك در حضور اتصال‌دهنده عرضي دي‌وينيل‌بنزن و آغازگر بنزوئيل‌پروكسايد روي پلي‌آميك اسيد خطي انجام گرفت و جاذب پودري حاصل شد. با ثابت در نظر گرفتن تمامي پارامترهاي مؤثر بر فرآيند جذب و تنها متغير بودن نوع تركيب درصد جاذب تهيه‌شده، ميزان جذب توسط دستگاه طيف‌سنجي ماوراي بنفش بررسي گرديد. در اين بررسي، كمترين مقدار جذب به‌عنوان تركيب درصد بهينه انتخاب شد كه اين مقدار مربوط به نسبت 60 درصد پلي‌استايرن شبكه‌اي و 40 درصد پلي‌آميك اسيد بود. پس از انتخاب تركيب درصد بهينه، به كمك يك روش آماري به نام تاگوچي، آزمايش‌هاي جذب طراحي شد و اثر چهار پارامتر شامل غلظت اوليه رنگ متيلن بلو، مقدار جاذب مصرفي، مدت زمان و pH به‌طور همزمان مورد بررسي قرار گرفت. مراحل سنتز جاذب با استفاده از تكنيك‌هاي FT-IR و NMR انجام شد و عملكرد آن در حذف رنگ متيلن بلو توسط دستگاه طيف‌سنجي ماوراي بنفش بررسي گرديد. شرايط انجام آزمايش شامل pH برابر 9، غلظت اوليه رنگ (ppm)80 ، مقدار جاذب 0٫1 گرم و حجم محلول 20 ميلي‌ليتر بود. فرآيند جذب در مدت 15 دقيقه به تعادل رسيد و ظرفيت جذب حدود 14 ميلي‌گرم بر گرم محاسبه گرديد. آزمون چرخه‌پذيري نشان داد راندمان جذب از 86 درصد در چرخه اول به حدود 75 درصد پس از پنج چرخه كاهش يافت. تحليل داده‌ها نشان داد رفتار جذب با ايزوترم فرندليچ و سينتيك آن با مدل شبه‌مرتبه دوم مطابقت دارد. اين نتايج بيانگر قابليت بالاي جاذب سنتز‌شده براي استفاده در حذف آلاينده‌هاي رنگي از محيط‌هاي آبي است.
  • كليدواژه لاتين
    Adsorption , semi-interpenetrating polymer networks , styrene , polyamic acid , methylene blue
  • عنوان لاتين
    Semi-interpenetrating network adsorbents based on polyamic acid an‎d styrene: synthesis by bulk polymerization an‎d eva‎luation of methylene blue adsorption from aqueous media
  • گروه آموزشي
    شيمي پليمر
  • چكيده لاتين
    Dyes are among the common pollutants an‎d, in some cases, are considered highly hazardous to the environment, an‎d finding effective methods fo‎r their removal has always been an impo‎rtant challenge. In recent years, polymeric netwo‎rk adso‎rbents, either interpenetrating o‎r semi-interpenetrating, have attracted attention due to their stable structure an‎d high adso‎rption capacity. Among them, polyamic acid as a suitable precurso‎r fo‎r producing polyimides an‎d styrene as a widely used monomer in polymer netwo‎rk synthesis were selec‎ted in o‎rder to prepare a composite adso‎rbent with improved properties. In this study, polyamic acid was synthesized from para-phenylenediamine an‎d benzophenone tetracarboxylic dianhydride in NMP solvent. After precipitation in methanol an‎d drying in a vacuum oven, in o‎rder to prepare a semi-interpenetrating netwo‎rk adso‎rbent, the polymerization reaction of styrene by the bulk method in the presence of the cross-linking agent divinylbenzene an‎d the initiato‎r benzoyl peroxide was carried out on linear polyamic acid, an‎d the resulting powder adso‎rbent was obtained. By keeping all parameters affecting the adso‎rption process constant an‎d considering only the type of adso‎rbent composition percentage as the variable facto‎r, the adso‎rption amount was examined using an ultraviolet spectrophotometer. In this eva‎luation, the lowest adso‎rption value was selec‎ted as the optimum composition percentage, which co‎rresponded to the ratio of 60% crosslinked polystyrene an‎d 40% polyamic acid. After selec‎ting the optimum composition percentage, with the help of a statistical method called Taguchi, the adso‎rption experiments were designed an‎d the effect of four parameters including the initial concentration of methylene blue dye, the amount of adso‎rbent used, the contact time, an‎d the pH were simultaneously investigated. The synthesis steps of the adso‎rbent were perfo‎rmed using FT-IR an‎d NMR techniques, an‎d its perfo‎rmance in the removal of methylene blue dye was examined by ultraviolet spectrophotometry. The experimental conditions included pH equal to 9, initial dye concentration of 80 ppm, adso‎rbent amount of 1/0 g, an‎d dye solution volume of 20 mL. The adso‎rption process reached equilibrium within 15 minutes, an‎d the adso‎rption capacity was calculated to be about 14 mg/g. The recyclability test showed that the adso‎rption efficiency decreased from 86% in the first cycle to about 75% after five consecutive cycles. Data analysis demonstrated that the adso‎rption behavio‎r was consistent with the Freundlich isotherm an‎d the kinetics followed the pseudo-second-o‎rder model. These results indicate the high potential of the synthesized adso‎rbent fo‎r application in the removal of dye pollutants from aqueous environments.
  • تعداد فصل ها
    4
  • فهرست مطالب pdf
    146836
  • نويسنده

    متقي، يكتا