سنتز مزوپور سیلیکا (KCC-۱) و تهیه نانو الیاف کامپوزیتی آن به روش الکتروریسی برای کاربرد در ریزاستخراج آلاینده های زیست محیطی
پژوهشگر: انسیه کاظمی
استادان راهنما: دکتر محمود کاظم زاد، دکتر علی آقاخانی
پژوهشگاه مواد و انرژی
زمستان ۹۳
چکیده: در این تحقیق، الیاف کامپوزیتی نایلون ۶/ مزوپور سیلیکا KCC-۱ به روش الکتروریسی سنتز شده و برای ریز استخراج ایبوپروفن از محیط آبی استفاده شده است. در مرحله اول ذرات مزوپور سیلیکا KCC-۱ به روش هیدروترمال سنتز شده و با استفاده از تکنیک های مختلف از جمله ایزوترم جذب و واجذب نیتروژن، SAXS، SEM و FTIR شناسایی گردید. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی تشکیل ذرات کروی شکل با مرفولوژی یکنواخت اسفنجی و متوسط اندازه دانه ۲۹۳ nmرا تایید می کند ونتایج آنالیز BET/BJH سطح ویژه ۵۷۶ m۲g-۱ و میانگین قطر حفرات ۳/۲۸ nm را برای مزوپور سنتز شده نشان می دهد. در مرحله بعد سیلیکای مزوپورKCC-۱ توسط گروه های عاملی متفورمین، ۱-متیل ایمیدازول، سولفونیک اسید و C۸ اصلاح گردید. نتایج FTIR وجود این گروه های عاملی روی سطح ذرات مزوپور را تایید می کند. برای ساخت الیاف کامپوزیتی نایلون ۶/ KCC-۱ اصلاح شده یا اصلاح نشده، ذرات مزوپور (۱۰-۵۰% وزنی) در محلول ۱۵% نایلون ۶ در فرمیک اسید دیسپرز شده و سوسپانسیون حاصل الکتروریسی شد. بر اساس تصاویر SEM بدست آمده از الیاف، حتی کامپوزیت های حاصل با درصدهای بالای سیلیکا نیز توزیع یکنواختی از ذرات در الیاف را نشان می دهند. سطح ویژه BET بدست آمده برای الیاف کامپوزیتی نایلون ۶/ KCC-۱ ، ۲۹% بیشتر از الیاف نایلون ۶ میباشد که قابلیت این کامپوزیت را به عنوان جاذب نشان میدهد. در نهایت از این الیاف کامپوزیتی برای جذب ایبوپروفن از نمونه های آبی به روش TFMEاستفاده شده و پارامترهای pH، نمک، زمان استخراج و حلال واجذبی بهینه سازی شدند.الیاف کامپوزیتی نایلون ۶/ KCC-۱ اصلاح شده با سولفونیک اسید به عنوان بهترین جاذب برای ایبوپروفن در محیط اسیدی میزان بازده مطلق استخراج ۲۰% نشان داد. تحت شرایط بهینه گستره خطی خوبی در محدوده ng mL-۱۲۰۰۰-۵۰ و حد تشخیص ng mL-۱۲۰ بدست آمد. تکرار پذیری روش خوب بوده و مقادیر RSD برابر با ۱۱% را نشان می دهد. همچنین آنالیز نمونه های آب آشامیدنی شهری نتایج منفی در حد آشکارسازی روش توسعه یافته نشان داد.
|