سنتز و مشخصه یابی نانوکامپوزیتهای جدید به منظور بهره برداری در کاربردهای تجزیه ای

امروزه نانو­ساختارها به دلیل ویژگی­ها و کاربردهای جدید در زمینه­ ها و شاخه­ های متفاوت علم و فناوری، توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده­اند. در این میان، نانوکامپوزیت­ها به دلیل خواص منحصر به فرد فیزیکی و شیمیایی که از خود نشان می­دهند و همچنین کاربردهای بالقوه در مصارف کاتالیستی، الکترونیکی، نوری، دارویی، پزشکی و بهداشتی سهم قابل توجهی از تحقیقات در حوزه­ی نانوتکنولوژی را به سمت خود معطوف کرده ­اند. لذا با توجه به اینکه یکی از مهمترین جنبه ­های نانوتکنولوژی پیشبرد روش­های مطمئن و محافظ محیط زیست در سنتز نانوذرات، بدون استفاده از هر گونه مواد شیمیایی و سمی می­باشد، در بخش اول این تحقیق، یک مسیر سنتز آسان و سریع برای تهیه­ ی نانوساختارهای لئوناردیت بدون استفاده از هر گونه سورفکتانت اضافی، عامل پوششی، پایدارکننده و یا الگو (قالب) ارائه شده است. نانوساختارهای لئوناردیت با موفقیت، با استفاده از روش رسوب­گیری سنتز شد. مورفولوژی، ساختارکریستالی، توزیع اندازه ­ی ذرات، پایداری و سایر ویژگی­های نانوساختارهای لئوناردیت تهیه شده بوسیله­ ی پراش اشعه­ ی ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و روش FTIR مشخصه ­یابی شد. نانوساختار لئوناردیت در ساختار هیدروژل نانوکامپوزیتی کیتوسان-پلی وینیل الکل قرار گرفت و بوسیله XRD، SEM و FTIR مشخصه­ یابی شد. هیدروژل نانوکامپوزیتی سنتز شده به عنوان جاذب آلاینده­ های آنیونی برای حذف نیترات از آب استفاده شد. در بخش دوم این تحقیق، مزوپروس سیلیکا (SBA-15) با روش سل- ژل سنتز شد و ویژگی­های نانوساختار بوسیله ­ی SEM و FTIR مشخصه­ یابی شد. سپس به منظور بهبود خواص مزوپروس سیلیکا، پلی­تیوفن داخل حفرات آن به روش شیمیایی سنتز شد. نانوکامپوزیت حاصل بوسیله­ ی SEM و FTIR مشخصه ­یابی شد و سپس به­ عنوان پوشش میله جاذب چرخان استفاده برای پیش­ت غلیظ و اندازه گیری اسیدهای چرب موجود در نمونه های  بیو دیزل مورد استفاده قرار گرفت.در بخش سوم این تحقیق، نانوکامپوزیت اکسیدآهن-پلی­آنیلین با استفاده از قالب­های پلی­استایرنی سنتز شد. نانوکامپوزیت سنتز شده بوسیله­ی SEM و FTIR مشخصه ­یابی شد. نانوکامپوزیت اکسیدآهن- پلی­آنیلین به عنوان پوشش فیبر SPME، برای شناسائی و اندازه ­گیری هیدروکربن­های آروماتیک چند حلقه­ ای (PAHs) در آب مورد استفاده قرار گرفت.

نوع فایل :word

تعداد صفحات :۱۳۲

نانوفناوری

فناوری نانو در طبیعت و کاربردها

تاریخچه ی فناوری نانو

خواص مواد در مقیاس نانو

انواع نانوساختارها

نانوذارت مغناطیسی

کامپوزیت ها

نانو کامپوزیت ها

طبقه بندی نانوکامپوزیت ها

نانو مواد حفره دار سیلیکا

انواع روشهای تولید نانوکامپوزیت پلیمر – سیلیکا

پلیمرهای رسانا

سنتز پلیمرهای رسانا

تیوفن

آنیلین

پلیمرهای زیست تخریب پذیر

هیدروژل

انواع هیدروژل

روش‌های تهیه هیدروژل‌ها

کاربردهای هیدروژل ها

کیتوسان

اشکال و انواع موارد استفاده از کیتوسان

پلی وینیل الکل ((PVA

زغال سنگ و لئوناردیت

تبدیل ماده آلی به زغال سنگ

مهمترین کاربردهای لئوناردیت

بیودیزل

منابع مورد استفاده برای تولید بیودیزل

روش های تولید بیودیزل

آلاینده های آب

مواد مهم آلوده کننده آب

حذف آلاینده ها

روشهای متداول برای جداسازی آلاینده ها از محلول های آبی

مطالعه ایزوترم جذب سطحی

تعادل های جذب

تئوری های جذب تعادلی

بررسی میزان حذف آلاینده و ظرفیت جاذب

تعریف فاکتور جداسازی

مطالعه سینتیک جذب سطحی

آماده سازی نمونه و استخراج

استخراج با نمونه برداری ایستا از فضای فوقانی

استخراج با سیال فوق بحرانی

استخراج با کمک ریز  موج

استخراج با فاز جامد

اهمیت پیش تغلیظ در تجزیه کمی

روشهای پیش تغلیظ از طریق استخراج مایع مایع

پیش تغلیظ به روش استخراج نقطه ابری

ترسیب الکتروشیمیایی

روشهای پیش تغلیظ همرسوبی

روشهای میکرو استخراج

روشهای میکرواستخراج برپایه ی فاز جامد

عوامل موثر در کارایی میکرواستخراج با فاز جامد

مزایا و معایب روش SPME

استخراج با میله ی جاذب چرخان

مراحل استخراج با میله جاذب چرخان

اهداف کار پژوهشی حاضر

فصل دوم: بخش تجربی

مواد، تجهیزات و دستگاههای مورد استفاده

مواد شیمیایی

تجهیزات آزمایشگاهی و دستگاه های مورد استفاده

سنتزهیدروژل نانوکامپوزیتی کیتوسان پلیوینیل الکل لئوناردیت

سنتز نانوساختارهای لئوناردیت

سنتز هیدروژل نانوکامپوزیتی

روش حذف نیترات با استفاده از هیدروژل نانوکامپوزیتی

روش اندازه گیری نیترات

تصحیح تداخل موادآلی در اندازه گیری نیترات

عیارسنجی با روش رنگ سنجی ( بروسین سولفات)

مطالعه فاکتورهای تاثیرگذار در حذف آلایندهها  از محلول های آبی

آنالیز نمونه های حقیقی

سنتز نانو کامپوزیت پلیمر سرامیکی، پلی تیوفن SBAبرای استفاده به عنوان فیبر SBSE جهت پیش تغلیظ، شناسایی و اندازه گیری اسیدهای چرب موجود در نمونه های بیودیزل

سنتز SBA

سنتز پلی تیوفن داخل حفرات SBA

ساخت فیبر میله جاذب چرخان با پوشش پلی تیوفن SBA

سنتز بیودیزل

تهیه محلول استاندارد اسیدچرب های متیله شده

رسم منحنی عیارسنجی برای اسیدهای چرب

روش کار اندازه گیری متیل استرهای اسیدهای چرب توسط دستگاه کروماتوگرافی گازی

آنالیز نمونه های حقیقی

سنتز نانوکامپوزیت اکسید آهن پلی¬آنیلین (FeOpolyaniline) برای استفاده به عنوان فیبر SPME جهت شناسائی و اندازه گیری هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقه ای در نمونه های آب

سنتز نانوکامپوزیت اکسید آهن پلیآنیلین

ساخت فیبر SPME با پوشش FeOpolyaniline

اندازه گیری میزان PAHS در آب با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی به روش HSSPME

آنالیز نمونه های حقیقی

فصل سوم:  نتایج و بحث

مشخصه یابی هیدروژل نانوکامپوزیتی کیتوسانپلی¬وینیل الکل لئوناردیت

مشخصه یابی هیدروژل نانوکامپوزیتی با استفاده از تصاویر SEM

آنالیز XRD هیدروژل نانوکامپوزیتی

بررسی طیف FTIR هیدروژل نانوکامپوزیتی

حذف نیترات با استفاده از هیدروژل نانوکامپوزیتی کیتوسانپلی¬وینیل الکللئوناردیت

نمودار عیارسنجی نیترات

مطالعه فاکتورهای تاثیرگذار در حذف نیترات

بررسی تکرار پذیری درصد حذف نیترات در شرایط بهینه

ایزوترم جذب سطحی نیترات

محاسبه فاکتور جداسازی (RL)

بررسی سینتیک فرآیند جذب سطحی

آنالیز نمونه حقیقی

مشخصه یابی نانوکامپوزیت پلیتیوفنSBA

مشخصه یابی نانوکامپوزیت با استفاده از تصاویر SEM

بررسی طیف FTIR نانوکامپوزیت پلیتیوفن SBA

ساختار فیبرجاذب نانو کامپوزیت پلی تیوفن SBA

مشخصه یابی کاتالیزورهای استفاده شده در سنتز بیودیزل

مشخصه یابی کاتالیزورها با استفاده از تصاویر SEM

بررسی طیف XRD کاتالیزورها

پیش تغلیظ، شناسائی و اندازه گیری متیل استرها با روش SBSE

بهینه سازی شرایط میکرواستخراج

ویژگی های کمی روش پیشنهادی

آنالیز میزان اسید چرب های موجود در نمونه های بیودیزل

مقایسه کروماتوگرام های استاندارد اسیدهای چرب و نمونه های بیودیزل

مشخصه یابی نانوکامپوزیت اکسید آهنپلی آنیلین

مشخصه یابی نانوکامپوزیت با استفاده از تصاویر SEM

بررسی طیف FTIR نانوکامپوزیت اکسیدآهنپلی آنیلین

اندازه گیری PAHS به روش SPME

بهینه سازی شرایط میکرواستخراج

وﯾژگی های کمی روش پیشنهادی

آنالیز نمونه های حقیقی

مقایسه کروماتوگرام های استاندارد PAHs در نمونه های آب