۲۰۵۶۱پ
per
الکترودهای غشائی یون گزین مایعات یونی :تهیه و اصلاح با استفاده از نانوذرات و کاربرد آنها در تعیین و مدل سازی ضرایب فعالیت محلول های آبی مایعات یونی
Kazempour, Amir
/امیر کاظم پور
: شیمی
، ۱۳۹۷
، میرزائی
۱۴۶ص
چاپی - الکترونیکی
دکتری
شیمی گرایش شیمی فیزیک
۱۳۹۷/۰۹/۱۱
تبریز
در این پروژه، الکترودهای یون گزین حساس به چهار مایع یونی۱ -بوتیل-۳-متیل ایمیدازولیوم برومید([BMIm]Br) ،۱ -بوتیل-۳-متیل ایمیدازولیوم تترافلوئوروبورات([BMIm]BF۴) ،۱ -هگزیل-۳-متیل ایمیدازولیوم کلرید ([HMIm]Cl) و۱ -اکتیل-۳-متیل ایمیدازولیوم کلرید ([OMIm]Cl) ساخته شد و برای تعیین ضرایب فعالیت مایعات یونی نامبرده در آب مقطر بکار گرفته شد .اثر حضور نانو ذرات الماس در ترکیب غشای پلیمری به منظور بهبود عملکرد الکترود مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که حضور حدود ۵/۰ میلی گرم ( ۱۷/۰ وزن کل غشا (نانوذره الماس در ترکیب غشای پلیمری می تواند سطح عملکرد الکترود را بهبود ببخشد .ضرایب برگزیدگی الکترودهای مذکور با استفاده از روش محلول جداگانه در حضور یونهای مزاحم مختلف تعیین گردید .نتایج حاصل نشان می دهد که ضرایب برگزیدگی این الکترودها در حضور کاتیونهای مزاحم معدنی از درجه۱۰ - ۳می باشد ولی ضرایب برگزیدگی بزرگتر از یک در حضور مایعات یونی دیگر به عنوان عامل مزاحم نشان از عدم توانایی گزینش پذیری این الکترودها در حضور سایر مایعات یونی دارد .ضرایب فعالیت تجربی بدست آمده، توسط مدل پیتزر و هفت مدل ترکیب موضعی دیگر شامل مدل الکترولیتی غیرتصادفی دو مایعNRTL)- (E، مدل اصلاح شده الکترولیتی غیرتصادفی دو مایعNRTL)- (ME، مدل الکترولیتی غیرتصادفی دو مایع با فاکتور غیرتصادفیNRF)-NRTL- (E، مدل غیرالکترولیتی غیرتصادفی دو مایع با فاکتور غیرتصادفیNRF)-NRTL- (N، مدل الکترولیتی ویلسونWilson)- (E، مدل اصلاح شده الکترولیتی ویلسونWilson) - (MEو مدل الکترولیتی ویلسون با فاکتور غیر تصادفیWilson) -NRF- (Eبرازش گردید و پارامترهای قابل تطبیق به همراه انحراف استاندارد برای هر مدل محاسبه شد .نتایج حاصل نشان داد که مدل پیتزر در مقایسه با مدلهای ترکیب موضعی، دقت بالاتری برای پیشبینی ضرایب فعالیت از خود نشان می دهد .همچنین از میان مدلهای ترکیب موضعی بکار رفته، مدلهایWilson - MEوNRTL - MEبه دلیل داشتن چهار پارامتر قابل تطبیق کارایی بهتری در تولید ضرایب فعالیت مایعات یونی دارند .به منظور رسیدن به یک نتیجه گیری دقیقتر درباره عملکرد مدلهای ترکیب موضعی مورد مطالعه، ضرایب فعالیت تجربی ۱۶ مایع یونی از منابع مختلف گردآوری شد و توسط مدلهای فوق برازش گردید .نتایج نشان داد که مدلWilson - MEدر مقایسه با ۶ مدل ترکیب موضعی دیگر، مقادیر انحراف استاندارد کوچکتری را بدست می دهد .ضرایب فعالیت تجربی بدست آمده، برای محاسبه ضرایب اسمزی و انرژی آزاد گیبس مازاد محلولهای آبی مایعات یونی بکار گرفته شد .انرژی آزاد گیبس مازاد برای تمام محلولهای مورد مطالعه مقادیر منفی را به خود اختصاص می دهد که نشان دهنده انحراف منفی این سیستمها از قانون رائول می باشد
In this project, the ion selective electrodes sensitive to four ionic liquids 1-butyl-3-methylimidazolium bromide ([BMIm]Br), 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ([BMIm]BF4), 1-hexyl-3-methylimidazolium chloride ([HMIm]Cl), and 1-octyl-3-methylimidazolium chloride ([OMIm]Cl) were fabricated and used to determine the activity coefficients of the aforementioned ionic liquids in distilled water. The effect of the presence of diamond nanoparticles in polymer membrane composition was studied to improve the performance of the electrode, and the results showed that the presence of about 0.5 mg (0.17 of total weight of the membrane) nanodiamond particles in the composition of membrane can enhance its applicability. The selectivity coefficients of the electrodes were determined using the separated solution method (SSM) in the presence of various interfiering ions. The results show that the selectivity coefficients of these electrodes are of order of 10-3 in the presence of inorganic interfiering cations, but the selectivity coefficients larger than one in the presence of other ionic liquids as an interfiering factor indicate that the electrodes are not selectable in the presence of other ionic liquids. The experimental activity coefficients obtained were correlated using the Pitzer model and seven other local composition models including electrolyte nonrandom two-liquid (E-NRTL), modified electrolyte nonrandom two-liquid (ME-NRTL), electrolyte nonrandom two-liquid-nonrandom factor (E-NRTL-NRF), nonelectrolyte nonrandom two-liquid-nonrandom factor (N-NRTL-NRF), electrolyte Wilson (E-Wilson), modified electrolyte Wilson (ME-Wilson), and electrolyte Wilson-nonrandom factor (E-Wilson-NRF) models, and the adjustable parameters along with the standard deviation were calculated for each model. The results showed that the Pitzer model exhibits higher precision in predicting the activity coefficients compared to the local composition models. Moreover, among the local composition models applied, the ME-Wilson and ME-NRTL models have better performance in the production of the activity coefficients of the ionic liquids. In order to come to a more accurate conclusion on the performance of the local composition models, the experimental activity coefficients of 16 ionic liquids were collected from different sources and correlated using the above models. The results indicated that the ME-Wilson model yields smaller standard deviations compared to the six other local composition models. The experimental activity coefficients obtained were used to calculate the osmotic coefficients and excess Gibbs free energy of aqueous ionic liquids solutions. The excess Gibbs free energy for all of the studied solutions is negative, indicating the negative deviation of these systems from Rault's law
Kazempour, Amir
کاظم پور، امیر
Ionic liquids ion selective membrane electrodes: Preparation and modification using nanoparticles and their application in determination and modeling of activity coefficients of aqueous ionic liquids solutions
اشعثی سرخابی، حبیب، استاد راهنما
شکاری، حمایت، استاد مشاور
تقی زاده، محمد تقی، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
