عنوان

سنتز پلیمرهای قالب مولکولی بر پایه نانولوله‌های کربنی اصلاح شده با کوانتوم دات برای جذب و شناسایی سم پیریمیکارب از محلول‌های آبی

Number

پ۲۸۱۴۸

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

سنتز پلیمرهای قالب مولکولی بر پایه نانولوله‌های کربنی اصلاح شده با کوانتوم دات برای جذب و شناسایی سم پیریمیکارب از محلول‌های آبی

First Statement of Responsibility

محمدرضا زاهدی نژاد

Name of Publisher, Distributor, etc.

شيمي

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۱

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۲۵ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسي ارشد

Discipline of degree

رشته مهندسی پلیمر گرایش علوم پایه

Date of degree

۱۴۰۱/۱۱/۱۹

Text of Note

در سال‏های اخیر استفاده بی رویه از آفت‏کش‏های مختلف به منظور مبارزه با آفات و افزایش تولید محصولات کشاورزی موجب آلودگی گسترده محیط‏زیست خصوصاً منابع آبی شده است. بنابراین ارائه روش‏های کارآمد، سریع، دقیق و بصرفه برای شناسایی و حذف این ترکیبات از منابع آبی یک چالش جهانی می‏باشد. در این میان، روش‏های حسگری مبتنی بر مواد پلیمری به علت توانایی بسیار خوب آن‏ها در جذب و به‏دام اندازی آلاینده‏های مختلف دارای جایگاهی ویژه هستند. در این مطالعه هدف سنتز و شناسایی پلیمر قالب مولکولی (MIP) بر پایه نانولوله‏های کربنی مغناطیسی اصلاح شده با کوانتوم دات (QDs) جهت جذب و شناسایی سم پریمیکارب از محلول‏های آبی است. جذب سم پریمیکارب از محلول‏های آبی سبب حذف آن از محلول خواهد شد. در این مطالعه نانوکامپوزیت CNT/Fe3O4و در ادامه پلیمر قالب‌مولکولی مبتنی بر آن سنتز و بررسی شد. در راستای سنتز پلیمر قالب مولکولی از اتصال دهنده عرضی اتیلن‌گلیکول‌دی‌متیل‌آمین، مونومر عاملی متاآکریلیک اسید، سم پریمیکارب به‏عنوان مولکول الگو و آغازگر آزوبیس‌ایزوبوتیرونیتریل استفاده شد. پس‏از سنتز، پلیمر مذکور با استفاده از آنالیزهای FE-SEM، XRD، FT-IR و VSM مورد بررسی و شناسایی قرار گرفت. مطالعات مربوط به توانایی جذب ماده سنتز شده با استفاده از روش سطح پاسخ انجام شد و پارامترهای مؤثر بر جذب بهینه‏یابی شدند. مطالعات ترمودینامیکی، ایزوترمی، سینتیکی برای بررسی فرآیند جذب و استفاده مجدد جاذب انجام شد. مطالعات مربوط به حساسیت پلیمر بر پایه خاصیت فلورسانس آن انجام شد. مطالعات مربوط به انتخاب‏گری پلیمر قالب مولکولی مبتنی بر نانوکامپوزیت CNT/Fe3O4 و اصلاح آن با گرافن کوانتوم دات (GQDs) در حضور سایر سموم انجام شد. نتایج مطالعه‌ی حاضر نشان داد که درصد به‌دام‌اندازی سم پیریمیکارب توسط نانوکامپوزیت CNT/Fe3O4 و پلیمر قالب‌مولکولی MIP-CNT/Fe3O4/GQDبه ترتیب 85/93% و 91/99% شد. نتایج مطالعه‌ی تعادلی نشان داد که فرآیند جذب توسط نانوکامپوزیت و پلیمر با ضریب همبستگی بالایی از مدل سیپس پیروی می‌کنند. همچنین، مطالعه‌ی سینتیکی و مکانیسم جذب نشان دادند که فرآیند از سرعت مناسبی برخوردار بوده و نفوذ درون ذره‌ای و برون ذره‌ای در فرآیند تأثیرگذار هستند. نتایج مطالعه‌ی ترمودینامیکی نیز نشان داد که فرآیند جذب خودبه‌خودی است. مطالعه‌ی جذب و واجذب، تا هشت مرتبه برای نانوکامپوزیت و پلیمر انجام شد و نتایج گزارش شدند. نتایج بررسی انتخاب‌گری و مکان‌های اتصال پلیمر نشان داد که ضریب اختصاصیت نسبی بیشینه و کمینه به ترتیب 17/40 و 34/39 می‌باشند. همچنین، ضریب قالب‌زنی برای پلیمر قالب‌مولکولی MIP-CNT/Fe3O4/GQDبرابر با 17/2 محاسبه شد. این نتیجه نشان داد که پلیمر قالب‌مولکولی MIP-CNT/Fe3O4/GQDبه خوبی سنتز شده است و نسبت به مولکول پیریمیکارب دارای توانایی انتخابگری است و ظرفیت بالایی برای به‌دام‌اندازی در محلول‌های حاوی سایر ترکیبات دارد.

Text of Note

Abstract: In recent years, the growing use of various pesticides in order to increase the production of agricultural products has caused widespread pollution of the environment, especially water resources. Therefore, providing efficient, fast, accurate and cost-effective methods to detect and remove these compounds from water resources is a global challenge. Meanwhile, sensing methods based on polymeric materials play a special role in adsorption and trapping various pollutants due to their excellent capability in this background. The aim of this study is to synthesize molecularly imprinted polymer (MIP) based on magnetic carbon nanotubes modified with quantum dots (QDs) in order to adsorb and detect pirimicarb pesticide from aqueous solutions. Adsorption of pirimicarb pesticide from aqueous solutions will remove it from the solution. In this study, CNT/Fe3O4 nanocomposite and then molecular template polymer based on it were synthesized and investigated. In order to synthesize molecularly imprinted polymer, ethylene glycol dimethylamine as cross linker, methacrylic acid as functional monomer, pirimicarb pesticide as template molecule and azobis-isobutyronitrile as initiator were used. The polymer was investigated and characterized using FE-SEM, XRD, FT-IR and VSM analysis. Experiments of adsorption of the synthesized substance were conducted using the response surface method and the effective parameters of adsorption were optimized. Thermodynamic, isothermal, and kinetic studies were performed to investigate the adsorption and reusability process of the adsorbent. Polymer sensitivity studies were examined based on its fluorescence properties. Selectivity studies of molecular imprinted polymer based on CNT/Fe3O4 nanocomposite modified with graphene quantum dots (GQDs) were carried out in the presence of other pesticides. The results of the present study showed that the entrapment percentage of pirimicarb by CNT/Fe3O4 nanocomposite and MIP-CNT/Fe3O4/GQD molecular template polymer was 93.85% and 91.99%, respectively. The results of the equilibrium study demonstrated that the adsorption process by nanocomposite and polymer are obedient to the sips model with a high correlation coefficient. Also, the kinetic study and adsorption mechanism determined that the process has a suitable velocity and intra-particle and inter-particle penetration are effective in the process. The results of the thermodynamic study also showed that the adsorption process is spontaneous. Adsorption and desorption study was carried out up to eight cycles for nanocomposite and polymer and the results were reported. The results of the selectivity and polymer binding sites study showed that the maximum and minimum relative specificity coefficients are 40.17 and 39.34, respectively. Also, the imprinting factor of MIP-CNT/Fe3O4/CQD was calculated as 2.17. This result showed that the MIP-CNT/Fe3O4/GQD molecularly imprinted polymer is well synthesized and is specifically selective to the pirimicarb molecule and has a high capability for entrapment in solutions containing other compounds.

Variant Title

Thesis title: Synthesis of CNT-based molecularly imprinted polymer modified with quantum dot for adsorption and detection of Pirimicarb from aqueous solution

Entry Element

‏‏زاهدی‏ نژاد‏،

Part of Name Other than Entry Element

محمدرضا ‏

Relator Code

تهیه کننده

Entry Element

محمدی،

Entry Element

امینی‏ فضل،

Entry Element

‏سهرابی،

Part of Name Other than Entry Element

رضا ‏

Part of Name Other than Entry Element

محمدصادق ‏

Part of Name Other than Entry Element

نگین ‏

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏تبریز