شماره کتابشناسی ملی
شماره
۱۹۵۲۹پ
زبان اثر
زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن
per
عنوان و نام پديدآور
عنوان اصلي
تهیه هیدروژلهای نانو کامپوزیتی سوپر جاذب بر پایه نشاسته پیوند زده شده با مونومرهای آکریلاتی و بررسی رفتار جذب آب آنها
عنوان اصلي به زبان ديگر
Preparation of superabsorbent nanocomposite hydrogels based on starch grafted with acrylate-based monomers and investigation of their swelling properties
نام نخستين پديدآور
/فاطمه دوستدار
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: شیمی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۷
نام توليد کننده
، افشار
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۰۶ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
ارشد
نظم درجات
شیمی کاربردی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۷/۰۵/۳۰
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
هیدروژلهای پلیمری به دلیل کاربردهای وسیعی که در زمینه‌های مختلف دارند، در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند .بیشترین موارد مصرف هیدروژل‌ها در محصولات بهداشتی می‌باشد و امروزه عمده هیدروژلهای مورد استفاده در محصولات بهداشتی با استفاده از پلیمرهای سنتزی) مونومرهای آکریلاتی (تهیه می‌شوند .هیدروژلهای تهیه شده با پلیمرهای سنتزی علی رغم ظرفیت جذب آب بالا و استحکام مکانیکی قابل قبول دارای معایبی مانند عدم زیست تخریب‌پذیری و قیمت نسبتا بالا می‌باشند .بنابراین، تهیه هیدروژل‌هایی با ظرفیت و سرعت جذب آب بالا، استحکام مکانیکی مناسب، قیمت کمتر و قابلیت زیست تخریب‌پذیری بیشتر به منظور کاربرد در مصارف بهداشتی اهمیت می‌یابد .در این راستا در پروژه حاضر هیدروژلهای نانوکامپوزیتی زیست‌سازگار از نوع شبکه‌های شبه در هم تنیده بر پایه نشاسته با حضور پلیمر خطی پلی‌وینیل الکل و در کنار افزودنی هایی نظیر زئولیت کلینوپتیلولیت و نانوکریستال سلولز به روش کوپلیمریزاسیون رادیکالی تهیه شدند .بدین منظور شرایط سنتز هیدروژل نانوکامپوزیتی نشاسته-پیوندزنی شده-پلی)آکریلیک اسید-کو-آکریل‌آمید/(پلی‌وینیل الکل/کلینوپتیلولیت نسبت به ظرفیت جذب آب تعادلی به روش تاگوچی بهینه سازی شد .در بخش بعدی، هیدروژلهای نشاسته-پیوندزنی شده-پلی)آکریلیک اسید-کو-آکریل‌آمید/(پلی‌وینیل الکل با مقادیر مختلف از عامل ایجاد کننده اتصالات عرضی متیلن بیس آکریل آمید سنتز گردیدند .بعد از تعیین مقدار بهینه از عامل ایجاد کننده اتصالات عرضی، هیدروژلهای نانوکامپوزیتی نشاسته-پیوندزنی شده-پلی)آکریلیک اسید-کو-آکریل‌آمید/(پلی‌وینیل الکل/نانوکریستال سلولز با مقدار ثابت از متیلن بیس آکریل آمید و مقادیر مختلف از افزودنی نانوکریستال سلولز مشابه با روش سنتز هیدروژلهای معمولی سنتز شدند تا مقدار بهینه افزودنی نیز تعیین گردد .به منظور بررسی ویژگی‌های ساختاری و شیمیایی ترکیبات و هیدروژلهای تهیه شده، از تکنیکهایFTIR ،XRD ، EDX و SEM بهره گرفته شد .با مقایسه تورم پذیری و سینتیک جذب آب هیدروژل‌ها و هیدروژلهای نانوکامپوزیتی تهیه شده مشخص شد که افزودنی‌های کلینوپتیلولیت و نانوکریستال سلولز، ظرفیت جذب آب تعادلی و سرعت جذب آب هیدروژل‌ها را بهبود می‌بخشند .بیشترین مقدار ظرفیت جذب آب تعادلی برای هیدروژل نشاسته-پیوندزنی شده-پلی)آکریلیک اسید-کو-آکریل‌آمید/(پلی‌وینیل الکل و هیدروژل نانوکامپوزیتی نشاسته-پیوندزنی شده-پلی)آکریلیک اسید-کو-آکریل‌آمید/(پلی‌وینیل الکل/کلینوپتیلولیت به ترتیب برابر با (g/g) ۲۱/۲۸۶ و g/g)) ۸۲/۳۶۴ بود .همچنین بیشترین مقدار ظرفیت جذب آب تعادلی برای هیدروژل نشاسته-پیوندزنی شده-پلی)آکریلیک اسید-کو-آکریل‌آمید/(پلی‌وینیل الکل در مقدار ۱۰ میلی‌گرم از عامل ایجاد کننده اتصالات عرضی برابر با ((g/g ۴۲/۷۷۲ بود .در مورد هیدروژل نانوکامپوزیتی نشاسته-پیوندزنی شده-پلی)آکریلیک اسید-کو-آکریل‌آمید/(پلی‌وینیل الکل/نانوکریستال سلولز، بیشترین مقدار ظرفیت ظرفیت جذب آب تعادلی g/g)) ۸۱/۹۲۱ به دست آمد .میزان تورم پذیری تعادلی هیدروژل‌ها و نیز هیدروژلهای نانوکامپوزیتی متأثر از pH محلول و همچنین غلظت محلول نمکی مورد استفاده در محیط تورم بود .به منظور تعیین سرعت جذب آب و مکانیسم نفوذ آب در هیدروژل‌ها و هیدروژلهای نانوکامپوزیتی، مطالعات سینتیک تورم بر روی آنها صورت گرفت و مشخص گردید که هیدروژلهای نانوکامپوزیتی سرعت جذب آب بالاتری دارند .بررسی رفتار رئولوژیکی هیدروژل‌ها و نیز هیدروژلهای نانوکامپوزیتی سنتز شده نشان داد که مقادیر مدول ذخیره انرژی (G) در کل محدوده فرکانس زاویه‌صای۱/۰) - (Hz ۱۰۰همواره بیشتر از مقادیر مدول اتلافی (G) آنها می-باشد .این پدیده حاکی از از رفتار الاستیک قویتر آنها نسبت به ماهیت ویسکوزی آنها بود .همچنین، مقادیر مدول ذخیره انرژی (G) برای هیدروژلهای نانوکامپوزیتی سنتز شده در کل محدوده فرکانس زاویه‌صای بیشتر از مقادیر متناظر برای هیدروژلهای سنتز شده بود .از اینرو، استحکام شبکه هیدروژلی در هیدروژلهای نانوکامپوزیتی بیشتر از هیدروژلهای معمولی بود .ضمن آنکه هیدروژلهای نانوکامپوزیتی جذب آب تحت فشار و رفتار نگهداری آب بهتری را نسبت به هیدروژل‌ها نشان دادند .با توجه به ویژگی‌های مذکور، می توان نتیجه گرفت که هیدروژلهای نانوکامپوزیتی تهیه شده در این پژوهش می‌توانند گزینه های مناسبی برای بکارگیری در مصارف بهداشتی باشند
متن يادداشت
Superabsorbent hydrogels have been attracted a lot of attention in the recent years due to their wide applications in different fields. The main application of the hydrogels is in the field of hygiene-related products. The majority of the hydrogels used in the hygiene products are based on the synthetic acrylate-based polymers. In spite of high water absorption capacity and good mechanical strength of the acrylate-based hydrogels, they have some disadvantages such as poor biodegradability and high cost. Therefore, preparation of biodegradable and inexpensive superabsorbent hydrogels with good water absorption capacity, high water absorption rate, and proper mechanical strength for use in the hygiene products is a valuable effort. In this regard, the present work was aimed to synthesize some biocompatible Semi-IPN hydrogel nanocomposites by free-radical graft co-polymerization technique using starch as a natural polymer in the presence of polyvinyl alcohol and additives such as clinoptilolite and cellulose nanocrystals. The synthesis reaction condition of starch-graft-poly(acrylic acid-co-acrylamide)/polyvinyl alcohol/clinoptilolite hydrogel nanocomposite was optimized using Taguchi method to achieve a hydrogel nanocomposite with highest equilibrium swelling capacity. In the second section of this work, various starch-graft-poly(acrylic acid-co-acrylamide)/polyvinyl alcohol hydrogel samples with different amounts of N,N'-methylenebisacrylamide (MBA) as crosslinking agent were prepared. After optimum amount of MBA was determined, starch-graft-poly(acrylic acid-co-acrylamide)/polyvinyl alcohol/nanocellulose crystal hydrogel nanocomposites were prepared similarly with constant amount of MBA and different amounts of nanocellulose crystals. FTIR, XRD, EDX, and SEM analyses were used to study the chemical and structural properties of the hydrogel samples. Swelling kinetic assessments of the hydrogels and hydrogel nanocomposites showed that clinoptilolite and nanocellulose crystals enhance the equilibrium swelling capacity and water absorption rate of the hydrogels. The equilibrium swelling capacities of starch-graft-poly(acrylic acid-co-acrylamide)/polyvinyl alcohol hydrogel and starch-graft-poly(acrylic acid-co-acrylamide)/polyvinyl alcohol/clinoptilolite hydrogel nanocomposite was 286.21 (g/g) and 364.82 (g/g), respectively. The equilibrium swelling capacity of starch-graft-poly(acrylic acid-co-acrylamide)/polyvinyl alcohol hydrogel at MBA content of 10 mg achieved 772.42 (g/g) while the maximum equilibrium water absorption capacity of starch-graft-poly(acrylic acid-co-acrylamide)/polyvinyl alcohol/nanocelloluse crystal hydrogel nanocomposite achieved 921.81 (g/g). The swelling behavior of the hydrogels and hydrogel nanocomposites was greatly influenced by the solution pH and salt solution concentration. To determine swelling rate as well as water diffusion mechanism of the hydrogels and hydrogel nanocomposites, swelling kinetic studies were performed on the prepared hydrogel samples. Hydrogel nanocomposites showed higher swelling rate in comparison with hydrogels. According to the rheological analysis results, the values of storage modulus (G) for hydrogel samples were greatly higher than that of values of loss modulus (G) throughout the whole frequency range (0.1-100 Hz). This indicates that the elastic response of the hydrogels was significantly stronger than that of their viscous response. Also, superabsorbent nanocomposites possessed higher values of storage modulus compared with neat hydrogel samples in all frequency range, demonstrating their more rigid gel network. Also, hydrogel nanocomposites indicated higher water absorbency under load and better water retention capability in comparison with hydrogels. According to the above-mentioned properties, it can be concluded that hydrogel nanocomposites developed in the present work can be used as efficient candidates in the field of hygiene-related products
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Preparation of superabsorbent nanocomposite hydrogels based on starch grafted with acrylate-based monomers and investigation of their swelling properties
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )
مستند نام اشخاص تاييد نشده
دوستدار، فاطمه
مستند نام اشخاص تاييد نشده
Doustdar, Fatemeh
دسترسی و محل الکترونیکی
يادداشت عمومي
سیاه و سفید
وضعیت فهرست نویسی
وضعیت فهرست نویسی
نمایه‌سازی قبلی
