عنوان

سنتز و ارزیابی هیدروژل¬های نانوکامپوزیتی بر پایه کربوکسی متیل سلولز پیوندی با آکریل آمید حاوی نانوذرات پايه کربنی برای حذف متیلن بلو از محلول‌های آبی

شماره

پ۲۴۱۸۷

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

سنتز و ارزیابی هیدروژل¬های نانوکامپوزیتی بر پایه کربوکسی متیل سلولز پیوندی با آکریل آمید حاوی نانوذرات پايه کربنی برای حذف متیلن بلو از محلول‌های آبی

نام نخستين پديدآور

المیرا قرقره چی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

مهندسی شیمی و نفت

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۳۹۹

نام خاص و کميت اثر

۹۴ص.

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

شیمی نفت گرایش طراحی فرآیند

زمان اعطا مدرک

۱۳۹۹/۰۶/۲۵

متن يادداشت

هیدروژل‌ها شبکه‌های سه¬¬بعدی پلیمری هستند که به دلیل داشتن گرو‌ه‌های عاملی آب‌دوست در ساختارشان، قابلیت جذب و نگهداری آب و محلول‏های آبی را دارند. ایجاد اتصال‏های عرضی سبب می‏شود که این دسته از پلیمرها در محیط‏های آبی ضمن جذب آب، متورم شده اما حل نشوند. از جمله کاربردهای برخی از هیدروژل‌ها، که به ویژه در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است، استفاده از این مواد برای کاهش و حذف ماده رنگ¬زای موجود در منابع آلاینده‏ای نظیر پساب‏های صنعتی است. در این تحقیق هیدروژل‌های نانوکامپوزیتی کربوکسی متیل سلولز پیوندی با مونومر آکریل آمید با استفاده از شبکه‏ساز متیلن بیس آکریل آمید به روش رادیکال آزاد سنتز شده و نانوذرات دوده¬ کربن با نسبت‏های وزنی مختلف به منظور بهبود ظرفیت جذب آلاینده به هیدروژل اضافه شدند. پارامترهای مؤثر در سنتز هیدروژل برای حذف ماده رنگ¬زای متیلن آبی از محلول‌های آبی شامل نسبت وزنی کربوکسی متیل سلولز به مونومر آکریل آمید و نسبت‌های مختلف وزنی نانوذرات دوده ¬کربنی بررسی شدند که نسبت 1 به 3 از کربوکسی متیل سلولز به مونومر آکریل آمید و مقدار 5/7 درصد وزنی نانوذرات دوده ¬کربن به عنوان مقادیر بهینه به دست آمدند. همچنین پارامترهای موثر در آزمایشات جذب شامل غلظت اولیه، pH، مقدار¬ وزنی و دمای محلول رنگ¬ز¬ا و همچنین زمان تماس جاذب هیدروژل نانوکامپوزیتی با محلول ماده رنگ¬زا بررسی شدند که بهینه این پارامترها، مقدار pH برابر6، مقدار وزنی 10میلی گرم بر لیتر، دمای °C 25 و زمان تماس 60 دقیقه به دست آمدند. نتایج به دست آمده نشان دادند¬ که این هیدروژل نانوکامپوزیتی از ایزوترم لانگمویر و مدل سینتیکی شبه¬درجه دوم پیروی می‌کند. همچنین از آنالیزهای طیف¬سنجی مادون قرمز، میکروسکوپ الکترونی روبشی، و آنالیز وزن‌سنجی گرمایی برای بررسی پیوند آکریل آمید بر پیکره بایو پلیمرها و جذب ماده رنگ¬زا، ریز¬ساختار، تخلخل ساختار و پایداری حرارتی استفاده شدند. حداکثر ظرفیت جذب آلاینده (qmax) و مقدار تورم تعادلی توسط هیدروژل نانوکامپوزیتی به ترتیب (mg/g) 4/838 و (g/g) 2682 بدست آمد. این نتایج نشان می‌دهند که افزودن نانوذرات دوده¬ کربن باعث افزایش تعداد حفرات و تخلخل هیدروژل نانوکامپوزیتی شده و ظرفیت جذب را افزایش دادند

متن يادداشت

Hydrogels are three-dimensional polymer networks that have the ability to absorb and retain water and aqueous solutions due to the presence of hydrophilic functional groups in their structure. Crosslinking causes these polymers to swell in aqueous media while absorbing water but not dissolving. One of the applications of some hydrogels, which has been considered especially in recent years, is the use of these materials to reduce and eliminate dyes in pollutant sources such as industrial effluents. In this study, carboxymethylcellulose nanocomposite hydrogels bonded with acrylamide monomer were synthesized using methylene bisacrylamide lattice by free radical method and carbon soot nanoparticles with different weight ratios were added to the hydrogel to improve the adsorption capacity of the contaminant. Effective parameters in hydrogel synthesis for the removal of methylene blue dye from aqueous solutions including the weight ratio of carboxymethylcellulose to acrylamide monomer and different weight ratios of carbon dioxide nanoparticles were determined to be 1: 3 ratio of carboxymethylcellulose to acrylamide monomer and acrylamide monomer. 7.5% by weight of carbon soot nanoparticles were obtained as optimal values. Also, the effective parameters in the adsorption experiments including initial concentration, pH, weight amount and temperature of the dye solution as well as the contact time of the nanocomposite hydrogel adsorbent with the dye solution were investigated. PH of 6, weight of 10 mg / l, temperature of 25 ° C and contact time of 60 minutes were obtained.The results show that this nanocomposite hydrogel follows the Langmuir isotherm and the quasi-quadratic kinetic model.Infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, and thermal gravimetric analysis were also used to evaluate acrylamide bonding on biopolymers and dye adsorption, microstructure, structure porosity, and thermal stability Maximum contaminant adsorption capacity (qmax) and equilibrium swelling by nanocomposite hydrogels were 838.4 mg / g and 2682 (g / g), respectively. These results show that the addition of carbon dioxide nanoparticles increased the number of cavities and porosity of the nanocomposite hydrogel and increased the adsorption capacity.

عنوان گونه گون

Synthesis and evaluation of nanocomposite hydrogels based on carboxymethyl cellulose grafted acrylamide containing carbon-based nanofiller for methylene blue removal from aqueous solutions

عنصر شناسه اي

‏قرقره چی،

ساير عناصر نام

‏‏المیرا

کد نقش

تهيه کننده

عنصر شناسه اي

‏پیغمبردوست،

عنصر شناسه اي

اقدسی‌نيا ،

ساير عناصر نام

‏سید جمال الدین

ساير عناصر نام

حسن

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد مشاور

عنصر شناسه اي

‏ تبریز