دانلود پایان نامه

دارد. این حلال ها همه اجزای واکنش را در خود حل کرده و اثری روی پیوند های هیدروژنی تشکیل شده ندارند. تولوئن و استونیتریل(نسبت 1 به 3) بعنوان حلال مورد استفاده در این سنتز بکار برده شد شکل(3-4).
(1) (2)
شکل 3- 4 ساختار حلال ها: 1-تولوئن 2-استونیتریل
3-3-5 آغازگر
واکنش پلیمریزاسیون با تخریب حرارتی و یا فتوشیمیایی آغاز میشود. در این پروژه از ?2و2-آزوبیس ایزو بوتیرو نیتریل((AIBN با تخریب حرارتی برای آغاز واکنش استفاده شد شکل(3-5).
شکل 3- 5 ساختار آغاز گر: ?2و2-آزوبیس ایزو بوتیرو نیتریل
3-4 طراحی آزمایش و پلیمریزاسیون
یک پلیمر قالب مولکولی (MIP) و یک پلیمر قالب گیری نشده (NIP) می بایست مشابه و با ترکیب یکسان آماده گردند. به غیر از مولکول هدف که از پلیمر NIP برداشته می شود.
3-4-1 سنتز نانوذرات سیلیکا-سیلانA
به یک بالن ته گرد سه دهانه مقادیر 160 میلی لیتر تولوئن بعنوان حلال و 812/0 گرم نانوذرات سیلیکا و 16 میلی لیتر سیلانA (MPTS) انتقال داده شد. این واکنش به مدت 12 ساعت تحت حضور گاز نیتروژن به طول انجامید. در پایان پس از فیلتر و شستشوی رسوب با 15 میلی لیتر تولوئن ترکیب نانوذرات سیلیکا-سیلانA بدست آمد که برای سنتز پلیمر مورد استفاده قرار گرفت شکل(3-7).
شکل 3- 6 ساختار سیلانA با نام شیمیایی 3-متاکریلوکسی پروپیل تری متوکسی سیلان
3-4-2 سنتز پلیمر قالب مولکولی
به یک بالن ته گرد سه دهانه حلالهای تولوئن-استونیتریل(15 میلی لیتر و 45 میلی لیتر) و مونومر عاملی (متاکریلیک اسید 5/0 میلی لیتر)و مولکول هدف (6_هیدروکسی _2 ،4 ،5_ تری آمینو پریمیدین 35/0 گرم) انتقال و به مدت 10 دقیقه توسط همزن مغناطیسی همزده شد. سپس نانو ذرات( سیلانA-سیلیکا 32/0 گرم) و ایجاد کننده پیوند های عرضی (اتیلن گلیکول دی متاکریلات ( 4/5 میلی لیتر) اضافه شد. سپس آغازگر (‘2و2-آزو بیس ایزو بوتیرو نیتریل 512/0 گرم )اضافه شد. مخلوط مورد نظر به مدت 20 دقیقه تحت گاز نیتروژن قرار گرفت تا اکسیژن حل شده در آن حذف گردد. فرآیند پلیمریزاسیون به مدت 18 ساعت در حمام روغن ?C60 ادامه یافت. بعد از پلیمریزاسیون یک مونولیت پلیمری سخت بدست آمد که در درون یک هاون خرد و پودر شد. سپس استخراج سوکسله به مدت 12 ساعت انجام شد تا مولکول هدف با نسبت حجمی 1:9 (V/V) متانول/استیک اسید حذف گردید. سپس پلیمر چندین بار با متانول مطلق شستشو داده شد. این پلیمر خشک شده قابل استفاده برای آزمایشات بعدی است.
شیوه سنتز NIP دقیقا مشابه شیوه سنتز MIP است، تنها با این تفاوت که مولکول هدف در فرآیند تهیه NIP برداشته می شود. ساختار دو پلیمر سنتز شده از طریق اسپکتروسکوپی FT-IR مورد بررسی قرار گرفت و ساختارشان تایید شد.
همچنین آنالیز نانوذرات سیلیکا و تعیین مورفولوژی پلیمر قالب مولکولی بوسیله پرتو X (XRD) و دستگاه (SEM) مورد بررسی و تایید قرار گرفت.
3-5 بهینه سازی شرایط جذب ناخالصی بر روی پلیمر
3-5-1 تعیین ماکزیمم طول موج جذب
یک محلول استاندارد ppm 200 از 6_هیدروکسی _2 ،4 ،5_ تری آمینو پریمیدین ساخته شد و جذب آن در دامنه طول موج 800-200 نانومتر اندازه گیری شد ماکزیمم جذب در 239 نانومتر بود در نتیجه تمام سنجشهای بعدی در این طول موج اندازه گیری شدند.
3-5-2 بررسی اثر زمان بر جذب ناخالصی توسط MIP
یک محلول استاندارد یا محلول ناخالصی ppm200 6_هیدروکسی _2 ،4 ،5_ تری آمینو پریمیدین تهیه و در 4 بشر 80 میلی لیتر به هر یک 15 میلی لیتر محلول ناخالصی و 0.05 گرم MIP اضافه شد. هر کدام از مخلوط ها توسط همزن مغناطیسی به ترتیب به مدت 5، 10، 20، 30دقیقه همزده شد تا ناخالصی روی ذرات پلیمر قالب مولکولی جذب شود. سپس مقدار ناخالصی جذب نشده در محلول فیلتر شده و توسط دستگاه اسپکتروفتومتر اندازه گیری شد جدول(3-1). همچنین مقادیر ثابت توزیع (Kd) و ظرفیت جذب سطحی (Q) با استفاده از معادلات زیر قابل محاسبه هستند.
1) Kd= (Ci-Cf)/Cf× V/W
2) Q= (Ci-Cf)V/W
که Ci و Cf به ترتیب نشان دهنده غلظت اولیه و نهایی ناخالصی در فاز آبی است (mg.ml-1) ، W وزن پلیمر(g) و V حجم فاز آبی(ml) می باشند.
مقدار E (درصد استخراج) نیز از رابطه زیر محاسبه شد:
E= (Ci-Cf)/Ci×100
زمان جذب(min)
غلظت نهایی(ppm)
درصداستخراج
5
95/881
52
10
32/901
83/5
20
59/873
70/06
30
63/968
68
جدول 3- 1 بررسی اثر زمان جذب پلیمر قالب مولکولی سنتز شده
3-5-3 بررسی تأثیر pH نمونه بر جذب پلیمر
در این قسمت اثر pH روی جذب ناخالصی ppm 200 در گستره pH ، 9-4 مورد بررسی قرار گرفت. به این صورت که به 7 بشر 80 میلی لیتر به هر کدام 15 میلی لیتر محلول ناخالصی منتقل شد و pH آنها با استفاده از هیدروکسید سدیم واسیدنیتریکM 01/0 تنظیم گردید. سپس به هر یک از محلول ها 05/0 گرم MIP اضافه شد و به مدت 10 دقیقه در تماس قرار گرفته و بمنظور تسهیل در جذب ناخالصی توسط همزن مغناطیسی به خوبی هم زده شد. سپس محلول ها فیلتر شد و میزان ناخالصی در محلول زیر صافی مستقیماً با دستگاه اسپکتروفتومتر مورد اندازه گیری قرار گرفت جدول(3-2).
pH
غلظت نهایی ppm))
درصداستخراج
4
114/959
42/52
5
103/803
48/09
6
74/996
62/50
7
29/046
85/47
8
85/912
57/04
9
87/790
56/10
جدول 3- 2 بررسی اثر pH روی جذب پلیمر قالب مولکولی سنتز شده
3-5-4 بررسی میزان جذب ناخالصی توسط پلیمر در غلظتهای مختلف
در این مرحله اثر غلظت در جذب ناخالصی مورد بررسی قرار گرفت تا بهترین غلظت مورد نیاز از محلول نمونه بدست آید. روش کار به این صورت است که محلول هایی با غلظت های 100، 200، 300، 400، 500، 600، 700 ppm از ناخالصی تهیه و به 7 بشر 80 میلی لیتر به هر کدام 15 میلی لیتر محلول ناخالصی منتقل شد و مقادیر pH آنها روی 7 تنظیم شد. و هر یک از محلول ها با 05/0 گرم پلیمر به مدت 10 دقیقه هم زده و سپس فیلتر شدند. محلول های زیر صافی مستقیماً با دستگاه اسپکتروفتومتر مورد اندازه گیری قرار گرفتند و میزان ناخالصی جذب شده توسط پلیمر اندازه گیری شد جدول(3-3).
نمونه هدف ppm))
غلظت نهایی ppm))
درصداستخراج
100
57/133
42/86
200
29/043
85/47
300
179/901
40/03
400
288/774
27/80
500
408/944
18/21
600
515/883
14/01
700
Non-Detectable
_
جدول 3- 3 بررسی اثر غلظت روی جذب پلیمر قالب مولکولی سنتز شده
3-5-5 مقایسه جذب MIP با NIP
دو محلول با غلظت ppm 200 تهیه شد سپس به دو بشر 80 میلی لیتر به هر کدام 15 میلی لیتر محلول ناخالصی منتقل شد و به یک محلول 05/0 گرم پلیمر MIP و به دیگری 05/0 گرم پلیمر NIP افزوده گردید و این محلول ها به مدت 10 دقیقه در pH بهینه هم زده شدند. سپس هر دو محلول صاف شده و جذب محلول زیر صافی با دستگاه اسپکتروفتومتر مورد اندازه گیری قرار گرفت جدول(3-4).
پلیمر
غلظت اولیه ppm) )
غلظت نهایی ppm))
درصداستخراج
MIP
200
29/05
85/47
NIP
200
190/633
4/68
جدول 3- 4 مقایسه اثر جذب MIP با NIP
3-5-6 انتخاب بهترین حلال شوینده
در استخراج به کمک فاز جامد پلیمرهای قالب مولکولی، شویش دارای اهمیت ویژه می با شد. جهت بررسی، محلولی با غلظت ppm 200 تهیه شده و به یک بشر 250 میلی لیتر انتقال داده شده و 5/0 گرم پلیمر به آن اضافه شده و در pH=7 تنظیم و به مدت زمان 10 دقیقه هم زده شد . پلیمر را پس از خروج از ظرف استخراج خشک کرده سپس به شش بشر دیگر که حاوی حلال‌های شویش مختلف است انتقال داده شد . 15 میلی لیتر حلالها مختلف در مجاورت g 05/0 پلیمر قالب مولکولی حامل ناخالصی قرار گرفت. برای این کار محلول هایی با غلظت 1/0 مولار از هیدروکسید سدیم در اتانول وآب، غلظت 1/0 مولار اسید استیک در اتانول و آب ، واتانول/آب(1/1) و اتانول خالص تهیه شدند و مقدار ناخالصی بازیافت شده با دستگاه اسپکتروفتومتر اندازه گیری شدجدول(3-5).
محلول شوینده
غلظت نهایی ppm))
درصدبازیابی
اتانول/اسیداستیک(1/0M)
47/25
27
آب/اسیداستیک(1/0 M)
39
22/28
اتانول/سود (1/0M)
166/25
95
آب/سود(1/0 M)
80/5
46
اتانول/آب
129/8
74/17
اتانول
138/74
78/85
جدول 3- 5 بررسی بازیابی مولکول هدف در حلال های مختلف
3-5-7 اسید فولیک
3-5-7-1 تعیین ماکزیمم طول موج جذب
یک محلول استاندارد ppm 10 از اسید فولیک ساخته شد (برای حل شدن کامل اسید فولیک از هیدروکسید سدیم 04/0 مولار استفاده شد).و جذب آن در دامنه طول موج 800-200 نانومتر اندازه گیری شد ماکزیمم جذب در 280 نانومتر بود.
3-5-7-2 بررسی میزان جذب پلیمر در اسید فولیک خالص
یک محلول با غلظت ppm 10 از اسید فولیک تهیه شد و به آن 05/0 گرم پلیمر MIP افزوده گردید محلول ها به مدت 10 دقیقه در 7=pH هم زده شدند. سپس محلول صاف شده و جذب محلول زیر صافی با دستگاه اسپکتروفتومتر مورد اندازه گیری قرار گرفت جدول(3-6).
پلیمر
غلظت اولیه ppm))
غلظت نهایی ppm))
درصد استخراج
MIP
10
9/9
1

دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید