در این تحقیق سنتز نانو ذرات پلیمری قالب یونی با بهره گرفتن از روش رسوبی و برای جداسازی و پیشتغلیظ یونهای نیکل از نمونههای آبی گزارش شده است. نانو ذرات پلیمری قالب نیکل با حل کردن مقدار استوکیومتری از نیکل نیترات و لیگاند 40،20،7،5،3-پنتاهیدروکسیفلاون(مورین) در23 میلیلیتر اتانول-استونیتریل(; v/v 2:1) به عنوان حلال در حضور اتیلنگلیكولدیمتاكریلات به عنوان پیوند دهنده عرضی، متاكریلیک اسید به عنوان مونومر عاملی و 2،ˊ2 آزوبیس ایزوبوتیرونیتریل به عنوان آغازگر، تهیه شد. و سپس یونهای نیکل با بهره گرفتن از 50 میلیلیتر محلول هیدروکلریکاسید آبی 6 مولار از درون پلیمر شسته شدند. نانو ذرات پلیمری قالب یون نیکل تهیه شده با تکنیکهای رنگ سنجی، تبدیل فوریه زیر قرمز و دستگاه میکرووسکوپ الکترونی روبشی مشخصهنگاری شدند. جاذبهای به دست آمده دارای قطری بین 50-70 نانومتر و قابلیت گزینشپذیری بالایی برای یونهای نیکل در فرایند جذب و واجذب مشاهده شد. یونهای نیکل پیوند شده به پلیمر با 2 میلیلیتر محلول هیدروکلریک اسید 5/1 مولار شسته و سپس جذب آنها با بهره گرفتن از دستگاه اسپکتروفتومتری UV-Vis بعد از کمپلکس با دیمتیلگلیاکسیم(1:3) گرفته شد. تاثیر پارامترهای تجربی مختلف بر درصد بازیابی یونهای نیکل از قبیل اثرpH ، زمان جذب و شویش، حجم اولیه نمونه و نوع، غلظت و حجم اسید شوینده بر درصد بازیابی بررسی گردید. بر اساس نتایج بدست آمده بیشترین درصد بازیابی(%99<) در8=pH، با حجم اولیه 10 میلیلیتر و زمان جذب 45 دقیقه و واجذب 16 دقیقه مشاهده شد. در مطالعه گزینشپذیری مشخص شد که پلیمر قالب یونی کارایی جذب بالای برای یونهای نیکل در رقابت با یونهای با بار یکسان و اندازه های نزدیک بههم از قبیل یونهای سدیم(I)، پتاسیم(I) ،جیوه(II)، کبالت(II)، منیزیم((II، منگنز((II، روی(II)، کادمیم(II)، مس((II، سرب (II)، آهن(III)، و کروم(III) را نشان میدهد. پلیمرهای قالب یونی تهیه شده را میتوان حداقل 8 مرتبه مورد استفاده قرار داد، بدون اینکه کاهش محسوسی در کارایی آن مشاهده شود. نانو ذرات پلیمری تهیه شده در فرایند استخراج فاز جامد برای جداسازی و پیشتغلیظ یونهای نیکل در نمونههای آبی مختلف شامل آب رودخانه بشار یاسوج، آب آبشار یاسوج و آب
آشامیدنی دانشگاه یاسوج بطور موفقیت آمیزی به کار گرفته شد. روش ارائه شده دارای دامنه خطی 10-003/0 میلیگرم برلیتر نیکل و حد تشخیص 001/0 میلیگرم بر لیتر و دقت نسبی % 34/2 برای هشت اندازه گیری برای غلظت 2 میلیگرم بر لیتر نیکل میباشد.
کلمات کلیدی: پلیمر قالب یون، نیکل، پلیمریزاسیون، نانو ذره، یونهای فلزی، جداسازی
فصل اول
مقدمــه، تئـوری و تاریخـچه
1-1- پلیمرهای قالب مولكولی یا یونی
پلیمر قالب مولكولی[2] یا یونی، از موضوعات تحقیقاتی مهم یک دهه اخیر محسوب میشوند. این مواد كه به آنها آنتیبادیهای مصنوعی هم گفته می شود، به گونه ای ساخته میشوند كه با توجه به ویژگیهای مولكولی مواد، به شكل قالب آنها در آمده و فقط ماده موردنظر را جذب میكنند و به همین علت هم پلیمر قالب مولكولی نام گرفتهاند. ویژگیهای استثنایی این مواد آنها را برای استفاده در حسگرهای شیمیایی، داروسازی، جداسازی مواد و اندازه گیری دارو مناسب كرده است. این پلیمرها شیوه جالبی برای تقلید از شناسایی مولكولی طبیعی است كه با تهیه محلهای شناسایی مصنوعی با گزینشپذیری بالا برای آنالیتهای مورد نظر تحقق مییابد در این روش آنالیت هدف به عنوان یک گونه پیشران[3] عمل كرده و با منومرهای عاملی از طریق پیوند كوالانسی[4] یا غیركوالانسی[5]، در جریان فرایند تشكیل پلیمر، مرتبط می شود. پلیمرهای با حفرهی ریز حاصل، دارای محلهای شناسایی هستند كه به دلیل شكل و آرایش گروههای عاملی، از تمایل بالایی برای مولكول مورد نظر برخوداراند. برگزیدگی و تمایلهای بدست آمده از فرایند قالبزنی مولكولی، به برگزیدگی و تمایلهای عناصر شناسایی زیستی، نظیر پادتنها نزدیک است. تكنولوژی قالب مولكولی در خلال چند سال گذشته به عنوان جایگزینی مناسب برای انواع روشهای تجزیهای مبتنی بر عناصر تشخیص دهنده طبیعی معرفی و توسعه یافته است. این تكنیک ابتدا به عنوان روشی برای ایجاد مكانهای تشخیص دهنده گزینشپذیر در پلیمرهای سنتزی، به كار رفته و امروزه كاربردهای مختلفی پیدا نموده است. پلیمرهای قالب مولكولی در واقع یک نوپلیمر سنتزی هستند كه میل تركیبی بالایی نسبت به مولكول هدف دارند[1]. در واقع طی فرایند پلیمریزاسیون، شبكه های ویژه برای برهمكنش با گونه هدف ایجاد می شود. در این روش ابتدا گونه هدف با
شکل (1-1) شمای قالب زنی مولکولی[2]
مونومرهای قابل پلیمریزاسیون (دارای پیوند دوگانه كربن- كربن) كه در یک سر خود دارای گروههای عاملی توانا برای برهمكنش با مولكول هدف میباشند تشكیل كمپلكس داده و سپس این كمپلكس در حضور مقادیر زیادی از یک مونومر اتصال عرضی[6]، كوپلیمره[7] شده و بنابراین شكل كمپلكس در پلیمر تثبیت می شود. با خروج گونه هدف از پلیمر شبكه هایی ایجاد خواهد شد كه از نظر شكل، اندازه و جهت گیری گروههای عاملی دقیقاً مكمل گونه هدف میباشند[3]. شناسایی مولكول یا یون یک پدیدهای است كه میتوان بصورت پیوند ترجیحی مولكول یا یون با پذیرنده با انتخابگری بالا بخاطر تشابه ساختاری نزدیک در نظر گرفت. این مفهوم بطور دقیق در تكنولوژی پلیمر قالب مولكولی وجود دارد. به عبارتی پلیمرهای قالب مولكولی یا یونی پس از آماده سازی تنها با همان قالب اولیه كه از هر لحاظ با هم كمل میباشند برهمكنش دارند[4]
فرم در حال بارگذاری ...