عنوان پایان‌نامه
مواد نانومتخلخل مغناطیسی: سنتز، شناسایی و اصلاح سطح با ارگانوسیلان‌ها
- رشته تحصیلی
- نانوشیمی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس البرز شماره ثبت: 1509
- تاریخ دفاع
- ۱۱ شهریور ۱۳۹۶
- دانشجو
- حسین وجودی
- استاد راهنما
- علیرضا بدیعی
- چکیده
- در این رساله، چندین نوع نانوساختار جدید و کارآمد از مواد نانو متخلخل و آمورف با پایه MCM-41 و SBA-15 بصورت مغناطیسی و غیر مغناطیسی تهیه شدند. پتانسیل نانومواد تولید شده به عنوان یک جاذب موثر برای حذف، استخراج انتخابی و پیش تغلیظ یون¬های فلزات گران¬بها، سمی و مصرفی از محلول¬های آبی مورد بررسی قرار گرفت. پس از آن یک روش ساده، ارزان و کارآمد برای جذب یون¬های فلزی و حذف آلاینده¬های آلی از محلول¬های آبی و نمونه های حقیقی طراحی شد. این روش بر اساس یک دستگاه دست¬ساز با کارتریجی همانند ستون کروماتوگرافی قابل تعویض و پر شده توسط ترکیبات متخلخل ساخته شد که به راحتی شرایط را برای تغییر نوع و مقدار جاذب فراهم کرد و جاذب داخل ستون با استفاده از غشای نانوالیاف پلیمری متخلخل در جای خود نگه داشته شدند. از این تکنیک برای اندازه¬گیری یون¬های روی در نمونه¬های حقیقی گوشت¬های بازار کشور ایران مورد استفاده قرار گرفت و همچنین نشان داد که این دستگاه قادر به جذب رنگ¬های آنیونی از محلول¬های آبی است. در نهایت، در قسمت آخر یک کامپوزیت با تکنیک پیرولیز اولتراسونیک افشانه¬ای سنتز شد. در واقع، تهیه آلومینا و اکسید آهن مغناطیسی به صورت جداگانه مورد مطالعه قرار گرفتند که ساختارهای نادری با مورفولوژی ویژه به دست آمد و هر دو ترکیب به طور همزمان برای ساخت کامپوزیت توسعه داده شدند. نتیجه این ترفند تشکیل کامپوزیت کروی توخالی با ترکیب آلومینای مغناطیسی بود. در بخش¬های فوق، اثرات پارامترهای مختلف مانند pH محلول، غلظت اولیه، دوز جاذب، سرعت جریان و زمان تماس بر جذب آنالیت از محلول¬های آبی بررسی شدند. همچنین تمامی مواد آماده شده توسط FT-IR، NMR، MS، XRD، SAXS، TGA، DTG، DTA، BET، SEM، TEM، DLS، VSM، EDX، Mapping و UV-Vis مورد بررسی قرار گرفته است.
- Abstract
- In this thesis at first several new and efficient nano-sorbents (mesoporous and non-porous materials) were synthesized based on nano-sphere, MCM-41 and SBA-15 as magnetic and non-magnetic materials. The potential of the resultant nanomaterials was investigated as a convenient and effective adsorbent for the removal, selective extraction and pre-concentration of noble, toxic and consumable metal ions from aqueous solutions. Afterward, a simple, inexpensive and efficient method has been designed to pre-concentrate the heavy metal ions and remove the organic pollutants from aqueous solutions and real samples. The method was based on construction of a home-made device with interchangeable chromatography column-like cartridge, filled by meso-porous structures, that provides the easily conditions to changes the type and quantity of the sorbent. The adsorbents inside the column were held in place by means of porous polymer nano-fibre membranes. The potential application of this technique was also used for pre-concentration and determination of trace zinc in real samples of meats marketed in Iran and also it was shown that the device is capable of absorbing anionic dyes from aqueous solutions. Eventually, in the last part a composite was synthesized with ultrasonic spray pyrolysis technique. Actually, was studied preparation of alumina and magnetic iron oxide individually, which was obtained rare structures with special morphology and developed both compounds simultaneously for composite making. The consequence of this trick was the formation of hollow sphere composite with a mixture of magnetic alumina. In parts of the above, the effects of various parameters such as solution pH, initial dye concentration, adsorbent dose, flow rate, and contact time on the adsorption of analyte from aqueous solutions were investigated. Also, the all prepared materials were characterized by FT-IR, NMR, MS, XRD, SAXS, TGA, DTG, DTA, BET, SEM, TEM, DLS, VSM, EDX, Mapping and UV-Vis.
