عنوان پایان‌نامه
تهیه و کاربرد نانوکامپوزیت ها و مواد هیبریدی مغناطیسی برای استخراج و اندازه گیری آلاینده های زیست محیطی
- رشته تحصیلی
- شیمی تجزیه
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 5896;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72691;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 5896;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72691
- تاریخ دفاع
- ۲۰ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- سحر شگفتی
- استاد راهنما
- فرزانه شمیرانی
- چکیده
- در سال های اخیر مطالعات زیادی به منظور سنتز جاذب‌های انجام شده است. در پژوهش حاضر نیز تهیه جاذب های مغناطیسی با پوشش هایی از سه گروه از مواد شامل مواد سیلیکایی، مایعات یونی و پلیمرهای هادی مورد بررسی قرار گرفته است.در بخش نخست این پژوهش، سیستم استخراج فاز جامد ناپیوسته به منظور بررسی توانایی حذف یون‌های سرب، مس و روی از نمونه‌های آبی با استفاده از جاذب MCM-41 مغناطیسی آمین دار شده مورد مطالعه قرار گرفت. بیشینه ظرفیت جذب جاذب با استفاده از مدل لانگمویر به ترتیب مقادیر 268، 93 و 82 میلی‌گرم بر گرم برای یون‌های سرب، مس و روی بدست آمد. از دستگاه اسپکترومتر نشر اتمی پلاسمای جفت شده القایی برای اندازه‌گیری یون‌های مورد نظر استفاده شد.در بخش دوم این پژوهش، نانوذرات مغناطیسی Fe3O4 پوشش یافته با مایع یونی کار ویژه Aliquat®336thiosalicylate سنتز گردید و برای جداسازی و پیش‌تغلیظ گزینشی یون‌های کادمیوم در چند نوع میوه (موز، سیب و پرتقال) و نمونه آب مورد استفاده قرار گرفت. از دستگاه اسپکترومتر جذب اتمی برای اندازه‌گیری یون‌های کادمیوم استفاده شد. حد تشخیص، گستره خطی و فاکتور تغلیظ به ترتیب مقادیر 5/0 نانوگرم بر میلی‌لیتر، 5/2 تا260 نانوگرم بر میلی‌لیتر (996/0R2 >) و 50 بدست آمدند.در بخش سوم این پژوهش، سنتز نانوکامپوزیت Fe3O4 با پوشش پلیمر هادی پلی‌تیونین گزارش شده است. جاذب تهیه شده برای پیش تغلیظ مقادیر بسیار کم یون‌های کبالت از نمونه های آب و غذا (تن ماهی، آرد، اسفناج، چای سیاه و پودر کاکائو) در طی فرآیند استخراج فاز جامد مغناطیسی بکار گرفته شد. از دستگاه اسپکترومتر جذب اتمی برای اندازه‌گیری یون‌های کبالت استفاده شد. تحت شرایط بهینه، فاکتور پیش‌تغلیظ 50، گستره خطی در محدوده 140 تا 3/1 نانوگرم بر میلی‌لیتر (997/0R2 >) و حد تشخیص 3/0 نانوگرم بر میلی‌لیتر بدست آمد.
- Abstract
- In recent years, there has been an increasing interest in developing new sorbents. In the present research, magnetic sorbents with three kinds of coatings including silicates, ionic liquids and inducting polymers were also synthesized.In the first part of this study, a batch adsorption study using magnetic amine-functionalized mesoporous silica nanoparticles was conducted to investigate the removal efficiency of lead, copper and zinc ions from different water samples. Maximum adsorption capacities calculated by the Langmuir model were 268, 93 and 82 mg g-1, for lead(II), copper(II) and zinc(II) ions, respectively. An inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) was used for determination of the analytes.In the second part of this study, modified Fe3O4 magnetic nanoparticles with Aliquat®336 thiosalicylate, a thiol containing task specific ionic liquid, was prepared for the simultaneous separation and preconcentration of cadmium ions from water and fruit samples (apple, orange and banana) prior to determination by flame atomic absorption spectrometry (FAAS). The limit of detection (LOD), linear range and preconcentration factor (PF) of the method were found to be 0.5 ng mL-1, 2.5–260 ng mL-1 (R2>0.996) and 50, respectively.In the third part of this study, polythionine, an inducting polymer, coated Fe3O4 nanocomposite was synthesized. The resultant nanocomposite was applied as sorbent for magnetic solid-phase extraction of cobalt ions at trace levels in the water and foodstuff (canned fish, flour, spinach, black tea and cocoa powder) samples prior to its determination by FAAS. Under the optimum conditions, preconcentration factor of 50, linearity in the concentration range of 1.3-140 ng mL-1 (R2 > 0.997) and limit of detection of 0.3 ng mL-1 were obtained.
