عنوان پایان‌نامه
روش های نوین بر پایه نانوکامپوزیت های مغناطیسی گرافن برای استخراج و اندازه گیری آلاینده های محیط زیست
- رشته تحصیلی
- شیمی تجزیه
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6430;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78400;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6430;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78400
- تاریخ دفاع
- ۱۲ مهر ۱۳۹۵
- دانشجو
- مه روز الوند
- استاد راهنما
- فرزانه شمیرانی
- چکیده
- در مطالعه حاضر با توجه به لزوم بهره گیری از روش های پیش تغلیظ و جداسازی، به منظور اندازه-گیری مقادیر جزئی و ناچیز آنالیت ها در بافت های مختلف و نیز با توجه به گسترش روزافزون کاربرد گرافن در عرصه های مختلف، از نانوکامپوزیت های مغناطیسی گرافن و گرافن اکساید برای پیش تغلیظ و اندازه گیری آلاینده ها در محیط زیست استفاده گردید.در بخش نخست این پژوهش، نانو کامپوزیت مغناطیسی اکسید گرافن کاهش یافته، سنتز و برای نخستین بار به منظور استخراج و پیش تغلیظ مقادیر بسیار کم یون کادمیوم در طی فرآیند استخراج فاز جامد مغناطیسی از نمونه های آب و سبزیجات مورد استفاده قرار گرفت.در بخش دوم این پژوهش، یک روش جدیدی برای سنتز نانوکره های هسته–پوسته Fe3O4@گرافن اکساید، با میانگین سایز در حدود 50 نانومتر ارائه شد. این نانوکره ها به عنوان جاذب در روش استخراج پخشی فاز جامد بر پایه فروفلوئید برای پیش تغلیظ و اندازه گیری مقادیر اندک کادمیوم در نمونه های آب، سبزیجات و تنباکو مورد استفاده قرار گرفتند تا کارآیی روش فوق بررسی و با روش قبلی مقایسه شود.در بخش سوم این پژوهش، یک نانوکامپوزیت چند منظوره جدید (Fe3O4@SiO2@GQDs) را از طریق نشاندن نقاط کوانتومی گرافن بر سطح نانوکره های Fe3O4@SiO2 سنتز نمودیم. نانوکامپوزیت سنتز شده عملکرد بالایی نه تنها برای شناسایی، بلکه برای حذف یون های جیوه از محلول های آبی از خود نشان می دهد. نانوکامپوزیت چند منظوره، گزینش پذیری و حساسیت فلوئورسانس عالی نسبت به یون جیوه در مقایسه با سایر یون های فلزی از خود نشان می دهد. این نکته شایان ذکر است که نانوکره-های حاوی جیوه، قابلیت بازیابی و استفاده مجدد را بدون کاهش قابل توجه در کارایی خود دارند.
- Abstract
- In the present work, according to the necessity for the utilization of preconcentration and separation methods, in order to provide accurate/facile measurements for analytes (at trace levels) in various matrixes, and also due to an increasing interest in using graphene in different fields, we synthesized different magnetic graphene and graphene oxide nanocomposites and used them for (selective and nonselective) extraction of some heavy metals from real samples. As the first step, a graphene-based magnetic nanocomposite (rGO–Fe3O4) was synthesized and used for the ?rst time as an effective adsorbent for the magnetic solid-phase extraction of trace quantities of cadmium from sea, river and rain water samples.In the second part of this study, we suggested a strategy for the preparation of core–shell structured Fe3O4@GO nanospheres (around 50 nm) via a chemical bonding method. Then, a proper ferrofluid, containing the synthesized sorbent and an ionic liquid carrier, was prepared and used in ferrofluid-based dispersive solid phase extraction process for the preconcentration and determination of cadmium ions in tobacco, vegetable and environmental water samples.In the third part of this study, we synthesized a novel multifunctional nanocomposite material (Fe3O4@SiO2@GQDs). This nanocomposite was successfully prepared by coating of the GQDs onto the surface of amine functionalized Fe3O4@SiO2 nanospheres through acrylamide binding. Moreover, we found that the synthesized nanocomposite exhibited high performance not only for detection, but also the removal of Hg2+ from aqueous solution. The multifunctional nanocomposite shows excellent fluorescence sensitivity and selectivity towards Hg2+ over other metal ions. It is important to note that the mercury deposited magnetic nanocomposite can be recovered and reused without significant loss of its activity.
