سنتز و مشخصه يابي پليمرهاي آلي متخلخل از طريق واكنش فريدل كرفتس و ارزيابي عملكرد آن‌ها به عنوان جاذب براي حذف رنگ‌هاي آلي و مولكول‌هاي يد

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

شيمي

دكتري

پليمرهاي آلي متخلخل دسته¬اي از مواد متخلخل آلي كوالانسي هستند كه داراي تخلخل زيادي بوده و از عناصر سبك وزن (كربن، هيدروژن، بور، نيتروژن، اكسيژن) و پيوندهاي كوالانسي قوي ساخته شده¬اند. يكي از روش‌هاي مورد استفاده براي سنتز اين دسته از پليمرها، واكنش فريدل كرفتس مي‌باشد. در اين رساله ابتدا پليمرهاي آلي متخلخل بر پايه فلورن، تري‌فنيل متان و دي‌فنيل متان از طريق واكنش فريدل كرفتس با سيانوريك كلريد سنتز شدند. در ادامه، پليمر آلي متخلخل سنتز شده بر پايه فلورن با استفاده از اتيلن دي‌آمين عامل‌دار و سپس مغناطيسي گرديد. همچنين، با به كارگيري كلروسولفونيك اسيد، پليمر آلي متخلخل سنتز شده بر پايه تري‌فنيل متان سولفونه گشت. هر يك از پليمرهاي سنتز شده با استفاده از آناليزهاي مختلف شناسايي و مورد ارزيابي قرار گرفتند. در پروژه اول، عملكرد پليمر‌ مغناطيسي سنتز شده بر پايه فلورن به عنوان جاذب براي حذف چهار رنگ كاتيوني و آنيوني مورد بررسي قرار گرفت. نتايج به دست آمده نشان داد كه اين پليمر عملكرد به مراتب بهتري در حذف رنگ‌هاي كاتيوني نسبت به رنگ‌هاي آنيوني داشته و ظرفيت جذب آن براي رنگ‌هاي بازي آبي 41، بازي قرمز 46، دايركت اسكارلت 4BS و اسيد نفتول 6B به ترتيب 78/379، 91/240، 28/40 و 13/32 ميلي‌گرم بر گرم به دست آمد. در پروژه دوم از پليمر سنتز شده بر پايه فلورن به عنوان جاذب براي حذف يد استفاده گرديد. اين پليمر داراي سرعت جذب بالايي بوده به طوريكه طي مدت زمان سه ساعت توانست 273 درصد وزني از يد را جذب كند. در پروژه سوم، عملكرد پليمر اصلاح شده با گروه‌هاي سولفونيك به عنوان جاذب براي حذف رنگ‌هاي كاتيوني مورد مطالعه قرار گرفت. اين جاذب عملكرد فوق‌العاده‌اي در حذف رنگ‌هاي كاتيوني داشت و حداكثر ظرفيت‌ جذب براي هريك از رنگ‌هاي بازي آبي 41، بازي قرمز46 به ترتيب 5/897 و 5/862 ميلي‌گرم بر گرم به دست آمد. در پروژه چهارم، پليمر سنتز شده بر پايه تري‌فنيل متان و پليمر حاوي گروه‌هاي سولفونيك اسيد به عنوان جاذب براي حذف يد به كار گرفته شدند. نتايج نشان داد پليمر حاوي گروه‌هاي سولفونيك اسيد ظرفيت جذب به مراتب كمتري را نسبت به پليمر ديگري داشته و حضور گروه‌هاي عاملي سولفونيك اسيد نه تنها باعث افزايش راندمان نشده بلكه كاهش ميزان جذب يد را نيز در پي داشته است. در پروژه پنجم، از پليمر پلي‌سولفون به عنوان بسترِي براي پليمر آلي متخلخل سنتز شده بر پايه تري‌فنيل متان (ماده افزودني) استفاده و بيدهاي پليمري با استفاده از روش جدايي فازي تهيه و توانايي آن‌ها در جذب يد مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج به دست آمده نشان داد با افزايش مقدار ماده افزودني ظرفيت جذب يد نيز افزايش پيدا كرده است. بررسي سينتيك واجذب نيز ثابت كرد جذب يد به وسيله اين بيدهاي پليمري برگشت‌پذير است. در پروژه ششم، عملكرد پليمر تهيه شده بر پايه دي‌فنيل متان در جذب يد مورد بررسي قرار گرفت. اين پليمر كه داراي ساختار متخلخل، هترواتم‌هاي نيتروژن و حلقه‌هاي گسترده آروماتيكي مي‌باشد توانست طي مدت زمان كوتاهي 289 درصد وزني يد را جذب كند. بررسي سينتيك واجذب نيز نشان داد اين پليمر طي مدت يك ساعت 90 درصد يد جذب كرده را توانست از ساختار خود خارج كند.

213640

شيمي آلي

شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان

عليرضا نجفي چهرمهيني

حسين توكل، عبدالرضا حاجي پور، امير عبدالملكي

محمد ديناري