رهايش كنترل‌شده كود اوره از بستر نانو الياف پلي وينيل الكل الكتروريسي شده

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نساجي

كارشناسي ارشد

امروزه، توليد جهاني غذا به‌شدت به استفاده از كودها وابسته شده است، زيرا كودها به افزايش بازده محصولات كمك مي‌كنند . اوره يكي از مهم‌ترين كودها براي بهبود فتوسنتز و رشد گياهان است اما حل شدن سريع اوره در آب، يك مشكل اساسي براي اين كود محسوب مي‌شود به همين دليل براي رفع اين مشكل از فناوري رهايش كنترل‌شده كود استفاده مي‌شود.در اين تحقيق نانو الياف پلي وينيل الكل حاوي 0، 30، 60 و 90 درصد اوره با ميانگين قطر به ترتيب 298 ، 334،307 و345 نانومتر براي رهايش اوره الكترورريسي شد. پس از برررسي مورفولوژي و ساختار نانوالياف توليدشده،علاوه بر رهايش، مكانيسم و سينتيك رهايش كنترل‌شده‌ بررسي شد. به‌منظور كاهش حلاليت بستر پلي وينيل الكل، پيوند هاي عرضي به كمك مخلوط گلوتارآلدهيد و هيدروكلريك اسيد در نانو الياف ايجاد شد و كاهش وزن پلي وينيل الكل در آب بعد از 24 ساعت به كمتر از 10 درصد رسيد. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشان داد كه الكتروريسي اوره - پلي وينيل الكل (%77 - %23)امكان‌پذير است كه به نظر ميرسد قرارگيري نانوالياف روي جمع كننده در اين نمونه تمايل به شكل‌دهي شش‌وجهي دارند وداراي ساختار متخلخل است. در ادامه تأثير غلظت اوره بر هدايت الكتريكي، گرانروي و كشش سطحي محلول‌هاي الكتروريسي و سپس تأثير اين سه پارامتر بر ميانگين قطر نانوالياف موردبررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه فقط هدايت الكتريكي نقش مهمي را در تعيين ميانگين قطر نانو الياف بر عهده دارد. طيف‌هاي مادون‌قرمز نشان دادند كه در نانو الياف پلي وينيل الكل حاوي اوره به خاطر جابه‌جايي جزئي باندها برهمكنشي بين اوره و پلي وينيل الكل رخ‌داده است .علاوه براين طيف‌هاي مادون‌قرمز شكل‌گيري پيوندهاي عرضي بين گلوتار آلدهيد و پلي وينيل الكل را بعد از ايجاد اتصالات تائيد مي‌كنند. نتايج طيف‌هاي پراش اشعه ايكس نشان داد كه در الگوهاي پراش مربوط به درصدهاي 30 و 60 قبل از ايجاد اتصالات عرضي ، پيك شاخص اوره وجود دارد و بلورهاي اوره در بستر آمورف پلي وينيل الكل پخش گرديده‌اند در صورتي كه در نمونه 90% ، اوره ديگر قادر به حفظ ساختار بلورين خود نيست. درصد كارايي بارگذاري اوره در بستر پلي وينيل الكل براي درصدهاي 30 ، 60، 90 اوره به ترتيب 76% ، 91%، 94% به دست آمد. جهت تعيين رهايش اوره از بستر نانوالياف در آب، از اسپكتروفتومتري UV-Vis استفاده شد. نمودارهاي رهايش نشان داد كه شيب اوليه هر سه نمودار تا حدود 25 دقيقه تقريباً بر هم منطبق بوده ولي بعدازآن شيب ثانويه رهايش و همچنين درصد نهايي رهايش نسبت به مقدار كل اوره حقيقي بارگذاري شده در الياف به ترتيب از 30 به 60 و سپس به 90 درصد رو به كاهش است. قابل‌توجه اينكه درصد رهايش نسبت به مقدار حقيقي اوره بارگذاري شده براي نمونه‌هاي 30، 60 و 90 درصد بين 90 تا 100 درصد است. درنهايت مشخص شد كه مكانيسم و سينتيك رهايش اوره از بستر نانوالياف پلي وينيل الكل به ترتيب از نوع فيكي و هيگوچي پيروي مي‌كند. با توجه به نتايج به‌دست‌آمده مي‌توان گفت نانو الياف پلي وينيل الكل حاوي اوره توانايي رهايش اوره به‌صورت كنترل‌شده در حدود 6 ساعت را دارد.

223603

الياف

مهندسي نساجي

دانشگاه صنعتي اصفهان