14204

1294 دكتري

دكتري

شيمي نساجي و علوم الياف

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1397

چهارده، ۱۶۰ص.: مصور، جدول، نمودار

صديقه برهاني، بهزاد رضايي

علي اصغر انصافي، عبدالكريم حسيني، مهدي نوري

1397/10/10

كتابنامه

نساجي

مهندسي نساجي

ID1294 دكتري

چکیده با توجه به خواص و ساختار نانوالیاف تهیه شده به روش الکتروریسی هدف از این رساله تولید بسترهای انتخابپذیر با استفاده از روش الکتروریسی محلول پلیمری حاوی اصالحگرهای مختلف از جمله اکسیدهای فلزی پلیمرهای هادی و پلیمرهای حکاکی شده مولکولی است در ابتدا با توجه به حساسیت نانوذرات اکسیدفلزی به تابش نور نانوالیاف پلیاکریلونیتریل حاوی نانوذرات تیتانیمدیاکسید و تیتانیمدیاکسید اصالح شده با پلیتیوفن تهیه شد خواص فتوکاتالیستی نانوالیاف نسبت به متیلاورانژ متیلن بلو و فنول مورد بررسی قرار گرفت نانوالیاف تولید شده تحت تابش نور مرئی قادر به تخریب رنگزا بود و نسبت به رنگزاهای مختلف از جمله متیلاورانژ و متیلنبلو عملکرد خوبی از خود نشان دادند و با تغییر نوع رنگزا تغییر قابل توجهی در عملکرد آن مشاهده نشد بنابراین نانوالیاف تولید شده به گونههای مختلف واکنش نشان میدهند و در نتیجه انتخابپذیر نمیباشند همچنین ظرفیت و عملکرد نانوالیاف با افزایش غلظت اولیه آنالیت کاهش یافته و در برخی موارد کاهش قابل توجهی از خود نشان داده است و در نتیجه دارای عملکرد مناسبی نیز نمیباشند از این رو در قسمت بعدی پژوهش به منظور تولید نانوالیافی که از حساسیت و انتخابپذیری مناسبی نسبت به گونه خاصی برخوردار باشند از پلیمرهای حکاکی شده مولکولی MIPs استفاده شد لذا با استفاده از پلیمر حکاکی شده مولکولی خواص انتخابپذیری و حساسیت نانوالیاف نایلون 6 نسبت به جذب بیسفنلآ بررسی گردید در این روش نانوالیاف حکاکی شده پلیمری با استفاده از 3 آمینوپروپیلتریاتوکسیسیالن به عنوان منومر و بیسفنلآ به عنوان مولکول الگو به روش س ل ژل و الکتروریسی تهیه شدند نسبت منومر عاملی به مولکول الگو و همچنین میزان آب و اسید به عنوان کاتالیزور جهت تولید پلیمر حکاکی شده با قابلیت جذب و تشخیص مناسب بهینهسازی شد نتایج حاصل از بررسیهای FTIR تشکیل و حضور پلیمرهای حکاکی شده در نانوالیاف نایلون 6 را تأیید کرد تصاویر FESEM و TEM تشکیل نانوالیاف حکاکی شده با مورفولوژی یکنواخت و بدون بید را نشان دادند و همچنین مشاهده شد که پلیمرهای حکاکی بر روی سطح و همچنین داخل نانوالیاف حضور دارند عالوه بر این آزمون EDS حضور و توزیع یکنواخت پلیمرهای حکاکی شده مولکولی در ساختار نانوالیاف را تأیید کرد آزمونهای رامان DSC و TGA نشان دادند که عالوه بر ساختار ساختار به دلیل برهمکنش بین MIPs و نایلون 6 تشکیل شده است و همچنین پایداری حرارتی و میزان بلورینگی نانوالیاف نایلون 6 با حضور MIPs در نانوالیاف تغییر نکرده است نتایج حاصل از آزمون تخلخلسنجی نیز حضور مزوحفرهها را نشان داد دادههای حاصل از سینتیک جذب نمونهها با سینتیک شبه درجه دوم تطابق زیادی داشته و نشان میدهد فرآیند جذب سریع میباشد ایزوترم جذب نمونهها با استفاده از سه مدل ایزوترم النگمیور فرندلیچ و سیپس مورد بررسی قرار گرفت ایزوترم سیپس با باالترین ضریب تعیین 1399 0 2 R تطابق زیادی با دادههای تجربی نشان داد با توجه به مدل سیپس باالترین میزان جذب برای نانوالیاف حکاکی شده 115 mg g و نانوالیاف حکاکی نشده 46 mg g بدست آمد نتایج نشان داد میزان جذب نانوالیاف حکاکی شده نسبت به نانوالیاف حکاکی نشده بیشتر از دو برابر است که تأییدی بر تشکیل حفرههای ویژه در ساختار نانوالیاف حکاکی شده است همچنین نانوالیاف حکاکی شده انتخابپذیری خوبی نسبت به گونههای مشابه فنول 2 نفتول و نفتول آ اس از خود نشان داد عالوه بر این نانوالیاف حکاکی شده تا 5 مرتبه قابلیت بازیابی داشته و خواص مطلوبی از خود نشان میدهند کلمات کلیدی نانوالیاف الکتروریسی نانوذرات تیتانیم دیاکسید پلیتیوفن پلیمر حکاکی مولکولی MIP

AbstractDue to the importance of removing environmental pollutants to prevent human damage thedesign of a substrate that can adsorb toxic and contaminating molecules in the industry medicine and the environment is very necessary Based on the properties and structure of nanofibers prepared by the electrospinning method the purpose of this study was to produce a selective substrate using electrospinning of apolymer solution containing different modifiers such as metal oxides conductive polymers and molecularly imprinted polymers In the first part polyacrylonitrile nanofibers containing titanium dioxide nanoparticles andtitanium dioxide modified with polythiophene were prepared Photocatalytic properties ofthe nanofibers were investigated and compared with those of methyl orange methylene blueand phenol The prepared nanofibers had photocatalytic properties in response to differentdyes including methyl orang and methylene blue and no significant changes in theirperformance were observed with different analyte types So the produced nanofibersresponded to different analytes as a result they were not selective materials Also thecapacity and performance of the nanofibers were decreased with increasing the initialconcentration of the analyte and in some cases a significant decrease was observed Thus it had no good sensitivity Therefore in the next part of the study by using the molecularlyimprinted polymer the selectivity and sensitivity of the nanofibers were modified to adsorbbisphenol A Molecularly imprinted polymer nanofibers were prepared using 3 aminopropyltriethoxy silane as the functional monomer and bisphenol A as a templatemolecule via the sol gel process and the electrospinning technique The molar ratio of thefunctional monomer to template molecule as well as the amount of water and acid as acatalyst were optimized to produce an MIP NF with the suitable adsorption ability EDSand FTIR spectra also exhibited that the MIPs were successfully synthesized via the sol gelprocess Raman TGA and DSC measurements further demonstrated that there was a formas well as an form due to the existence of intermolecular interactions between nylon 6 andMIPs in the nanofibers Also there was no changes the thermal stability and crystallinity ofthe nanofibers BET analysis also showed that the surface area of MIP NFs was noticeablyhigher than that of NIP NFs due to the existence of the imprinting sites in the MIP NFs TheFESEM and TEM images also revealed that nanofibers had a smooth morphology withoutany beads and the MIPs were formed on the surface as well as inside the nanofibers Thebinding kinetics could be closely matched with the pseudo second order kinetic model indicating a rapid adsorption process The maximum binding capacity obtained from the Sipsmodel for MIP NFs and NIP NFs was 115 and 46 mg g respectively As shown by the results the binding capacity of MIP NFs was twice more than that of NIP NFs confirming the formation of specific holes in the nanofiber structure MIP NFs alsoexhibited good selectivity to phenol 2 naphtol and naphtol AS as similar compounds Inaddition MIP NFs showed good properties for the 5 cycle adsorption desorption Keywords nanofiber electrospinning titanium dioxide nanoparticles polythiophen molecularly imprinted polymer MIP

صديقه برهاني، بهزاد رضايي

علي اصغر انصافي، عبدالكريم حسيني، مهدي نوري