شماره مدرك :
17744
شماره راهنما :
1941 دكتري
پديد آورنده :
طاهري، نازنين
عنوان :

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

مقطع تحصيلي :
دكتري
گرايش تحصيلي :
شيمي آلي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1401
صفحه شمار :
ص 12، 93ص،: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمد ديناري
استاد مشاور :
عليرضا نجفي چهرمهيني
توصيفگر ها :
پليمر آلي متخلخل , فريدل كرفتس , جذب يد , حذف رنگ
استاد داور :
حسين توكل، عبدالرضا حاجي پور، امير عبدالملكي
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/05/11
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
شيمي
دانشكده :
شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/05/31
كد ايرانداك :
2846334
چكيده فارسي :
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.
چكيده انگليسي :
Porous organic polymers (POPs) are categorized as covalent organic porous materials with high porosity. They are composed of light elements (carbon, hydrogen, boron, nitrogen and oxygen) connected through strong covalent bonds. Friedel-Crafts reaction has been considered as one of the synthesis methods to prepare POPs. In this thesis, first, POPs based on fluorene, triphenylmethane and diphenylmethane were synthesized through Friedel-Crafts reaction with cyanuric chloride. Next, the synthesized fluorene-based POP was functionalized using ethylene diamine and then magnetized. Additionally, triphenylmethane-based POP was sulfonated using chlorosulfonic acid. The synthesized POPs were characterized using different analytical techniques. As the first project, the performance of the magnetized POP for absorption of four cationic and anionic dyes was eva‎luated. The obtained results demonstrated the superior performance of this POP for selective absorption of the cationic dyes. Its capacity for absorption of Basic blue 41, Basic red 46, Direct scarlet 4BS and Acid Naphthol 6B was measured as 379.78, 240.91, 40.28 and 32.13 mg/g, respectively. As the second project, the synthesized fluorene-based POP was used as an absorbent for iodine removal. This POP with absorption of 273 wt.% of iodine within 3 h was characterized with a high absorption rate. As the third project, the sulfonic groups-functionalized POP was studied as an absorbent for removal of cationic dyes and exhibited excellent performance for absorption of cationic dyes such as Basic blue 41 and Basic red 46 with maximum absorption capacity of 897.5 and 862.5 mg/g. As the forth project, the synthesized POP based on triphenylmethane and the one containing sulfonic acid groups were investigated as absorbents for iodine removal. The results showed the inferior performance of the POP with sulfonic acid groups for iodine absorption. In other words, sulfonic acid functional groups adversely affect the efficiency of iodine removal. As the fifth project, polysulfone was used as a matrix within which the synthesized triphenylmethane-based POP as additive was dispersed to prepare polymer beads via phase separation method. The prepared beads were characterized in terms of iodine absorption, which was positively affected by the additive loading. Additionally, the desorption kinetics proved the reversibility of iodine absorption using the prepared beads. As the sixth project, the synthesized diphenylmethane-based POP was eva‎luated for iodine removal. This POP with a porous structure containing nitrogen heteroatom and aromatic rings could absorb 289 wt.% iodine in a short time. The desorption kinetics investigation demonstrated the desorption of the absorbed iodine by 90% within 1 h.
استاد راهنما :
محمد ديناري
استاد مشاور :
عليرضا نجفي چهرمهيني
استاد داور :
حسين توكل، عبدالرضا حاجي پور، امير عبدالملكي
لينک به اين مدرک :

بازگشت