c (3214)

By92

c (3214)

دانشگاه غیرانتفاعی شمال آمل
مهندسی شیمی
پایان نامه جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد
عنوان:
سنتز کامپوزیت و نانوکامپوزیت پلی تیوفن / پلی استایرن با استفاده از پایدارکننده پلی وینیل پیرولیدون (PVP) در محیط آبی و بررسی ساختار شیمیایی و شکل شناختی محصول جهت جداسازی یون Zn2+
استاد راهنما:
پروفسور حسین عیسی زاده
استاد مشاور:
پروفسور عباسعلی رستمی
نگارش:
نازنین فرهنگ آسا
مهر 1393
سپاس خدای را که سخنوران، در ستودن او بمانند و شمارندگان، شمردن نعمت های او ندانند و کوشندگان، حق او را گزاردن نتوانند. و سلام و دورد بر محمّد و خاندان پاك او، طاهران معصوم، هم آنان که وجودمان وامدار وجودشان است؛ و نفرين پيوسته بر دشمنان ايشان تا روز رستاخيز…
با تشکر و سپاس فراوان از زحمات و راهنمایی های ارزنده و پدرانه استاد عزیزم جناب آقای پروفسور عیسی زاده که در انجام این پروژه از هیچ کمک و راهنمایی دریغ ننمودند و همانند پدری دلسوز و مهربان یار و یاور این جانب بوده اند.
تقدیم به پدر و مادرم  عزیزم
خدای را بسی شاکرم که از روی کرم، پدر و مادری فداکار نصیبم ساخته تا در سایه درخت پربار وجودشان بیاسایم و از ریشه آنها شاخ و برگ گیرم و از سایه وجودشان در راه کسب علم و دانش تلاش نمایم. والدینی که بودنشان تاج افتخاری است بر سرم و نامشان دلیلی است بر بودنم، چرا که این دو وجود، پس از پروردگار، مایه هستی ام بوده اند دستم را گرفتند و راه رفتن را در این وادی زندگی پر از فراز و نشیب آموختند. آموزگارانی که برایم زندگی، بودن و انسان بودن را معنا کردند….
چکیده
هدف از این تحقیق تهیه کامپوزیت و نانوکامپوزیت های پلی تیوفن و پلی استایرن با استفاده از پایدارکننده پلی وینیل پیرولیدون در محیط آبی و جداسازی یون روی از آب می باشد. خواص محصولات از قبیل ساختار شیمیایی و شکل شناختی با استفاده از طیف سنجی فرو سرخ فوریر (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش اشعه ایکس(XRD) بررسی گردیده است. نتایج نشان می دهند که شکل شناختی، اندازه ذرات و ساختار شیمیایی به نوع کامپوزیت بستگی دارد. ساختمان شیمیایی محصولات نیز با استفاده از طیف سنج فرو سرخ مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج نشان می دهند شدت پیک ها به پایدارکننده بستگی دارد. همچنین بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان می دهد افزودن پایدارکننده علاوه بر این که سبب ریزتر شدن اندازه ذرات می شود، توزیع ذرات را هم یکنواخت تر می کند. ماهیت کریستالی نانوکامپوزیت ها از روی آنالیز XRD تایید شده است که با بررسی اشکال مربوط به نانوکامپوزیت های پلی تیوفن در حضور سیلیسیم دی اکسید پیک های مربوط به SiO2 به وضوح دیده می شوند که نشان از وجود این اکسید فلزی در شبکه پلیمر را دارد. جهت انجام آزمایش های جداسازی از یک راکتور اختلاط کامل ناپیوسته استفاده شده است. میزان روی توسط دستگاه جذب اتمی آنالیز گردیده است که نتایج حاصل نشان می دهند پلی تیوفن در جداسازی یون روی عملکرد مطلوبی دارد و می توان آن را به عنوان یک جاذب در تصفیه آب به کار برد. بیشترین میزان حذف یون روی مربوط به نانوکامپوزیت پلی تیوفن در حضور اکسید سیلیسیم است و کمترین میزان جداسازی مربوط به نانوکامپوزیت پلی تیوفن در حضور پلی وینیل کلرید و پلی وینیل پیرولیدون می باشد.
کلمات کلیدی : پلی تیوفن، پلی استایرن، پایدار کننده، جداسازی، شکل شناختی، ساختمان شیمیایی و یون روی
فهرست
عنوان صفحه
فصل اول : مبانی نظری…………………………………………………………………………………………………………………………..1
1-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………2
1-2 تحقیقات آکادمیک پلیمرهای رسانا………………………………………………………………………………………………..6
1-3 دوپه کردن………………………………………………………………………………………………………………………………………7
1-4 مکانیسم هدایت در پلیمرهای رسانا…………………………………………………………………………………………….10
1-4-1 روشهای رسانا کردن پلیمرها……………………………………………………………………………………………..11
1-5 روش های سنتز پلیمرهای رسانا………………………………………………………………………………………………….14
1-5-1 پلیمریزاسیون الکتروشیمیایی…………………………………………………………………………………………….14
1-5-2 پلیمریزاسیون شیمیایی……………………………………………………………………………………………………….15
1-5-3 پلیمریزاسیون قالبی……………………………………………………………………………………………………………..16
1-5-4 پلیمریزاسیون کلوئیدی………………………………………………………………………………………………………..17
1-6 کامپوزیت ها و نانوکامپوزیت ها……………………………………………………………………………………………………18
1-6-1 طبقه بندی نانوکامپوزیت ها………………………………………………………………………………………………..21
1-6-2 روش های سنتز کامپوزیت های پلیمری و نانو کامپوزیت های پلیمری…………………………..22
1-6-3 کاربردهای کامپوزیت های پلیمری…………………………………………………………………………………..23
1-6-4 انواع نانو کامپوزیت های سنتز شده شده از پلیمر رسانا و کاربرد آن ها………………………..24
1-7 تیوفن…………………………………………………………………………………………………………………………………………..25
1-7-1 خصوصیات تیوفن………………………………………………………………………………………………………………….25
1-7-2 سنتز تیوفن……………………………………………………………………………………………………………………………26
1-7-3 پلی تیوفن……………………………………………………………………………………………………………………………..27
1-7-4 سنتز پلی تیوفن ها……………………………………………………………………………………………………………….27
1-7-4-1 سنتز الکترو شیمیایی پلی تیوفن……………………………………………………………………………….28
1-7-4-2 سنتز شیمیایی پلی تیوفن………………………………………………………………………………………….28
1-8 کاربردهای هدایت ذاتی کامپوزیت ها و نانو کامپوزیت های پلیمر رسانا………………………………….29
1-8-1 سوئیچ الکتروشیمیایی، ذخیره و تبدیل انرژی……………………………………………………………………..31
1-8-2 فناوری جداسازی و تصفیه……………………………………………………………………………………………………33
1-8-3 باطری های پرشدنی و خازن ها…………………………………………………………………………………………..33
1-8-4 حفاظت در مقابل خوردگی………………………………………………………………………………………………….33
1-9 فلزات سنگین………………………………………………………………………………………………………………………………35
1-10 تصفیه آب………………………………………………………………………………………………………………………………40
1-10-1 روش های کلی تصفیه آب………………………………………………………………………………………………..41
1-11 جذب سطحی……………………………………………………………………………………………………………………………41
1-11-1 اساس پدیده جذب سطحی………………………………………………………………………………………………42
1-11-2 مکانیسم جذب…………………………………………………………………………………………………………………..43
1-11-3 انواع جذب سطحی……………………………………………………………………………………………………………45
1-11-3-1 جذب فیزیکی یا جذب واندروالس……………………………………………………………………………45
1-11-3-2 جذب شیمیایی یا جذب سطحی فعال شده…………………………………………………………..45
1-11-4 جاذب ها……………………………………………………………………………………………………………………………46
1-11-4-1 جاذب های معدنی……………………………………………………………………………………………………47
1-11-4-2 جاذب های آلی……………………………………………………………………………………………………….48
1-12 تاریخچه فرایند جذب سطحی در صنعت تصفیه آب……………………………………………………………….48
1-13 کاربردهای اصلی فرآیند جذب سطحی……………………………………………………………………………………49
1-13-1 کاربرد جذب سطحی از فاز مایع……………………………………………………………………………………..50
1-13-2 کاربرد جذب سطحی از فاز گاز……………………………………………………………………………………….50
1-14 سرعت فرآیند جذب سطحی و عوامل موثر بر آن…………………………………………………………………….51
1-15 انواع اجسام جاذب سطحی……………………………………………………………………………………………………54
1-16 خواص اساسی جاذبهای سطحی………………………………………………………………………………………………55
فصل دوم : ابزار، مواد و روش ها…………………………………………………………………………………………………………..58
2-1 مشخصات دستگاه ها و تجهیزات…………………………………………………………………………………………………59
2-2 مشخصات مواد……………………………………………………………………………………………………………………………..60
2-3 شرح انجام آزمایش ها و آماده سازی مواد و محلول ها……………………………………………………………..61
2-3-1 سنتز پلی استایرن در محیط آبی………………………………………………………………………………………61
2-3-2 سنتز پلی تیوفن در محیط آبی………………………………………………………………………………………..61
2-3-3 سنتز کامپوزیت ها و نانو کامپوزیت های پلی تیوفن در محیط آبی……………………………….62
2-3-3-1 با استفاده از پلی وینیل پیرولیدون………………………………………………………………………….62
2-3-3-2 با استفاده از پلی وینیل کلرید………………………………………………………………………………..62
2-3-3-3 با استفاده از پلی وینیل پیرولیدون و پلی وینیل کلرید………………………………………63
2-3-3-4 با استفاده از سیلیسیم دی اکسید………………………………………………………………………….63



قیمت: تومان

About the author

92 administrator

You must be logged in to post a comment.