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
2-3-3-5  با استفاده از سیلیسیم دی اکسید و پلی وینیل پیرولیدون…………………………………..64
2-3-3-6  با استفاده از پلی استایرن……………………………………………………………………………………….64
2-3-3-7  با استفاده از پلی استیرن و پلی وینیل پیرولیدون…………………………………………………65
2-4  آزمون ها……………………………………………………………………………………………………………………………………..66
2-4-1  شکل شناسی ذرات………………………………………………………………………………………………………….66
2-4-2 بررسی ساختار شیمیایی…………………………………………………………………………………………………….66

پایان نامه

 

2-4-3   پرتو ایکس………………………………………………………………………………………………………………………..68
2-5  جداسازی یون روی……………………………………………………………………………………………………………………..69
2-5-1 روش انجام آزمایش و آماده سازی مواد و محلول ها…………………………………………………………69
2-5-2  روش حذف روی از نمونه ها با استفاده از پلیمرها و کامپوزیت ها………………………………….69
فصل سوم : نتایج………………………………………………………………………………………………………………………………….70                                                                                                                             
3-1  شکل شناسی ذرات…………………………………………………………………………………………………………………….71
3-1-1  شکل شناسی کامپوزیت ها و نانو کامپوزیت های پلی تیوفن در محیط آبی………………….71
3-1-2  شکل شناسی نانو کامپوزیت های پلی تیوفن / اکسید فلزی در محیط آبی……………………76
3-2  بررسی ساختار شیمیایی نانو کامپوزیت ها………………………………………………………………………………..80
3-2-1 بررسی ساختار شیمیایی پلی تیوفن و نانو کامپوزیت های آن…………………………………………80
3-3  بررسی ساختار نانوکامپوزیت های تهیه شده توسط X-ray …………………………………………………..85
3-4  جداسازی یون روی…………………………………………………………………………………………………………………….88
3-4-1 نتایج درصد حذف یون روی با استفاده از پلی تیوفن و نانوکامپوزیت های آن………………..88
نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………………………………….90
پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………………………………………….91
منابع……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..92
فهرست اشکال

شکل 1-1  اکسیداسیون-احیا پلی تیوفن و پلی پیرول………………………………………………………………………..7
شکل 1-2 دوپه شدن…………………………………………………………………………………………………………………………..12
شکل 1-3   احاطه شدن سطح مونومر بوسیله پایدارکننده………………………………………………………………..18
شکل 1-4  اجزای فرایند جذب سطحی………………………………………………………………………………………………42
شکل 1-5  مراحل جذب در سطوح درونی…………………………………………………………………………………………44
شکل 3-1  تصویر میکروسکوپ الکترونی پلی تیوفن  بدون مواد افزودنی…………………………………………72
شکل 3-2  تصویر میکروسکوپ الکترونی  پلی استایرن بدون مواد افزودنی……………………………………..72
شکل 3-3  تصویر میکروسکوپ الکترونی پلی تیوفن با استفاده از ماده افزودنی پلی وینیل کلرید….73
شکل 3-4  تصویر میکروسکوپ الکترونی پلی تیوفن با استفاده از پلی و ینیل پیرولیدون……………….73
شکل 3-5  تصویر میکروسکوپ الکترونی پلی تیوفن با استفاده از پلی و ینیل پیرولیدون……………….74
شکل 3-6  تصویر میکروسکوپ الکترونی پلی تیوفن – پلی وینیل کلرید در حضور پلی وینیل

یک مطلب دیگر :

پایان نامه ارشد حقوق : رژیم صهیونیستی

 پیرولیدون……………………………………………………………………………………………………………………………………………..74

شکل 3-7  تصویر میکروسکوپ الکترونی پلی تیوفن – پلی استایرن بدون پایدارکننده…………………..75
شکل 3-8  تصویر میکروسکوپ الکترونی پلی تیوفن – پلی استایرن با پلی وینیل پیرولیدون………..75
شکل 3-9  تصویر میکروسکوپ الکترونی پلی تیوفن – پلی استایرن با پلی وینیل پیرولیدون………..76
شکل 3-10  تصویر میکروسکوپ الکترونی پلی تیوفن – سیلیسیم دی اکسید……………………………….77
شکل 3-11  تصویر میکروسکوپ الکترونی پلی تیوفن – سیلیسیم دی اکسید (بعد از جداسازی)…77
شکل 3-12  تصویر میکروسکوپ الکترونی پلی تیوفن / سیلیسیم دی اکسید در حضور پلی وینیل پیرولیدون……………………………………………………………………………………………………………………………………………..78
شکل 3-13  تصویر میکروسکوپ الکترونی پلی تیوفن / سیلیسیم دی اکسید با پلی وینیل پیرولیدون(بعد از جداسازی)…………………………………………………………………………………………………………………78
شکل 3-14  تصویر میکروسکوپ الکترونی پلی وینیل کلرید خالص…………………………………………………79
شکل 3-15  تصویر میکروسکوپ الکترونی اکسید سیلیسیم خالص………………………………………………….79
شکل 3-16  طیف FTIR پلی تیوفن در محیط آبی…………………………………………………………………………81
شکل 3-17  طیف FTIR پلی تیوفن در حضور پلی وینیل کلرید در محیط آبی……………………………82
شکل 3-18  طیف FTIR پلی تیوفن در حضور پلی وینیل پیرولیدون در محیط آبی…………………….82
شکل 3-19  طیف FTIR پلی تیوفن در حضور پلی وینیل کلرید و پلی وینیل پیرولیدون در محیط آبی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………83
شکل 3-20 طیف FTIR  پلی استیرن در حضور پلی وینیل پیرولیدون  در محیط آبی…………………83
شکل 3-21  طیف FTIR پلی تیوفن/ پلی استیرن در محیط آبی……………………………………………………84
شکل 3-22  طیف FTIR پلی تیوفن/ پلی استیرن در حضور پلی وینیل پیرولیدون  در محیط آبی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………84
شکل 3-23  طیف FTIR  پلی وینیل کلرید…………………………………………………………………………………….85
شکل 3- 24  منحنی  XRD پلی تیوفن خالص……………………………………………………………………………….86
شکل 3- 25  منحنی  XRD نانوذره SiO2  ……………………………………………………………………………………86                                        
شکل 3- 26  منحنی  XRD پلی تیوفن / نانوذره SiO2 ……………………………………………………………….87
شکل 3- 27  منحنی  XRD پلی تیوفن / نانوذره SiO2در حضور پلی وینیل پیرولیدون……………..87
فهرست جداول

جدول 1-1 تغییرات خواص در برابر محرک های الکتریکی………………………………………………………………….4                                                   
جدول 1-2 هدایت الکتریکی پلیمرهای رسانا دوپه شده……………………………………………………………………….9                                                            
جدول 2-1  مشخصات دستگاه های مورد استفاده در این تحقیق…………………………………………………….58
جدول 2-2 اسامی ومشخصات مواد مورد استفاده در این تحقیق………………………………………………………59
جدول 3-1 : میانگین اندازه ذرات پلی تیوفن……………………………………………………………………………………..79
جدول 3-2 : نتایج درصد حذف یون روی از آب در غلظت اولیه 30 ppm …………………………………….87

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

فصل اول

 

مبانی نظری

1-1 مقدمه
پلیمرهایی که دارای فعالیت الکتروشیمیایی هستند بر اساس مدل انتقال بار در آن ها به دو دسته بزرگ تقسیم می شوند. گروه اول شامل پلیمرهایی هستند که انتقال بار در آن ها از نوع یونی می باشد و اغلب الکترولیت های پلیمری[1] نامیده می شوند. گروه دیگر شامل پلیمرهایی است که مکانیسم انتقال بار در آن ها اساسا الکترونیکی است و عموما پلیمرهای رسانا[2]نامیده می شوند [4].
الکترولیت های پلیمری عموما به عنوان جامدهای ماکروپلیمری قطبی که در یک یا چند نوع نمک حل می شوند، توصیف می شوند. یک مثال عمده در این مورد، مخلوط اکسید پلی اتیلن و نمک های لیتیم (LiX) می باشد. پلیمرهای رسانا شامل پلیمرهایی با سیستم  مزدوج هستند که ساختمان الکترونیکی شان به طور مشخص با فرایند های شیمیایی و الکتروشیمیایی اصلاح می شود و عموما تحت عنوان فرایند های دوپه شدن انجام می گیرد. مثال های عمده در این مورد پلی پیرول، پلی تیوفن وغیره است [5]. خواص پلیمرهای رسانا، به ویژه رسانایی شان به شیوه سنتز آن ها بستگی دارد[6].

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...