پایان نامه ها و مقالات

غشاء

دانلود پایان نامه

پلیمریزاسیون صورت گیرد، ایجاد میشود. اما پلیمر سنتز شده، جذب سطحی را بر اساس واکنشهای غیر کووالانسی با مولکولهای هدف انجام می‌دهد.روش نیمه کووالانسی دارای دو ویژگی مطلوب روش کووالانسی می‌باشد شامل استحکام و استوکیومتری معین و همچنین ویژگی خوب پلیمر غیر کووالانسی حذف راحت نمونه یا قالب را نیز دارد

۲-۱۲.پلیمرهای قالب مولکولی غیر کووالانسی
پرکاربردترین روش تهیه پلیمر های قالب مولکولی می با شد. این روش بسیار راحت و سریع است. به طور کلی سنتز پلیمر قالب مولکولی طی روش غیر کووالانسی دارای ۳ مرحله است.

۲-۱۲-۱.مراحل سنتز پلیمر قالب مولکولی
۱)مجاورت مونومر عاملی و مولکول نمونه و تشکیل پیش پلیمر این پیش پلیمر از بر هم کنش نیرو های واندر والس،پیوند هیدروژنی،دوقطبی دوقطبی بین مونومروقالب حاصل می‌شود. وجود گروه های عاملی که ایجاد کننده این بر همکنش باشند ضروری است. هر چه تعداداین گروه های عاملی بیشتر باشد اندر کنش قوی تر، پیش پلیمر تشکیل شده مستحکم تر و تعداد خوات ایجادشده بیشتر می‌باشد.
۲- کوپلیمریزاسیون بین پیش بلیمر تشکیل شده، مونومر تشکیل دهنده پیوند عرضی
۳- حذف مولکول قالب یا مولکول هدف از پلیمر تشکیل شده این مرحله به دلیل وجود نیروهای غیرکوولانسی بین قالب و مونومر عاملی بسیار راحت انجام می‌شود و تنها بایک شستشوی ساده بایک حلال مولکول قالب حذف می‌شود .

۲-۱۲-۲.دلایلی که از روش غیرکوولانسی بیشتر استفاده می‌شود :
۱- به راحتی سنتز انجام می‌شود یا سنتز آن بسیار راحت است .
۲- حذف قالب بسیار راحت است و معمولاً به صورت پیوسته انجام می‌شود .
۳- تنوع گروه‌های عاملی که قابلیت ساخت پلیمرهای قالب مولکولی با این روش را دارند بسیار زیاد است و این امر باعث گسترش دامنه فعالیت کاری می‌شود .
بر همکنش بین مونومر عاملی و قالب در محیط آب گریز مستحکم می‌باشد و این نیروها در محیط قطبی تضعیف شده و پیش پلیمر مونومر قالب از هم گسیخته می‌شود.

۲-۱۳.روش‌های تهیه پلیمر قالب مولکولی
پلیمرهای قالب مولکولی را بر اساس نوع پلیمریزاسیون انجام شده به روش‌های مختلف تهیه می کنند این روش‌ها شامل موارد ذیل می با شد:
۱)پلیمریزاسیون تودهای
۲)پلیمریزاسیون متورم سازی چند مرحله ای
۳) پلیمریزاسیون سوسپانسیون یا تعلیقی
۴) پلیمریزاسیون رسوبی
۵) پلیمریزاسیون قالب سطحی
۶) پلیمریزاسیون در محل

۲-۱۳-۱.پلیمریزاسیون توده ای
روش پلیمریزاسیون توده ای از روش‌های معمول تهیه پلیمر قالب مولکولی می‌باشد در این روش کلیه مواد شامل مولکول الگو، مونومر و اتصالدهنده عرضی و اغازگر در یک حلال همه با هم حل میشوند .سپس جهت حذف گاز اکسیژن جریان گاز نیتروژن برای مدت پانزده دقیقه از محلول عبور می دهیم و محلول واکنشگرها تحت تأثیر UV یا حرارت برای تخریب فتوشیمیایی یا حرارتی قرار میگیرد تا آغازگر رادیکالی تخریب شود و به رادیکال آزاد تبدیل شود. واکنش پلیمریزاسیون به مدت ۱۸ ساعت ادامه مییابد. هنگامیکه پلیمرهای قالب مولکولی با این روش تهیه میشوند قبل از استفاده خرد شده و برای حذف مولکول قالب در یک حلال قطبی همراه با یک اسید شسته می‌شوند عمل شستشو وحذف قالب توسط دستگاه سوکسله طی چند مرحله انجام می‌شود. این فرایند پلیمریزاسیون بسیار ساده و است و به تجهیزات اضافی و خاصی نیاز ندارد و در اغلب نقاط دنیا مورد استفاده قرار میگیرد این روش معایبی دارد مانند صرف وقت زیاد جهت خرد کردن واسیاب پلیمرکه این فرایند باعث تولید ذرات پلیمری با عدم یکنواختی در اندازه می‌شود تولید ذرات غیر یکنواخت کارایی استخراج پلیمر را کاهش می‌دهد.(Stevenson 1999)24

مطلب مشابه :  پایان نامه با واژگان کلیدیآلودگی، نمونه‌های، غنی، شدگی

۲-۱۳-۲.روش پلیمریزاسیون رسوبی
در این روش طراحی سیستم به گونه ای می‌باشد که اندازه ذرات تولید شده تا حد امکان یکنواخت باشد . در این سیستم زنجیرهای پلیمری پس از رشد و کسب اندازه ای خاص رسوب می‌کنند ( پس از رسیدن به یک وزن خاص) علی رغم وجود زنجیرهایی با طول بیشتر که بیانگر عدم یکنواختی کامل در ذرات پلیمر سنتزی است ولی در مقایسه با روش توده ای به دلیل یکنواختی بالاتر ذرات درصد جذب سطحی بیشتر می‌باشد و راندمان استخراج بالاتر است .

۲-۱۳-۳.پلیمریزاسیون با تورم چند مرحله ای
در این روش ذرات کروی به دست می‌آید. ابتدا پلیمرهای قالب مولکولی در شکل دانه تولید می‌شود این ذرات که در آب معلق هستند با افزایش یک حلال آلی مناسب متورم می‌شوند تا اندازهMµ ۱۰- ۵ را بدست آورند. فرآیند پلیمریزاسیون با افزایش اجزاء لازم آغاز می‌شود. کیفیت این روش از روش رسوبی بهتر می‌باشد .

۲-۱۳-۴.پلیمریزاسیوت سوسپانسیون
در این روش ذرات معلق با اندازهMµ ۱۰۰-۵۰ از ۲ حلال غیر قابل امتزاج به دست می‌آید. ابتدا تمام مواد لازم جهت پلیمریزاسیون را در یک حلال حل می کنیم آنگاه یک حلال غیر قابل امتزاج به آن‌ها اضافه می‌شود این سیستم را شدیدا تکان می دهیم. قطارتی در حد میکرو حاصل می‌شود که در پلیمریزاسیون شرکت می‌کنند.

۲-۱۳-۵.روش پیوند زنی
در این روش ذرات قالب در سیلیکات قرار می‌گیرد. پلیمریزاسیون باعث تشکیل شبکه ای اطراف ذرات سیلیکا می‌شود. حال سیلیکات را حذف می‌شود محصول نهایی ذرات کروی شکلی که تصویر آینه ای سیلیکات به دست می‌آید.

۲-۱۴.کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی
۱) ریز استخراج با فاز جامد (SPME)1
۲) حسگرها
۳) غشاءها
۴) کاتالیزگرها< br />۵) کروماتوگرافی

مطلب مشابه :  فناوری اطلاعات

۲-۱۴-۱.کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی برای ریز استخراج با فاز جامد (SPME)42
پلیمرهای قالب مولکولی به دلیل انتخاب پذیری بالا وسادگی تهیه وکار به عنوان فاز جامد ریز استخراج مورد استفاده قرار می‌گیرند در مواردی که انالیت دارای غلظت پایین ویا دارای ترکیبات مشابه باشد SPME کارایی قابل قبولی دارد. جهت حداکثر کارایی لازم است که سنتز پلیمر وشرایط استخراج بهینه باشد. کاربرد ریز استخراج فاز جامد با پلیمرهای قالب مولکولی بر پایه شیوهای است که در مورد ریز استخراج فاز جامد دیده میشود.

۲-۱۵-۱.کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در حسگرها
پلیمرهای قالب مولکولی به عنوان سیستمهای رسانش و هدایت و شناسایی مورد استفاده قرار گرفته‌اند.(Moreira, Queirós et al. 2012)28
.مواردی از این کاربردها شامل:
شناسایی هیدروکربنهای چند حلقهای آروماتیک موجود در آب به روش فلوئورسانس و اندازهگیری کمّی غلظت به روش طیف سنجی جرمی
حسگرهای رزونانسی پلاسمایی۴۳ به صورت تراشه با استفاده از پلیمر قالب مولکولی که نانوذرات طلا در آن جای گرفتهاند.

۲-۱۵-۲.کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در غشاء
غشاء مانند فیلتری گزینش پذیر عمل می کند که در بیشتر مواردنیروی موثربرای حرکت انالیت در عرض غشاءگرادیان غلظتی می‌باشد. این فرایند را می‌توان بطور موثر با خارج کردن انالیت از فاز گیرنده به صورت تشکیل کمپلکس یا تغییر فرم یونی تسریع کرد. این فرایند می‌تواند برای انتقال یک انالیت فرار از یک مایع به یک فاز گاز با استفاده از فیبرهای توخالی بکار رود. حضور پلیمر قالب مولکولی در غشاء، قابلیت بیشتری را به غشاء خواهد بخشید و غشاء دارای خاصیت گزینشپذیری ویژه خواهد شد. آن‌ها گزینش برای اینکه چه موادی از غشاء عبور کنند و چه موادی عبور نکنند را افزایش میدهند.

(۲-۱۱).پلیمرهای قالب مولکولی در غشاء

۲-۱۵-۳.کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در کاتالیزگرها
وجود حفرهای خالی قالب مولکول‌های نمونه که برای واکنش‌های کاتالیزگری قابل استفاده است. که کاربردهای آن شامل فعال کردن پلیمرهای قالب مولکولی با استفاده از آنالوگهای حالتِ گذار برای قالبهایی حاصل از فرایند هیدرولیز استرها است و هیدرولیزهای استری شامل کوئوردیناسیون یون-فلزی میباشد و همچنین یک کاربرد دیگر آن در واکنش حلقهزایی دیلز-آلدر است.

۲-۱۵-۴.کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در کروماتوگرا فی
پلیمرهای قلب مولکولی به عنوان فاز ساکن به خصوص در کروماتوگرافی مایع کاربرد فراوانی دارند. این پلیمرها به عنوان فاز ساکن در کروماتوگرافی استفاده می شوند و به منظور کسب حد اکثر کارایی آن‌ها باید دارای ویژگیهایی باشند اندازه ذرات پلیمر تشکیل دهنده ستون ۱۰-۲ µm))باشد.(Balamurugan, Gokulakrishnan et al. 2012)29
همچنین پلیمر استفاده شده به عنوان فاز جامد باید دارای حد اکثر تعداد خلل و فرج منظم و یکنواخت
با شد در حالی که حفظ استحکام ومقاومت فیزیکی پلیمرلازم است. شاید بسته بندی، ایزوتروپیک، یا همگرا بدون تفاوت در مسیر جریان فاز متحرک با بالاترین درجه همگنی از خصوصیات تمام انواع ستون‌های کروماتوگرافی مانند ستون‌های مقدماتی، مویرگی، کلاسیک باشد. پلیمرهای قالب مولکولی را می‌توان به صورت پودر برای مدت طولانی بدون مواد محافظت کننده نگهداری کرد بدون انکه خواص ان کاهش یابد و براحتی می‌توان آن را در یک حلال مناسب حل کرد ودر یک ستون کروماتوگرافی بکار برد بدون انکه نیاز به تمهیدات ویژه باشد. پس از استفاده پلیمر ستون احیا شده ونگهداری مشود برای انکه در اینده مجددا استفاده گردد. پلیمرهای قالب مولکولی مورد استفاده در کروماتوگرافی عموما به روش بالک یا تودهای تهیه می‌شوند. پلیمر قالب مولکولی در کروماتوگرافی مایع، به منظور بررسی استحکام ساختاری خود پلیمر قالب مولکولی و ویژگیهای آن از نظر محلهای اتصال نیز مورد استفاده بوده است. آزمایش کروماتوگرافی این امکان را فراهم میسازد که فاکتورهای ظرفیت (K) و فاکتورهای قالببندی (IF) در پلیمرهای قالب مولکولی مشخص گردد.(Balamurugan, Gokulakrishnan et al. 2012)29 این معیارها از فاصله زمانی ابقاء مولکول نمونه در ستون کروماتوگرافی پر شده با پلیمر قالب مولکولی(MIP) و ستون دوم پر شده با پلیمر قالبگیری نشده (NIP) بدست آمدهاند. انتخاب‌گری برای ترکیبات دیگر، غیر از آنالیت نیز معمولاً از همین طریق محاسبه می‌گردد.

مطلب مشابه :  پایگاه داده‌ها

فصل سوم :
مطالعات تجربی

.

۳-۱. مواد مصرفی
متاکریلیک اسید (MAA)، اتیلن گلیکول دی متاکریلات (EGDMA)، ۲و۲-آزوبیس ایزو بوتیرو نیتریل (AIBN)،متانول ، سود، استات سدیم ، کلروفرم ، استن، سرنگ SPME ،دستگاه IR، تمام مواد از شرکت مرک خریداری شده است .

۳-۲ دستگاهوری
وسایل استفاده شده در آزمایش برای جداسازی و اندازه گیری فنیل جیوه کلراید به روش (SPME) با استفاده از پلیمر قالب مولکولی عبارتند از:

۳-۲- ۱ التراسونیک
التراسونیک مبتنی بر غوطه وری قطعات مورد نظر در یک مایع واسطه می باشد که این م

دیدگاهتان را بنویسید