بخشی از مقاله
چکیده :
در این تحقیق ، پلی آنیلین و کامپوزیت های پلی آنیلین با SiO2 با استفاده از پایدارکننده های دودسیل بنزن سولفونات سدیم - DBSNa - وهیدروکسی پروپیل سلولز - HPC - در محیط آبی تهیه شده است . مشخصات محصول از قبیل SEM وFTIR تعیین وسپس جهت جداسازی یون روی - zn+2 - درمحیط آبی مورد بررسی قرارگرفته است. نتیجه نشان داد نوع وغلظت پایدارکننده، وغلظت نانوذره SiO2 در مورفولوژی ودرصد جداسازی تاثیربسزایی دارد. که افزایش درصد نانو ذره SiO2 درکامپوزیت باعث افزایش درصد جداسازی شده است.
واژه های کلیدی:پلی آنیلین وکامپوزیت های آن ، DBSNa ، HPC ، نانوذرهSiO2 ویون روی - zn+2 -
مقدمه:
فلزات سنگین با توجه به توسعه شهرنشینی و صنایع که منجر به افزایش میزان فاضلاب و پساب تولید گردیده است، عمدتا از طریق دفع نادرست و غیربهداشتی فاضلاب شهری و پساب صنعتی وارد محیط زیست می گردد. مرگ و میرهای آبزیان در اثر تخلیه پساب های محتوی فلزات سنگین در دنیا و ایران بی سابقه نیست. منابع اصلی فلزات سنگین معمولا پسابهای صنعتی حاصل از کارخانجات تولیدی، آب فلزکاری ومعادن می باشد، سایر منابع این فلزات در آب های سطحی ، فاضلاب های شهری ، کشاورزی وهمچنین آبهای حاصل از شست وشوی جاده است.فلزات سنگین شامل سرب، جیوه، روی، نیکل، کرم، کادمیوم و غیره میباشد.[1]
وجود فلزات سنگین در غلظت بیش از استاندارد در آب شرب باعث عوارض مختلف نظیر مسمومیت، حساسیت شدید، ضایعات کروموزومی، عقب افتادگی ذهنی، فراموشی، پارکینسن، سنگ کلیه، نرمی استخوان و انواع سرطان منجمله سرطان پروستات میگردد.[2] روی یکی از فراوان ترین عناصر در پوسته زمین است وبه مقدارجزئی در آبهای سطحی وزیرزمینی آلوده نشده یافت می شود.روی در نتیجه خورندگی تانک ها ولوله های از جنس آهن گالوانیزه واتصالات برنجی واردآبهای آشامیدنی می گردد. حداکثر مقدار مجاز روی موجود درآب آشامیدنی 3 میلی گرم در لیترمی باشد. مصرف کوتاه مدت روی باعث عوارضی چون دل پیچه، اسهال وتهوع است. ودرطولانی مدت منجربه بیماری های سیستم عصبی ، آسیب لوزالمعده وکاهش کلسترول مناسب می گردد.
تکنولوژی جذب یکی از مهم ترین روش های مشهور درحذف آلودگی ناشی از فلزات است. بازده جذب ، انتخابگری، زمان تعادل، احیا واستحکام به خصوصیات مواد جاذب وابسته می باشد .[3] باتوجه به پیامدهای آلایندگی فلزات سنگین، از روش های مختلفی برای تصفیه پساب های صنعتی استفاده می شود که از بین آن ها می توان به استفاده ازجاذب های مختلف برای جذب روی موجود در پساب های صنعتی اشاره کرد. پلی آنیلین پلیمر هادی می باشد که به خاطر سنتز آسان واستحکام محیطی و شرایطبرگشت پذیر دوپه شدن آن مورد توجه قرارگرفته است اما این پلیمردارای مشکل فرآیند پذیری می باشد که با تهیه کامپوزیت آن می توان فرآیند پذیری آن را بهبود بخشید.[4]
مواد
دراین پژوهش، همه ی مواد شیمیایی به کار برده شده خالص بوده، به جزمونومر آنیلین که قبل از استفاده دو بار تقطیر ودر یخچال نگهداری شده است. ازهیدروکسی پروپیل سلولز، دودسیل بنزن سولفونات سدیم، آمونیوم پروکسی دی سولفات، اسید سولفوریک، SiO2 و آب مقطربدون یون استفاده شده است.
دستگاههای مورد استفاده
-1 ترازوی دیجیتالی با دقت 0.0001 - گرم - مدل FR - 200
-2 همزن مغناطیسیMK 20
-3 دستگاه تقطیر
-4 طیف سنجی مادون قرمز Nexus670
-5 میکروسکوپ الکترون پویشی EM-3200
-6 اسپکتروفتومتر اتمی AA - 670
روش تهیه پلی آنیلین
برای تهیه پلی آنیلین از آمونیوم پروکسی دی سولفات - - APS به عنوان اکسنده و اسید سولفوریک 1 مولار استفاده شده است. به این منظور ابتدا 1 گرم آمونیوم پروکسی دی سولفات را در 100cc اسید سولفوریک 1 مولار با استفاده از همزن مغناطیسی حل کرده تا محلول کاملا" یکنواخت و همگنی بدست آید. بعد از حل شدن کامل اکسنده، سپس 1 میلی لیتر مونومر آنیلین خالص که دومرتبه تقطیرشده است رابه محلول تزریق کرده و مدت4 ساعت با همزن مغناطیسی دردمای محیط هم زده شده است. پس ازگذشت4 ساعت ازواکنش، پلیمر تشکیل شده را با فیلترکردن از محلول جدا کرده در دمای محیط خشک شده است.
تهیه کامپوزیت ونانو کامپوزیت های پلی آنیلین
برای تهیه پلی آنیلین، ابتدا مقادیرمتفاوتی ازهریک از پایدارکننده ها رابه 50 cc اسید سولفوریک 1مولار اضافه شده است و با استفاده ازهمزن مغناطیسی محلول راهمزده تاهمگن شود. سپس یک گرم آمونیوم پروکسی دی سولفات در 50cc اسید سولفوریک1 مولار حل شده است و سپس به محلول حاوی پایدار کننده اضافه و بعد از گذشت 10 دقیقه که محلول هم زده شد، 1cc مونومر آنیلین تقطیرشده به آنها اضافه شده است . بعداز 4 ساعت از واکنش پلیمریزاسیون، کامپوزیت های پلیمری شکل گرفته را از کاغذ صافی عبور داده تا صاف شود . با آب مقطر شستشو داده تا کامپوزیت ها ازوجود ناخالصی ها پاک شوند، سپس در دمای محیط خشک شده است.
تهیه نانوکامپوزیت های پلی آنیلین و SiO2
