دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک

دانشکده علوم، گروه تحصیلات تکمیلی شیمی

پایان ‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc.)

گرایش: شیمی فیزیک

عنوان:

ساخت و ارزیابی کاتالیزور وانادیل پیرو فسفات حاوی کبالت (Co-VPO) و کاربرد آن در اکسیداسیون انتخابی الکل ها

استاد راهنما:

دکتر وحید مهدوی

استاد مشاور:

دکتر ساسان شریفی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فصل اول – مروری بر کاتالیزور های ناهمگن

1-1- مفهوم کاتالیزور………………………………………………… 2

1-2- تاریخچه کاتالیزور………………………………………………. 3

1-3- دسته بندی کاتالیزورها……………………………………….. 5

1-3-1- کاتالیزورهای آنزیمی……………………………………….. 6

1-3-2- کاتالیزورهای همگن………………………………………… 7

1-3-3- کاتالیزورهای ناهمگن………………………………………. 7

1-3-3-1- کاتالیزور های انباشته…………………………………… 8

1-3-3-2- کاتالیزور های پایه دار……………………………………. 8

1-3-3-3- اهمیت کاتالیزور های ناهمگن…………………………. 9

1-4- فرآیند های کاتالیزور ناهمگن………………………………… 9

1-5- انواع کاتالیزورهای جامد ناهمگن…………………………… 11

1-5-1- اکسیدهای فلزی نشانده شده بر بستر جامد…………. 12

1-5-2- الک های مولکولی مبادله ی یونی شده……………….. 12

1-5-3- ترکیبات لایه ای…………………………………………….. 13

1-5-4- کاتالیزور های جامد متنوع………………………………… 13

1-5-5- کاتالیزور های همگن تثبیت شده بر بستر جامد………. 14

1-6- ویژگی های کاتالیزور های ناهمگن………………………… 14

1-6-1- فعالیت……………………………………………………… 14

1-6-2- گزینش پذیری…………………………………………….. 15

1-6-3- پایداری……………………………………………………. 16

1-6-3-1- عوامل خارجی………………………………………… 16

1-6-3-2 عوامل داخلی………………………………………….. 16

1-6-4- امکان بازیافت…………………………………………….. 18

1-6-5- تکرار پذیری………………………………………………… 18

1-6-6- هزینه……………………………………………………… 19

1-7- روش های تهیه کاتالیزور های ناهمگن………………….. 19

1-7-1- فرآیند مخلوط کردن………………………………………..19

1-7-2- فرآیند تلقیح………………………………………………. 20

1-7-3- فرآیندهای رسوب دادن………………………………….. 20

1-8- ساخت کاتالیزور های جامد……………………………….. 21

1-8-1- ترکیبات لازم برای ساخت کاتالیزور…………………….. 21

1-8-1-1- پایه کاتالیزور……………………………………………. 22

1-8-1-2- تقویت کننده ها……………………………………….. 23

1-8-1-3- نگهدارنده ها ……………………………………………23

1-9- عملیات لازم برای ساخت کاتالیزور………………………. 23

1-9-1- شست و شو……………………………………………… 23

1-9-2- خشک کردن………………………………………………. 24

1-9-3- شکل دادن………………………………………………… 25

1-9-4- کلسینه و فعال نمودن…………………………………… 25

1-10- تهیه کاتالیزور های جامد با روش های فشار بالا و هیدروترمال…25

1-11- جذب سطحی……………………………………………….. 27

1-11-1- جذب فیزیکی……………………………………………… 27

1-11-2- جذب شیمیایی…………………………………………… 28

1-11-3- اختلاف جذب فیزیکی و شیمیایی………………………. 29

1-12- تعیین مشخصات ساختاری کاتالیزور………………………. 30

1-12-1- پراش اشعه X و تعیین اندازه ذرات………………………. 30

1-12-2- تکنیکSEM و تعیین مورفولوژی و اندازه ذرات………….. 31

1-12-3- آنالیز حرارتی……………………………………………….. 31

فصل دوم – ساختار و کاربرد کاتالیزور اکسید وانادیوم فسفر (VPO) در واکنش های اکسایش

2-1- اکسایش کاتالیزوری در فاز مایع………………………………. 32

2-1- اکسایش کاتالیزوری در فاز مایع……………………………… 33

2-2- اکسایش هیدروکربن ها ……………………………………….34

2-3- اکسایش الکل ها توسط کاتالیزور های همگن و ناهمگن….35

2-4- اکسایش انتخابی بنزیل الکل به بنزآلدهید…………………. 36

2-5- تاریخچه و ساختمان کاتالیزور های اکسید وانادیم فسفر (VPO)…37

2-6- کاتالیزور VPO و ترکیب فازی آن……………………………….. 37

2-7- فعالیت های انجام شده توسط کاتالیزور VPO……………….

2-8- کاتالیزور های اکسید وانادیوم فسفر VPO)) حاوی کبالت…..46

2-9- حالت اکسایش وانادیوم در کاتالیزور در حال واکنش……….. 49

2-10- محیط کلسینه و تاثیر آن بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی وانادیل پیرو فسفات در اکسیداسیون انتخابی n- بوتان و پروپان….50

 فصل سوم – مراحل تجربی

3-1- معرفی مواد شیمیایی……………………………………….. 52

3-1- معرفی مواد شیمیایی……………………………………….. 53

3-2- تهیه کاتالیزور VPO و کاتالیزور های VPO حاوی کبالت  ((Co/VPO

3-2-1- تهیه کاتالیزور  (VO)₂P₂O_{7………………………………….}

3-2-1-1- تهیه پیش کاتالیزور (VOHPO₄-0.5H₂O)……………….. 54

 3-2-1-2- کلسینه کردن ((Dehydration پیش کاتالیزور  (VOHPO₄-0.5H₂O)…54

3-2-2- تهیه کاتالیزور های Co/VPO………………………………….

3-3- تعیین کاراکتر و خصوصیات ساختاری کاتالیزور……………….. 57

3-4- تست رآکتوری و انجام واکنش اکسیداسیون الکل……………. 57

3-5- آنالیز محصولات و شرایط آن…………………………………….. 58

3-5-1- ضرایب تصحیح…………………………………………………. 59

3-6- اکسیداسیون بنزیل الکل تحت کاتالیزور های VPO   و Co/VPO

3-6-1- بررسی اثر نوع الکل در اکسایش ها توسط کاتالیزور   (3%) Co/VPO (I)

3-6-2- بررسی اثر نوع حلال در اکسایش بنزیل الکل توسط کاتالیزور  (3%)Co/VPO (I)

3-6-3- بررسی اثر مقدار کاتالیزور  Co/VPO (I) (3%) در اکسایش بنزیل الکل…62

3-6-4- بررسی اثر تغییر نسبت اکسید کننده به ماده ی اولیه در اکسایش بنزیل الکل در حضور کاتالیزور(3%) Co/VPO (I)

3-6-5- بررسی اثر خیساندن و قابلیت کاربرد مجدد کاتالیزور  (3%) Co/VPO (I)

3-6-6- بررسی دما در اکسایش بنزیل الکل در حضور کاتالیزور 3%) Co/VPO (I)

فصل چهارم – نتایج و بحث

4-1- تعیین کاراکتر و خصوصیات ساختاری کاتالیزورها ………………65

4-1-1- مطالعه پراش اشعه X  (XRD)…………………………………

 4-1-2- مطالعه ی تکنیک SEM و تعیین مورفولوژی و اندازه ذرات…..70

4-1-3- شناسایی کاتالیزور از طریق ترموگراویمتری (TGA / DSC / DTA )…..71

4-2- تست راکتوری کاتالیزورها…………………………………………. 72

4-2-1- بررسی واکنش اکسایش بنزیل الکل در حضور کاتالیزورهای  VPOو Co / VPO  تهیه شده از روش   I و  II

4-2-1-1- بررسی اثر نوع الکل دراکسیداسیون الکل ها توسط کاتالیزور I) )  (3%) Co/VPO

4-2-1-2- بررسی اثر حلال دراکسیداسیون بنزیل الکل توسط کاتالیزورI) )  (3%) Co/VPO

4-2-1-3- بررسی اثر مقدار کاتالیزور I) ) Co/VPO (3%) در اکسیداسیون بنزیل الکل…76

4-2-1-4- بررسی اثر خیساندن و قابلیت کاربرد مجدد کاتالیزور  I) )  (3%) Co/VPO

4-2-1-5- بررسی اثر تغییر نسبت اکسید کننده به ماده اولیه در واکنش اکسیداسیون بنزیل الکل توسط  کاتالیزور  I))  (3%) Co/VPO

4-2-1-6- بررسی اثر دما دراکسیداسیون بنزیل الکل توسط  کاتالیزور I) ) (3%) Co/VPO

4-3- نتیجه گیری…………………………………………………………. 81

مراجع……………………………………………………………………..82

چکیده:

 در این پایان نامه، کاتالیزور وانادیل پیرو فسفات حاوی درصدهای مختلف وزنی کبالت با استفاده از روش تلقیح Impregnation)) ساخته شده و کاتالیزور بهینه VOHPO₄-0.5H₂O شامل 3 درصد وزنی از کبالت شناسایی شد. ساختار کاتالیزور از طریق تکنیک هایی همچونXRD ،SEM  و   TG/DTA/DSC شناسایی شده است. سپس اکسایش بنزیل الکل در مجاور اکسنده ی ترشیو بوتیل هیدرو پراکساید (TBHP) در حلال استو نیتریل مورد مطالعه قرار گرفت. برای آنالیز محصولات شیمیایی، از دستگاه کروماتوگرافی گازی مجهز به آشکار ساز یونش شعله ای (FID) استفاده می شود.

در این سیستم کاتالیزوری، اثر مقدار کاتالیزور، اثر دما، اثر نوع الکل، اثر خیساندن، اثر قابلیت تکرار پذیری و کاربرد مجدد، اثر نسبت مولی اکسید کننده به ماده اولیه مورد بررسی قرار گرفت و در هر مورد مقادیر مناسب و بهینه شناسایی شد. در این واکنش ها، ماده اولیه (بنزیل الکل) با استفاده از اکسنده (ترشیو بوتیل هیدرو پراکساید) اکسایش پیدا کرده و محصول اصلی واکنش که بنز آلدهید می باشد را تولید می کند، علاوه بر آن محصولاتی همچون بنزوئیک اسید و بنزیل بنزوات، در مقادیر کم به عنوان محصولات فرعی تشکیل شدند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه مازندران

دانشکده شیمی

پایان نامه

جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد در رشته شیمی آلی

موضوع:

سنتز سه جزیی اسپیرو 1,3-اکسازین­ها با استفاده از ایمین­های مزدوج، استر استیلنی و ترکیبات کربونیل­دار فعال  و مطالعه فعالیت­ های زیست شناختی آن­ها

استاد راهنما:

دکتر سکینه اصغری

استاد مشاور:

دکتر ربابه بهارفر

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده:

در این پایان­نامه، واکنش­های سه جزیی N– سینامیلیدن آنیلین­ها به عنوان هسته دوست با دی­استر استیلنی در مجاورت N’,N– دی­فنیل پارابانیک اسید در حلال دی­کلرومتان تحت شرایط بازروانی گزارش می­شود که منجر به مشتقات 1,3-اکسازین­ها با بازده خوب تا عالی شده است.

همچنین خواص ضد باکتریایی 4-کلرو-N– سینامیلیدن آنیلین و برخی محصولات 1,3- اکسازین­ها در مقابل چهار نمونه باکتری بررسی شده است. نتایج فعالیت ضد باکتریایی خوبی برای ایمین نشان داد ولی هیچ­گونه فعالیت ضد باکتریایی برای 1,3- اکسازین­ها مشاهده نشد.

فصل اول: مقدمه و تئوری

1-1- ایمین

ایمین­ها ترکیباتی با پیوند دوگانه کربن نیتروژن هستند که استخلاف­های متصل به این پیوند دوگانه، شامل گروه­های آلکیل، آریل و یا هیدروژن می­باشند] 1 [.

ایمین­ها دارای ساختار کلی زیر می­باشند:

1-1-1- انواع ایمین ها

ایمین­ها بر اساس نوع استخلاف­های متصل به آنها (R, R’, R”) به گروه­های الدیمین[1]، کتیمین[2]، آنیل[3] و شیف باز[4] دسته بندی می شوند:

1-1-1-1- لدیمین

الدیمین­ها ترکیباتی هستند که در آنها R آلکیل یا آریل و R’ هیدروژن باشد. مثالی از الدیمین

2-1-1-1- کتیمین

کتیمین­ها ترکیباتی هستند که در آنها R و R’ هر دو آلکیل یا آریل باشد. مثالی از کتیمین

یکی از کاربرد­های الدیمین­ها و کتیمین­ها استفاده آنها به عنوان رقیق کننده­های فعال جدید است. رقیق کننده­های فعال ترکیباتی هستند که در واکنش­هایی ازجمله  سخت شدن لاک­ها  شرکت کرده و  پس از سخت شدن به عنوان بخشی از مواد غیر فرار در لایه سخت شده باقی می­مانند.

3-1-1-1- آنیل

آنیل­ها ترکیباتی هستند که در آنها R و R’ آلیفاتیک، آروماتیک و یا هیدروژن باشد و R” فنیل یا مشتقات فنیلی باشد. مثالی از آنیل

4-1-1-1- شیف باز

شیف باز­ها ترکیباتی هستند که در آنها R آریل ، R’ هیدروژن و R” آریل یا آلکیل باشد. مثالی از شیف باز

از ترکیبات شیف باز به عنوان لیگند استفاده می­شود. برای کمپلکس­های سنتز شده با لیگاند­های شیف باز، خواص مغناطیسی، کاتالیزگری، دارویی و فلوئورسانی گزارش شده است[2-9].

2-1-1- خصوصیات فیزیکی ایمین­ها

ایمین­ها بر اساس نوع استخلاف متصل به پیوند دوگانه کربن نیتروژن هم به حالت فیزیکی مایع و هم جامد یا کریستال یافت می­شوند[10 و 11]. در مواردی که استخلاف متصل به نیتروژن ایمین از نوع آریل می­باشد، ایمین مورد نظر در حالت جامد و زمانی که این استخلاف از نوع آلکیل باشد معمولا ایمین به حالت مایع وجود دارد[12 – 15].

3-1-1- روش­های تهیه ایمین­ها

ایمین­ها را با روش­های مختلفی می­توان ساخت که در ادامه به برخی از این روش­ها اشاره می­شود:

1-3-1-1- سنتز ایمین­ها با استفاده از الدهید­ها یا کتون­ها با آمین­ها

رایج­ترین روش تهیه ایمین­ها واکنش الدهید­ها یا کتون­ها با آمین­ها می باشد. این واکنش اولین بار توسط دانشمند آلمانی به­نام هوگو شیف[1] در سال 1864 انجام شد (شمای 1-1 ) [16].

مکانیسم واکنش به این صورت می­باشد که ابتدا آمین نوع اول به الدهید یا کتون اضافه می شود و حد واسط کربینول[1] I را به­وجود می آورد سپس با از دست دادن آب ایمین مربوطه حاصل می­شود. در این واکنش از کاتالیزور اسیدی استفاده می­شود که مکانیسم تهیه ایمین در مجاورت کاتالیزور اسیدی در شمای 1-2 آورده شده است.

برای مثال از واکنش استو­فنون با اتیل­آمین، کتیمین مربوطه حاصل می­شود.

از واکنش بین بنزالدهید و متیل آمین، الدیمین مربوطه به­دست آمده است.

واکنش­های تهیه شیف باز در بیو­شیمی اهمیت زیادی دارد. به عنوان مثال ترکیب PLP که از مشتقات الدهیدی ویتامین B₆ می باشد از طریق گروه الدهیدی خود می تواند به گروه آمینو در آنزیم­ها متصل شود و شیف باز تشکیل دهد. در ادامه این شیف باز، از آنزیم به نیتروژن آمینواسیدها منتقل می­شود (شمای 1-6 )[20].

2-3-1-1- سنتز ایمین­ها با استفاده از ترکیبات آلی­فلزی

1-2-3-1-1- واکنش نیتریل­ها با معرف گرینیارد

در این واکنش یک آریل یا آلکیل گرینیارد به آریل سیانید اضافه می­شود که ابتدا یک حد واسط آلی­فلزی به­وجود می­آید سپس با هیدرولیز کنترل شده این حدواسط، کتیمین با بازده 70% حاصل می­شود.

هیدرولیز شدید این حد­واسط در نهایت به کتون منجر می­شود بنابراین در مرحله آخر از آمونیاک استفاده می­شود (شمای 1-7)[21].

2-2-3-1-1- واکنش C-کلرو-N-بنزیلیدن آنیلین­ها با معرف گرینیارد

در C-کلرو-N-بنزیلیدن آنیلین­ها، اتم کلر می­تواند با گروه­های آلکیل یا آریل معرف گرینیارد با بازده بسیار خوبی جایگزین شود و ایمین مربوطه حاصل شود (شمای 1-8 )[22 و 23].

3-2-3-1-1- واکنش اکسیم ها با معرف گرینیارد

اکسیم­های تهیه شده از الدهید­های آروماتیک با معرف گرینیارد واکنش می­دهند که محصول عمده این واکنش بنزیل آمین است و محصول جانبی واکنش، یک کتیمین می باشد (شمای 1-9)[24].

3-3-1-1- سنتز ایمین ها از طریق هیدروژن­زدایی از آمین ها

واکنش هیدروژن زدایی از آمین ها اولین بار توسط ریتر[1] انجام شد. برای مثال ایزوبورنیل آنیلین با سولفور در دمای 220 درجه سانتی­گراد هیدروژن­ زدایی می­شود و آنیل مربوطه با بازده 89% حاصل می­شود (شمای 1-10)[25].

4-3-1-1- سنتز ایمین­ها با استفاده از واکنش بین فنول­ها یا فنول­اتر­ها و نیتریل­ها

فنول­ها و اتر­های آنها با آریل یا آلکیل سیانید­ها در اتر و در مجاورت کاتالیزور هیدروژن کلراید واکنش می­دهد و کتیمین با بازده بالا تولید می­شود (شمای 1-11) [26 – 28].

5-3-1-1- سنتز ایمین­ها با استفاده از واکنش­های کاهشی

1-5-3-1-1- سنتز ایمین­ها از کاهش اکسیم­ها

اکسیم­های آلیفاتیک در واکنش با هیدروژن در مجاورت کاتالیزور نیکل و تحت فشارکاهش می­یابد و کتیمین مربوطه با بازده 30% حاصل می­شود (شمای 1-12) [29].

2-5-3-1-1- سنتز ایمین­ها از کاهش نیتریل­ها

فنیل سیانید در مجاورت لیتیم آلومینیوم هیدرید و حلال تترا هیدروفوران به آمین کاهش می­یابد. سپس این آمین به ماده اولیه کاهش نیافته (فنیل سیانید) اضافه می­شود و ایمین مربوطه به عنوان محصول جانبی ایجاد می­شود (شمای 1-13) [30].

6-3-1-1- سنتز ایمین از طریق واکنش آمید­های فلزی با کتون­های آروماتیک

آمید فلزی حاصل از آمین نوع اول با کتون­های آروماتیک واکنش می­دهد و ایمین مورد نظر تولید می­شود (شمای 1-14) [31].

7-3-1-1- سنتز ایمین­ها با استفاده از واکنش کتال­ها و آمین­های نوع اول

دی­اتیل­ کتال­ها با آلکیل یا آریل آمین­ها واکنش می­دهند و ایمین مورد نظر حاصل می­شود (شمای 1-15) [32 و 33].

8-3-1-1- سنتز C- سیانو ایمین­ها با استفاده از نیترون­ها

نیترون­ها با پتاسیم سیانید واکنش می­دهند و C- سیانو ایمین­ها تولید می­شود (شمای 1-16) [34].

9-3-1-1- سنتز ایمین­ها با استفاده از ایزوسیانات و الدهید

فنیل ایزوسیانات با 4-­دی­متیل آمینو بنزالدهید واکنش می­دهد و ایمین مربوطه حاصل می­شود (شمای 1-17) [35].

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی واحدقم

گروه شیمی

شیمی آلی

پایان نامه جهت اخذ کارشناسی ارشد

عنوان:

سنتز گزینش­پذیر برخی از مشتق­های دی­هیدرو­پیرانو[C-۲,۳] کرومن و بیس­کومارین از طریق واکنش­های سه­جزئی با استفاده از نانوذرات منیزیم اکسید

استاد راهنما:

پروفسور جواد صفایی قمی

استاد مشاور:

دکتر محمدعلی قاسم­زاده

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فصل اول مباحث نظری

۱-۱-مقدمه……………………………………………………………………….. 3

واکنش چندجزیی………………………………………………………………… 3

۱-۲-معرفی واکنش­های چندجزیی………………………………………………. 4

۱-۲-۱- طبقه بندی واکنش­های چندجزیی……………………………………… 5

۱-۳-معرفی کومارین ومشتق­های آن……………………………………………. 6

۱-۳-۱- کاربرد کومارین……………………………………………………………. 7

۱-۳-۲-نقش فلوئورسانسی کومارین………………………………………….. 9

۱-۳-۳-روش­های سنتز کومارین…………………………………………………. 10

۱-۳-۳-۱-واکنش پرکین………………………………………………………….. 10

۱-۳-۳-۲-واکنش پکمن………………………………………………………….. 11

۱-۴-معرفی کرومن ومشتق­های آن…………………………………………….. 12

۱-۴-۱-خواص فتوکرومیسم کرومن­ها …………………………………………….13

۱-۴-۲- روشهای سنتز مشتق­های کرومن……………………………………… 14

۱-۴-۲-۱- سنتز کرومن بااستفاده از کاتالیزگرهای فلزی……………………… 14

۱-۴-۲-۲- سنتز کرومن با مشتق­های کومارین…………………………………. 15

۱-۵-معرفی و نقش ساختار ۴-هیدروکسی کومارین در پیرانو کرومن………. 17

۱-۵-۱- خواص بیولوژیکی دی هیدرو پیرانو[C-۲،۳] کرومن­ها………………….. 19

۱-۵-۲- تهیه دی هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن با واکنش چندجزیی…………….. 20

۱-۶-کاتالیزگر………………………………………………………………………. 21

۱-۶-۱-تعریف کاتالیزگر……………………………………………………………. 21

۱-۶-۲- دسته­ بندی کاتالیزگرها…………………………………………………. 21

۱-۶-۲-۱- کاتالیزگرهای همگن…………………………………………………… 21

1-6-2-2- کاتالیزگرهای ناهمگن…………………………………………………. 21

۱-۷- شیمی و فناوری نانو………………………………………………………… 22

۱-۷-۱- نانوذرات……………………………………………………………………. 22

۱-۷-۲- رابطه بین اندازه و فعالیت شیمیایی……………………………………. 23

۱-۷-۴-روش سنتز نانوذرات اکسید فلزی………………………………………… 24

۱-۷-۴-۱- روش فراصوت……………………………………………………………. 25

۱-۷-۴-۲- روش سل – ژل………………………………………………………….. 26

۱-۷-۴-۳- روش رسوب­دهی……………………………………………………….. 27

۱-۷-۴-۴-روش تجزیه حرارتی……………………………………………………. 28

۱-۷-۵- مشخصه یابی مواد نانو به وسیله ی: XRD،TEM،SEM…………….

۱-۷-۵-۱- میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ……………………………..29

۱-۷-۵-۲- میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)………………………………. 29

۱-۷-۵-۳- پراش پرتو ایکس (XRD)……………………………………………… 30

۱-۸-اهداف پژوهش…………………………………………………………….. 31

 فصل دوم بخش تجربی 

2- مشخصات دستگاه­ها و مواد مورد استفاده……………………………… 33

۲-۱- دستگاه­های مورد استفاده ……………………………………………….33

۲-۲- مواد مصرفی……………………………………………………………… 34

۲-۲-۱- حلال­های مورد استفاده………………………………………………… 34

۲-۲-۲- موادشیمیایی مورد استفاده …………………………………………..34

۲-۲-۳- جداسازی وشناسایی محصول­ها…………………………………….. 35

۲-۳- روش کار آزمایشگاهی…………………………………………………… 35

۲-۳-۱- تهیه نانوذرات منیزیم اکسید………………………………………… 35

۲-۳-۱-۱- تهیه مشتق­های بیس­کومارین با استفاده از نانوذرات منیزیم اکسید…35

۲-۳-۱-۱- داده­های طیفی ترکیب­های تهیه شده……………………………. 36

۲-۳-۱-۲- تهیه مشتق­های دی هیدروپیرانو[C-۲،۳] کرومن با استفاده از نانوذرات منیزیم اکسید…39

فصل سوم بحث و نتیجه گیری 

3- رویکردهای مورد بحث……………………………………………………… 45

۳-۱-تهیه نانوذرات منیزیم اکسید……………………………………………. 46

۳-۱-۱- شناسایی و تعیین اندازه نانوذرات منیزیم اکسید………………… 46

۳-۱-۱-۱- الگوی پراش پرتوی ایکس (XRD) نانوذرات منیزیم اکسید. …….46

3-2 بهینه سازی شرایط واکنش در سنتز بیس­کومارین……………………. 49

۳-۲-۱- بهینه سازی کاتالیزگر واکنش در سنتز  بیس­کومارین…………….. 49

3-2-2 بهینه سازی مقدار کاتالیزگر در سنتز بیس­کومارین…………………. 49

3-2-3 بهینه سازی دما در سنتز بیس­کومارین…………………………….. 50

3-2-4  بهینه سازی حلال  در سنتز بیس کومارین………………………. 50

۳-3 روش کلی تهیه مشتق­های بیس­کومارین با استفاده از نانوذرات منیزیم اکسید…51

۳-3-1- سازوکار واکنش تهیه بیس­کومارین………………………………… 52

۳-4  بررسی واثبات ساختار بیس­کومارین…………………………………. 54

۳-4-1 بررسی طیف زیر قرمز……………………………………………….. 54

۳-4-2  بررسی طیف رزونانس مغناطیس هسته­ی هیدروژن ترکیب (a۱)…55

3-5 بهینه­سازی شرایط واکنش در سنتز دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن….56

۳-5-۱- بهینه­سازی کاتالیزگر در سنتز دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن….56

3-5-2 بهینه­سازی مقدارکاتالیزگردر سنتز دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن…56

3-5-3 بهینه سازی دما در سنتز دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن…………57

3-5-4  بهینه سازی حلال در سنتز دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن………57

۳-6- روش کلی تهیه مشتق­های دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن با استفاده از نانوذرات منیزیم اکسید…58

۳-6-1 سازوکار واکنش تهیه دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳] کرومن…………… 59

۳-7 بررسی و اثبات ساختار دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳] کرومن…………… 61

۳-7-1 بررسی طیف زیرقرمز…………………………………………….. 61

۳-7-2 بررسی طیف رزونانس مغناطیس هسته­ی هیدروژن ترکیب(b۲)…62

۳-8  نتیجه­گیری و رهیافت………………………………………………. 63

منابع………………………………………………………………………. 64

پیوست ها …………………………………………………………………69

چکیده:

در سال­های اخیر واکنش­های چندجزیی به علت ارائه روش­های ترکیبی درسنتز ترکیب­های داروئی و کشاورزی و اهمیت کاربردی و اقتصادی آنها در صنعت و تحقیقات بنیادی وتولید محصولات بالقوه بسیار حائز اهمیت و مورد توجه دانشمندان و محققان علم شیمی آلی قرار گرفته اند.

کرومن­ها وکومارین­ها دسته مهمی از ترکیب­ها هستند که بدلیل فعالیت­های بیولوژیکی شان اهمیت سنتزی زیادی پیدا کرده­اند. از بین خواص بیولوژیکی آنها می­توان به خواص ضد میکروبی بازدارندگی ویروسی و تاثیر بر دستگاه عصبی نام برد .

در این پروژه سنتز این دسته از ترکیب­ها با استفاده از واکنش چندجزیی با بنزآلدهیدها، اتیل سیانو استات و ۴-هیدروکسی کومارین در حضور نانوذرات منیزیم اکسید انجام گرفت . محصولات با بازده عالی و در زمان­های کوتاه بدست آمدند. همچنین نانو ذرات منیزیم اکسید اثرات بهتری را در سنتز دی­هیدرو­پیرانو[C-۲,۳]کرومن و بیس­کومارین نسبت به کاتالیزگرهای دیگر نشان داد.و بهره­گیری این کاتالیزگر شرایط بهتری برای سنتز این ترکیب­های مهم داروئی ایجاد کرد.

استفاده از واکنش چندجزیی و کاتالیزگر نانو این امکان را می­دهد که از جداسازی حد واسط­ها، تغییر شرایط، افزودن هر واکنش­گر بطور اضافی و زاید پرهیز کرده و میزان ضایعات و هدررفت فراورده­هاوتولیدات را به حداقل برسانیم به این ترتیب درمصرف انرژی، زمان و ماده اولیه برای دستیابی به حداکثر بازده فراورده­های سنتزی صرفه­جویی شده همچنین با کاهش دادن بار آلودگی در راستای فرایند­­های دوستدار محیط زیست شده قدمی برداشته شود.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

عنوان پایان نامه:

سنتز نانو ساختارهای آلومینیوم فسفات و کلسیم فسفات به روش سولوترمال و با استفاده از فسفر تری کلرید و یا آلکیل و آریل فسفات های، تری متیل فسفات، تری بوتیل فسفات، تریس (2‐اتیل¬هگزیل) فسفات و تری فنیل فسفات

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

1- مقدمه……………………………………………………………………… 1

1-1- نانو فناوری……………………………………………………………… 1

1-2- تاریخچه­ی نانو فناوری………………………………………………… 2

1-3- اهمیت نانو تکنولوژی…………………………………………………… 3

1-4- نانو­مواد………………………………………………………………….. 4

1-5- تقسیم­بندی نانومواد………………………………………………….. 4

1-6- نانومواد و انواع روش­های تولید آن…………………………………….. 5

1-6-1- روش بالا به پایین…………………………………………………… 6

1-6-2- روش پایین به بالا……………………………………………………. 7

1-7- سنتز هیدرو(سولو)ترمال……………………………………………… 9

1-8- بیو نانو تکنولوژی………………………………………………………. 10

1-9- سرامیک­های کلسیم فسفاتی………………………………………… 11

1-10- سیمان­های کلسیم فسفاتی………………………………………… 13

1-11- کلسیم فسفات­ها ………………………………………………………13

1-11-1- مونو کلسیم فسفات (MCP)…………………………………….. 14

1-11-2- دی کلسیم فسفات (DCP)………………………………………. 15

1-11-3- اکتا کلسیم فسفات (OCP)……………………………………… 16

1-11-4- تری کلسیم فسفات (TCP)………………………………………. 17

1-11-5- کلسیم فسفات آمورف (ACP)……………………………………. 18

1-11-6- هیدروکسی آپاتیت (HAp)………………………………………… 19

1-11-6-1- ساختار هیدروکسی آپاتیت…………………………………… 20

1-11-6-2- رفتار حرارتی هیدروکسی آپاتیت……………………………… 23

1-11-6-3- موارد مصرف و کاربرد……………………………………………. 24

1-11-7- تترا کلسیم فسفات (TTCP) ………………………………………24

1-11-8- کلسیم پیرو فسفات (CPP)………………………………………. 25

1-12- تاریخچه­ی کلسیم فسفات­ها………………………………………… 27

1-13- مولکولارسیو (غربال مولکولی)……………………………………… 33

1-14- آلومینیوم فسفات (APO)……………………………………………. 34

1-15- تاریخچه­ی آلومینوم فسفات­ها………………………………………. 38

2- بخش تجربی…………………………………………………………….. 42

2-1- دستگاه­ها و مواد شیمیایی…………………………………………. 43

2-1-1- دستگاه­های مورد استفاده………………………………………… 43

2-1-2- مواد شیمیایی مورد استفاده…………………………………….. 44

2-2- روش کار آزمایشگاهی………………………………………………… 45

2-2-1- تهیه­ نانوساختارهای آلومینیوم فسفات و کلسیم فسفات سنتز شده از فسفر تری کلرید…45

2-2-2- تهیه­ نانوساختارهای کلسیم فسفات و آلومینیوم فسفات سنتز شده از آلکیل فسفات­ها…49

2-2-2-1- تهیه­ نانوساختارهای کلسیم فسفات…………………………. 49

2-2-2-2-تهیه­ نانوساختارهای آلومینیوم فسفات………………………… 54

3- بحث و نتیجه ­گیری………………………………………………………. 58

3-1- شناسایی نانوساختارهای آلومینیوم فسفات و کلسیم فسفات سنتز شده از فسفر تری کلرید…59

3-1-1- شناسایی نانوساختارهای آلومینیوم فسفات………………… 59

3-1-2- شناسایی نانوساختارهای کلسیم فسفات…………………… 64

3-2- شناسایی نانوساختارهای کلسیم فسفات سنتز شده از آلکیل و آریل فسفات­ها….68

3-2-1- شناسایی نانوساختارهای کلسیم فسفات سنتز شده از تری متیل فسفات…..68

3-2-2- شناسایی نانوساختارهای کلسیم فسفات سنتز شده از تری بوتیل فسفات…..76

3-2-3- شناسایی نانوساختارهای کلسیم فسفات سنتز شده از تریس(2‐اتیل­هگزیل)فسفات….77

3-2-4- شناسایی نانوساختارهای کلسیم فسفات سنتز شده از تری فنیل فسفات….79

3-3- شناسایی نانوساختارهای آلومینیوم فسفات سنتز شده از آلکیل و آریل فسفات­ها…80

3-3-1- شناسایی نانوساختارهای آلومینیوم فسفات سنتز شده از تری متیل فسفات…80

3-3-2- شناسایی نانوساختارهای آلومینیوم فسفات سنتز شده از تری بوتیل فسفات…84

3-3-3- شناسایی نانوساختارهای آلومینیوم فسفات سنتز شده از تریس(2‐اتیل­هگزیل)فسفات…86

3-4- نتیجه ­گیری……………………………………………………….. 88

مراجع…………………………………………………………………….. 89

چکیده:

در این پژوهش نانو­ساختار­های آلومینیوم فسفات و کلسیم فسفات به روش سولوترمال و با استفاده از فسفر تری کلرید و یا آلکیل و آریل فسفات­ های، تری متیل فسفات، تری بوتیل فسفات، تریس­(2‐اتیل­هگزیل)­فسفات و تری فنیل فسفات سنتز شدند. محصولات به دست آمده توسط دستگاه­های FT-IR، پراکندگی اشعه­ی X (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراکندگی الکترون (EDX) شناسایی شدند. نتایج نشان­ دهنده­ سنتز ساختارهایی با اندازه­ی نانو و اشکال متنوع بود که ممکن است کاربردهای متفاوتی را دارا باشند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد علوم داروئی

دانشکده فن‌آوری‌های نوین،گروه شیمی

پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.SC)

گرایش: کاربردی

عنوان:

سنتز نانوذرات مغناطیسی آهن پوشیده شده با هیدروکسی آپاتیت و بررسی عملکرد آنها برای جذب کبالت (II) و روی II)) از محلولهای آبی و اندازه­گیری با اسپکترومتری جذب اتمی شعله

استاد راهنما:

سرکار خانم دکترانسیه قاسمی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

خلاصه فارسی………………………………………………………………………………………….. 1

مقدمه……………………………………………………………………………………………………. 2

 فصل اول: کلیات   

1-1- ضرورت انجام تحقیق…………………………………………………………………………….. 5

1-2- بیان مسئله……………………………………………………………………………………….. 5

1-3- اهداف پژوهش……………………………………………………………………………………. 8

1-4-  فناوری نانو…………………………………………………………………………………….. 8

1-4-1-  نانو ذرات……………………………………………………………………………………….. 9

1-4-2- نانوذرات مغناطیسی…………………………………………………………………………. 11

1-4-2-1- طبقه بندی مواد از لحاظ مغناطیسی……………………………………………………. 12

1-4-2-1-1- مواد فرو مغناطیس………………………………………………………………………… 12

1-4-2-1-2- مواد فری مغناطیس……………………………………………………………………… 15

1-4-2-2- نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن……………………………………………………….. 15

1-4-2-2-1- مگنتیت……………………………………………………………………………………. 15

1-4-2-2-2- مگهمایت……………………………………………………………………………………. 16

1-5- روشهای تهیه ی مگنتیت………………………………………………………………………….. 17

1-5-1- تهیه ی مگنتیت در محیط های همگن مایع…………………………………………………… 18

1-5-1-1- تهیه ی مگنتیت در روش همرسوبی محلول نمک آهن (III) و آهن (II)………………… 18

1-5-2- تهیه مگنتیت به روش بیوسنتز…………………………………………………………………. 22

1-6- کاربرد های اکسید های مغناطیسی آهن……………………………………………………….. 23

1-7- اصلاح سطح نانو ذرات مغناطیسی ……………………………………………………………… 25

1-8- آپاتیت………………………………………………………………………………………………… 26

1-9- هیدروکسی آپاتیت…………………………………………………………………………………… 27

1-10- تاریخچه ی شناسایی هیدروکسی آپاتیت………………………………………………………. 28

1-11- خواص هیدروکسی آپاتیت…………………………………………………………………………. 28

1-11-1- بلورینگی………………………………………………………………………………………….. 28

1-11-2- خواص زیست سازگاری………………………………………………………………………… 29

1-11-3- رفتار حرارتی………………………………………………………………………………………. 29

1-11-4- خواص مکانیکی…………………………………………………………………………………… 30

1-11-5- چگالی……………………………………………………………………………………………… 31

1-11-6- حلالیت در آب……………………………………………………………………………………… 31

1-12- روش های سنتز هیدروکسی آپاتیت……………………………………………………………… 33

1-13- تاریخچه ای از کاربرد های هیدروکسی آپاتیت…………………………………………………. 35

1-14-کاربرد های هیدروکسی آپاتیت……………………………………………………………………. 35

فصل دوم : مروری برمتون گذشته     

2-1- فلزات سنگین و اثرات آن ها………………………………………………………………………… 40

2-1-1-کبالت…………………………………………………………………………………………………. 40

2-1-1-1-اثرات کبالت بر روی سلامتی انسان………………………………………………………….. 41

2-1-1-2-تاثیرات زیست محیطی کبالت………………………………………………………………….. 43

2-1-2- روی…………………………………………………………………………………………………. 45

2-1-2-1- اثرات روی بر روی سلامتی انسان……………………………………………………………. 46

2-1-2-2- اثرات روی بر روی محیط زیست……………………………………………………………… 47

2-2- ضرورت جداسازی فلزات سنگین از آب……………………………………………………………. 49

2-3- کاربرد های فناوری نانو در عرصه صنعت آب……………………………………………………. 49

2-4- روش های جداسازی فلزات سنگین………………………………………………………………. 52

2-4-1- رسوب دهی شیمیایی…………………………………………………………………………. 52

2-4-2- انعقاد و ته نشینی……………………………………………………………………………….. 54

2-4-3- انعقاد الکترودی…………………………………………………………………………………… 56

2-4-4- روش تبادل یون………………………………………………………………………………….. 58

2-4-5- کاتالیزورهای نانوئی………………………………………………………………………………. 62

2-4-6- جذب بیولوژیکی………………………………………………………………………………… 63

2-4-7- روش های غشایی………………………………………………………………………………. 66

2-4-7-1- الکترودیالیز……………………………………………………………………………………… 67

2-4-7-2- اسمز معکوس………………………………………………………………………………… 69

2-4-7-3- نانو فیلتراسیون……………………………………………………………………………… 70

2-4-7-4- اولترافیلتراسیون توسط پلیمر های دندریمر افزایشی……………………………………. 72

2-4-8- شناور سازی……………………………………………………………………………………… 74

2-4-9- جذب سطحی……………………………………………………………………………………. 77

2-4-9-1- جذب توسط کربن فعال………………………………………………………………………… 80

2-4-10- جداسازی مغناطیسی……………………………………………………………………….. 81

2-4-11- ترکیب جداسازی مغناطیسی با فرایند جذب سطحی با جاذب γ-Fe₂O₃@HAP……….

2-5- مروری بر مطالعات گذشته………………………………………………………………………… 89

2-5-1- مطالعات انجام شده برای حذف فلزات سنگین با نانو ذرات مغناطیسی………………….. 89

2-5-2- مطالعات انجام شده برای حذف فلزات سنگین با هیدروکسی آپاتیت…………………… 92

2-5-3- مطالعات انجام شده برای حذف فلزات سنگین با γ-Fe₂O₃@HAP ……………………….

فصل سوم : مواد و روش ها

3-1- مواد……………………………………………………………………………………………………. 98

3-2- تجهیزات دستگاهی…………………………………………………………………………………. 99

3-3- روش کار………………………………………………………………………………………………. 99

3-3-1- سنتز جاذب………………………………………………………………………………………. 99

3-3-2- تعیین ساختار نانو ذرات γ-Fe₂O₃@HAP سنتز شده…………………………………….. 101

3-3-3- تهیه ی محلول های نیترات روی و نیترات کبالت………………………………………….. 102

3-3-4- بهینه سازی و بررسی عوامل موثر بر جذب Zn²⁺  و Co²⁺ …………………………….

3-3-5- بررسی میزان جذب کبالت (II) و روی (II) از محلول های آبی در شرایط بهینه……….. 104

3-3-6- آزمایش واجذبی……………………………………………………………………………….. 105

3-3-7- بررسی میزان جذب Zn²⁺  و Co²⁺ موجود در پساب با جاذب γ-Fe₂O₃@HAP ………..

3-3-8- بررسی تخریب یا عدم تخریب نانو ذرات γ-Fe₂O₃@HAP پس از فرایند جذب…………. 106

فصل چهارم : نتایج

4-1- بررسی ساختار جاذب نانو ذرات  γ-Fe₂O₃@HAP …………………………………………

4-1-1- SEM  و TEM مربوط به γ-Fe₂O₃@HAP  قبل از فرایند جذب……………………………… 108

4-1-2- طیف FTIR  مربوط به γ-Fe₂O₃@HAP  قبل از فرایند جذب……………………………….. 109

4-1-3- طیف XRD مربوط به γ-Fe₂O₃@HAP  قبل از فرایند جذب……………………………….. 110

4-2- نتایج تست انجام شده…………………………………………………………………………. 110

4-3- رسم منحنی استاندارد………………………………………………………………………… 111

4-4- بهینه سازی فاکتور های موثر بر جذب توسط طراحی باکسن- بهکن……………………. 112

4-5- بررسی درصد جذب و واجذبی Zn²⁺  و Co²⁺ در محلول ها………………………………. 122

4-6- بررسی درصد جذب Zn²⁺  و Co²⁺  موجود در پساب…………………………………….. 124

4-7- بررسی تخریب یا عدم تخریب جاذب نانو ذرات γ-Fe₂O₃@HAP پس از واجذبی………… 124

4-7-1- طیف FTIR نانو جاذب γ-Fe₂O₃@HAP مربوط به فرایند واجذب……………………… 125

4-7-2- طیف XRD نانو جاذب γ-Fe₂O₃@HAP مربوط به فرایند واجذب……………………….. 126

فصل پنجم: بحث و پیشنهادات

5-1- نتیجه گیری……………………………………………………………………………………. 128

5-2- پیشنهادات…………………………………………………………………………………….. 129

منابع………………………………………………………………………………………………….. 131

خلاصه ی انگلیسی…………………………………………………………………………………. 162

خلاصه فارسی:

در این تحقیق ابتدا نانو ذرات  γ-Fe₂O₃@HAPسنتز شده و با اطمینان از سنتز موفق این نانو ذرات با توجه به طیف های XRD، FTIR و تصاویر  SEMو TEM آن ها، این نانو ذرات به عنوان جاذب برای جداسازی یون های فلزی Zn²⁺ و Co²⁺ از محلول های آبی حاویcc  20 کبالت (II) و روی (II)ppm  10 به کار برده شدند و برای اندازه گیری جذب این فلزات از اسپکترومتری جذب اتمی شعله استفاده شد. علاوه بر این به منظور دستیابی به بالاترین بازده جذب فلزات سنگین توسط نانوذرات γ-Fe₂O₃@HAP، اثر عوامل مختلف از جمله مقدار گرم نانوذرات γ-Fe₂O₃@HAP، زمان استخراج و pH بررسی و توسط طراحی های کمومتری بهینه سازی شد. شرایط بهینه عبارت بودند از: 10 pH=،g 015/0γ-Fe₂O₃@HAP =  و45Time =  دقیقه که موارد گفته شده توسط نرم افزار 1/5Statgraphics  با استفاده از طراحی باکس- بهکن بهینه سازی و سطوح بهینه این فاکتورها تعیین شد. در شرایط بهینه نزدیک به 100% کاتیونهای مذکور جذب نانوذرات شده و از محیط آبی حذف شدند. همچنین بر روی پساب حاویppm Zn²⁺  3/22 وppm Co²⁺   5 فرایند جذب با جاذب MNHAP را در شرایط بهینه انجام داده و به جذب 99% روی (II) و 96% کبالت (II) دست یافتیم. فرایند جذب سطحی Zn²⁺ و Co²⁺ بر روی جاذب MNHAP با مکانیسم های جاذبه ی الکترواستاتیک، تشکیل کمپلکس سطحی، تبادل یون صورت گرفته است. علاوه بر موارد بیان شده آزمایشات واجذبی را توسط 3 شوینده ی HNO₃ یک نرمال، EDTA   سه صدم مولار،  CaNO₃. 4H₂Oیک دهم مولار بعد از اعمال فرایند جذب در شرایط بهینه انجام دادیم و به نتایج رضایت بخشی دست یافتیم . سپس به منظور بررسی تخریب یا عدم تخریب جاذب، طیفهای FTIR و XRD از جاذب گرفته شد و تفسیر طیفهای بدست آمده بیانگر عدم تخریب جاذب  γ-Fe₂O₃@HAPبود.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد اهـر

دانشکده­ فنی- مهندسی

گروه مهندسی شیمی

پایان ­نامه کارشناسی ارشد «M.Sc.»

گرایش: مهندسی پلیمر

عنوان:

سنتز و بررسی اثر فرآیند بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت­های ترموپلاستیک پلی­یورتان- خاک رس اصلاح شده

استاد راهنما:

دکتـر مصطفی رضایی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فصل اول: کلیات، مبانی نظری و پیشینه تحقیق…………………………………………… 1

1-1. مقدمه بر پلی­یورتان­ها……………………………………………………………………… 2

1-2. شیمی پلی­یورتان­ها………………………………………………………………………… 4

1-3. ترموپلاستیک پلی­یورتان و کاربرد آن…………………………………………………….. 5

1-4. شیمی ترموپلاستیک پلی­یورتان………………………………………………………… 7

1-4-1. دی‌ایزوسیانات­ها……………………………………………………………………….. 8

1-4-2. پلی‌ال‌ها………………………………………………………………………………. 11

1-4-2-1. پلی­ال­های پلی­اتری………………………………………………………………….. 11

1-4-2-2. پلی‌ال‌های پلی­استری…………………………………………………………….. 12

1-4-3. زنجیرگستراننده……………………………………………………………………….. 13

1-4-4. کاتالیزورها……………………………………………………………………………… 14

الف- کاتالیزورهای اسیدی…………………………………………………………………….. 15

ب- کاتالیزورهای بازی…………………………………………………………………………. 15

ج- کاتالیزورهای آمینی………………………………………………………………………… 15

د- کاتالیزورهای فلزی………………………………………………………………………… 16

1-4-5.  سایر مواد افزودنی به پلی­یورتان­ها……………………………………………………. 16

1-5. سنتز ترموپلاستیک پلی‌یورتان…………………………………………………………. 16

1-5-1.  روش پیش پلیمری (یا دومرحله‌ای )………………………………………………. 17

1-5-1-1. روش پلیمر شدن مذاب………………………………………………………… 18

1-5-1-2. روش پلیمر شدن در حلال…………………………………………………….. 18

1-5-2. روش یک مرحله‌ای…………………………………………………………………… 18

1-5-3. تولید صنعتی ترموپلاستیک پلی­یورتان……………………………………………. 19

1-6. مورفولوژی ترموپلاستیک پلی­یورتان……………………………………………………. 19

1-7. خواص فیزیکی –  مکانیکی ترموپلاستیک پلی‌یورتان…………………………….. 20

1-7-1. تغییرات دمایی………………………………………………………………………. 20

1-7-2. خواص مکانیکی……………………………………………………………………. 20

1-7-2-1. رفتار تنش – کرنش ترموپلاستیک پلی­یورتان………………………………….. 21

1-7-2-2. میزان مانایی فشاری ترموپلاستیک پلی­یورتان………………………………. 22

1-7-2-3. سختی ترموپلاستیک پلی­یورتان……………………………………………….. 22

1-7-3. خواص حرارتی ترموپلاستیک پلی­یورتان…………………………………………. 22

1-7-4. پایداری هیدرولیتیکی ترموپلاستیک پلی­یورتان……………………………………. 23

1-7-5. مقاومت شیمیایی ترموپلاستیک پلی­یورتان……………………………………….. 24

1-8. نانو ذرات و نانوکامپوزیت‌های پلیمری……………………………………………….. 24

1-8-1.پرکننده‌های نانوذره‌ای………………………………………………………………… 25

1-8-1-1. نانولوله‌های کربنی……………………………………………………………….. 26

1-8-1-2. نانو ذرات فلزی یا سرامیکی (سه بعدی)……………………………………….. 27

1-8-1-3. نانو سیلیکات‌های لایه­ای (صفحه مانند)………………………………………. 27

1-9. نانوکامپوزیت‌های ترموپلاستیک پلی‌یورتان…………………………………………… 28

1-9-1. نانوکامپوزیت‌های ترموپلاستیک پلی‌یورتان- گرافیت………………………………. 28

1-9-2. نانوکامپوزیت‌های ترموپلاستیک پلی‌یورتان- نانو لوله­های کربن………………… 29

1-10. نانوکامپوزیت‌های ترموپلاستیک پلی‌یورتان- نانو رس اصلاح­شده……………… 30

1-10-1. روش­های تولید نانوکامپوزیت‌های ترموپلاستیک پلی‌یورتان- نانو رس اصلاح­شده….31

الف- فرایند مذاب……………………………………………………………………………… 32

ب- پلیمرشدن درجا…………………………………………………………………………… 32

ج- جایگیری بین لایه‌ای از طریق ریخته­گری حلالی………………………………………… 33

1-10-2. واکنش­پذیری خاک رس با مواد اولیه­ی ترموپلاستیک پلی‌یورتان…………….. 34

1-10-3. اثر نانو ذرات رس بر ساختار و خواص فیزیکی مکانیکی نانوکامپوزیت  ترموپلاستیک پلی­یورتان…36

فصل دوم: مواد و روش‌ها…………………………………………………………………… 41

2-1. مقدمه…………………………………………………………………………………… 42

2-2. مواد مورد استفاده…………………………………………………………………….. 43

2-2-1. پلی‌ال پلی‌اتری (پلی تتراهیدروفوران)…………………………………………… 43

2-2-2. دی­ایزوسیانات (هگزا متیلن دی­ایزوسیانات)……………………………………….. 44

2-2-3. زنجیرگستراننده(1و4 بوتان‌دی‌ال)…………………………………………………. 44

2-2-4. کاتالیست فلزی (2- اتیل هگزانوات قلع)………………………………………… 45

2-2-5. نانوذرات رس مورد استفاده……………………………………………………….. 46

2-3.  روش تهیه­ی نمونه‌ها……………………………………………………………. 46

2-3-1. تهیه­ی ترموپلاستیک پلی‌یورتان خالص……………………………………….. 46

2-3-2. تهیه­ی نانوکامپوزیت ترموپلاستیک پلی‌یورتان………………………………….. 48

2-4. تجهیزات به کار گرفته‌شده……………………………………………………………. 48

2-5. تعیین گروه‌های عاملی ترموپلاستیک پلی‌یورتان­های خالص توسط طیف FT-IR

2-6. بررسی نحوه­ی پخش خاک رس اصلاح‌شده C30B  در نانوکامپوزیت‌های ترموپلاستیک پلی‌یورتان..49

2-7. تعیین دماهای انتقال ترموپلاستیک پلی‌یورتان­های خالص توسط آنالیز حرارتی DSC

2-8. تعیین خواص کششی نمونه­های ترموپلاستیک پلی‌یورتان…………………….. 49

فصل سوم: نتایج و بحث…………………………………………………………….. 51

3-1. بررسی تغییرات ساختار شیمیایی با استفاده از طیف FT-IR………………

3-2. مورفولوژی نانوکامپوزیت ترموپلاستیک پلی­یورتان- خاک رس اصلاح‌شده……. 55

3-3. مطالعه­ی رفتارهای دمایی ترموپلاستیک پلی­یورتان با استفاده از آزمون DSC……..

3-4. خواص مکانیکی نمونه­های ترموپلاستیک پلی‌یورتان…………………………….. 60

3-5. جمع‌بندی نتایج……………………………………………………………………… 64

فصل چهارم. نتیجه­گیری و پیشنهادات………………………………………………….. 65

4-1. نتیجه‌گیری……………………………………………………………………………… 66

الف- مورفولوژی و ساختار شیمیایی……………………………………………………. 66

ب- مطالعات رفتار حرارتی…………………………………………………………………… 67

ج- خواص مکانیکی………………………………………………………………………….. 67

4-2. پیشنهادات………………………………………………………………………………….. 68

فهرست منابع فارسی………………………………………………………………………… 69

فهرست منابع انگلیسی……………………………………………………………………… 70

چکیده:

در این مطالعه، رفتار فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت ترموپلاستیک پلی­یورتان- خاک رس اصلاح­شده با ترکیب­های مولی متفاوت مواد اولیه بررسی شد. برای تهیه­ی نانوکامپوزیت، ابتدا نانو خاک رس اصلاح­شده­ی Cloisite 30B به ایزوسیانات افزوده شده و سپس با اضافه کردن پلی­ال و بوتان­دی­ال همراه با کاتالیست به آن، نانوکامپوزیت ترموپلاستیک پلی­یورتان تهیه گردید. مورفولوژی و ساختار شیمیایی نمونه­های خالص و نانوکامپوزیتی به‌وسیله‌ی طیف­های FTIR و XRD مطالعه گردید. رفتارهای دمایی نمونه­های خالص ترموپلاستیک پلی­یورتان به‌وسیله‌ی آزمون DSC مطالعه گردید. آزمون­های تنش- کرنش بر روی نمونه­های خالص و نانوکامپوزیتی اعمال گردید. مطالعات FTIR، گروه­های عاملی موجود در ترموپلاستیک پلی­یورتان و نمونه­های نانوکامپوزیتی، تشکیل پیوند یورتانی را تأیید کردند. طیف XRD نمونه­های ترموپلاستیک پلی­یورتان- خاک رس اصلاح­شده، احتمال پخش مناسب نانو ذرات در ساختار پلیمری و وجود بلورینگی در نمونه­ها را نشان داد. نمونه­ها در آزمون DSC در محدوده­ی 50 تا ^oC250 با نرخ ^oC/min 10 حرارت داده شدند. در این آزمون دمای ذوب نواحی سخت و نرم و دمای انتقال شیشه­ای تعیین شدند. مطابق این آزمون با افزایش میزان نواحی سخت ترموپلاستیک پلی­یورتان، کاهش دمای انتقال شیشه­ای و افزایش دمای ذوب نواحی سخت، مشاهده شد. نمونه­ها در آزمون تنش- کرنش با نرخ کرنشmm/min 10 کشیده شدند تا نمودار تنش- کرنش آن­ها به دست آید. با مقایسه­ی منحنی­های تنش- کرنش مشاهده شد که در یکی از نسبت­های مولی نانوکامپوزیت ترموپلاستیک پلی­یورتان، با افزایش نانو خاک رس اصلاح‌شده، به دلیل ممانعت این نانوذره از تشکیل پیوند هیدروژنی بین زنجیرهای پلی­یورتانی، مدول یانگ و کرنش در نقطه­ی شکست کاهش می­یابد. این در حالی است که در نسبت مولی دیگر، با افزایش نانوذره میزان مدول یانگ افزایش یافته است.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد دامغان

دانشکده علوم پایه، گروه شیمی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد ״M. Sc״

گرایش: شیمی آلی

عنوان:

سنتز و شناسایی پلی(اتر- آمید)های فلوئوردار جدید مشتق از 2،′2- بیس (2- آمینو-4- تری­فلوﺋورو­متیل­فنوکسی)­- 1،′1- بای­نفتیل و انواع دی­اسیدها

استاد راهنما:

دکتر حسین بهنیافر

استاد مشاور:

دکتر سید قاسم آقاپور

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

چکیده……………………………………………………………………………………………….1

فصل اول:کلیات و مروری بر پژوهش­های اخیر……………………………………………………2

 مقدمه………………………………………………………………………………………………3

1-1- پلیمرهای با عملکرد بالا……………………………………………………………………..4

1-2- پلی­آمیدها …………………………………………………………………………………….7

1-3- نحوه سنتز آرامیدها…………………………………………………………………………..8

1-4- پلی­آمیدهای کلردار وفلوئور دار شده……………………………………………………….10

1-5- عوامل موثر بردمای تبدیل شیشه ای(T_g )………………………………………………..16

1-6- عوامل مؤثر بر دمای ذوب (T_m )……………………………………………………………17

1-7-ارتباط بین T_g و T_m………………………………………………………………………..

1-8- آنالیزهای حرارتی …………………………………………………………………………19

1-9- پلی­آمیدهای تجاری………………………………………………………………………….20

1-10-فعالیت نوری پلی­آمیدها ……………………………………………………………………24

1-11- پلیمرهای حاوی واحدهای بای نفتیل ……………………………………………………27

1-12- هدف پژوهش جاری……………………………………………………………………….38

فصل دوم: بخش تجربی …………………………………………………………………………39

2-1- مواد شیمیایی ………………………………………………………………………………40

2-2- دستگاهوری…………………………………………………………………………………40

2-3- سنتز مونومر…………………………………………………………………………….41

2-3-1- سنتز 2،΄2- بیس(4- تری­فلوئورومتیل-2-نیتروفنوکسی)-1،΄1- بای­نفتیل(FNPBN)….41

3-3-2- سنتز 2،′2- بیس(2- آمینو-4- تری­فلوﺋورو­متیل­فنوکسی)- 1،′1- بای­نفتیل AFPBN))……

2-4- سنتز پلیمرها………………………………………………………………………………43

2-5- تعیین گرانروی درونی محلول پلیمرها……………………………………………………44

2-6- تعیین حل پذیری پلیمرها…………………………………………………………………..45

2-7- سایر آنالیزها……………………………………………………………………………….45

فصل سوم :بحث و نتیجه­گیری………………………………………………………………….46

3-1- سنتز مونومر……………………………………………………………………………….47

3-1-1- سنتز 2،´2- بیس(4-تری­ فلوﺋورو­متیل-2- نیتروفنوکسی)-­1،´1- بای­نفتیل (FNPBN)…..47

‏3-1-2- سنتز 2،′2- بیس(2- آمینو-4- تری­فلوﺋورو­متیل­فنوکسی)- 1،′1- بای­نفتیل AFPBN))……

3-2- تهیه­ی پلی(اتر- آمید)های فلوئوردار…………………………………………………….54

3-3- بررسی برخی از خواص پلیمرها……………………………………………………….59

فصل چهارم: نتیجه ­گیری و پیشنهادات………………………………………………………

66 4-1-نتیجه ­گیری…………………………………………………………………………….67

پیوست1: طیف FT-IR بیس بتا نفتول سنتز شده……………………………………….68

پیوست2: واژه­نامه فارسی- انگلیسی………………………………………………………69

پیوست3: واژه­نامه انگلیسی- فارسی……………………………………………………..73

مراجع………………………………………………………………………………………………77

چکیده:

یک دی­آمین فلوئوردار جدید با نام 2،′2- بیس (2- آمینو-4- تری­فلوﺋورو­متیل­فنوکسی)­- 1،′1- بای­نفتیل (AFPBN) در سه مرحله با شروع از β-نفتول سنتز شد. در ادامه، پلی(اتر- ­آمید)های وابسته، حاوی گروههای تری­فلوئورو متیل با پلی­تراکمی شدن فعال شده با تری فنیل فسفیتِ AFPBN و چهار کومونومر دی­کربوکسیلیک اسید آروماتیک شامل ترفتالیک اسید، ایزوفتالیک اسید، 5,2-پیریدین­دی­کربوکسیلیک­اسید و 6,2-پیریدین­دی­کربوکسیلیک­اسید تهیه شدند. پلیمرهای بدست آمده، به طور کامل با روش­های طیف سنجی FT-IR و NMR شناسایی شدند. اثرات گروههای جانبیِ ­فلوئوردار متصل شده به زنجیرهای درشت مولکولی بر روی برخی از خواص پلیمرها از جمله حل ­پذیری، بلورینگی و مقاومت حرارتی مورد بررسی قرار گرفت. پلیمرهای بدست­آمده از AFPBN در حلال­های آلی مختلف همچون N- متیل-2- پیرولیدون (NMP)، N,N- دی­متیل­فرمآمید (DMF)، N,N- دی­متیل استآمید (DMAc)، دی­متیل­سولفوکسید (DMSO) حل پذیری عالی نشان دادند. نتایج حاصل از مطالعات XRD نشان داد که حضورگروههای CF₃ آویزان از زنجیرها،  نظم ساختاری آنها را تا حدود زیادی مختل کرده و باعث کاهش میزان بلورینگی ماکرومولکول­ها می­شود. مورفولولوژی پلی(اتر- آمید)ی بدست­آمده که توسط  تصاویرSEM  مشخص شده نشان داد که زنجیره ­های پلیمری حاصل به شکل میکروپلیت تشکیل شده­اند. گرمانگار TGA مربوط به پلیمر AFPBN/2,6-PDA به عنوان نمونه­ ای از این دسته پلی­(اتر- آمید)ها نشان داد که این پلیمرها از گرماتابی بالایی برخوردارند. مقدار T_g حاصل از پلات DSC همان پلیمر نیز تعیین شد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه دامغان

دانشکده شیمی

پایان نامه کارشناسی ارشد شیمی (معدنی)

عنوان:

سنتز و شناسایی لیگاند­های باز شیف مشتق شده از مشتقات سالیسیل­آلدهید و 3-آمینو استوفنون( X-Ph(OH)C=N-Ph-CO-CH₃ (X = Br, H, NO₂) L =) و کمپلکس­های Cu(II) آن­ها و بررسی تهیه نانو­ذرات اکسید مس از تجزیه حرارتی کمپلکس­های تهیه شده

استاد راهنما:

دکتر غلامحسین گریوانی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فصل اول- مقدمه…………………………………………………………… 1

1-1- بازهای­شیف………………………………………………………….. 2

1-1-1- معرفی باز­های شیف……………………………………………. 2

1-1-2- تاریخچه باز­های شیف…………………………………………… 3

1-1-3- نام­گذاری ترکیبات شیف…………………………………………. 4

1-1-4- انواع باز­های شیف………………………………………………. 5

1-1-4-1- باز­های شیف یک­دندانه………………………………………… 5

1-1-4-2- باز­های شیف دو­دندانه………………………………………… 6

1-1-4-3- باز­های شیف سه­دندانه…………………………………….. 6

1-1-4-4- باز­های شیف چهار­دندانه……………………………………. 7

1-1-4-5- باز­های شیف پنج­دندانه……………………………………… 8

1-1-4-6- باز­های شیف شش­دندانه……………………………………. 8

1-1-4-7- باز­های شیف هفت­دندانه…………………………………….. 9

1-1-5- باز­های شیف درشت حلقه……………………………………. 9

1-1- 6- باز­های شیف سالن…………………………………………… 11

1-2- کمپلکس­های باز شیف……………………………………………. 12

1-2-1- سنتز کمپلکس­های باز شیف…………………………………. 12

1-2-1-1- روش اول (روش مک کارتی)………………………………… 12

1-2-1-2- روش دوم (روش تمپلت)…………………………………….. 13

1-3- کاربرد کمپلکس­های باز شیف……………………………………. 14

1-4- روش­های شناسایی لیگاند و کمپلکس­های باز شیف…………. 15

1-5- مس……………………………………………………………… 16

1-5-1- کمپلکس­های مس……………………………………………. 16

1-5-2-کاربرد کمپلکس­های باز شیف مس………………………….. 17

1-5-3- مروری بر تحقیقات اخیر ترکیبات باز شیف کمپلکس­های مس…17

1-6- نقش کاتالیزوری کمپلکس­های باز شیف مس………………. 21

فصل دوم- تجربی…………………………………………………….. 22

2-1- مواد و دستگاه­های مورد استفاده ……………………………23

2-1-1- مواد مورد استفاده…………………………………………. 23

2-1-2- دستگاه­های مورد استفاده……………………………….. 23

2-2- تهیه­ی لیگاند­های باز شیف…………………………………. 23

2-2-1- تهیه لیگاند (L1)……………………………………………. 23

2-2-2- تهیه لیگاند (L2)……………………………………………. 24

2-2-3- تهیه لیگاند (L3)…………………………………………… 24

2-2-4- تهیه کمپلکس باز شیف Cu(L1)_{2……………………….}

2-2-5- تهیه کمپلکس باز شیف Cu(L2)_{2………………………}

2-2-6- تهیه کمپلکس باز شیف Cu(L3)_{2………………………}

2-2-7- تهیه نانو ذرات مس از تجزیه­ی حرارتی کمپلکس­های Cu(L1)₂،  Cu(L2)₂و Cu(L3)₂

فصل سوم- بحث و نتیجه گیری…………………………………… 27

3-1- مقدمه………………………………………………………… 28

3-2- تهیه­ی لیگاند­های باز شیفL2 ,L1  وL3…………………..

3-2-1- تهیه لیگاند­های باز شیف دو­دندانه­ای  L2 ,L1و L3……

3-2-2- شناسایی لیگاند­های باز شیف L2 ,L1وL3…………..

3-2-2-1- آنالیز عنصری (CHN) مربوط به لیگاند­های L1 وL3…

3-2-2-2- بررسی طیف FT-IR لیگاند­های باز شیفL2 ,L1  و L3…….

3-2-2-3- بررسی طیف H NMR ¹ لیگاند­های باز شیف L2 ,L1وL3……

3-2-2-4- بررسی طیف UV-Vis لیگاند­های باز شیف L2 ,L1 وL3……

3-2-3- کمپلکس باز شیف Cu(L1)₂………………………….

3-2-3-1- تهیه کمپلکس Cu(L1)₂……………………………

3-2-3-2- شناسایی کمپلکس ₂(Cu(L1…………………….

3-2-3-2-الف- طیف­سنجی FT-IR…………………………..

3-2-3-2-ب- آنالیز عنصری (CHN) ………………………………44

3-2-3-2-ج- طیف UV-Vis…………………………………….

3-2-4- کمپلکس باز شیف ₂(Cu(L2 ……………………….

3-2-4-1- تهیه کمپلکس ₂(Cu(L2…………………………..

3-2-4-2- شناسایی کمپلکس ₂(Cu(L2…………………..

3-2-4-2-الف- طیف­سنجی FT-IR…………………………..

3-2-4-2-ب- آنالیز عنصری (CHN)…………………………… 48

3-2-4-2- ج- طیف UV-Vis…………………………………..

3-2-5- کمپلکس باز شیف ₂(Cu(L3………………………

3-2-5-1- تهیه کمپلکس ₂(Cu(L3…………………………

3-2-5-2- شناسایی کمپلکس ₂(Cu(L3…………………

3-2-5-2-الف- طیف­سنجی FT-IR……………………….

3-2-5-2-ب- آنالیز عنصری (CHN) ………………………….52

3-2-5-2-ج- طیف UV-Vis…………………………………..

3-2-6- تهیه‌­ی نانو ذرات اکسید‌­های مس از تجزیه­‌ی حرارتی کمپلکس‌­های Cu(L1)₂،  Cu(L2)₂و   Cu(L3)₂

چکیده:

از واکنش 2-هیدروکسی بنزآلدهید، 5-برومو-2-هیدروکسی بنزآلدهید و 2-هیدروکسی-5-نیترو بنزآلدهید و 3-آمینو استوفنون در واکنش­های جداگانه به­ترتیب لیگاند­های باز شیف (E)-2-(3-ایمینواستوفنون) فنول =,L1 4-برومو (E) -2-(3-ایمینواستوفنون) فنول  L2=و (E)-2-(3-ایمینواستوفنون)4-نیتروفنولL3=   تهیه شده­اند. سپس واکنش این لیگاند­ها با استات مس(II) با نسبت مولی 1:2 در متانول (به­جز L3 در تتراهیدروفوران) تحت تقطیر برگشتی منجر به تشکیل کمپلکس­های باز شیف Cu(L1)₂،  Cu(L2)₂و Cu(L3)₂ شد. لیگاند­ها وکمپلکس­های باز شیف تهیه شده توسط آنالیز عنصری (CHN) و طیف سنجی FT-IR، UV-Vis و ¹H-NMR مورد شناسایی قرار گرفتند. همچنین تجزیه حرارتی کمپلکس­ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. الگویXRD ، پودر­های حاصل از این آنالیز تشکیل نانو ذرات اکسید مس با متوسط اندازه ذرات به ترتیب44، 23 و31 نانومتر را نشان داد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری

دانشگاه دامغان

دانشکده شیمی

پایان‌نامه کارشناسی ارشد شیمی (گرایش شیمی فیزیک)

عنوان:

شبیه سازی دینامیک ملکولی استخلافات پورفیرین و مطالعه کمی ساختار-ویژگی در آن ها

استاد راهنما:

دکتر داود عاجلو

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده:

تجمع ٨۵ استخلاف پورفیرینی مورد مطالعه قرار گرفته است. گزارشی از مطالعه­ی ترمودینامیکی و سینتیکی تجمع با تغییر استخلافات پورفیرین داده شده است. برای این کار از شبیه سازی دینامیک ملکولی، رابطه­ی کمی ساختار-ویژگی و داکینگ Docking)) استفاده شد. برای انجام این کار، شبیه سازی در دما­های مختلف تغییر یافته انجام شد. از داکینگ نیز برای به دست آوردن انرژی برهم کنش پورفیرین ها استفاده شد. از این انرژی­ها برای به­دست آوردن ثابت تعادل استفاده کردیم. رابطه­ی کمی ساختار-ویژگی را برای ٨۵ ترکیب انجام داده و از دو روش رگرسیون خطی چندگانه ((MLR و آنالیز مولفه های اصلی ((PCA برای پیش بینی­ها استفاده کرده و به پیش بینی­های خوبی دست یافتیم. ضریب هم­بستگی برای پیش­بینی ثابت سرعت و تعادل ٨۵ ترکیب به ترتیب ۶٣/۰ و ٩٢/٠ شد و با روش PCA با ضریب هم­بستگی ٩٠/٠ توانستیم ثابت تعادل را پیش بینی کنیم. به منظور انجام پیش بینی بهتر ثابت سرعت، ترکیبات  به دو دسته­ی اکسیژن دار و بدون اکسیژن تقسیم شد و و به ترتیب ضرایب رگرسیون ۸۹/0 و ۹۴/٠ برای آن­ها به­دست آمد. نتایج ارتباط کمی ساختار-ویژگی نشان داد که استخلافات دارای گروه­های هیدروکربن بیشتر، مسطح­تر، بزرگ­تر و هیدروفوب­تر سرعت تجمع بالاتر ی دارد.

مقدمه:

1-1- پورفیرین

پورفیرین­ها گروهی از ترکیبات آلی هستد که در طبیعت به صورت های مختلفی وجود دارند. یکی از معروف ترین پورفیرین­های شناخته شده، هم می باشد که همان رنگدانه ی موجوددر سلول­های خون است و کوفاکتور سلول­های هموگلوبین است. آن ماکرو سیکل­های هترو سیکلی است که از ۴ واحد پیرول تغییر یافته تشکیل شده است و اتم کربن آلفا­ی آن از طریق پل­های متین به هم متصل شده­اند ]1.[

هر چند که کمپلکس­های پورفیرین طبیعی برای زندگی ضروری هستند ولی پورفیرین­های سنتزی کاربرد­های محدود تری دارند. به عنوان نمونه کمپلکس­های مزو-تترا فنیل پورفیرین، انواع مختلف واکنش­ها را در سنتز آلی کاتالیز می­کنند ولی هیچ کدام از آن ها ارزش کاربردی ندارد. ترکیبات پورفیرینی در بلوک­های ساختمانی سوپرا ملکولی و الکترونی ملکولی مورد توجه زیادی قرار گرفته­اند. فتالوسیانین­ها که ساختار مشابه با پورفیرین دارند در مصارف تجاری به عنوان رنگ­ها و کاتالیزور­ها به کار می­روند. رنگ­های پورفیرینی سنتزی که در طراحی سل­های خورشیدی به کار می­روند موضوع جدید تحقیقات پیشرفته است. ساختار ملکولی پورفیرین در سال 1912 توسط کاستر پیشنهاد شد ]2[. در آن زمان تصور می­شد که چنین حلقه بزرگی ناپایدار است تا اینکه در سال 1929 فیشر[1] توانست با سنتز پروتوهم[2]  این ساختار مولکولی را برای پورفیرین تایید کند [3]. ساده­ترین ساختار پورفیرین که فاقد استخلاف­های جانبی می­باشد و پورفین[3] نامیده می­شود که در شکل 1-1 نشان داده شده ­است.

2-1- خواص پورفیرین­ ها

پورفیرین­ها آروماتیک هستد و به دلیل آروماتیسیته از قانون هوکل پیروی می­کنند. دارای 4n+2=π الکترون هستند که در ماکروسیکل مستقر شده است. بنابر این ماکروسیل­ها، سیستم های فوق العاده مزدوج هستند در نتیجه ی این امر، باند­های جذبی قوی در ناحیه­ی مرئی دارند و شدیدا رنگی می­باشند. اندازه­گیری گرمای سوختن و طیف بینی NMR پورفیرین­ها، آروماتیک بودن آن­ها را نشان می­دهد[4]. نام پورفیرین از کلمه ی یونانی purple به معنای بنفش آمده است. ماکروسیل آن ٢۶الکترون پای دارد.

امروزه داده­های بلور­شناسی نشان می­دهند که مولکول پورفیرین به طور کامل سخت و انعطاف­ناپذیر نیست، بلکه یک سیستم انعطاف پذیر با سد انرژی پایین برای تغییر شکل­های خارج­صفحه­ای[1]­ است و شکل هندسی آن به طور قابل توجهی تحت تاثیر برهم کنش­های بلوری بین مولکولی می­باشد به طوری که ساختار پورفیرین کاملا مسطح[2] بوده و ساختار تترافنیل پورفیرین کاملا چین­خورده[3] می­باشد [5].

با جایگزینی گروه­های مختلف در موقعیت­های مختلف β پیرولی یا مزو، از مولکول پورفین به پورفیرین می­رسیم. از طرفی ویژگی الکترونی استخلاف­ها از جمله الکترون کشندگی یا الکترون دهندگی سبب تغییر خواص پورفیرین­ها می­شود [6]. ترکیبات پورفیرینی که دارای دو هیدروژن بر روی نیتروژن­ها هستند، باز آزاد[4] نامیده می­شوند (شکل ١-2 الف). افزایش یک پروتون، منجر به تشکیل مونواسید[5] یا مونوکاتیون (شکل ١-2 ب) می­شود و افزایش یک پروتون دیگر، تشکیل دی­اسید[6] یا دی­کاتیون (شکل ١-2 ج) را می­دهد که در آن پورفیرین دارای بار ٢+ است. پورفیرین­ها می­توانند با از دست دادن دو هیدروژن خود در حالت باز آزاد، به صورت دی آنیون درآیند که در فرم دی­آنیون قادرند با یون­های فلزی ٢+ و ٣+ کمپلکس­های فلزی پورفیرین­ها را تشکیل دهند.

3-1- پورفیرین­ ها و ترکیبات مرتبط

پورفیرین بدون فلز در حفره اش نیز باز آزاد نامیده می­شود. بعضی از پورفیرین­های حاوی آهن هم نامیده می­شوند. هم حاوی پروتئین ها هموپروتئین­ها می­باشد که به طور گسترده­ای در طبیعت یافت می­شود. هموگلوبین و میوگلوبین دو پروتئین پیوندی اکسیژن هستند که حاوی پورفیرین­های آهن دار می­باشند. چندین هتروسیکل دیگر در ارتباط با پورفیرین وجود دارد. این هتروسیکل­ها شامل کورین­ها، کلرین­ها، باکتریو­کلرفیل­ها و کورفین­ها می­باشد.

از شبه پورفیرین­های طبیعی می­توان به کورین­ها[1] شکل(١-3) اشاره کرد. کورین­ها ماکروسیکل­هایی متشکل از چهار حلقه پیرولی هستند که از چهار اتم نیتروژن خود برای اتصال به فلز استفاده می­کنند. کورین­ها در این حالت تقریبا شکل مسطح مربعی دارند.  تفاوت اصلی کورین با پورفیرین، نبود یک اتم کربن متین است که اتصال دهنده دو تا از حلقه­­های پیرول است. این عامل، سبب به هم ریختن هندسه فلز مرکزی است و نیز باعث به وجود آمدن برخی خواص جالب برای کمپلکس مذکور است.

کلرین­ها بیشتر احیا شده، هیدروژن بیشتری نسبت به پورفیرین دارند و زیر واحد پیرولینی دارند. این ساختار در کلروفیل رخ می­دهد. جایگزینی دو زیر واحد از چهار زیر واحد پیرولی با زیر واحد پیرولینی، منجر به باکتریوکلرین­ها می­شود که در باکتری­های فتوسنتز کننده یافت می­شود. پروتوپورفیرین[1] (شکل١- 4) یکی از فراوان­ترین پورفیرین­های موجود در طبیعت است. از جانشین کردن کربن­های ۵، ١٠، ١۵و٢٠ پورفین با نیتروژن و اتصال حلقه­های پیرول با چهار حلقه بنزن ترکیب معروف رنگی، به نام فتالوسیانین (شکل١-5) حاصل می­شود. دو ترکیب مهم دیگر موجود در طبیعت کلروفیل[2] (شکل١-6) و ویتامین B₁₂ [7] (شکل١-7) می­باشند.

ماکروسیکل­های تتراپیرولی، که پورفیرین­ها دسته­ای از آنها هستند، در طبیعت جهت اتصال فلز در سیستم­های آنزیمی و کمپلکس­های مربوطه استفاده می­شوند و عهده­دار کارهای زیادی هستند. توانایی کاتالیزوری پورفیرین­ها به وضعیت الکترونی فلز مرکزی، هندسه حلقه پورفیرین و طبیعت لیگاندهای محوری بستگی دارد [8].

کمپلکس­های پورفیرین با آهن، کبالت، منگنز، مس و نیکل به عنوان فعال کننده O₂ شناخته می­شوند و فعالیت آنها در شیمی آلی فلزی بررسی شده است. به عنوان مثال می­توان از سیستم­های پورفیرینی استفاده ­شده در اکسایش کاتالیزوری از طریق اتصال با O₂ نام برد. سیتوکروم ۴۵٠P-، یک پورفیرین آهن موجود در سیستم­های زیستی، از مهم­ترین آنزیم­های اکسنده مورد مطالعه ­است. این آنزیم مدلی برای اکسایش­های شبه­زیستی[1] است [8].

با در نظرگرفتن مطالعات مربوط به مشتقات گوناگون پورفیرین­ها، فاصله­ ها و زاویه ­ها در اسکلت پورفیرین مقدار تقریبا ثابتی می­باشد. پورفیرین مسطح با توجه به قاعده زاویه و فاصله یک محور تقارن درجه چهار دارد.

پورفیرین­ها شامل انواع مسطح و تغییرشکل­یافته می­باشند. این ماکرومولکول­ها دارای خاصیت انعطاف­پذیری هستند. پورفیرین در حالت مسطح در پایین­ ترین سطح انرژی خود قرار دارد. از آنجا که انرژی کمی برای تغییر شکل پورفیرین لازم است، تحت شرایط مختلف نمی­توان ساختار آن را به سادگی پیش­بینی کرد. همچنین ساختار پورفیرین در محلول به دلیل نامشخص بودن برهم­کنش­های دقیق آن با حلال قابل پیش­بینی نیست.

4-1- یونیزه شدن پورفیرین ­ها

با افزایش قدرت الکترون کشندگی زنجیره­های جانبی پورفیرین خاصیت بازی آن کاهش می یابد. هسته پورفیرین با دو اتم نیتروژن پیرولینی (=N–) که توانایی جذب پروتون را دارند، به عنوان یک مرکز بازی دو ظرفیتی و با دواتم نیتروژن NH) –) پیرولی، که توانایی از دست دادن پروتون را دارند، به عنوان یک مرکز اسیدی دو ظرفیتی عمل می­کند. بنابراین هسته پورفیرین می­تواند هر دو نقش اسیدی و بازی را ایفا کند.

پورفیرین­ها به عنوان اسیدهای خیلی ضعیف عمل می­کنند. حالت­های خنثی حتی درمحلول های هیدروکسید سدیم غلیظ پایدارند ولی در حضور سدیم آلکوکسیدها، طیف جذبی حضور دی­آنیون را نشان می­دهد. قدرت بازی نیتروژن­های پیرولینی، از طریق یک ساختار رزونانسی، تحت تاثیر زوج الکترون­های غیر پیوندی نیتروژن­های پیرولی قرار می­گیرد.

5-1- عوامل موثر بر فعالیت پورفیرین­ ها

بسیاری از مطالعات انجام شده که به بررسی تاثیر عوامل موثر بر فعالت پورفیرین ها پرداخته است. تقریباً تمام واکنش‌هایی که توسط آنزیم­ها کاتالیز می‌گردند توسط متالوپورفیرین‌ها نیز کاتالیز می‌شوند. گزارش­های زیادی در مورد واکنش‌های هیدروکسیل­دار کردن هیدروکربن‌های اشباع، اپوکسایش آلکن‌ها، اکسیژن­دار کردن آلکین‌ها، اکسایش سولفیدها، هیدروکسیل­دار کردن ترکیبات نیتروژن‌دار، اکسایش الکل‌ها و آلدئیدها و بسیاری از واکنش‌های دیگر وجود دارد. مهم‌ترین این عوامل موثر عبارت است از پایداری متالو پورفیرین، نوع گونه حدواسط تشکیل شده، تاثیر استخلافات گروه های مختلف با وضعیت‌های متنوع الکترونی و فضایی بر روی حلقه پورفیرین  که ممکن است اتصال به حلقه‌های پیرولی یا حلقه‌های فنیلی باشد، اثر فلز مرکزی، تاثیر نوع اکسنده، – اثر لیگاندهای محوری[1] متفاوت از نظر الکترونی و فضایی و همچنین اثر غلظت لیگاند محوری به ‌کار رفته و اثر حلال که مورد توجه زیادی قرار دارد.

6-1- تجمع پورفیرین

فرایند تجمع ملکول­های رنگ دانه مربوط به طبقه­ی پورفیرین­ها و فتالو سیانین­ها در زمینه­های مختلف شامل فوتو­شیمی، بیوشیمی و الکترونیک نوری توجه زیادی را به خود جلب کرده است ].10-16.[ کنترل تجمع رنگدانه با هندسه­ی سازمان یافته خاص یکی از اهداف پیشرفت دانش بسیاری از واحد­های جمع آوری نور در فتوسنتز است. معیار اصلی برای فرآیند تجمع، نوع بر هم کنش­های غیر کووالانسی شامل تاثیرات خارجی و محیطی است که فرایند رخ می­دهد. توازن این بر هم کنش­ها می­تواند نوع تجمی که رنگدانه می­تواند در مجموعه­ی سوپرا ملکول مفروض فرض کند را تعیین کند.

دریافته اند که باز آزاد و متالو پورفیرین می تواند تجمعات مختلفی را شکل دهد و نیروی پیش برنده برای این کمپلکس­های ملکولی غیر کووالانسی می­تواند پیوند­های هیدروژنی، بر هم کنش­های واندر والسی، الکترواستاتیکی و تاثیرات هیدروفوبی باشد. این بر هم کنش ها نو آرایی ساختاری مونومر­هایی از قبیل بلوک­های ساختمانی برای ساختن تجمعات پورفیرینی را اجرا می­کند ]17[.

بنابر این تجمع می­تواند از طریق خود تجمعی در محلول هموژن شکل گیرد یا توسط تجمع در بعضی از محیط­های هتروژن مثل مایسل­ها  لیپوزوم­ها، پروتئین­ها، دندریمر­ها، مونو لایر­ها یا فیلم­های بولجت-لانگمویر القا شود.

در ساختار ملکولی تجمع یافته، ملکول­های مونومر به شیوه­ای آرایش می­یابند که ممان دو قطبی گذار بتواند به شدت بر هم کنش کرده و ودر نهایت باعث تغییر برجسته­ای در طیف الکترونی تجمع می­شود. در حقیقت طبق تئوری تهییج کاشا، جفت شدن ممان­های گذار دو قطبی ملکول­ها که موازی با خط اتصال مراکز ملکولی تراز یافته در تجمع است منجر به تجمع از نوعJ  می­شود. از طرف دیگر، تجمع نوع H زمانی سبقت می­گیرد که ممان­های گذار دو قطبی عمود به خط مراکز منجر به گذار الکترونی شیفت آبی مربوط به باند جذبی مونومر شود.

پورفیرین­ها طبقه­ی مهمی از ترکیبات شیمیایی را تشکیل می­دهند و گاهی اوقات از آن­ها به عنوانProbe  های طیف سنجی برای مطالعه ی پویایی و ساختار اسید های نوکلئیک استفاده می شود. مکانیسم بر هم کنش با DNA و BSA بسیار جالب است. این گونه خواص به طور مفصل تر مورد مطالعه و تحقیق قرار گرفته و به عنوان اتصال ساده، داخلی و خارجی با خود تجمعی طبقه بندی شده است. طبیعت بر هم کنش وابسته به تعداد پارامتر­ها، از قبیل ساختار پورفیرین، ترکیب DNA، قدرت یونی و حلال است. یک رفتار جالب در ترانس- بیس(N متیل پیریدینیوم ۴- ایل) دی فنیل پورفیرین اثبات شده که تمایل بیشتری نسبت به پورفیرین­های مشابه ساختاری اش نشان می دهد.پدیده ی تجمع از طریق روش های تجربی متنوع از قبیل طیف سنجیUV-VIS ، پراکندگی نور رزونانس  (RLS)و دورنگ نمایی دورانی، (CD) آشکار شده است ]18-21[.

هر چند که این روش­ها اطلاعات روشنی از ساختار­های بزرگ ایجاد شده از ملکول­های پورفیرین می­دهد ولی اطلاعات دیگری از سینتیک تجمع  پیش برنده و طبیعت کلاستر­های موجود نمی­دهد و بر این اساس ما شبیه سازی دینامیک ملکولی و مطالعه­ی سینتیکی تجمعات پورفیرینی را در این جا در نظر گرفته­ایم.

تجمع پورفیرین ها برای تشکیل کلاستر­های بزرگ به طور گسترده­ای به دلیل علاقه در زمینه­های شیمی و اهداف دارویی مورد توجه خاصی قرار گرفته است ]22-23[ . نیرو­ی اصلی پیش برنده در این تجمع بر هم کنش­های تجمعی л-л، بر هم کنش­های پیوند هیدروژنی بین ملکولی و واندروالس است. برهم کنش­ها به طور موثری با تغییرات ساختاری گونه­های درگیر مثل تغییر گروه­های عاملی روی ماکروسیل پورفیرین، یا طبیعت و ریخت شناسی ترکیبات تنظیم می­شود ]17[. خواص ویژه آن­ها باعث شده که از پورفیرین­ها به عنوان ترکیبات فعال در رادیولوژی و تصویر برداری رزونانس مغناطیسی برای تشخیص سرطان و به عنوان فتوسنتز کننده در درمان فتودینامیکی استفاده شود. پورفیرین ها فعالیت ضد ویروسی و ضد عفونت­های بیماری زا مثل HIV نشان می­دهند ]25.[

مساحت نسبتاً بالای صفحه مولکولی پورفیرین سبب بر هم­کنشهای بین مولکولی جهت داری می­شود که با تجمع مولکولهای پورفیرین همراه است [27-26]. با تجمع مولکول­های پورفیرین، خواص شیمیایی و نور­شیمیایی آنها نیز تحت تأثیر قرار می­گیرد. برای مثال مراحل جذب نور و انتقال بار در فرایند فتوسنتز در گونه­های تجمع یافته کلروفیل­ها صورت می­گیرد [28]. تجمع جهت­دار پورفیرین­ها ممکن است با بروز خواص مغناطیسی، رسانایی و کاتالیزوری بدیهی همراه باشد. تجمع پورفیرین­ها ممکن است در داخل محلول و یا در سطح یک بیوپلیمر نظیر DNA پلی­پپتید صورت گیرد [29].

علاوه بر این گزارشهایی مبنی بر بهره­گیری از فرایند تچمع پورفیرین­ها در سطح پلی­پپتید به عنوان حسگرهای شیمیایی در اندازه­گیری DNA و مقادیر کم برخی از فلزات واسطه گزارش شده است [30]. تجمع مولکولی پورفیرین آزاد، ناشی از برهم­کنش های p-p و از نوع بر هم­کنش­های غیر­کووالانس واندروالسی است. بطور کلی خود تجمعی پورفیرین­ها و متالوپورفیرین­ها از عوامل تعیین کننده خواص فیزیکوشیمیایی آنهاست. خود تجمعی پور­فیرین­ها و متالوپورفیرین­ها ممکن است با تشکیل دی­مر، اولیگومر و یا پلی­مر همراه باشد [31].  قطبیت حلال، نوع استخلاف­های جانبی، قدرت یونی و pH از عوامل تعیین کننده در میزان و نوع تجمع پورفیرین­هاست [28]. تجمع پورفیرین­ها ممکن است با تشکیل تجمع­های منظم یا بی­نظم همراه باشد. تجمع­های منظم از دو نوعند[29]: تجمع نوع H و تجمع نوعJ.. آرایش هندسی این دو نوع تجمع منظم در شکل 1-8 نشان داده شده است.

جهت تشخیص خود تجمعی پورفیرین­ها و متالوپورفیرین­ها از تکنیکهای متنوعی می­توان استفاده کرد که از مهمترین آنها طیف جذبی الکترونی، طیف نشری و پراکندگی تشدید یافته نور[1] است [32[.

رفتار پورفیرین­ها در حضور یونهای فلزی و یونهای مقابل آنها (, NO₃^– , Cl^– SO₄^2–) بررسی شده است. مشخص شده است که در حضور یونهای فلزی و در قدرتهای یونی پایین پورفیرین­ها به صورت J تجمع می­یابند و در حضور یونهای مقابل و در قدرتهای یونی بالا هر دو تجمع نوع J و  Hمشاهده شده است. با توجه به این نتایج پیشنهاد شده است که یونهای مقابل نقش مهمی در تشکیل این دو تجمع و تبدیل آنها به یکدیگر دارند [33].

فرایند تجمع شامل دو مرحله است: ابتدا تجمع­های H تشکیل می­شوند که با افزایش بیشتر قدرت­یونی به حالت J منتقل می­شوند. این اطلاعات توسط داده­های RLS و فلوئورسانس تأیید شده است [34].

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

…………………………………………………… 21

فصل دوم: مروری بر منابع

2-1-  مقدمه…………………………………………………………………………………………… 24

2-2- مروری بر مطالعات انجام شده در مورد روش استخراج با فاز جامد…………………………. 25

2-3- مروری بر مطالعات انجام شده در مورد جاذب­های کم هزینه ………………………………… 28

2-4- مروری بر مطالعات انجام شده در مورد استفاده از ضایعات چای به عنوان جاذب…………. 29

فصل سوم: مواد و روش­ها

3-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………. 33

3-2-  تجهیزات…………………………………………………………………………………………… 33

3-3- مواد مصرفی…………………………………………………………………………………….. 33

3-4- روش آماده سازی جاذب …………………………………………………………………………34

3-5- فرآیند استخراج……………………………………………………………………………………. 34

3-6- مدل شبکه عصبی مصنوعی ……………………………………………………………………..35

فصل چهارم: نتایج و بحث

4-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………..40

4-2- مدلسازی با شبکه عصبی مصنوعی………………………………………………………… 40

4-3- بهینه سازی استخراج فاز جامد………………………………………………………………. 41

4-4- آنالیز حساسیت ……………………………………………………………………………….48

4-4- مقایسه دادههای آزمایشگاهی و شبکه عصبی…………………………………………… 50

4-4-1- اثر pH بر استخراج………………………………………………………………………….. 50

4-4-2- اثر مقدار جاذب………………………………………………………………………………… 51

4-4-3- اثر غلظت شوینده بر استخراج………………………………………………………………. 52

4-5- بررسی عملکرد روش…………………………………………………………………………….. 53

4-5-1- منحنی کالیبراسیون………………………………………………………………………….. 54

4-5-2- حد تشخیص……………………………………………………………………………………. 54

4-5-3- فاکتور تغلیظ…………………………………………………………………………………… 55

4-6- آنالیز نمونه های واقعی…………………………………………………………………………. 55

4-6- نتیجه گیری………………………………………………………………………………………… 56

چکیده:

در این پژوهش، استفاده از ضایعات چای به عنوان جاذب ارزان قیمت و فراوان، جهت استخراج منگنز از نمونه­های غذایی مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از اسید استیک 5 مولار منگنز از نمونه­های غذایی استخراج و با اضافه کردن مقدار کمی از ضایعات چای به عنوان جاذب، منگنز آن استخراج شد. سپس با اسید نیتریک به عنوان حلال شوینده واجذب منگنز صورت گرفت. از طیف سنجی جذب اتمی شعله(FAAS) جهت تعیین مقدار یون منگنز استفاده شد. شبکه مصنوعی عصبی (ANN) جهت مدل سازی و بهینه سازی فرآیند استخراج مورد استفاده قرار گرفت. عوامل مؤثر بر استخراج از قبیل pH، مقدار جاذب، زمان استخراج و غلظت شوینده برای شویش منگنز از جاذب، پارامترهای ورودی بوده و پس از آموزش پس انتشار خطا (BP)، مدل ANN قادر به پیش بینی راندمان استخراج منگنز با یک تابع انتقال تانژانت سیگموئید در لایه پنهان و تابع انتقال خطی در لایه خروجی بود. حد تشخیص برای منگنز ng.g^-16/0 بدست آمد. سپس از این روش تحت شرایط بهینه، برای تعیین مقدار منگنز در نمونه­های حقیقی استفاده گردید.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.