Seyed Mojtaba Amininasab

In recent decades, concerns about water quality have increased as a serious challenge in the field of environment and public health. Population growth, industrial growth, and human activities have led to an increase in water pollutants and a decrease in the quality of water resources. In the field of water purification and water resources management, the use of natural polymers to remove pollutants has been recognized as a new and effective approach. The main goal of this project is to manufacture a composite based on wheat straw to remove pollutants and methylene blue dye effluent and heavy metals in laboratory conditions. This research was conducted in three stages. In the first stage, wheat straw particles were treated with methacryloxysilane, which contains silane groups on one side and acrylate on the other, for 24 hours under nitrogen gas at a temperature of 50 degrees Celsius, where the silane group reacted with OH groups on the surface of wheat straw and modified straw containing acrylate double bonds was obtained. In the second stage, modified straw was treated with; Maleic anhydride and glycidyl methacrylate (GMA) and azo bis isobutyronitrile (AIBN) initiator and ethyl acetate solvent were added and placed under nitrogen gas at 70 °C for 24 hours, which reacted with maleic anhydride and glycidyl methacrylate through a radical mechanism, which led to the synthesis of a copolymer containing anhydride and epoxy groups on wheat straw. In the third step, the synthesized diamine with MWS-Co(GMA-MA) copolymer in THF solvent was placed under nitrogen gas at 50 °C for 24 hours, which caused the NH2 group of diamine to break and open the anhydride and epoxy groups, the FPC polymer composite adsorbent was synthesized, which was used to remove pollutants by creating a network polymer full of holes and functional groups. To confirm and identify the final structure of the composite, a scanning electron microscope (FE-SEM) was used to examine the morphology, and a TGA was used to examine the thermal resistance. To investigate the mechanism and rate of adsorption, laboratory data and the results obtained using kinetic and isotherm models were used. The coordination of isotherm and kinetic models in this composite showed that this adsorbent has the best agreement with the Langmuir model and the second-order kinetic model. The adsorption process related to the methylene blue pigment was consistent with the second-order kinetic model and the Langmuir isotherm model. Using the FPC composite adsorbent powder, the best removal efficiency of 98.65% and adsorption capacity of 92.48 Milligrams per gram were obtained with an optimal concentration of 150 mg/L at pH=7, an optimal contact time of 4 hours and an adsorbent amount of 40 mg. Also, the adsorption rate of synthetic polymer FPC for metals Hg2+, Co2+, Pb2+, Cr3+ and Cd2+ was investigated. According to the results obtained, the highest removal efficiency R=96.3% was related to Hg2+ and the lowest removal efficiency R=79.25% was related to Pb2+. Finally, the synthesized polymer was used for antimicrobial activity against gram-positive and gram-negative bacteria, and the results showed that these compounds have favorable inhibitory effects.

Despite many advances in oral health education, the treatment of dental caries and related esthetics is a big problem part of dentistry every day. Dentists use restorative treatment when tooth tissue is damaged. Dental composites are organo-mineral filling biomaterials used for the restoration of damaged teeth. Today, resin-based dental composite materials are widely used in beauty and restorative dentistry. These materials are composed of three main components, Continuous phase including organic resin matrix, Dispersed phase containing mineral/organic filler and Coupling agent. In this project, a new dental composite was investigated through the synthesis of new resin and new fillers. At first, two types of resin based on carboxylic acid groups (aliphatic and aromatic) were synthesized. Then, in the next steps, modified fish bone powder was prepared as a natural filler. Modification of the surface of fish bone powder was done by acrylate silane to connect continuous and dispersed parts better. Finally, by performing several test steps, the desired dental composites were synthesized with two different thermal and optical curing methods. FT-IR, FE-SEM, EDX and TGA laboratory techniques were used to identify, investigate the structure and properties of the desired monomers and fillers. According to the results obtained from FT-IR analysis, the observation of the Si-O peak at 1066 cm-1 proved the modification of the surface of fish bone powder and the absorption peak of ether bonds confirm the exactitude of the synthesis of composite bonds. According to the thermograms obtained from TGA, the composite has good thermal resistance with the properties of dental composite. The amount of absorption is 9.3% and water solubility is 3.1% and these showed a low amount of water absorption and solubility, which is due to the presence of aromatic hydrophobic groups in the resin structure. Finally, the antimicrobial and toxicity properties of synthetic composites were investigated. The non-toxicity of the composite has been well proved, as well as the proximity of the numerical results of the antimicrobial analysis of the samples to the reference samples, the dental composite has antibacterial and antifungal properties, which is due to the presence of bone powder in the composite structure.

Nitrate is a compound that occurs naturally in the sediments of lakes, rivers and groundwater. Excessive consumption of nitrate is very harmful and affects blood oxygenation. Similar studies have shown that adults who drink water with high nitrate concentrations are more likely to develop diseases such as stomach cancer, diabetes, and infectious diseases. In this study, we synthesized polymeric polymer vinyl imidazole composites with 1 and 4 dichlorobutanes as network-forming agents, followed by potassium persulfate agent as network-forming agent for hydrogel synthesis Ten and composite final. The EDX, FE-SEM, FT-IR, TGA analysis were used to identify the synthesized composite. Also, the gel fraction percentage of the composite is about 73%. Then, the swelling of the hydrogel composite was measured with respect to time, and the results showed that swelling was increased by time increasing, until it reaches an equilibrium percentage.Also, Nitrate ion adsorbtion was stdise nder different time and concentration of nitrate ion at Ph=7. Nitrate ion adsorption increased with increasing contact time, and the active sites of the adsorbent reached equilibrium and were saturated, and also the absorption capacity increased with increasing initial concentration Nitrate ntile reach end maximum at 80mg/L. Antimicrobial properties of synthetic compounds in three concentrations of 30, 60 and 120 μg/ml in water solvent were tested against three gram-positive and three gram-negative bacteria by disk diffusion method, the results proved that IHP hydrogel in the prepared concentrations has a strong antibacterial effect. and this effect increased with increasing sample concentration. The antimicrobial effect of the IHP compound in all these cases was between two and four times stronger than the activity of the CRA compound. Also, in this study, synthetic compounds were injected as drugs in vitro to MCF7 (human breast cancer), HT29 (human intestinal adenocarcinoma) and A341 (human skin cancer) cells. The results showed that IHP hydrogel has more inhibitory effect than CRA on all three tested cell lines. According to the obtained results, it seems that the results of MTT assay in our study confirm that the most inhibitory effect of IHP is on MCF7 breast cancer cells, so that its effect (IC50 = µM3/92, the maximum effect inhibition 71.45%), several times stronger than CRA (IC50 = µM7.380, maximum inhibitory effect 54.18%) has been observed.

Bone defects can occur for various reasons such as aging, tumor, trauma, infection, surgery or other congenital diseases. Bone grafting is one of the most common strategies used to treat bone defects, where bone grafting is widely used for bone regeneration in orthopedic surgeries. An ideal bone graft should enhance the bone healing process with optimal stability and durability, along with properties including osteogenesis, bone induction, and bone conduction. Bone conduction has a wide range of applications, including for the growth and proliferation of bone cells, as well as conducting bone to reduce problems associated with bone repair and regeneration. In this research, fish bone powder was first modified using 3-aminopropyltriethoxysilane, Then by adding aniline in the vicinity of ammonium persulfate in acetic acid solvent, polymer with polyaniline end group (PANI-MFB) was made. For the polymer (PANI-BMFB), Aminated fish bone powder with 3,5-diaminobenzoic acid compound dispersed in NMP solvent, And then, pyridine and triphenylphosphite were added to it which led to the synthesis of highly branched polymer containing terminal amine. In the following, by reacting the highly branched polymer with aniline in the vicinity of ammonium persulfate in acetic acid solvent, the final highly branched polymer containing polyaniline end groups(PANI-BMFB) was synthesized. FT-IR, FE-SEM, EDX and TGA analysis were used to identify the synthesized compounds. Finally, the conductivity of all 5 samples (FB, MFB, PANI-MFB, BMFB, PANI-BMFB) was studied. which showed that the PANI-BMFB composite is conductive and has more conductivity than the PANI-MFB composite, which is due to the multi-branched composition and the presence of more polyaniline on its surface. Also, FB, MFB, BMFB materials are insulating and their conductivity is zero. which proved that these materials have been correctly synthesized and turned into a conductive material. Also, absorption and reabsorption (release) of morphine, which is used to reduce pain and control it, was investigated by the final composite (PANI-BMFB), which showed that this polymer has the ability to absorb about 97% and reabsorb about 95% of morphine. Finally, the antimicrobial properties and toxicity effect of (PANI-MFB) and (PANI-BMFB) composites on normal body cells were investigated. which showed that PANI-MFB polymer has moderate activity against some microorganisms, but the antimicrobial activity of PANI-BMFB polymer is two to four times stronger than PANI-MFB. It seems that after branching and forming the PANI-BMFB compound, the antimicrobial activity of the compound becomes stronger

Copper is used in variety of industries, such as electronics, electroplating, and metal processing. The wastewater generated from these industries can have very harmful effects on humans and the enviroments. One of the methods of recovering and treating industrial wastewater is microbial fuel cells (MFCs), which are a novel bioelectrochemical technology that uses microorganisms to convert the chemical energy of organic matter into electricity. It is possible to recover metals from wastewater contaminated with heavy metals along with the simultaneous production of energy using a microbial fuel cell. In this study, the recovery of Cu(II) and electricity production using a double chamber MFC with three different cathode electrodes, including carbon cloth (CC), reduced graphene oxide modified electrode (CC/rGO), and reduced graphene oxide and polyaniline modified electrode (CC/rGO/PANI), were investigated. The maximum power density of MFC for CC, CC/rGO, and CC/rGO/PANI electrodes was 710 mW m-3, 748 mW m-3 and 981 mW m-3, respectively. In general, in terms of copper recovery and electricity generation, the CC/rGO/PANI electrode showed better performance due to the synergy of rGO and PANI. In the following, the performance of the microbial fuel cell with the CC/rGO/PANI cathode electrode was investigated at other concentrations and times. At the concentration of 100 mg/L, it was able to recover 97.39% of Cu(II) after 48 hours.

-

Contamination of water sources with nitrate ions due to human activities and the use of these polluted waters in agriculture and other human uses is one of the most important concerns of human society. The World Health Organization has declared the maximum permissible concentration of nitrate ions in drinking water to be 50 mg/L. The high concentration of nitrate ions in drinking water causes various diseases, including methemoglobinemia in infants and various types of cancer in adults. Therefore, the removal of nitrate ions from water sources is important. In this research, the synthesis of polymer composite based on polyvinyl chloride and natural polymer of fish bone powder has been discussed to separate and remove nitrate ion from water. First, fish bone powder by methacryloxypropyltrimethoxysilane, and polyvinyl chloride using vinylimidazole were modified by separated reactions. Finally, the final adsorbent was synthesized from the reaction of modified products. FT-IR, FE-SEM, XRD and TGA analyzes were used to characterization of the synthesized compounds. Also, the amount of nitrate ion absorption was studied in different operating conditions, including contact time, pH of the medium, initial concentration and amount of adsorbent in two forms of powder and membrane. The best removal efficiency by PVI-MFB composite powder adsorbent was obtained 94.87% with an adsorption capacity of 71.15 mg/g at pH=7, an initial nitrate ion concentration of 60 mg/l, contact time of 90 minutes and the amount of adsorbent equal to 0.04 g. Also, the best removal efficiency of PVI-MFB composite membrane adsorbent was obtained 89.8% with an adsorption capacity of 67.35 mg/g at pH=7, an initial nitrate ion concentration of 60 mg/l, contact time of 90 minutes and adsorbent amount of 0.04 grams. Investigation of selectivity coefficient of removal of nitrate ion in the presence of competing ions was compared by PVI-MFB adsorbent and it was found that among ammonium chloride, sodium phosphate, sodium bicarbonate and magnesium sulfate ions, the most disturbance is related to bicarbonate ion and the least disturbance is related to It is a phosphate ion. In addition, the kinetic and isotherm models of the adsorption mechanism were studied. The absorption process in both of powder and membrane states of adsorbend was consistant with the second order kinetic model and the Langmuir isotherm model. Finally, the antimicrobial properties of both forms of adsorbents were investigated by the disk diffusion method

Hydrogels are three-dimensional network polymers that are hydrophilic and porous which able to absorb and hold a large amount of water or biological fluids and due to their biocompatibility, biodegradability, porosity, specific surface area, and non-toxicity, are used as drug carriers for controlled release. In first study first, tragacanth gum was modified by glycidyl methacrylate. In the next step, silica nanoparticles were amined in reaction with 3-(triethoxysilane)-propylamine, and further amidation reactions took place using the combination of 3,5-diaminobenzoic acid in the presence of triphenyl phosphine and pyridine in NMP solvent and highly branched polymer was made with amine end groups. At the end, CHP hydrogel was synthesized from the reaction of modified tragacanth with this product. In order to identify the synthesized compound, FT-IR, FE-SEM, XRD, and TGA analyses were used. According to the results, the swelling behavior of the prepared hydrogel showed a significant dependence on pH and immersion time. Finally, a synthetic hydrogel based on tragacanth was used for the controlled release of the drug quercetin drug. The concentration of adsorbed quercetin by adsorbent was measured using a spectrophotometer at a wave length of 374nm. Also, the absorption amount of the quercetin drug was studied in different operating conditions, including contact time and initial concentration. The best loading efficiency of quercetin by the CHP hydrogel adsorbent was 95.16% with an adsorption capacity of 38.06 mg/g at pH = 7, an initial concentration of 40 mg/L, a contact time of 10 hours, and an adsorbent amount of 0.02 g. Also, a study was conducted on the kinetic and isothermal models of the absorption mechanism. The absorption process of quercetin was consistent with the Langmuir isotherm model and the second-order kinetic model. The results showed that the drug was released quickly in the early going and that CHP hydrogel is suitable for the controlled drug delivery of quercetin

استفاده از منابع آبی آلوده به یون نیترات در کشاورزی یکی از نگرانی های مهم در جامعه بشری است. حداکثر غلظت مجاز یون نیترات در آب آشامیدنی مطابق با سازمان بهداشت جهانی(World Health Organization) برابر با 50 میلی گرم بر لیتر است. بیماری متهموگلوبینمیا در نوزادان و انواع مختلف سرطان ها در بزرگسالان ناشی از غلظت بالای یون نیترات در آب آشامیدنی می باشد. به همین دلیل، حذف یون نیترات از منابع آبی بسیار اهمیت دارد. در این تحقیق، سنتز نانوکامپوزیت هایی بر پایه نانوذرات اکسیدآهن برای جداسازی و حذف یون نیترات از آب مورد مطالعه قرار گرفت. در ابتدا 2 نوع مایع یونی با واکنش بین ترکیبات آمینی (تری اتیل آمین و 1-متیل ایمیدازول) با 3-کلرو پروپیل تری متوکسی سیلان سنتز شد. در ادامه به روش سل-ژل، سطح نانوذرات Fe2O3 توسط این مایع های یونی اصلاح شدند و جاذب های نهایی تهیه شدند. برای شناسایی ترکیبات سنتز شده، آنالیز های FT-IR، FESEM و TGA استفاده گردید و مقادیر جذب یون نیترات در پارامترهای مختلف از جمله زمان تماس، pH محیط، غلظت اولیه یون، مقدارجاذب مورد بررسی قرار گرفت. بهترین بازده حذف جاذب نانوکامپوزیت Fe2O3 اصلاح شده با مایع یونی شامل تری اتیل آمین و 1-متیل ایمیدازول به ترتیب 16/89 و 83/95 درصد در شرایط مشابه pH اولیه 7 و دمای محیط (C°25 ~) با غلظت اولیه یون نیترات 30 میلی گرم بر لیتر، زمان تماس 40 دقیقه و مقدار جاذب برابر با 30 میلی گرم به دست آمد. بررسی ضریب گزینش پذیری حذف یون نیترات با وجود یون های رقیب به وسیله جاذب های نانوکامپوزیت مقایسه شد. نتایج نشان داد که وجود یون های رقیب باعث کاهش میزان حذف یون نیترات شده و بیشترین مزاحمت مربوط به یون بی کربنات و کمترین مزاحمت مربوط به یون فسفات به دست آمد. بعلاوه، مدل های سینتیک و ایزوترم مکانیسم جذب بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان داد که فرآیند جذب در هر دو جاذب با مدل سینتیک درجه دوم و مدل ایزوترم لانگمویر تطابق بیشتری دارد. در پایان خواص ضدسرطانی هر دو جاذب بررسی گردید و اثر مهارکننده گی ترکیبات با روش MTT در برابر رده های سلولی A375، HT29 و HFF مورد ارزیابی قرار گرفت. هر دو ترکیب اثر ضدتکثیری قوی در برابر سلول های A375 نشان دادند. ارزیابی ها اثبات می کند که هر دو ترکیب اثر بخشی بسیار قوی تری در برابر سلول های سرطانی نسبت به سلول های نرمال داشته اند که این مزیت مهمی برای ترکیبات سنتزی می باشد.

Dynamic materials have special bonds and interactions that can be reversibly broken and modified under certain conditions or stimuli. In the meantime, ionic polymeric materials benefit from the dynamic nature and reversibility of electrostatic interactions. Therefore, in this study, a polymer hydrogel composite containing chimosan-bound imidazolium was prepared to remove nitrate from water. To make the final composite, dinitro synthesis and then diamine were prepared. Then, the synthetic diamine monomer was combined with chitosan in the presence of glyoxal and formaldehyde. FT-IR, 1H-NMR, FE-SEM and EDX analyzes were used to investigate and identify the structure of synthetic and composite monomers. TGA analysis was also used to evaluate the thermal resistance of the prepared samples. Eventually, a chitosan-based synthetic composite was used to extract and remove nitrate ions from water. Using a spectrophotometer at 220 and 275 nm wavelengths, the concentration of nitrate ions in aqueous solution was measured by the desired adsorbent. The amount of removed nitrate ions was investigated under different operating conditions such as ambient pH, contact time, initial concentration of solution containing nitrate ions and the amount of adsorbent. The best removal efficiency of synthetic composite polymer is 97.75% and the best adsorption capacity is 85.53 mg / g with initial nitrate ion concentration of 70 mg / l, at pH = 7 and adsorbent amount of 40 mg and contact time 40 minutes Was obtained. To investigate the selectivity coefficient, the removal of nitrate ion in the presence of competing ions by composite was compared. The presence of competing ions reduces the removal of nitrate ions, which is the most disturbance related to bicarbonate ion and the least disturbance is related to phosphate ions. In addition, kinetic and isothermal models of the adsorption mechanism have been investigated. The adsorption process for nitrate ion removal was consistent with the second-order kinetic model and the Langmuir isotherm model. Finally, the anti-cancer properties of the prepared composite were studied. The anti-cancer results showed that the synthetic composite polymer composition has a very strong and promising effectiveness on MCF7 cell line (IC50 = 80/4 µM).

Water is the most valuable stored of all natural resources on earth.Any change in the chemical, physical and biological properties of water, which has detrimental effects on human health and living organisms, can be described as water pollution. One of the pollutants that contaminates water is pesticides. Many of these pesticides are stable and can be transmitted in the air. The level of pesticides in water has increased due to their overuse in modern agriculture. The Project of this study was prepare a branched copolymer to removal if two pesticides, diazinon and Phosalone, in vitro. In this project, using benzoyl peroxide initiator, glycidyl methacrylate-maleic anhydride copolymer was synthesized by free radical polymerization at the right time and temperature under nitrogen gas. The titanium dioxide nanoparticles were then modified with 3- (triethoxy silane) propylene amine to give the end of the particle an amine. Then 3 , 5 diamino benzoic acid in the presence of triphenyl phosphite and aging in NMP solvent were used to prepare the hyper branched nanoparticles, Until an amide reaction occurs and we have a branched nanoparticle with amino terminals. In the next step, the reaction between the terminal amino groups of the branched polymer was performed with a copolymer made in THF solvent, under nitrogen gas and at a suitable temperature. Finally, a nanocomposite adsorbent was made. FT-IR was used to study the structure of the modified nanoparticles and SEM was used to study the morphology of the nanocomposite. Using a spectrophotometer at 254 and 265 nm, the concentration of pesticides in aqueous solution was measured by the adsorbent. Experimental data were used to investigate the mechanism and rate of uptake. The results were performed using kinetic and isotherm models. The adsorption process for both diazinon and Phosalone pesticides was consistent with the second-order kinetic model and the Langmuir isotherm model. The best efficiency for nanocomposite adsorbent based on titanium dioxide nanoparticles related to diazinon with 96.59% removal percentage, 60.368 mg / kg adsorption capacity, and for Phosalone pesticide with 91.48% removal percentage, 57.175% adsorption capacity Mg / kg duration 70 minutes, concentration 100 mg / l, temperature 25 ° C, pH = 6 and the amount of adsorbent is 40 mg. Finally, the anti-cancer properties of the synthesized nanocomposite were investigated. The anti-cancer results showed that the adsorbent of polymer nanocomposite has a very strong and promising effect on HT29 cell line (IC50 = 17.4 µM), maximum inhibitory effect of 88.57% .

Diclofenac is known as non-steroidal anti-inflammatory drugs. This drug often helps to improve the patient's condition by relieving symptoms such as headache, reducing inflammation and relieving pain. This drug increases environmental risks after being excreted from the body and entering surface waters, therefore, removing them from surface waters is essential. Due to the non-biodegradation of pharmaceutical pollutants, advanced purification methods such as surface adsorption or the use of nanomaterials, which are a cost-effective method for the complete destruction of pharmaceutical pollutants in wastewater, are proposed as a safe alternative to existing methods. Among the different types of natural absorbents, the use of fish bones along with nanomaterials is a suitable and inexpensive method that is environmentally friendly and has been recognized as organic materials for absorption processes. Therefore, in this research, the efficiency of fish bone powder absorbent in order to remove diclofenac pollutant and also placing fish bone powder absorbent on nano materials in two ways, electrospinning of nano fibers and ultrafiltration membrane, in order to remove diclofenac pollutant in continuous and discontinuous mode and also reusability They have been discussed in order to remove the pollutant. The properties of absorbent powder (MFB-PVC) were investigated using XRD-FESEM-FT-IR-TGA analysis. Electrospun nanofibers and ultrafiltration membrane containing adsorbent were analyzed separately using FE-SEM-EDX-FT-IR analysis. In this study, the effect of parameters of adsorbent dose, diclofenac concentration and time have been investigated, as well as modeling and optimization of the adsorbent process using central composite design (CCD) in the response surface method (RSM) to analyze the results and optimize The operating conditions of the experiment were used to achieve the optimal point of diclofenac removal from the wastewater. In optimal operational conditions based on the central composite design, the pollutant concentration value is 12 ppm, the adsorbent dose is 0.2 g/l and the time is 22.6 (minutes), which finally achieved 92% destruction. In another case, i.e. fixing the adsorbent on nanomaterials by electrospinning method in continuous and discontinuous mode, the amount of pollutant removal reached 85% for the discontinuous mode and 37% for the continuous mode. Also, the possibility of reusing electrospun nanofibers The adsorbent containing diclofenac pollutant was investigated in discontinuous mode, which had the ability to be reused up to seven times, and in this study, the effect of the variables of adsorbent dose, concentration of diclofenac pollutant, and contact time were investigated. In the next state, i.e. fixing the adsorbent on the ultrafiltration membrane and placing it inside the membrane cell device, the diclofenac pollutant removal test was performed in a continuous state, in the tests performed on the parameters; Pressure, pollutant concentration, time have been used to achieve 85% destruction. In this case, the ability to reuse the membrane to remove the pollutant was discussed.

در این پژوهش، یک ترکیب ساختاری دی آمین حاوی گروه های پیریدین و کربازول تهیه شده و در ادامه پلی آمیدها و پلی ایمیدهای مربوطه از واکنش پلیمری شدن مستقیم این دی آمین، با ترفتالیک اسید، آدیپیک اسید و پرومیلیتیک دی انیدرید سنتز شدند. همچنین نانوکامپوزیت های پلی آمیدی –پلی ایمیدی با نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن تهیه شده و ساختار دی آمین سنتز شده با آنالیزهای FTIR و 1HNMR شناسایی شد. پلیمرهای سنتز شده با آنالیزهای FTIR و آنالیز عنصری CHN مشخصه یابی شده و خصوصیات حرارتی، گرانروی، قابلیت جذب فلزات سنگین و خواص آنتی باکتریالی آنها بررسی شد. پلی آمیدها و پلی ایمید سنتز شده حلالیت مناسبی در حلال های بدون پروتون قطبی داشته و دمای انتقال شیشه ای (Tg) را در محدوده 214-273 درجه سانتی گراد و درصد زغال باقیمانده را بین 61 تا 63 درصد نشان دادند. همچنین میزان جذب پلیمرهای سنتزی PAT و NCPATدر مورد فلزات Hg2+ ,Co2+ ,Pb2+ ,Cr3+ وCd2+ بررسی شده و نتایج نشان داد که نانوکامپوزیت NCPAT عملکرد بهتری در مقایسه با پلی آمید PAT دارد. در نهایت از تمامی پلیمرهای سنتز شده برای فعالیت ضد میکروبی در برابر باکتریهای گرم مثبت و گرم منفی استفاده شد و نتایج نشان داد که این ترکیبات اثرات بازدارندگی مطلوبی دارند.

In this research project, a series of novel heat-resistant xanthene-based polyimides and polyamides, including ether linkages, pendant rings, imidazole rings, and fluorene segments, were first synthesized by direct polymerization of diamine monomers with dicarboxylic acids and various common dianhydrides. Various techniques such as FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR and elemental analysis (CHN) were used to identify and final approval the obtained structural monomers and polymers. Thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) were used to evaluate the thermal resistance of polymers. The results emphasize that these prepared polymers had excellent thermal resistance. Polyamides and polyimides showed fluorescence emission by UV irradiation. Polyamides and polyimides have high melting point (Tm) and glass transition temperature (Tg) due to their rigid structure and strong chain interactions. These in turn reduce their solubility in organic solvents and impair their processability. Therefore, their application in various fields is limited. With this in mind, it can be said that the introduction of flexible ether linkages (-O-), aromatic systems, bulky and polar side groups such as trifluoromethyl (-CF3), xanthene group, bulky pendant groups containing imidazole ring and spiro structures (cardo) into the backbone of polyimides and polyamides hinder polymer chains from approaching each other and prevents from their packing; therefore, all of them had good solubility in common organic solvents including DMSO, NMP, DMF and DMAc. Using XRD analysis, the crystalline structure of all polymers was studied and the obtained patterns showed that these polymers are flexible due to their amide, imide groups and etherlinkages, as well as the presence of bulky groups and the creation of space between polymer chains by them had amorphous property. Relevant polymers are subject to rapid heat degradation due to their organic part in their main structure. Therefore, in another part of this work, a series of polyimide and polyamide nanocomposites including modified graphene oxide, silicon dioxide, titanium oxide and zinc oxide nanoparticles were prepared. Nanoparticles with a weight percentage of 20 w% relative to the weight of the polymer were evenly dispersed in the polymer fabric and the corresponding nanocomposites were successfully synthesized. TF-IR, XRD, FE-SEM, EDX and TGA analyzes were used to identify different nanocomposites. The results of TGA show that the presence of nanoparticles as fillers in the polymer phase increases the thermal resistance of the polymer. The presence of heterocyclic rings (xanthene and imidazole) has given these polymers and prepared nanocomposites good antimicrobial properties against gram-negative and gram-positive bacteria and fungi. Studies have shown that nanocomposites have better inhibitory properties than polyimide or polyamide against bacteria and fungi due to their nanoparticle fraction. In another part of the work, a series of polyimides and polyamides as well as related nanocomposites was used due to having different functional groups as suitable sites for chelating with heavy metals (Cr6+, Hg2+ and Co2+) as the adsorbents for the extraction of these pollutants from the aqueous solution with an initial concentration of 20 ppm and pH = 7-8. The results indicate that nanocomposites had a higher adsorption capacity than the polymers themselves. In the final part of the work, polyimides and polyamides with fluorene fraction were used as adsorbents to remove methylene blue dye contaminants from aqueous solution with concentrations of 10 ppm and pH = 7. Also, the anti-cancer properties of two samples of these polymers against A431 and TH29 cancer cell lines as well as normal HFF cell line were investigated.

آلاینده های رنگی حاصل از صنایع مختلف به علت تجزیه ناپذیری زیستی، سمیت بالا و تجمع در سلول های جانوران، گیاهان و انسان ها تهدیدی جدی برای سلامت انسان و محیط زیست محسوب می شوند. سیستم های آبی به طور طبیعی دریافت کننده ی نهایی این رنگزاها هستند. لذا به منظور حفظ سلامت انسان و محیط زیست، باید قبل از ورود این رنگزاها به آب های جاری، از پساب حذف گردند. هدف از این تحقیق، تهیه پلیمر پرانشعاب دارای گروه های انتهایی اسیدی و آمیدی بر پایه نانو ذرات اصلاح شده توسط ترکیب سیلان دار جهت حذف دو رنگدانه به نام های متیلن بلو و بنفش کریستال در شرایط آزمایشگاهی می باشد. در این پژوهش ابتدا کوپلیمر(متیل متاکریلات – مالئیک انیدرید) به وسیله پلیمریزاسیون رادیکال آزاد از واکنش مونومرهای متیل متاکریلات و مالئیک انیدرید درحضور آغازگر بنزوئیل پراکسید تحت تاثیر جو نیتروژن و در دمای 80 درجه سانتی گراد تهیه گردید. در مرحله بعد ابتدا نانو ذرات سیلکا در واکنش با آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان آمین دار شد و در ادامه با استفاده از ترکیب 3و 5 دی آمینو بنزوئیک اسید درحضور تری فنیل فسفین و پیریدین در حلال NMP واکنش آمیدی شدن اتفاق افتاد و پلیمر پرانشعاب نهایی با گروه های انتهایی آمین ساخته شد. در مرحله بعد واکنش بین گروه های آمین انتهایی پلیمر پرانشعاب با کوپلیمر متیل متاکریلات – مالئیک انیدرید در دمای 60 درجه و در حلال NMP انجام شد. سپس پلیمرهای پرانشعاب با گروه های انتهایی اسیدی یا آمینی به عنوان جاذب برای حذف رنگدانه ها مورد استفاده قرار گرفت. در این مرحله گروه های آمین با بخش انیدریدی کوپلیمر واکنش داد و اتصالات کووالانسی بین بخش پلیمر پرانشعاب و کوپلیمر ایجاد گردید. پلیمرهای انشعاب دار سنتز شده به دلیل دارا بودن جایگاه های پر انشعاب جهت حذف رنگدانه های متیلن بلو و بنفش کریستال از آب مورد استفاده قرار گرفت. همچنین شرایط بهینه در حذف رنگدانه ها برای بررسی کارایی جاذب کامپوزیتی مانند غلظت اولیه رنگزا، مقدار جاذب، PH، دما و زمان تماس بررسی شد. برای شناسایی ساختار دو جاذب از دستگاه FT-IR و همچنین برای بررسی ریخت شناسی جاذب از دستگاه میکروسکوپ الکترونی (SEM) استفاده گردید. داده های آزمایشگاهی و نتایج مربوطه با استفاده از مدل های ایزو ترم و سینتیک برای بررسی مکانیزم و سرعت جذب مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته شد. فرآیند جذب مربوط به هر دو رنگدانه متیلن بلو و بنفش کریستال با مدل سینتیک مرتبه دوم و مدل ایزوترم لانگمویر مطابقت داشت. بهترین بازده برای پلیمر انشعاب دار بر پایه نانو ذره سیلیکا مربوط به رنگدانه بنفش کریستال با درصد حذف 39/94 درصد، ظرفیت جذب 98/117میلی گرم بر گرم، و برای رنگدانه متیلن بلو با درصد حذف 75/90درصد و ظرفیت جذب 43/113میلی گرم بر گرم مدت زمان 8 ساعت، غلظت 40 میلی گرم بر لیتر، دمای °C 25، 6pH= و مقدار جاذب 40 میلی گرم است. در نهایت خواص ضد سرطانی کامپوزیت های سنتزی مورد بررسی قرار گرفت. خاصیت ضد تکثیر پلیمرSiO2@HPB نسبت به سه رده سلولی تست شد و نتایج نشان داد که اثر بخشی امید بخشی برای پلیمر سنتزی بر روی A375 ( µM5/2IC50 = ، ماکزیمم اثر بازدارندگی 87/72%) وجود دارد.

دریافت انرژی از محیط و تبدیل آن به برق می تواند به مشکل جهانی ناشی از کمبود انرژی بپردازد و بنابراین در برآورد تقاضای جهانی برای انرژی های تجدیدپذیر و سبز بسیار مهم است. در نیم قرن اخیر، توسعه الکترونیک به سمت کوچک سازی و قابل حمل شدن پیش رفته است. در این پژوهش از اثر هم افزایی فرایند الکتروریسی و نانو ساختارهای g-C3N4 و POM به منظور تقویت فاز β پلیمرPVDF استفاده شد. فرآیند الکتروریسی منجر به نظم و هم راستا شدن نانوالیاف و نانوصفحات شده و در نتیجه، نظم ساختاری منجر به تقویت فاز β پلیمرPVDF می شود که خود کارایی الکتروشیمیایی را در کاربردهای TENG تقویت خواهد کرد. برای این کار درصدهای وزنی مختلف PVDF بررسی شد و %wt 15 برای الکتروریسی انتخاب شد. محلول کامپوزیت PVDF-g-C3N4 در غلظت های مختلف 0، 1، 3، 5، 7 و 10 درصد نسبت به محلول پلیمری PVDF تهیه شد. همچنین، تهیه محلول کامپوزیت پلیمری PVDF/POM در غلظت-های 5، 10، 20 و 30 درصد نسبت به محلول پلیمری PVDF تهیه شد. خصوصیات فازی الیاف با استفاده از آنالیزهای FT-IR، SEM-EDX، XRD و DSC مورد بررسی قرار گرفته شد. نتایج نشان داد فاز α کاهش و فاز β افزایش یافته است. درصد فازβ در نانوالیاف کامپوزیتی %3 PVDF-g-C3N4 به %92 رسیده است. بغلاوه، کارایی این نانوساختارها در TENG بررسی شد. حداکثر ولتاژ خروجی TENG با ضربه زدن نیروی کف دست (منبع انرژی مکانیکی) روی نانوالیاف کامپوزیتی %10 PVDF-g-C3N4 و %10 PVDF/POM با نایلون به مساحت cm2 3×3 در مدت زمان min 3، به ترتیب 10 و 6 ولتی شد. برای اثبات خاصیت TENG از لامپ-های LED یک ولتی صورتی استفاده شد.

اصلاح شیمیایی چوب با اسیدسیتریک، علاوه بر کاهش گروه های هیدروکسیل و بهبود آب گریزی، با برقراری اتصال، احتمالاً به بهبود خواص چوب فشرده خواهد شد. بدین منظور، نمونه های چوبی اشباع شده با اسیدسیتریک، تحت شرایط دمایی و زمانی مختلف، در جهت شعاعی با استفاده از پرس گرم فشرده شدند. تغییر ساختار شیمیایی چوب اصلاح شده موید اصلاح چوب با اسید سیتریک می باشد. بر اساس نتایج، پیوندهای تشکیل شده به هیدرولیز حساس نیستند و آبشویی تغییر چندانی در ساختار شیمیایی آرد چوب اصلاح شده ایجاد نکرد. نتایج پیش آزمون در تعیین دما و زمان بهینه نشان داد که فشرده سازی به بهبود خواص فیزیکی چوب اصلاح شده انجامید و در تلفیق با اصلاح شیمیایی این بهبود محسوس تر بود. فشردگی چوب متعاقب نرم شدن دیواره های سلولی اصلاح گرمایی شده به افزایش دانسیته، کاهش جذب آب و واکشیدگی ضخامت انجامید. اصلاح تلفیقی در دمای 200 درجه سانتی گراد بهترین نتایج را ارائه داد، ولیکن به دلیل تخریب گرمایی گسترده تر، دمای 180 درجه سانتی گراد در بازه پرس 20 دقیقه که اختلاف معنی داری در بهبود خواص فیزیکی با دمای 200 درجه سانتی گراد نداشت، به عنوان شرایط بهینه انتخاب شد. در بررسی اثر غلظت اسیدسیتریک و نرخ فشردگی مشاهده شد که با افزایش فشردگی، دانسیته نمونه های حاوی اسیدسیتریک و اصلاح گرمایی شده افزایش یافت. بازیابی شکل نمونه های شیمیایی/فشرده سازی کمتر از نمونه های گرمایی/ فشرده سازی بود. جذب آب با افزایش فشرده سازی کاهش یافت که اثر آن در اصلاح شیمیایی بیشتر از گرمایی بود. کمترین واکشیدگی ضخامت متعاقب 24 ساعت غوطه وری در آب، در نمونه های اصلاح اسیدسیتریک/فشردگی 30 درصد انندازه گیری شد. فشرده سازی با افزایش دانسیته، سبب بالاتر رفتن مقاومت های مکانیکی؛ مانند مدول الاستیسیته، مدول گسیختگی و مقاومت به ضربه نمونه اصلاح گرمایی و اسیدسیتریک شده گردید. اثر اصلاح مکانیکی بر بهبود مدول خمشی نمونه های اصلاح گرمایی شده در فشردگی 50 درصد به نسبت 30 درصد در مقایسه با اسیدسیتریک 10درصد/فشرده، به اثر توام اتصالات عرضی و افزایش بلورینگی در اصلاح گرمایی نسبت داده می شود. سختی نیز متناسب با افزایش فشردگی بهبود یافت که این بهبود در هر دو فشردگی در نمونه حاوی اسیدسیتریک بیش از گرمایی گزارش گردید. در هر دو اصلاح گرمایی و شیمیایی با افزایش فشردگی، مقاومت به ضربه افزایش معنی دار نشان داد، ولیکن تلفیق اصلاح گرمایی و شیمیایی با فشرده سازی به کاهش مقاومت در برابر ضربه فرآورده ی حاصل انجامید که با افزایش غلظت اسیدسیتریک این کاهش محسوس تر گردید. در تصاویر میکروسکوپ الکترونی نمونه های گرمایی/فشرده، حفرات چوب تا حد زیادی بسته شده اند و حفرات با ماده دیواره سلولی کاملاً پر شدند. هرچند در مقطع عرضی، ترک هایی قابل رؤیت است. در اصلاح با اسیدسیتریک، حجیم شدن دیواره متعاقب واکنش با اسیدسیتریک مشاهده می شود که به پرشدگی بیشتر حفرات در مقطع عرضی انجامید. با بهبود خواص چوب تندرشد صنوبر، می توان آن را به عنوان ماده ای مناسب برای کاربردهایی مانند پارکت-سازی، کف پوش و تیرهای چوبی توصیه نمود.

مواد کامپوزیت دندان پزشکی مبتنی بر رزین به طور گسترده ای در دندان پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند. آن ها به عنوان مواد ترمیمی مستقیم دندان، پرکننده حفره و شکاف حاصل از پوسیدگی، روکش و ایجاد ظاهر زیبا استفاده می شوند. این مواد از سه بخش تشکیل شده اند: فاز پیوسته (ماتریکس رزین آلی)، فاز پراکنده (پرکننده معدنی/آلی) و عامل اتصال دهنده. در این پروژه تحقیقاتی کامپوزیت های دندانی از طریق سنتز رزین و پرکننده های جدید ساخته شدند. ابتدا دو نوع رزین بر پایه گروه های زانتن و ایمیدازول سنتز شد. سپس، پودر استخوان ماهی و پودر ابریشم را به عنوان پر کننده تهیه کردیم. به منظور اتصال بهتر دو بخش رزین و پرکننده، سطح پودر استخوان ماهی و پودر ابریشم را با استفاده از سیلان اکریلاتی اصلاح کردیم. در نهایت با دو روش پخت گرمایی و نوری کامپوزیت های دندانی مورد نظر سنتز شدند. از تکنیک های FT-IR، 1HNMR، FE-SEM و EDX جهت شناسایی و تایید ساختار مونومرها و پرکننده ها استفاده شد. آنالیز TGA برای بررسی مقاومت حرارتی پرکننده ها و کامپوزیت ها به کار برده شد. با توجه به نتایج، دو کامپوزیت می توانند جز مواد با مقاومت حرارتی خوب محسوب شوند. جذب و حلالیت آب کامپوزیت ها نیز بررسی شد، طبق نتایج، کامپوزیت Imidazole-GMA مقدار جذب و حلالیت آب کمتری از خود نشان داد که به دلیل وجود گروه آب گریز CF3 در ساختار رزین است. در نهایت خواص میکروبی و ضد سرطانی کامپوزیت های سنتزی مورد بررسی قرار گرفت. به دلیل وجود حلقه های هتروسیکلی زانتن و ایمیدازول در ساختار رزین های استفاده شده، نتایج این بررسی ها امیدوارکننده بود. نتایج ضدسرطانی نشان دادند که هر دو کامپوزیت دارای اثربخشی بسیار قوی بر روی دو رده سلول سرطانی 7MCF و HT29 هستند. مقادیر IZD در بررسی فعالیت ضد میکروبی نیز نشان داد که بیشترین قطر برای ناحیه مهار رشد برای کامپوزیت Xanthene-GMA به سمت باکتری اشرشیاکلی (mm30IZD ) و برای کامپوزیت Imidazole-GMA به سمت باکتری پسودوموناس آئروژینوزا (mm35 IZD) است.

پلیمرهای یونی به عنوان مواد دینامیکی به دلیل توانایی شکست برگشت پذیر پیوندها یا برهمکنش های خاص تحت شرایط معین و اصلاح آن ها، بسیار مورد توجه هستند. از این رو در این پژوهش، نانوکامپوزیت پلیمری حاوی ایمیدازولیوم بر پایه نانوذرات سیلیکای اصلاح شده برای حذف نیترات از آب تهیه شده است. برای ساخت نانوکامپوزیت نهایی ابتدا نانوذرات SiO2 توسط عامل سیلانی (3-آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان) اصلاح ساختاری شده و با گروه های انتهایی آمین، سطح آن پوشانده شد. سپس، محصول سیلان دار شده با مونومر دی آمینی سنتزی در حضور گلیوکسال و فرمالدهید ترکیب شد. برای بررسی و شناسایی ساختار مونومرهای سنتزی و نانوکامپوزیت از آنالیزهای FT-IR، 1H-NMR، FE-SEM و EDX استفاده شد. همچنین آنالیز TGA برای بررسی مقاومت حرارتی نمونه های تهیه شده به کار گرفته شد. علاوه بر این، نانوکامپوزیت سنتزی بر پایه نانوذرات SiO2 برای استخراج و حذف یون نیترات از آب مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 220 و 275، اندازه گیری میزان غلظت یون نیترات موجود در محلول آبی توسط جاذب مورد نظر انجام شد. این میزان یون نیترات حذف شده در شرایط عملیاتی مختلف از قبیل pH محیط، زمان تماس، غلظت اولیه محلول حاوی یون نیترات و مقدار جاذب مورد بررسی قرار گرفت. بهترین بازده حذف پلیمر نانوکامپوزیتی سنتزی 56/90 درصد و بهترین ظرفیت جذب 73/37 میلی گرم بر گرم با غلظت اولیه یون نیترات 50 میلی گرم بر لیتر، در7=pH و مقدار جاذب 30 میلی گرم و زمان تماس 30 دقیقه به دست آمد. برای بررسی ضریب گزینش پذیری، حذف یون نیترات در حضور یون های رقیب به وسیله جاذب های نانوکامپوزیت مورد مقایسه قرار گرفت. علاوه بر این، مدل های سینتیکی و ایزوترمی مکانیسم جذب نیز بررسی شده و در نهایت خواص ضدسرطانی پلیمر نانوکامپوزیتی تهیه شده، مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج ضدسرطانی نشان دادند که ترکیب پلیمر نانوکامپوزیتی سنتزی، دارای اثربخشی بسیار قوی و امیدبخشی بر رده سلولی HL60 (µM 8/82-9/53=IC50) است.

در این تحقیق اثر اصلاح سطحی توسط گلوتارآلدئید، نانوذرات رس و استایرن بر خواص فیزیکی-مکانیکی، ساختار شیمیایی، مقاومت در برابر هوازدگی و ویژگی های سطح چوب صنوبر بررسی گردید. هفت سطح اصلاح شامل، شاهد، اصلاح شده با گلوتارآلدئید، گلوتارآلدئید/نانورس یک درصد، گلوتارآلدئید/نانورس دو درصد، گلوتارآلدئید/استایرن، گلوتارآلدئید/نانورس یک درصد/استایرن، گلوتارآلدئید/نانورس دو درصد/استایرن تعریف شد. پس از غوطه وری نمونه ها در گلوتارآلدئید نمونه ها در آون تحت دمای 120 درجه سانتی گراد به مدت 48 ساعت قرارگرفتند. در سطوح حاوی نانوذرات رس، نانوذرات در گلوتارآلدئید پراکنده شدند و سپس اصلاح انجام شد. در سطح تلفیقی با استایرن، پس از اصلاح با گلوتارآلدئید نمونه ها مجددا در استایرن غوطه ور شدند و پس از آن در دمای 90 درجه قرار گرفتند. بر اساس نتایج، ترکیب استایرن و گلوتارآلدئید در ساعات اولیه غوطه وری در آب خواص فیزیکی نمونه ها را بهبود بخشید و بیشترین کارایی آبگریزی در سطح تلفیقی گلوتارآلدئید/استایرن/نانوذرات دو درصد حاصل شد که بیشترین افزایش وزن در اثر اصلاح را نیز داشت. اصلاح در تمامی سطوح، سبب کاهش و کنترل واکشیدگی حجمی نمونه ها نسبت به سطح شاهد شد. اصلاح تلفیقی گلوتارآلدئید/نانو ذره/ استایرن سبب کاهش شدت پیک گروه های هیدروکسیل چوب شد. همچنین وجود پیک مربوط به پیوندهای اتری مؤید تشکیل گروه های استال بین چوب و گلوتارآلدئید بود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی بسته شدن منافذ روی دیواره آوندها و کاهش فضای خالی چوب در مقایسه با نمونه ی شاهد را نشان داد که گواهی بر افزایش حجم ناشی از اصلاح دیواره با گلوتارآلدئید بود. اصلاح سبب کاهش مقاومت خمشی به خصوص در سطح گلوتارآلدئید/ استایرن شد اما تأثیر معنی داری بر سختی چوبهای تیمار شده نداشت. حضور نانوذرات رس سبب کاهش تغییر رنگ چوب طی هوازدگی گردید. در نمونه های شاهد هوازده شدت پیک کربونیل در اثر تخریب لیگنین افزایش یافت اما اصلاح با گلوتارآلدئید سبب محدود شدن تخریب لیگنین شد. اصلاح سبب افزایش زبری نسبت به نمونه شاهد شد. اصلاح با گلوتارآلدئید و افزودن نانوذرات رس سبب افزایش زاویه تماس و کاهش ترشوندگی گردید.

اصلاح سطحی با ترکیبات اصلاح کنده طبیعی دارای عامل اتصال شیمیایی مانند روزین مالئیک می تواند با کاهش تعداد گروه های هیدروکسیل، به بهبود خواص فیزیکی چوب منتهی شود. این احتمال وجود دارد که افزایش دما یا حضور کاتالیزور، با بهبود جانشینی گروه های هیدروکسیل دیواره سلولی چوب، اثر مطلوب تری برفرآیند واکنش و خواص فیزیکی چوب داشته باشد. تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر سطوح مختلف دما و حضور کاتالیزور کلریدآلومینیوم برای اعمال اصلاح سطحی با روزین مالئیک، و ارزیابی کارایی این اصلاح بر خواص فیزیکی چوب نوئل انجام شد. نمونه ها به مدت 24 ساعت در محلول روزین مالئیک به غلظت40 درصد وزنی/حجمی (در حلال تولوئن/ زایلن ) غوطه ور شدند. گرمادهی نمونه ها، برای تعیین اثر دما، کاتالیزور و آبشویی کوتاه مدت، تحت دو سطح دمایی 60درجه سانتی گراد، با و بدون کاتالیزور نمکی، و 140درجه سانتی گراد، در زمان 4 ساعت اعمال گشت. براساس نتایج، اعمال اصلاح با کاهش گروه های هیدروکسیل بر اساس نتایج طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه، موجب بهبود آبگریزی و ثبات ابعاد نمونه های تیمارشده گردید. در خاتمه بازه غوطه وری در آب، دمای بالاتر واکنش با تشکیل ساختار پایدارتر در برابر هیدرولیز، به حفظ افزایش وزن ناشی از تیمار منتهی گردید. افزایش دمای واکنش اصلاح از 60 به 140درجه سانتی گراد، تفاوت معنی داری در صفات اندازه گیری شده ایجاد کرد، ولیکن حضور کاتالیزور در اصلاح تحت دمای 60 درجه سانتی گراد، به تشکیل ساختارهای پایدارتر منتهی شد. در یک نتیجه گیری کلی می توان اظهار داشت که بکارگیری کاتالیزور نمکی کلریدآلومینیوم در واکنش تیمار با روزین-مالئیک، با تشکیل ساختار پایدارتر در برابر هیدرولیز، امکان اعمال اصلاح سطحی در دمای محیط را میسر می سازد.

فلزات سنگین در یک مقیاس وسیع، از منابع طبیعی و پساب های صنعتی وارد محیط زیست می شوند. میزان ورود فلزات سنگین به داخل محیطزیست، بسیار فراتر از میزانی است که به وسیله فرآیندهای طبیعی برداشت می شوند. بنابراین تجمع فلزات سنگین در محیط زیست فراوان است. سیستم های آبی به طور طبیعی دریافت کننده ی نهایی این فلزات هستند، لذا به منظور حفظ سلامت انسان و محیط زیست، باید قبل از ورود این فلزات سمی و سنگین به آب های جاری، از پساب حذف شوند.هدف از این تحقیق،تهیه پلیمرهای شاخه دار دارای گروه های انتهایی اسیدی و بازی بر پایه نانو ذرات اصلاح شده توسط ترکیب سیلان دار جهت حذف یون های فلزی سنگین از آب در شرایط آزمایشگاهی می باشد. همچنین عوامل موثر در حذف یونهای فلزی سنگین توسط جاذب کامپوزیتی مانند مقدار جاذب،غلظت اولیه،زمان تماس و pH مورد مطالعه قرار گرفت.در این تحقیق، در ابتدا نانوذره گرافن اکسید توسط روش هامر سنتز شد و این نانو ذره توسط ترکیب سیلانی 3-(تری اتوکسی سیلان)پروپیل آمین اصلاح ساختاری شد و سپس نانوذره اصلاح شده با ترکیب دی آمینوبنزوییک اسید واکنش داد و پلیمر پر انشعاب با گروه های انتهایی آمینی سنتز شد و در ادامه پلیمر پر انشعاب با گروه های انتهایی آمینی سنتز شده با مالییک انیدرید واکنش داد و دسته دیگر از پلیمرها با گروه های انتهایی اسیدی تهیه شد.و سپس پلیمرهای پر انشعاب با گروه های انتهایی اسیدی یا آمینی به عنوان جاذب برای حذف فلزات سنگین مورد استفاده قرار گرفتند. پلیمرهای انشعاب دار سنتز شده به دلیل دارا بودن جایگاه های پر انشعاب جهت حذف یون های فلزی کروم و جیوه از آب می تواند مورد استفاده قرار بگیرد. برای بررسی کارایی جاذب کامپوزیتی، پارامترهای مختلف نظیر pH محلول، مقدار جاذب، غلظت اولیه و زمان تماس مورد بررسی قرار گرفت. برای تایید و شناسایی ساختار جاذب ها از دستگاه FT-IR و همچنین برای بررسی ریخت شناسی جاذب از دستگاه میکروسکوپ الکترونی (SEM) استفاده شد. داده های آزمایشگاهی و نتایج مربوطه با استفاده از مدل های ایزو ترم و سینتیک مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.فرآیند جذب مربوط به هر دو یون کروم و جیوه با مدل سینتیک مرتبه دوم و مدل ایزوترم لانگمویر مطابقت داشت. بهترین بازده برای پلیمر انشعاب دار بر پایه نانو ذره گرافن اکسید مربوط به یون کروم با درصد حذف 98.15 درصد، ظرفیت جذب 32.71 میلی گرم بر گرم،و برای یون جیوه با درصد حذف 87.2درصد و ظرفیت جذب 29.06میلی گرم بر گرم مدت زمان 40 دقیقه، غلظت 40 میلی گرم بر لیتر، دمای °C 25، 6pH= و مقدار جاذب 30 میلی گرم است. حداکثر ظرفیت جذب mg.g-132.71 و 29.06 به ترتیب برای Hg2 + < Cr3 + است.این به این معنی است که جاذب نانوکامپوزیت می تواند به عنوان جاذب قابل استفاده برای حذف یون های فلزات سنگین به کار برده شود.

نانو کاتالیزور ها به علت داشتن ویژگی های خاص، عملکرد کاتالیزور های را طوری تغییر داده اند که واکنش هایی که در شرایط عادی قادر به انجام نبودند، به راحتی انجام میشوند. در این پژوهش به کمک کاتالیزور پلی اسید بر روی نانو ذره آهن از واکنش الکل و نیتریل ها در شرایط بدون حلال، آمیدها را با بازده خوب تهیه کردیم.

در قسمت اول این پژوهش، هیدروژل بیو پلیمری بر پایه کتیرا با قابلیت تبادل یونی جهت حذف یون های نیترات از محیط آبی تهیه شدند. بدین منظور یک عامل شبکه ساز دارای گروه های نمک آمونوم چهارتایی از ترکیب N- تری متیل سیلیل ایمیدازول تهیه شد و سپس از واکنش عامل شبکه ساز نمک چهارتایی آمونیوم کلرید (نمک N-N بیس تری متوکسی سیلیل ایمیدازول کلرید) با بیوپلیمر کتیرا جاذب هیدروژلی تهیه گردید. بیوجاذب آماده شده که حاوی مقادیر متفاوتی از گروه های آمونیوم چهارتایی با قابلیت جذب آنیون نیترات از طریق برهمکنش الکترواستاتیک و تبادل یونی و همچنین خاصیت آنتی باکتریایی می باشد، تهیه گردید و به وسیله ی آنالیزهایی مانند HNMR، FT-IR، TGA، XRD، SEM و آنالیز عنصری EDX شناسایی شد. ابتدا هیدروژل بهینه با ترکیب درصد مشخص با بیشترین بازده حذف نیترات انتخاب گردید و سپس سایر پارامترهای موثر بر جذب نیترات از محلول آبی مورد آزمایش و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد جذب یون های نیترات بر روی هیدروژل از مدل ایزوترم لانگمویر و سینتیک شبه درجه دوم، موریس- وبر و الوویچ پیروی می کند. افزون بر این داده های تجربی نشان داد که جذب نیترات در pH خنثی و در دمای محیط مناسب تر خواهد بود که مقدار منفی انرژی آزاد گیبس (∆Gº = -89/1 kJ/ mol ) خود به خود بودن فرایند جذب نیترات بر روی هیدروژل را تایید می نماید. در نهایت هیدروژل تهیه شده در برابر باکتری گرم منفی اشریشیا کُلی (E. Coli) خاصیت ضد باکتری نشان داده است. در قسمت دوم این پژوهش نانوکامپوزیت تبادلگر یونی قابل بازیافت بر پایه نانو ذرات گرافن اکسید (GO) با استفاده از عامل شبکه ساز (TMSQA) تهیه شد. این تبادلگر آنیونی تهیه شده با تکنیک هایی مانند FE-SEM ، EDX ، FT-IR ، TGA ، XRD ، BET شناسایی شد و همچنین کارایی آن در حذف یون های کرومات و نیترات از آب مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین بازده حذفNO3- و CrO42-در محلول های آبی حاوی ppm 30 و 50 این یون ها به ترتیب 98% (mg/g 3/29Qe= ) و 100% (mg/g50 Qe=) درpH خنثی نشان داده است. نتایج تجربی به دست آمده نشان داد که این فرایند جذب از ایزوترم لانگمویر و دوبینین – رادوشکویچ و سینتیک شبه مرتبه دوم شبه پیروی می کند. همچنین فعالیت ضد باکتریایی خوبی در برابر باکتری های گرم مثبت باسیلوس سوبتیلیس (B. subtilis) و گرم منفی اشریشیا کُلی ( E. Coli ) تایید نموده است و پس از چهار چرخه جذب-واجذب همچنان از بازده خوبی برای حذف این آنیون ها برخوردار است. در حالت همزمانی این دو آنیون، حذف نیترات تک ظرفیتی به طور قابل توجهی در حضور کرومات دو ظرفیتی محدود می گردد. در بخش سوم پژوهش، بیوجاذب هیدروژلی برپایه کیتوسان عاملدارشده با نمک بیس آمونیوم چهارتایی کلرید (BTMSQA ) تهیه شد، هیدروژل های سنتزی با محتوای مختلفی از عامل شبکه ساز سنتز گردیدند و به بررسی حذف آنیون های نیترات و کرومات از محلول آبی پرداخته شد. فرایند جذب آنیون های ذکر شده از ایزوترم لانگمویر و تمکین و سینتیک شبه درجه دوم تبعیت می کند و ظرفیت جذب تعادلی mg/g 25/06 و 33/68 و بازده حذف 93/73% و 98/03% به ترتیب برای یون های نیترات و کرومات بدست آمده است. بررسی های ترمودینامیکی فرایند جذب را یک فرایند خود به خودی بیان داشته است بعلاوه این تبادلگر یونی قابلیت بازیابی و استفاده مجدد تا بیشتر از چهار چرخه جذب/ واجذب را نشان داده است. در قسمت چهارم و پایانی از هیدروژل تهیه شده در بخش قبلی به عنوان افزودنی در تهیه غشاهای بر پایه پلی اتر سولفون (PES) بکار گرفته شد. در این نوع غشا همچنین از افزودنی پلی وینیل پیرولیدون (PVP) به عنوان عامل حفره زا استفاده شد. اثر افزودن غلظت های مختلف از هیدروژل تهیه شده، بهمراه PVP و PES در محلول قالب ریزی بر عملکرد غشا ارزیابی گردید. بعلاوه غشاهای تهیه شده به وسیله ی آنالیزهای شار عبوری، درصد جذب آب، میزان تخلخل، اندازه متوسط حفرات، زاویه تماس آب، FT-IR، SEM و آنالیز عنصری EDX مورد بررسی و شناسایی قرار گرفتند. عملکرد بازداری یون های نیترات و کرومات با استفاده از غشاهای تهیه شده در دو ضخامت فیلم 200 و 400 میکرومتر بررسی گردید. نتایج نشان داده است که غشای با محتوای wt. % 5/0 هیدروژل تهیه شده بهمراهwt. 3% پلی وینیل پیرولیدن و wt.18% پلی اتر سولفون به عنوان غشای منتخب با ضخامت 400 میکرومتر دارای حداکثر کارایی جهت حذف یون های نیترات (13/70 %) و کرومات (34/75%) برگزیده شده است.

تحقیق حاضر با هدف بررسی ریزساختار دیوارهسلولی و ویژگیهای چوب صنوبر دلتوئیدس ) Populous deltoids ( اصلاحشده انجام شد. نمونههای اصلاحشده به: دیوارهای با سیلان آکریلاتی )تریمتوکسیسیلیل- پروپیلمتاکریلات( و وینیلی )تریاتوکسوینیلسیلان(، با و بدون آغازگر، حفرهای با مونومر وینیلی استایرن، و تلفیقی با ترکیبات سیلانی/مونومر استایرن تفکیک شدند. در مرحله اول، نمونههای سطوح اصلاح دیوارهای به صورت جداگانه به روش خلا فشار در سیلندر آزمایشگاهی اشباع شدند و متعاقباً در سطوح حاوی مونومر نیز - اشباع با مونومر استایرن انجام شد. واکنش ماده اصلاحکننده به تغییر ساختار شیمیایی، افزایش دانسیته و حجیم- شدگی انجامید. کاهش شدت پیک گروههای هیدروکسیل چوب و افزایش شدت پیک گروه کربونیل موید اصلاح دیواره سلولی چوب میباشد. طیفسنجی زیرقرمز تبدیلفوریه حضور سیلان و مونومر در ساختار چوب اصلاح تلفیقی دیواره/استایرن را تأیید کرد. حضور فیزیکی استایرن در حفرات سلولی، حجیمشدگی دیواره سلولی در اصلاح با تریمتوکسیسیلیلپروپیلمتاکریلات و تریاتوکسیوینیلسیلان، پلیمره شدن آنها در حضور بنزوئیلپراکساید به وسیله میکروسکوپ الکترونی تأیید شد. تصاویر پراش انرژی پرتو ایکس میکروسکوپ الکترونی نحوه پراکندگی عنصر سیلیس در نمونههای حاوی ترکیبات سیلانی را نشان داد. نتایج آنالیز گرمایی نشان داد، اتصال ترکیبات آلیِ ترکیبات سیلانی به ساختار چوب باعث کاهش جرم بیشتر نسبت به سطح شاهد شد، زیرا این ترکیبات دارای گروههای آلیفاتیک میباشند که در برابر حرارت مقاومت ضعیفتری دارند. در سطوح حاوی مونومر با تشکیل یکنواخت پلیمر در فضای خالی حفرهها و دیوارهسلولی چوب، اثرات مسدودکنندگی ساختار متخلخل چوب موجب پایداری حرارتی شد. افزایش وزن در اصلاح تریمتوکسیسیلیل- پروپیلمتاکریلات بیشتر از تریاتوکسیوینیلسیلان بود. حضور ترکیب سیلانی به بهبود نرخ تبدیل مونومر به پلیمر شد که این بهبود در سطح اصلاح با ترکیب سیلان آکریلاتی تریمتوکسیسیلیلپروپیلمتاکریلات محسوستر بود. دانسیته نمونههای اصلاحشده نسبت به شاهد روند افزایشی را نشان داد، به طوری که بیشترین دانسیته در تریمتوکسیسیلیلپروپیلمتاکریلات/تریاتوکسوینیلسیلان/استایرن اندازهگیری شد. حضور ترکیب سیلانی در چوبپلیمر استایرن باعث بهبود تعامل شیمیایی بین الیاف چوب و پلیمر و متعاقباً کاهش تخلخل شد. در نمونههای اصلاح دیوارهای شده با ترکیب آکریلاتی تریمتوکسیسیلیلپروپیلمتاکریلات، افزودن بنزوئیل- پراکساید به کاهش معنیدار جذب آب انجامید. در حالیکه در نمونههای اصلاح شده با ترکیب وینیلی تری- اتوکسیوینیلسیلان با و بدون آغازگر اختلاف معنیداری مشاهده نشد. پس از طولانیترین زمان غوطهوری، کمترین جذب آب و واکشیدگیحجمی، و حداکثر بهبود کارایی آبگریزی و اثرضدواکشیدگی در سطح تری- متوکسیسیلیلپروپیلمتاکریلات/تریاتوکسیوینیلسیلان/استایرن گزارش شد. نتایج نشان داد اتصال دیواره سلولی اصلاح شده با ترکیب سیلانی به پلیمر درون حفره، بهبود ثبات ابعاد، کارایی آبگریزی و اثر ضدواکشیدگی را به دنبال داشت. خواص مکانیکی نمونههای اصلاح شده در مقایسه با شاهد افزایش یافت. حضور مونومر به بهبود خواص خمشی، سختی، مقاومت به فشار موازی الیاف و مقامت به ضربه منتهی شد. کمترین افت وزن و رطوبت پس از 16 هفته مجاورت با قارچ مولد پوسیدگی سفید در نمونههای حاوی دو ترکیب سیلانی/استایرن مشاهده شد. تصاویر میکروسکوپی مقاطع عرضی پس از مجاورت با قارچ مولد پوسیدگی سفید نشاندهنده تجمع ریسههای قارچی در بسیاری از آوندها و تخریب شدید نمونه شاهد میباشد. در چوبهای اصلاح شده حاوی مونومر استایرن، حضور پلیمر درون حفرات سلولی قابل مشاهد بود و اثری از ریسههای قارچی درون آوندها دیده نشد.

پلی آمیدها و پلی ایمیدها به دلیل دارا بودن ویژگی های منحصربفرد جزء پلیمرهای با کارایی بالا محسوب می شوند و در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. این پلیمرها با وجود داشتن ویژگی های مطلوب، انحلال پذیری کم و دمای ذوب بالایی دارند و به همین دلیل استفاده از این پلیمرها با مشکل مواجه شده است. یکی از روش ها برای بهبود کارایی این پلیمرها قرار دادن گروه های آویزان حجیم در ساختار اصلی آن ها است. در بخش نخست پایان نامه پلی آمیدها و پلی ایمیدها مربوطه از واکنش کربوکسیلیک اسید و دی انیدرید کربونیل دار با دی آمین های تهیه شده بر پایه گروه های آویز زانتن، کربازول و ایمیدازول سنتز شدند. از روش های FT-IR و 1H-NMR برای شناسایی پلیمرها و دی آمین های سنتز شده استفاده گردید و ویژگی های حرارتی، نوری، انحلال پذیری و ویسکوزیته نسبی آن ها بررسی شد. پلیمرهای تهیه شده در بیشتر حلال های آلی محلول و دارای پایداری حرارتی بالایی می باشند. همچنین پلی آمیدها و پلی ایمیدهای سنتز شده توانستند در برابر قارچ ها و باکتری های گرم مثبت و گرم منفی فعالیت ضد آنتی باکتریال خوبی از خود نشان دهند.. و علاوه بر این، این دسته از پلیمرهای سنتز شده به عنوان جاذب های خوب برای حذف فلزات سنگین از قبیل Cr3+ وHg2+ از محلول های آبی به کار برده شدند.

به دلیل افزایش پساب های روغنی و آلودگی های مکرر ناشی از نشت روغن، جداسازی مخلوط های روغن -آب توجه محققان و صنایع را به خود جلب کرده است. با الهام از طبیعت، مواد فوق آب گریز- فوق روغن دوست برای جداسازی مخلوط روغن (نفت)- آب به طور قابل توجه-ای مورد مطالعه قرار گرفته است. در این میان، سطوح برپایه نانوساختارهای پلیمری با قابلیت خیس شوندگی ویژه از اهمیت قابل توجهی برخوردار می باشند. فرآیند الکتروریسی به عنوان یک روش منحصر به فرد برای تولید نانوساختارهای هیبرید پلیمر- معدنی با قابلیت خیس شوندگی ویژه به طور گسترده استفاده شده است. در این پژوهش، با استفاده از فرآیند الکتروریسی تحت شرایط بهینه و کنترل شده نانوالیاف کامپوزیتیPVP/ TiO2/ g- C3N4 و PVDF/ TiO2/ g- C3N4/ Candle Soot با کارآیی خیس شوندگی ویژه در محیط های هوا و روغن تهیه شد. نتایج نشان می دهد که نانوکامپوزیت های تهیه شده در محیط هوا کارآیی فوق آب گریزی- فوق روغن دوستی و همچنین در محیط روغن کارآیی خیس شوندگی فوق آب گریز ویژه ای را ارائه می کنند که می تواند در کاربردهای ویژه همانند میکروراکتورها به کار گرفته شود. بعلاوه، با اصلاح سطح نانوکامپوزیت حاصله به وسیله دوده، کارآیی خیس شوندگی از فوق آب گریزی به فوق آب دوستی تغییر یافت که بستر مناسب هوشمندی برای جداسازی مخلوط های آب- روغن (با چگالی کمتر از آب) با عبور آب و انسداد روغن می باشد. همچنین، با اصلاح سطح نانوالیاف کامپوزیتی PVDF/TiO2/g-C3N4 در حضور نمک نقره نیترات، نانوکامپوزیتی با کارآیی ضدمیکروبی قابل توجهی نسبت به باکتری های گرم مثبت و گرم منفی تهیه شد. برای بررسی بیشتر کارآیی نانوهیبرید پلیمر-معدنی، تهیه نانوساختارهای کربنی الکتروریسی PVP/TiO2/g-C3N4 در شرایط مختلف انجام شد و سپس کارآیی الکتروشیمیایی آن بررسی شد. نتایج آنالیزهای ولتامتری چرخه ای و شارژ-دشارژ گالوانواستاتیک نشان می دهد که نانوساختار کربنی تهیه شده PVP/TiO2/g-C3N4 خواص الکتروشیمیایی مناسبی را ارائه می دهد.

منابع آبی آلوده به یون نیترات و استفاده آنها در کشاورزی یکی از نگرانیهای جامعه بشری میباشد. حداکثر غلظت مجاز یون نیترات در آب آشامیدنی که سازمان بهداشت جهانی (World Health )rganizationO مشخص کرده است برابر با mg/L 05 میباشد. بیماری متهموگلوبینما 1 در نوزادان و انواع مختلف سرطانها در بزرگسالان ناشی از غلظت بالای یون نیترات در آب شرب است. از اینرو، حذف یون نیترات از منابع آبی حائز اهمیت میباشد. در این پژوهش، به سنتز نانوکامپوزیتهایی بر پایه نانوذرات گرافن اکسید و پلیمر طبیعی کتیرا برای جداسازی و حذف یون نیترات از آب پرداخته شده است.در ابتدا، 1-بوتیل- 3-وینیل ایمیدآزولینیوم کلرید تهیه شد و در واکنشی دیگر نانوذرات GO به روش هامر سنتز شده و توسط ترکیب سیلانی اصلاح گردید و درنهایت از واکنش مایع یونی با این محصول، جاذب نهایی بهدست آمد. جاذب دوم نیز از واکنش مایع یونی با محصول بهدست آمده از اصلاح GT با مالئیک انیدرید سنتز شد. برای شناسایی ترکیبات سنتز شده از آنالیزهای FT-IR ، FESEM ، EDX و TGA استفاده شد. همچنین مقدار جذب یون نیترات در شرایط عملیاتی مختلف از جمله زمان تماس، pH محیط، غلظت اولیه یون، مقدارجاذب و دما مورد مطالعه قرار گرفت. بهترین بازده حذف جاذب 79 درصد در / نانوکامپوزیت نانوذره گرافن اکسید اصلاح شده با مایع یونی 03 pH اولیه )برابر با 0( و دمای محیط ) C 50 ~( با غلظت اولیه یون نیترات 35 ° میلیگرم بر لیتر، زمان تماس 35 دقیقه و مقدار جاذب برابر با 05 میلیگرم بهدست آمد. بهترین بازده حذف جاذب کامپوزیت پلیمر طبیعی کتیرا اصلاح شده با 70 درصد در / مایع یونی 66 pH اولیه )برابر با 0( و دمای محیط ) C 50 ~( با غلظت اولیه یون نیترات ° 35 میلیگرم بر لیتر، زمان تماس 55 دقیقه و مقدار جاذب برابر با 05 میلیگرم بهدست آمد.بررسی ضریب گزینشپذیری حذف یون نیترات با وجود یونهای رقیب بهوسیله جاذبهای نانوکامپوزیت مورد مقایسه قرار گرفت. علاوهبر این، بازیابی جاذب چندین مرتبه مورد آزمایش قرار گرفت با این وجود میزان جذب و ظرفیت جذب کاهش چندانی نداشت. افزون بر این، مدلهای سینتیک و ایزوترم مکانیسم جذب مورد مطالعه قرار گرفت. فرآیند جذب در هر دو جاذب با مدل سینتیک شبه درجه دوم و مدل ایزوترم لانگمویر تطابق بیشتری با دادههای به دست آمده نشان داد. درنهایت با روش انتشار دیسک، خواص ضدمیکروبی هر دو جاذب بررسی شد.

در این پژوهش با تثبیت کربوکسیلیک اسید بر سطح نانوذره آهن-سیلیکا کاتالیزور جدید سنتز شده است، که به عنوان کاتالیزوری فعال، موثر و قابل بازیافت معرفی شده و در سنتز بنزایمیدازول و مشتقات آن مورد استفاده قرار گرفته اند.بنزایمیدازول دارای خواص بیولوژیکی، خواص دارویی و دارو شناختی مانند: ضد قارچی، ضد ویروسی و ضدسرطانی هستند.بدلیل اهمیت این ترکیبات روش های سنتزی مختلفی برای تهیه بنزایمیدازول وجود دارد که اغلب دارای معایبی از قبیل: بازده کم، زمان طولانی واکنش و دمای بالا می باشند.در اکثر روش های گزارش شده از کاتالیست های همگن استفاده می کنند که به استخراج ویژه و تکنیک جداسازی برای بازیافت کاتالیست واکنش نیاز دارند.در نتیجه سعی بر آن شد که از نانو کاتالیزور اکسید آهن اصلاح شده با نانو سیلیکا و مالئیک انیدرید به عنوان یک نانوکاتالیزور ناهمگن برای تهیه مشتقات بنزایمیدازول استفاده شود.

در تحقیق حاضر اثر اصلاح سطحی ذغالی کردن و همچنین اصلاح سطحی چوب با نانو اکسید گرافن بر پایداری نوری چوب نوئل اصلاح حرارتی شده بررسی شد. نتایج نشان داد اصلاح گرمایی با روغن اپوکسی موجب برقراری پیوند استری بین گروه های کربوکسیلی روغن با چوب گردید. اصلاح گرمایی در حضور نانوذارت اکسید گرافن نیز موجب برقراری پیوند استری بین گروه های کربوکسیل ناواکسید گرافن با چوب همچنین برقراری پیوند اتری بین گروه های هیدروکسیل چوب با گروه های اپوکسی روغن و نانوذرات گرافن تایید گردید. در تمامی سطوح فاقد نانو اکسیدگرافن بعد از هوازدگی تخریب ساختار آروماتیک لیگنین و متوکسیل زدایی لیگنین و نیز گسست پیوندهای اتری در لیگنین رخ داد. کاهش گروه های هیدروکسیل در همه نمونه های فاقد نانواکسیدگرافن (به استثنای سطح اصلاح گرمایی شده با روغن اپوکسی) بعد از هوازدگی به تخریب همی سلولزها و لیگنین نسبت داده شد. در سطوح حاوی 05/0 و 1/0 درصد نانواکسیدگرافن تغییر محسوسی در شدت پیک بعد از هوازدگی مشاهده نشد که نشان دهنده تثبیت نوری رادیکال فنوکسی ناشی از تخریب لیگنین به دلیل ماهیت جاروکننده نانوذرات گرافن است. نتایج رنگ سنجی نمونه ها بعد از هوازدگی نشان داد بیشترین تغییر رنگ مربوط به نمونه شاهد بود و سهم پارامتر زردی که مربوط به تخریب لیگنین میباشد در تغییر رنگ نمونه شاهد بیشتر بود. نمونه اصلاح گرمایی شده از تخریب نوری کمتری نسبت به نمونه شاهد برخوردار بود و سهم پارامتر زردی نیز در تغییر رنگ کلی کمتر بود که نشان دهنده عملکرد مثبت اصلاح حرارتی در تثبیت نوری چوب می باشد. همچنین نمونه شاهد دارای رنگ نیز به لحاظ تغییر رنگ کلی بهتر از نمونه شاهد بود و سهم پارامتر زردی نیز کمتر از شاهد بود که نشان می دهد رنگ در نمونه شاهد تا پیش از آبشویی موثر عمل کرد. تغییرات رنگی و سهم پارامتر زردی در نمونه اصلاح گرمایی دارای رنگ کمتر از نمونه شاهد دارای رنگ بود. این امر نشان می دهد رنگ تجاری به ویژه برای چوب های اصلاح گرمایی نشده در مدت زمان طولانی مانع تخریب نوری نمی شود. کمترین تغییرات رنگی مربوط به نمونه های ذغالی و نمونه دارای 2 درصد نانواکسیدگرافن بود. تغییرات رنگی کم در 2/0 درصد نانواکسیدگرافن حاکی از عملکرد موثر این نانوذرات در غلظت بالا در برابر تخریب نوری بود. در نمونه های ذغالی تغییر رنگ کلی بسیار کم بود و سهم پارامتر a در تغییر رنگ ناشی از هوازدگی بیشتر از سایر پارامترها بود. البته نتایج طیف سنجی، حذف لیگنین در نمونه های ذغالی شده را نشان داد. علت تناقض داده های رنگ سنجی با طیف سنجی را می توان به رنگ تیره ناشی از کربونیزه شدن در سطح نمونه های ذغالی و خطای روش رنگ سنجی در ارزیابی هوازدگی این چوب ها نسبت داد که علی رغم تغییر رنگ و زرد شدن کم در اثر هوازدگی، طیف IR تخریب شدید لیگنین را نشان داد. این امر مبین ناکارآمدی روش ذغالی کردن در پایداری نوری چوب می باشد.

نظر به کمبود منابع چوبی در کشور و تمایل روزافزون به استفاده از این منابع به عنوان مصالح ساختمانی، فشرده سازی چوب های گونه های زراعی تندرشد به منظور بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی آنها امری اجتناب ناپذیر است. در تحقیق حاضر چوب صنوبر با روغن خام و اپوکسی سویا اشباع و به میزان 30 درصد فشرده گردید. از اصلاح گرمایی به منظور غلبه بر مشکل بازیابی شکل چوب فشرده استفاده شد. روغن اپوکسی به دلیل قطبیت بیشتر و قابلیت نفوذ به دیواره سلولی، از جذب دو برابری نسبت به روغن خام برخوردار بود. نتایج آزمون بازگشت فشردگی نشان داد که مقدار بازگشت فشردگی نمونه های اشباع شده با روغن اپوکسی کمتر از مقدار بازگشت فشردگی نمونه اشباع شده با روغن خام بود. اصلاح گرمایی در هر یک از نمونه های اشباع شده با روغن خام و اپوکسی، بازگشت فشردگی را به ترتیب 46 و 63 درصد کاهش داد. نتایج آزمون جذب آب نشان داد که اشباع چوب در سطوح غیرفشرده با روغن موجب کاهش جذب آب شد که این اثر در حضور روغن اپوکسی محسوس تر بود. به طورکلی جذب آب نمونه های فشرده بیشتر از نمونه های شاهد بود و اصلاح گرمایی به کاهش جذب آب منجر گردید. نتایج طیف سنجی زیر قرمز روغن خام و اپوکسی و همچنین روغن اپوکسی پلیمر شده حاکی از باز شدن حلقه اپوکسی در اثر دما در حضور کاتالیزور بود. همچنین تحلیل طیف سنجی زیرقرمز بر روی نمونه های دارای روغن سویای اپوکسی نشان دهنده برقراری پیوند اتری گروه های اپوکسی روغن با گروه های هیدروکسیل چوب بود و اصلاح گرمایی به تشدید این امر منجر گردید. بررسی مقایسه ای تصاویر میکروسکوپ الکترونی مقطع عرضی نمونه های فشرده، قبل و بعد از بازگشت فشردگی، نشان داد در سطح اشباع شده با روغن اپوکسی، به دلیل قابلیت نفوذ روغن به دیواره سلولی فیبرها و کاهش الاستیسته، بازگشت فشردگی کاهش یافت. نتایج آزمون های مکانیکی نشان داد اصلاح گرمایی در نمونه فشرده اشباع شده با روغن خام و روغن اپوکسی به ترتیب به افت 97 و 7 درصدی مقاومت خمشی منجر شد. فشرده سازی موجب افزایش خاصیت شکنندگی و در نتیجه موجب افت قابل ملاحظه مقاومت به ضربه شد. اصلاح گرمایی در سطح فشرده اشباع شده با روغن اپوکسی، به دلیل برقراری اتصالات عرضی (در اثر دمای بالای اصلاح گرمایی و در حضور کاتالیزور)، موجب افزایش صلبیت دیواره سلولی و در نتیجه کاهش انعطاف پذیری و متعاقبا کاهش مقاومت به ضربه گردید. فشرده سازی تنها در سطح اشباع شده با روغن اپوکسی موجب افزایش معنادار سختی گردید که از بیشترین مقدار برخوردار بود. اصلاح گرمایی در نمونه فشرده اشباع شده با روغن خام (DSO-HT) به افت 96 درصدی سختی نسبت به نمونه DSO انجامید؛ درحالیکه در نمونه اشباع شده با روغن اپوکسی به کاهش 20 درصدی سختی نسبت به DESO منجر شد.

امروزه از کاتالیست های مختلفی برای سنتز زانتن ها استفاده میشود.اخیرا نانو کاتالیست های اسیدی جامد به علت ارزان بودن، دوستدار محیط زیست و دسترسی آسان، به عنوان کاتالیست در سنتز آلی توجه ویژه ای را به خود جلب کرده است. در این تحقیق کاتالیست اثر بخش و قابل استفاده مجدد برای تهیه مشتقات 1 و 8 دی اکسو اکتا هیدرو زانتن ها از طریق واکنش بین آلدهیدهای مختلف با دیمدون در شرایط بدون حلال و در حرارت استفاده شده است.ما توانستیم 5 بار این کاتالیست را بازیافت کرده و از آن در واکنش استفاده کنیم.

منابع آبی آلوده به نیترات تبدیل به نگرانی بزرگ مناطق کشاورزی شده است. استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO) حداکثر غلظت مجاز نیترات را در آب آشامیدنی mg/L 50 تعیین کرده است. غلظت بالای نیترات در آب سبب ایجاد بیماری متهموگلوبینما در نوزادان، برخی سرطان ها در بزرگسالان و اثرات تراتوژنیک می شود. با توجه به مضرات بیش از اندازه نیترات، حذف آن از منابع آب اهمیت زیادی دارد. در این مطالعه، نانوکامپوزیت جدید و الیاف نانوکامپوزیت بر پایه نانوذرات GO برای جداسازی و حذف یون نیترات از آب سنتز شد. در مرحله اول، حد واسط سیلانی با استفاده از DABCO و 3- کلرو پروپیل تری متوکسی سیلان، سنتز گردید و جاذب نانوکامپوزیت با اصلاح نانوذرات GO به وسیله حد واسط سیلانی سنتز شد در مرحله بعد، به منظور تهیه الیاف نانوکامپوزیت SAN/MGO، MGO طی فرایند الکتروریسی به SAN اضافه شد. آنالیز های FTIR، FESEM، EDX و TGA برای شناسایی ترکیبات سنتز شده مورد استفاده قرار گرفتند. افزون بر این، شرایط عملیاتی مختلف مانند زمان تماس، غلظت اولیه یون، مقدارجاذب و دما مورد بررسی قرار گرفت. بهترین بازده حذف MGO (%74/98) در pH اولیه 7 و دمای اتاق (C° 25 ~) با غلظت اولیه یون نیترات mg/L 30، زمان تماس min 20 و مقدار جاذب MGO، mg 40 به دست آمد. نتایج شرایط بهینه ی جاذب SAN/MGO نشان داد که جذب مؤثر با داشتن بازده حذف % 38/60 در min 60 به حالت غوطه وری با غلظت اولیه نیترات mg/L 30 است. بازده حذف با مقایسه ی یون نیترات جذب شده توسط جاذب نانوکامپوزیت و یون های رقیب برای بررسی ضریب گزینش پذیری مورد ارزیابی قرار گرفت. افزون بر این، قابلیت استفاده مجدد از جاذب چندین بار مورد آزمایش قرار گرفت و کاهش چشمگیری در ظرفیت جذب مشاهده نگردید. همچنین، مدل های ایزوترم و سینتیک مکانیسم جذب مورد بررسی قرار گرفت. فرآیند جذب تطابق بهتری با مدل سینتیک مرتبه دوم و مدل ایزوترم لانگمویر نشان داد. خواص ضدمیکروبی GO، MGO و SAN / MGO با استفاده از روش انتشار دیسک مورد بررسی قرار گرفت.

در این پایان نامه، دو ایزومر ساختاری جدید (پارا و متا) دی آمین های حاوی گروه های پیریدین و زانتن تهیه شدند و پلی-آمیدها و پلی ایمیدهای مربوطه از واکنش پلیمری شدن مستقیم این دی آمین ها، دی کربوکسیلیک اسیدها و دی انیدریدهای رایج سنتز شدند. ساختار این دی آمین ها و پلیمرهای سنتزی با تکنیک های طیف سنجی FT-IR، 1HNMRو 13CNMR شناسایی و خصوصیات نوری، حرارتی، حلالیت و گرانروی ذاتی آن ها مورد بررسی قرار گرفت. این پلیمرها دمای انتقال شیشه ای (Tg) بین °C 268-195 برای پلی آمیدها و °C 300-272 برای پلی ایمیدها و درصد زغال باقی مانده بین 69-43 درصد را از خود نشان دادند. پلیمرهای سنتزی حلالیت مطلوبی در اکثر حلال های آلی داشتند. این پلیمرها با تابش نور UV، نشر فلئورسانس داشته و می-توانند برای کاربردهای الکترولومینسانس مناسب باشند. از دی آمین ها و گروهی از پلی آمیدها و پلی ایمیدها برای فعالیت ضد میکروبی در برابر باکتری های گرم مثبت، گرم منفی و قارچ ها استفاده شد و نتایج نشان داد که این ترکیبات اثرات بازدارندگی مطلوبی دارند. مخلوط پلیمری حاوی پلی اکریلونیتریل (PAN)، پلی آمید (PAa1) و پلی ایمید (PIa1) با درصدهای متفاوتی از پلیمرهای سنتزی تهیه و نانو الیاف مربوطه با روش الکتروریسی آماده شد. از این الیاف برای استخراج فلزCr(VI) در غلظت های mg/L 10و 5 ,1 در دمای °C25 و 7=pH استفاده شد و نتایج قابل قبولی مشاهده گردید. در بخش دیگر، دی آمین های جدید حاوی گروه های آویزان متفاوت ایمیدازول و کربازول تهیه شد و پلی آمیدها و پلی ایمیدهای مربوطه از طریق روش های سنتزی رایج تهیه گردید. تست های ضد میکروبی برای گروهی از این پلیمرها انجام و نتایج مطلوبی برای آن ها مشاهده شد. همچنین درصد زغال باقی مانده بین % 56-38 و مقادیر بیشینه نشر بین nm436-410 بود و همه ی آن ها حلالیت مطلوبی را در حلال های رایج آلی در دمای اتاق از خود نشان دادند.

کارایی بالای یک غشای فیلتراسیون جداکننده روغن-آب به طراحی ساختاری ویژه شامل تخلخل سطحی، ریخت شناسی و زبری سطح و همچنین قابلیت خیس شوندگی که خود به مهندسی و شیمی سطح وابسته است، بستگی دارد. در این پژوهش، با بهره گیری از ترکیب کوپلیمر استایرن-آکریلونیتریل (SAN) حاوی گروه های عاملی با قابلیت یونیزاسیون و رویکرد الکتروریسی، غشای نانولیفی متخلخل با قابلیت خیس شوندگی هوشمند برگشت پذیر حساس به محرک pH تهیه شد. نانو غشای SAN رفتار خیس شوندگی فوق آب گریزی-فوق روغن دوستی را نشان می دهد. برای بهبود کارایی خیس شوندگی، غشای SAN در محیط بازی اصلاح شد تا گروه های CN به گروه های با قابلیت یونیزاسیون COOH تبدیل شوند که این ساختار می تواند در محیط های بازی، خنثی و اسیدی رفتار خیس شوندگی متفاوتی نشان دهد. هنگامی که غشای اصلاح شده در محیط بازی یا خنثی قرار می گیرد رفتار خیس شوندگی فوق آب دوستی- فوق روغن گریزی را نشان می دهد. با این حال، هنگامی که غشاء در محیط اسیدی قوی قرار می گیرد رفتار خیس شوندگی فوق آب-گریزی- فوق روغن دوستی را نشان می دهد. این رفتار خیس شوندگی هوشمند در پاسخ به محرک pH می تواند از یونیزاسیون گروه های COOH ناشی شود. در محیط اسیدی قوی گروه های عاملی آب گریز همراه با برهمکنش درون مولکولی بین این گروه ها باعث می شود تا غشاء متحمل در هم تنیدگی زنجیری شده و اندازه تخلخل های ساختاری کاهش یابد. با این حال، در محیط های اسیدی ضعیف، خنثی و بازی غشاء حاوی گروه های آب دوست COO- می باشد. این ویژگی های منحصر بفرد زمینه را برای جداسازی مطلوب مخلوط های آب-روغن فرآهم می کند. برای بررسی بیشتر کارایی جداسازی آب-روغن، غشای حاوی نانوذرات تیتانیوم دی اکسید (TiO2) نیز تهیه شد. نتایج نشان می دهد که این غشاء در حضور نور فوق آب دوست-فوق روغن گریز شده و در گرما رفتار خیس شوندگی متفاوتی را نشان می دهد. بعلاوه، از رویکرد فاز معکوس برای تهیه فیلم های متخلخل SAN استفاده شد. ویژگی های ساختاری غشاها با استفاده از میکروسکوپ SEM، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه و تجزیه گر وزن سنجی حرارتی و همچنین کارایی خیس شوندگی غشاها با اندازه گیری زاویه تماس قطره مایع بر روی سطح بررسی شدند.

با افزایش نگرانی ها و مشکلات ناشی از نشت مواد نفتی و روغنی که منجر به آلوده سازی منایع آبی و زیست محیطی می شود، جداسازی مخلوط های آب-روغن توجه بسیاری از پژوهشگران و محققان را به خود جلب کرده است. در این میان، مواد و ساختارهای هوشمند با قابلیت خیس شوندگی برگشت پذیر فوق آب گریزی-فوق روغن دوستی یا فوق آب دوستی-فوق روغن گریزی از اهمیت قابل توجهی برای جداسازی مخلوط های آب-روغن برخوردار می باشند. در این پژوهش، یک نانوساختار لیفی مش مانند پلیمری (پلی استایرن) با استفاده از روش الکتروریسی تحت شرایط بهینه و کنترل شده تهیه شد که نه تنها خیس شوندگی هوشمند برگشت پذیر بین حالت خیس شوندگی فوق آب دوستی و فوق آب گریزی تحت محرک های خارجی حلال (اتانل) و گرما را نشان می دهد بلکه این کارایی هوشمند خیس شوندگی در شرایط سخت اسیدی، بازی و نمکی حفظ می شود. این ویژگی ها نشان می دهند که نانوالیاف حاصله توانایی قابل توجهی برای جداسازی مخلوط های آبی آلوده به مواد نفتی از طریق قابلیت فوق آب دوستی-فوق روغن گریزی و همچنین مخلوط های روغنی آلوده به آب از طریق قابلیت فوق روغن دوستی-فوق آب گریزی را دارد. نتایج نشان می دهند که کارایی جداسازی این نانوساختار بیشتر از 90% می باشد. افزون بر این، ریخت شناسی و ویژگی های سطحی نانوساختار به گونه ای طراحی شده است که می تواند علاوه بر جداسازی مخلوط های آب-روغن، آلودگی های آلی محلول در آب را نیز جذب و حذف کند. چنین ویژگی های منحصر به فرد این نانوساختار می تواند ناشی از مهندسی سطح و ریخت-شناسی کنترل شده باشد که مساحت سطح زیاد، درصد تخلخل زیاد با حفره های باز و همچنین زبری سطحی مناسب را فرآهم می کند. از میکروسکوپ الکترونی SEM، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه FT-IR، آنالیز گرما وزن سنجی TGA و اندازه گیری زاویه تماس سطح برای بررسی مشخصات این نانوساختار استفاده شد.

پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر اصلاح دیواره ای با تترااتوکسی سیلان و وینیل تری اتوکسی سیلان بر خواص کاربردی چوب پلیمر متیل متاکریلات انجام شد. نمونه ها به سطوح شاهد و اصلاح شده با ترکیبات سیلانی، سیلان وینیلی/آغازگر بنزوئیل پراکساید و تلفیق سیلان/بنزوئیل پراکساید، با و بدون مونومر متیل متاکریلات تفکیک شدند. در مرحله اول، نمونه های سطوح اصلاح دیواره ای به صورت جداگانه به روش خلا-فشار در سیلندر آزمایشگاهی اشباع شدند و متعاقباً در سطوح حاوی مونومر نیز اشباع با مونومر متیل متاکریلات انجام شد. واکنش ماده اصلاح کننده به تغییر ساختار شیمیایی، افزایش دانسیته و حجیم شدگی انجامید. کاهش شدت پیک گروه هیدروکسیل چوب و افزایش شدت پیک گروه کربونیل موید اصلاح دیواره سلولی چوب بود. اصلاح چوب با تلفیق تترااتوکسی سیلان/وینیل تری اتوکسی سیلان/متیل متاکریلات بالاترین شدت پیک را در گروه کربونیل موجب گردید. حضور فیزیکی متیل متاکریلات در حفرات سلولی، ضخیم شدن دیواره سلولی در اصلاح با تترااتوکسی سیلان و وینیل تری اتوکسی سیلان، پلیمره شدن وینیل تری اتوکسی سیلان در حضور بنزوئیل پراکساید، و افزایش پلیمریزاسیون در ساختار چوب اصلاح دیواره ای شده به وسیله میکروسکوپ الکترونی تائید شد. شدت تخریب حرارتی سطوح حاوی وینیل تری اتوکسی سیلان، کمتر و دمای شروع تخریب بالاتر بود. کاهش شدت پیک مرتبط با تخریب همی سلولز را می توان به افزایش پایداری حرارتی همی سلولز متعاقب اصلاح با ترکیب وینیل تری اتوکسی سیلان نسبت داد. اتصال وینیل تری اتوکسی سیلان و متیل متاکریلات به ساختار چوب باعث کاهش جرم بیشتر نسبت به سطح شاهد گردید، زیرا این ترکیبات دارای گروه های آلیفاتیک می باشند که در برابر حرارت مقاومت ضعیف تری دارند. افزایش وزن در اصلاح وینیل تری اتوکسی سیلان بیش از تترااتوکسی سیلان بود. حضور ترکیب سیلانی به بهبود نرخ تبدیل مونومر به پلیمر انجامید که این بهبود در اصلاح با ترکیب وینیلی سیلان محسوس تر بود. سطح حاوی وینیل تری اتوکسی سیلان، علیرغم واکنش پذیری کمتر، به دلیل امکان پلیمره شدن و برقراری پیوند با متیل متاکریلات، افزایش وزن بیشتری را در سطح تلفیقی نشان داد. حضور آغازگر به کاهش معنی دار جذب آب و تغییرات ابعاد در اصلاح با ترکیب سیلانی انجامید. کارایی آبگریزی در نمونه های حاوی متیل متاکریلات نیز با افزایش زمان غوطه وری در آب کاهش یافت که این تنزل در تلفیق با اصلاح دیواره ای کمتر شد. متیل متاکریلات بعد از پلیمرشدن به عنوان یک مانع فیزیکی در چوب با جلوگیری از جذب آب، جریان رطوبت را کند می کند ولیکن پس از مدتی میزان واکشیدگی چوب پلیمر ها به اندازه چوب های تیمار نشده گردید. بیشترین اثر ضدواکشیدگی در سطح اصلاح با تترااتوکسی سیلان/ وینیل تری اتوکسی سیلان/ متیل متاکریلات گزارش شد. در خاتمه آزمون غوطه وری-خشک کردن، کاهش وزن و ضریب حجیم کنندگی در حضور تترااتوکسی سیلان بیش از وینیل تری اتوکسی سیلان بود. کمترین افت وزن و حجیم شدگی به ترتیب در نمونه های وینیل تری اتوکسی سیلان/ بنزوئیل پراکساید و تلفیقی محاسبه شد. در مرحله اول، جذب آب نمونه های اصلاح شده با وینیل تری اتوکسی سیلان بیش از تترااتوکسی سیلان بود و از مرحله دوم، این روند معکوس گردید. پلیمریزاسیون ترکیب وینیلی در حضور آغازگر، به کاهش محسوس تر جذب آب و واکشیدگی حجمی در آزمون دوره ای انجامید. خواص خمشی نمونه های اصلاح شده با ترکیبات سیلانی در مقایسه با شاهد افزایش یافت که این بهبود در سطح حاوی هر دو ترکیب سیلانی و مونومر محسوس تر بود. حضور مونومر به بهبود مقاومت در برابر فشار موازی الیاف نیز انجامید و بیشترین مقاومت در برابر فشار موازی الیاف در نمونه اصلاح شده با ترکیب وینیل تری اتوکسی سیلان/متیل متاکریلات اندازه گیری شد. بهبود سختی در نمونه های اصلاح شده با ترکیب تترااتوکسی سیلان بیشتر از وینیل تری اتوکسی سیلان در حضور و بدون حضور بنزوئیل پراکساید بود و بیشترین میزان سختی در سطح اصلاح با وینیل تری اتوکسی سیلان/تترااتوکسی سیلان/متیل متاکریلات تعیین شد. اصلاح تلفیقی سیلان/مونومر تنها در سطح وینیل تری اتوکسی سیلان/متیل متاکریلات به بهبود معنی دار مقاومت در برابر ضربه انجامید. کاهش وزن نمونه ها پس از 16 هفته مجاورت با قارچ پوسیدگی سفید در سطوح اصلاح شده با ترکیبات سیلانی کاهش یافت که این کاهش در اصلاح با وینیل تری اتوکسی سیلان معنی دارتر بود. افزودن بنزوئیل پراکساید به ترکیب وینیلی مقاومت زیستی را در مقایسه با وینیل منفرد بهبود معنی داری بخشید. در سطوح اصلاح دیواره ای، کمترین کاهش وزن در سطح تلفیقی تترااتوکسی سیلان/وینیل تری اتوکسی سیلان اندازه گیری شد. حضور مونومر متیل متاکریلات نیز افت وزن ناشی از تخریب قارچی را کاهش داد. در بین دو تر

امروزه، اندازه گیری، شناسایی و حذف برخی داروها، مولکول های زیستی و آلاینده ها مورد توجه قرار گرفته است. به همین دلیل روش های مختلفی به این منظور استفاده شده اند. یکی از این روش ها استفاده از پلیمر های قالب مولکولی (MIPs) است. در این پایان نامه پلیمرهای قالب مولکولی وینیلی تهیه شد که به طور اختصاصی برای شناسایی و اندازه گیری کراتینین، مورفین و همچنین حذف بیسفنول A مورد استفاده قرار گرفت. ساختار مواد سنتز شده در تمام مراحل با استفاده از تکنیک های FT-IR، TGA، FESEM، EDS، TEM و XRD مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. گزینش پذیری پلیمرهای قالب مولکولی مورفین کراتینین و بیسفنول A در حضور آنالوگ های آن ها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین بهترین شرایط جذب، قابلیت واجذبی و همچنین توانایی استفاده از آن ها برای چند بار با استفاده از دستگاه طیف سنجی UV-vis مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی های ایزوترم جذب پلیمرهای قالب مولکولی تهیه شده برای مورفین، کراتینین و بیسفنول A نشان داد که ایزوترم جذب این پلیمرهای قالب مولکولی از معادله لانگمویر پیروی می کند. بررسی های سینتیک جذب پلیمرهای قالب مولکولی نشان داد که سینتیک جذب پلیمرهای قالب مولکولی مربوط به بیسفنول A و کراتینین از معادله شبه درجه دوم و سینتیک جذب پلیمرقالب مولکولی مربوط به مورفین از معادله الویچ پیروی می کند.

در این پایان نامه پلیمر قالب مولکولی جدیدی بر پایه ی گرافن اکسید مغناطیسی (MGMIP) سنتز شده است که با استفاده از آن میتوان مقدار کراتینین را اندازه گیری کرد. کراتینین فراورده ای از سوخت و ساز در ماهیچه ها است که از کلیه ها دفع میگردد و هر گاه اندازه کراتینین خون بالاتر از اندازه عادی شود نشانه نارسایی در کار کلیه ها هست و بنابراین سنجش خوبی برای ارزیابی کارکرد کلیه ها می باشد. در تولید پلیمر، از فرایند sol-gel برای ایجاد نانو ذرات گرافن اکسید مغناطیسی در تهیه MGMIP استفاده شد. که از تترااتوکسی سیلان ( (TEOS به عنوان اتصال دهنده ی عرضی، 3-آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان (APTES) بعنوان مونومر عاملی، کراتینین بعنوان مولکول هدف و یون آلومینیوم (+Al3) به عنوان محلول برای تولید محل های اسید لوئیس برای تعامل با کراتینین استفاده شد. ویژگی های MGMIP توسط FT-IR، SEM، TGA و طیف سنجی UV-Vis بررسی شد. ظرفیت جذب در شرایط متفاوت نظیر، زمان، pH، غلظت کراتینین و مقدار جاذب بررسی شده است. با توجه به آزمایشات انجام شده، زمان بهینه 15 دقیقه، pH بهینه 7، غلظت بهینه 100 میلی گرم بر لیتر و مقدار جاذب 40 میلی گرم بر لیتر بوده است. طیف FT-IR و بررسی خواص حرارتی نشان داده که پلیمر ما به خوبی سنتز شده است. با مقایسه انتخابگری MGMIP، دریافته ایم که پلیمر سنتز شده انتخابگری بالایی به کراتینین نسبت به سه آنالوگ دیگر دارد. مطالعات سینتیکی و ترمودینامیکی جذب نشان داد که داده های آزمایشی جذب بیشتر با مدل ایزوترم لانگمویر و مدل سینتیکی الوویچ مطابقت دارد.

این پژوهش با هدف بررسی اثر اصلاح آرد چوب با گلیسیدیل متاکریلات و گلیسیدیل متاکریلات/متیل متاکریلات بر خواص کاربردی چندسازه چوب-پلاستیک پلی پروپیلن حاوی نسبت های وزنی مختلف پرکننده (20، 30 و 40 درصد) ساخته شده به روش قالب گیری تزریقی انجام شد. افزایش وزن متعاقب اصلاح آرد چوب با گلیسیدیل متاکریلات و گلیسیدیل متاکریلات/متیل-متاکریلات به ترتیب 5/35 و 42/63 درصد گزارش گردید. بر اساس نتایج طیف سنجی، کاهش شدت پیک گروه هیدروکسیل و افزایش شدت پیک گروه کربونیل، موید اصلاح دیواره سلولی آرد چوب می باشد. برقراری واکنش بین ذرات آرد چوب اصلاح شده با گلیسیدیل متاکریلات و مونومر متیل متاکریلات به کاهش محسوس تر پیک هیدروکسیل انجامید. همچنین، دمای کمتر آغاز تخریب حرارتی آرد چوب شاهد نسبت به نمونه های اصلاح شده، معرف پایداری حرارتی کمتر آرد چوب شاهد می-باشد. خاکستر باقیمانده کمتر در سطح تلفیقی را می توان به حضور پلیمر متیل متاکریلات در این سطح نسبت داد. اصلاح به کاهش جذب آب آرد چوب انجامید که در سطح تلفیقی محسوس تر بود. در بخش اصلی تحقیق، تصاویر میکروسکوپ الکترونی از سطح شکست چوب پلاستیک نشان داد که حفره های سطح شکست موید جداشدن آرد از ماده زمینه ای به دلیل عدم اتصال است. اصلاح با کاهش حفره ها در سطح شکست، به بهبود اتصال پرکننده با زمینه پلیمری منتهی شد که در سطح حاوی گلیسیدیل متاکریلات محسوس تر است. در سطح تلفیقی، باافزایش مقدار آرد چوب به 40 درصد، ذرات پرکننده ها به صورت کلوخه درآمده و حفرات در سطح شکست رویت شد. اصلاح، با شروع تخریب حرارتی در دماهای بالاتر، منجر به افزایش پایداری حرارتی چوب پلاستیک شد. نتایج خواص فیزیکی شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت پس از 672 ساعت غوطه-وری، و مقاومت های مکانیکی مواد مرکب شامل خواص خمشی، کششی و مقاومت به ضربه فاق دار نشان داد که اصلاح منجر به کاهش جذب آب، واکشیدگی ضخامت و مقاومت به ضربه فاقدار، و افزایش خواص خمشی و کششی شد. در خاتمه آزمون غوطه وری بلندمدت، سطح حاوی آرد اصلاح تلفیقی تا مقدار 30 درصد کمترین جذب آب و بیشترین کارایی ضدواکشیدگی را نشان داد، ولیکن، با افزایش مقدار پرکننده به 40 درصد و پیدایش حفراتی در نمونه حاوی اصلاح تلفیقی، جذب آب در مقایسه با سطح حاوی آرد چوب اصلاح شده با گلیسیدیل متاکریلات افزایش یافت. اصلاح آرد چوب با گلیسیدیل متاکریلات

یک پلیمر قالب مولکولی با بستر چوب برای حذف (MB)، به عنوان یک مولکول هدف سنتز شد، که متاکریلیک اسید (MAA)، آرد چوب عامل دار شده (FWF)، اتیلن گلیکول دی متاکریلات (EGDMA)، 2،2-آزوبیس( ایزوبوتیرونیتریل) (AIBN) و استونیتریل به ترتیب به عنوان مونومر عاملی، مونومر کمکی، اتصال دهنده ی عرضی، آغازگر و پروژن هست برای تهیه MIPاز پلیمریزاسیون رادیکالی استفاده شد. آردچوب یک بستر طبیعی مناسب برای سنتز MIP است که جذب را برای حذف MB از محلول های آبی افزایش می دهد. پلیمر قالب مولکولی سنتز شده پایداری فیزیکی و شیمیایی خوب، ضریب انتخاب پذیری نسبی بالا، درصد بالای استخراج موثر برای مولکول MB دارد و این یعنی متوسط بازده استفاده ی مجدد از آن، بدون تغییر عمده در خواص آن است. MB-MIP توسط طیف سنجی های تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR) ، مرئی-بنفش (Uv- vis)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM) و روش آنالیز حرارتی (TGA) شناسایی شد. اثر پارامترهای مختلف همچون pH، زمان و غلظت اولیه MB، انتخاب پذیری و قابلیت استفاده مجدد از MB-MIP مورد بررسی قرار گرفتند. داده های آزمایش با استفاده از مدل های سینتیک شبه مرتبه اول، سینتیک شبه مرتبه دوم و انتشار ذرات آنالیز شدند.

در این پروژه، پلیمر قالب مولکولی(MIP ) مستقر بر روی نانو ذرات گرافن اکساید مغناطیسی برای کوئرستین تهیه شد.از فرآیند سل-ژل در تهیه به وسیله ی 3-آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان(APTES) به عنوان مونومر عاملی، از تترا اتوکسی سیلانTEOS) ) به عنوان اتصال دهنده عرضی و از کوئرستین به عنوان مولکول الگو استفاده شد. این پلیمر روی بستر گرافن اکساید مغناطیسی ساخته شد. این پلیمر قالب مولکولی به وسیله ی FT-IR، TGA، FESEM و اسپکتروسکوپی UV-Vis شناسایی شد. همچنین ظرفیت جذب، تحت شرایط مختلف مانند pH، غلظت کوئرستین، زمان و مقدار جاذب مورد بررسی قرار گرفت. در همه ی آزمایش ها تنها یکی از پارامترها تغییر داده شد. با توجه به این آزمایشات جذب، زمان بهینه 10 ساعت، pH بهینه 7، غلظت بهینه 100 میلی گرم بر لیتر و مقدار بهینه جاذب 50 میلی گرم حاصل شد. طیف FT-IR پلیمر سنتز شده نشان داد که پلیمر ما به خوبی سنتز شده و بررسی رفتار حرارتی پلیمر نشان داد که پلیمر سنتز شده پایداری حرارتی بالایی دارد. با بررسی گزینش پذیری پلیمر قالب مولکولی پی بردیم که پلیمر سنتز شده گزینش پذیری بالایی به داروی کوئرستین نسبت به دو آنالوگ دیگر آن یعنی روتین و کتکول دارد. مطالعات سینتیکی و ترمودینامیکی جذب نشان داد داده های آزمایشگاهی جذب مطابقت بیشتری با مدل ایزوترمی لانگمویر و معادله سینتیکی وبر-موریس دارد

نیترات یکی از آلاینده های متداول در منابع آب می باشد. جذب یکی از مؤثر ترین روش ها برای حذف نیترات از آب است. در این تحقیق، خاک اره درخت صنوبر و نانوذرات سلولز اصلاح شده به روش شیمیایی به عنوان جاذب برای حذف نیترات از آب استفاده شدند. خصوصیات شیمیایی و فیزیکی جاذب ها با استفاده از آنالیزهای SEM، EDS، FTIR و TGA بررسی شد. نتایج این آنالیزها نشان داد که خاک اره درخت صنوبر و نانوذرات سلولز با موفقیت اصلاح شده اند. اثرات شرایط محیطی از قبیل pH اولیه محلول، زمان تماس، مقدار جاذب، غلظت اولیه نیترات، دما و آنیون های رقیب بر حذف نیترات توسط جاذب ها به طور جداگانه مطالعه گردید. براساس نتایج آزمایش های گسسته، حداکثر راندمان حذف نیترات توسط خاک اره اصلاح شده درخت صنوبر در pH اولیه 7، بعد از زمان تماس 30 دقیقه و مقدار جاذب 2 گرم در لیتر به دست آمد. در حالی که، حداکثر راندمان حذف نیترات توسط نانوذرات سلولز اصلاح شده در pH اولیه 7، بعد از زمان تماس 10 دقیقه و مقدار جاذب 3 گرم در لیتر مشاهده شد. حداکثر راندمان حذف برای هر دو جاذب در دمای 1±25 درجه سانتی گراد به دست آمد. در میان آنیون های رقیب مطالعه شده، سولفات و فسفات به ترتیب بیشترین و کمترین اثر بازدارندگی را بر جذب نیترات توسط خاک اره اصلاح شده درخت صنوبر و نانوذرات سلولز اصلاح شده داشتند. نتایج مطالعات سنتیک و ایزوترم نشان داد که مدل سنتیک شبه درجه دوم و مدل ایزوترم فرندلیچ بهترین برازش را بر داده های آزمایشگاهی داشتند. بر اساس مطالعات ترمودینامیک، جذب نیترات توسط جاذب ها یک فرایند گرمازا و از نظر ماهیت خودبخودی بود. به طور کلی، هر دو جاذب، به ویژه خاک اصلاح شده درخت صنوبر، برای حذف نیترات از آب کارآمد بودند.

در مطالعه حاضر عملکرد غشای الترافیلتراسیون پلیمری پلی آکریلونیتریل آمیخته با نانوذره گئوتیت، به منظور حذف هیومیک اسید مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای عملیاتی غلظت اولیه هیومیک اسید، فشار خروجی از غشا، غلظت نانو ذره گئوتیت و غلظت PVP برای دستیابی به بالاترین مقدار درصد حذف و شار خروجی از غشا بررسی شد، که به این منظور طراحی آزمایش توسط نرم افزار Design-expert 7/0/0 صورت گرفت. محدوده فشار (4-1) بار، غلظت خوراک هیومیک اسید(40-10) میلی گرم بر لیتر، غلظت نانو ذره (1- 0)% وزنی و غلظت PVP (3-1)% وزنی مورد استفاده قرار گرفت. شرایط بهینه به دست آمده شامل غلظت هیومیک اسید (mg/L 10)، غلظت PVP (3% وزنی)، غلظت نانوذره گئوتیت (92/0% وزنی) و فشار39/1 بار می باشد. در شرایط بهینه با اصلاح نانو ذره گئوتیت استفاده شده، چهار نانوذره AF، FF، PHBF و PABF سنتز شد که موجب بهبود مقدار درصد حذف و شار خروجی از غشا گردید. شناسایی و آنالیز نانو ذرات سنتز شده و غشای مورد استفاده با استفاده از طیف FT-IR ,FESEM,آنالیز حرارتی TGA بررسی و نتایج حاصل تحلیل شد. بر اساس نتایج می توان دریافت که درصد حذف با افزایش غلظت نانو ذره تا حدود 6/0% وزنی و غلظت اولیه هیومیک اسید تا حدود mg/L 30 افزایش یافته و پس از این مقادیر کاهش می یابد. افزایش غلظت نانوذره به دلیل تجمع و حفره سازی موجب افزایش فلاکس شده، در حالی که افزایش غلظت آلاینده کاهش آن را در پی دارد. افزایش فشار خروجی از غشا و غلظت PVP موجب کاهش درصد حذف و افزایش شار خروجی از غشا می شود.

این پژوهش با هدف بررسی اثر اصلاح دیواره ای با انیدریدمالئیک، 3-تری متوکسی سیلیل پروپیل متاکریلات و گلیسیدیل متاکریلات بر خواص کاربردی چوب پلیمر وینیل استات انجام شد. شرایط بهینه اصلاح با انیدرید مالئیک و ترکیب سیلانی بر اساس تحقیقات پیشین (نیکخواه و همکاران، 1393 ; سبحانی و همکاران، 1395) اعمال گردید. در پیش آزمون، برای تعیین شرایط بهینه اصلاح با ترکیب اپوکسی، نمونه ها در سطوح مختلف غلظت، دما و زمان اصلاح گردیدند و غلظت 20 درصد، دمای 150درجه سانتی گراد و زمان 16 ساعت جهت اصلاح با گلیسیدیل متاکریلات تعیین شد. افزایش غلظت گلیسیدیل متاکریلات به واکنش تعداد بیشتری گروه اپوکسی با گروه هیدروکسیل، و دمای بالاتر و زمان طولانی تر نیز به افزایش واکنش پذیری گروه های اپوکسی با دیواره سلولی چوب و همچنین بهبود فرآیند پلیمره شدن منتهی گردیدند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی پلیمر شدن گلیسیدیل متاکریلات در حفرات چوب را تائید می نماید. در بخش اصلی تحقیق، نمونه های صنوبر در هشت سطح شاهد، اصلاح با مونومر وینیل استات، اصلاح با انیدریدمالئیک، 3-تری متوکسی سیلیل پروپیل متاکریلات و گلیسیدیل متاکریلات و اصلاح تلفیقی هر کدام با مونومر وینیل استات گروه بندی شدند. در مرحله اول، نمونه های سطوح اصلاح دیواره ای به صورت جداگانه به روش خلا-فشار در سیلندر آزمایشگاهی اشباع شدند و متعاقباً در سطوح حاوی مونومر نیز اشباع با مونومر وینیل استات انجام شد. حضور فیزیکی وینیل-استات در حفرات سلولی، ضخیم شدن دیواره سلولی در اصلاح با انیدریدمالئیک، 3-تری متوکسی سیلیل پروپیل متاکریلات و گلیسیدیل متاکریلات و برهمکنش مونومر با دیواره سلولی چوب اصلاح دیواره ای شده به وسیله میکروسکوپ الکترونی تائید شد. اتصال ترکیبات آلی حاوی گروه های آلیفاتیک به ساختار چوب باعث کاهش مقاومت حرارتی نسبت به سطح شاهد می گردد. ساختار سیلان و گلیسیدیل متاکریلات به دلیل تشکیل پیوند های اتری نسبت به انیدریدمالئیک دارای پیوند استری، مقاومت بهتری دارد. مقاومت حرارتی بیشتر چوب پلیمر را می توان به توزیع یکنواخت تر گرما به واسطه حضور پلیمر در تخلخل نسبت داد. سطح تلفیقی در مقایسه با دیگر سطوح از مقاومت حرارتی بهتری برخوردار بود. کاهش شدت پیک گروه هیدروکسیل چوب و افزایش شدت پیک گروه کربونیل موید اصلاح دیواره سلولی چوب می باشد. اصلاح چوب با تلفیق وینیل استات و گلیسیدیل-متاکریلات بالاترین شدت پیک را در گروه کربونیل موجب گردید. بیشترین جذب در نمونه های اصلاح شده با انیدریدمالئیک دارای جرم مولکولی کمتر گزارش شد. واکنش پذیری گلیسیدیل متاکریلات و ترکیب سیلانی به دلیل حضور گروه های فعال اپوکسی و تری متوکسی سیلان، بیش از انیدریدمالئیک دارای گروه عاملی انیدریدی می باشد، که در مقایسه گروه اپوکسی نیز فعال تر از ترکیب سیلانی بوده است. همچنین این دو ترکیب امکان پلیمره شدن در ساختار چوب را نیز دارند که در اصلاح با مالئیک انیدرید این احتمال وجود ندارد. سطح حاوی انیدریدمالئیک، علیرغم واکنش پذیری کمتر، به دلیل عدم پلیمره شدن در حفرات، قابلیت جذب مونومر بیشتر و متعاقباً افزایش وزن بیشتر در سطح تلفیقی را نشان داد. دانسیته نمونه های اصلاح شده نسبت به شاهد روند صعودی را نشان داد، به طوری که در سطح گلیسیدیل متاکریلات/وینیل استات حداکثر دانسیته با 71/65 درصد افزایش نسبت به سطح شاهد گزارش شد. انیدریدمالئیک علیرغم واکنش پذیری کمتر، با جرم مولکولی کمتر از ترکیب سیلانی، افزایش حجم بیشتری ایجاد کرد و بیشترین حجیم شدگی توسط گلیسیدیل متاکریلات ایجاد گردید. آب گریز شدن دیواره و پلیمره شدن در حفرات طی اصلاح با سیلان و ترکیب اپوکسی، به کاهش تخلخل و جذب آب آزاد منتهی شده است. انیدریدمالئیک با ایجاد حجیم شدگی بیشتر در دیواره و جایگزینی بیشتر گروه هیدروکسیل، علیرغم عدم پلیمره شدن در حفرات، با کاهش آب آغشتگی، بهبود معنی داری در پایداری ابعاد ایجاد کرد. وینیل استات بعد از پلیمرشدن به عنوان یک مانع فیزیکی در چوب با جلوگیری از جذب آب، جریان رطوبت را کند می کند ولیکن پس از مدتی میزان واکشیدگی چوب پلیمر ها به اندازه چوب های تیمار نشده می شود. تشکیل پیوند شیمیایی بین چوب اصلاح شده و پلیمر، باعث پر شدن فضای خالی و بهبود ثبات‎ابعاد می‎شود. در خاتمه آزمون غوطه وری بلندمدت، سطح گلیسیدیل متاکریلات/وینیل استات کمترین جذب آب و بیشترین کارایی ضدواکشیدگی را نشان داد. اصلاح دیواره ای با ساختار گلیسیدیل متاکریلات و ترکیب سیلانی به بهبود بیشتر مقاومت خمشی نسبت به سطح حاوی انیدریدمالئیک انجامید. در اصلاح با انیدریدمالئیک با تشکیل پیوند عرضی، انتقال تنش در سیستم به صورت یکنواخت تر از شاهد توزیع خواهد شد که بهبود خواص خمشی را به همراه دارد. خواص خمشی سطوح حاوی مونومر وی

در این پروژه، دی آمین های فلئوردار آروماتیک حاوی گروه های عاملی مختلف مانند اتر انعطاف پذیر، ایمیدازول استخلافی و حلقه های آنتراسن، فلورن و کربازول تهیه، و با استفاده از روش های مختلف طیف سنجی شناسایی شدند. یک سری از پلی آمید ها و پلی ایمید های جدید از طریق واکنش تراکمی دی آمین به ترتیب با کربوکسیلیک اسید ها و انیدرید های مختلف، تهیه شدند. بازده پلی آمید ها و پلی ایمید ها خوب و به ترتیب (95-81) و (92-84) درصد با متوسط گرانروی های (75/0-26/0) و (84/0-58/0) دسی لیتر بر گرم تعیین گردید. پلیمر های حاصل به طور کامل شناسایی شدند و ویژگی های آن ها نظیر حلالیت، گرانروی، خواص حرارتی و خواص فتوفیزیکی مورد بررسی قرار گرفتند. تمام این پلیمر ها دارای طبیعت بی شکل بودند و حلالیت خوبی را در حلال های آپروتیک قطبی، پایداری عالی دمایی با Tg های به ترتیب 310-228 درجه سانتی گراد و 302-162 درجه سانتی گراد و دمای 10 درصد کاهش وزن(T10) در دمای بالای421 و 450 درجه سانتی گراد در نیتروژن را برای پلی آمید ها و پلی ایمید ها نشان دادند. فعالیت ضد باکتریایی ترکیبات دی آمین و پلیمر های تهیه شده علیه باکتری های گرم مثبت و گرم منفی بررسی شد. قابلیت استخراج یون های فلزات سنگین مانند Fe3+،Pb2+،Hg2+،Cu2+ وNi2+ از محلول های آبی نیز در دمای 25 درجه سانتی گراد و pH از 7 تا 8 آزمایش شد.

در این پروژه، دو دی آمین جدید سنتز کردیم که دارای حلقه ی زانتن و ایمیدازول و اتصالات اتری هستند. یکی از دی آمین ها علاوه بر گروه های ذکر شده دارای گروه قطبی CF3 می باشد که موجب بهبود بیشتر حلالیت خواهد شد. این دی آمین ها را توسط اسپکتروسکوپی FT-IR،1H-NMR و 13C-NMRشناسایی کردیم و از آن ها برای تهیه ی پلی آمیدها و پلی ایمیدها، در یک واکنش تراکمی با دی اسیدها و دی انیدریدهای تجاری مختلف و در دسترس استفاده کردیم. پلیمرها ی حاصل نیز به وسیله اسپکتروسکوپی FT-IR و 1H-NMR شناسایی شدند و خواص فیزیکی آن ها نظیر پایداری حرارتی، حلالیت، ویسکوزیته و دیگر خواص آن ها مورد بررسی قرار گرفت. این پلیمرها حلالیت خوبی را در حلال های آلی معمول نشان دادند، بدون اینکه پایداری حرارتی به طور چشمگیری کاهش یابد. همچنین در بررسی خواصی نظیر آنتی باکتریال بودن و داشتن خاصیت جذب یون توسط پلیمرهای سنتزی به نتایج رضایت بخشی رسیدیم. همچنین این پلیمرها قادر به جذب یون فلزات سنگین از جمله؛ Hg+2، Co+2، Cd+2، Cr+2،Pb+2 بودند. در انتها نانو کامپوزیت هایی از مخلوط پلی آمیدهای سنتز شده و نانو ذرات خاک رسb30 سنتز کردیم و تاثیر این نانو ذرات را بر روی خواص حرارتی پلیمر مورد بررسی قرار دادیم همچنین با تکنیک SEM تصویر بزرگ نمایی این نانو کامپوزیت ها بررسی شد. توزیع یکنواخت این نانوذرات در تصاویر SEM قابل مشاهده است

فرایندپذیری PVC در دماهای بالا نیاز به پایدارکننده های حرارتی دارد. در این پروژه 5،5'-(4-هیدروکسی بنزیلیدین) بیس (2-آمینو-4،6-دی هیدروکسی پیریمیدین)، (AO1) و 5،5'-(بوتیلیدن) بیس (2-آمینو-4،6-دی هیدروکسی پیریمیدین)، (AO2) سنتز شده و به عنوان پایدارکننده های حرارتی PVC در هوا و در دمای 180 درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفتند. ساختار آنتی اکسیدان ها با استفاده از طیف سنجی FT-IR و 1H-NMR مشخص شد. کارایی این ترکیبات به عنوان پایدارکننده های حرارتی از طریق تعیین میزان اشباعیت، اندازه گیری گرانروی و TGA مورد بررسی قرارگرفت و مشخص شد که تخریب حرارتی در PVC خالص بیشتر از PVC به همراه آنتی اکسیدان می باشد و آنتی اکسیدان ها سبب کاهش تشکیل پیوند دوگانه مزدوج و کاهش ویسکوزیته PVC در طول تخریب می باشد. همچنین نتایج نشان داد که افزایش مقدار آنتی اکسیدان سبب کاهش مصرف برم مورد نیاز برای واکنش با پیوندهای دوگانه کربن-کربن می شود. مکانیسمی برای نحوه ی عمل آنتی اکسیدان ها به عنوان پایدارکننده گزارش شد که نشان از توانایی آنتی اکسیدان ها در اختلال در روند تخریب زنجیره رادیکالی PVC و جایگزینی اتم های کلر ناپایدار در زنجیره PVC با یک عضو نسبتاً پایدارتر از پایدارکننده آلی دارد. بررسی خواص مکانیکی نیز نشان داد که افزایش 3% آنتی اکسیدان به PVC سبب افزایش استحکام و مدول کششیPVC می شود

در این تحقیق، سولفیدها متقارن و نامتقارن با استفاده از آریل، هترو آریل و بنزیل هالیدها، فنیل بورونیک اسید، تری فنیل قلع کلرید و پودر سولفور به عنوان منبع سولفور در مجاورت نانو کاتالیست های مختلف مس مانندCu(I)ZSM-5 ،Cu(II)ZSM-5 و CuFe2O4 تحت شرایط ملایم، سنتز شدند. این نانو کاتالیست ها به آسانی با روش های ساده سنتز و با استفاده از تکنیک های مختلف، شامل SEM،FT-IR ، XRD، EDX و AGFMشناسایی شدند. بعد از کامل شدن واکنش-ها، نانوکاتالیست ها به آسانی و سریع جداسازی و چندین بار بدون کاهش قابل ملاحظه فعالیت مورد استفاده مجدد قرار گرفتند.

در این پروژه، نانو ذرات Fe3O4 سنتز و با تکنیک های FT-IR، SEM وTEM شناسایی شدند. در مجاورت Fe3O4به عنوان نانوکاتالیزگر مغناطیسی، سولفونیک اسیدها از واکنش اکسایش تیول ها با استفاده از هیدروژن پراکسید با بازده خوب تا عالی در حلال اتانول یا استونیتریل تحت شرایط رفلاکس سنتز شدند. نانو کاتالیزگر مغناطیسی Fe3O4 دارای مزایایی از جمله غیر سمی بودن، سنتز آسان از مواد اولیه ارزان قیمت و تجاری، جداسازی آسان و سریع با استفاده از یک آهنربای خارجی و قابلیت استفاده مجدد می باشد.

این پژوهش با هدف بررسی اثر3- تری متوکسی سیلیل پروپیل متاکریلات بر خواص فیزیکی، مکانیکی و مقاومت به پوسیدگی چوب-پلیمر آکریلونیتریل انجام شد. نمونه های آزمونی گونه صنوبر در هفت سطح شاهد، سیلان/ اتانول اسیدی/ دمای 110 درجه سانتی گراد ، سیلان/ اتانول اسیدی/ دمای 150 درجه سانتی گراد، سیلان/ اتانول/ دمای 150 درجه سانتی گراد ، سیلان/ اتانول/ بنزوییل پراکساید/ دمای 150 درجه سانتی گراد، آکریلونیتریل و سیلان/ اتانول اسیدی/ دمای 150 درجه سانتی گراد/ آکریلونیتریل گروه بندی شدند. در مرحله اول، نمونه ها با ترکیب سیلانی به روش خلاء- فشار در سیلندر آزمایشگاهی اشباع شدند. سپس در سطوح حاوی مونومر، اشباع با مونومر آکریلونیتریل انجام شد. به منظور اصلاح با سیلان ، نمونه ها به مدت 4 ساعت در دمای 70 درجه سانتی گراد و 16 ساعت در دمای 110 درجه برای سطح سیلان/ اتانول اسیدی/ دمای 110 درجه سانتی گراد و 150 درجه سانتی گراد برای سایر سطوح و همچنین جهت پلیمر شدن مونومر نیز به مدت 24 ساعت، تحت دمای 90 درجه سانتی گراد و متعاقباً برای همین زمان، تحت دمای 2± 103 درجه سانتی گراد قرار داده شدند. حضور فیزیکی آکریلونیتریل در حفرات سلولی، واکشیدگی دیواره سلولی به وسیله ترکیب سیلانی و برهمکنش سطح اصلاحی سیلان/ آکریلونیتریل با دیواره سلولی چوب به وسیله تصاویر میکروسکوپ الکترونی تائید شد. میزان جذب، درصد افزایش وزن، تغییرات دانسیته، ثبات ابعاد، جذب آب، کارایی ضد واکشیدگی،ضریب حجیم کنندگی و جایگزینی گروه های هیدروکسیل اندازه گیری شد. بیشترین و کمترین جذب مونومر در سطوح سیلان/ اتانول/ بنزوییل پراکساید/ دمای 150 درجه سانتی گراد و سیلان/ اتانول اسیدی/ دمای 150 درجه سانتی گراد/ آکریلونیتریل به ترتیب 60/60 و 19/45 درصد به دست آمد. درصد افزایش وزن در سطح سیلان/ اتانول اسیدی/ دمای 150 درجه سانتی گراد/ آکریلونیتریل با مقدار 24/36 درصد بیشترین افزایش را نسبت به سایر سطوح داشت. دانسیته نمونه های تیمارشده نسبت به شاهد روند صعودی را نشان داد، به طوری که در سطح سیلان/ اتانول اسیدی/ دمای 150 درجه سانتی گراد/ آکریلونیتریل حداکثر دانسیته با 97/72 درصد افزایش نسبت به سطح شاهد گزارش شد. بیشترین ضریب حجیم کنندگی در سطح سیلان/ اتانول اسیدی/ دمای 150 درجه سانتی گراد با مقدار 81/6 درصد و کمترین مقدار در سطح سیلان/ اتانول/ بنزوییل

این پژوهش با هدف بررسی اثر 3-تری متوکسی سیلیل پروپیل متاکریلات بر خواص فیزیکی، مکانیکی و مقاومت به پوسیدگی چوب پلیمر حاصل از استایرن- متیل متاکریلات انجام شد. نمونه های آزمونی حاصل از گونه صنوبر (Populus deltoids) در هفت سطح شاهد، استایرن، متیل متاکریلات، استایرن/متیل متاکریلات، 3-تری متوکسی سیلیل پروپیل-متاکریلات/ استایرن، 3-تری متوکسی سیلیل پروپیل متاکریلات/متیل متاکریلات و 3-تری متوکسی سیلیل پروپیل-متاکریلات/ استایرن/ متیل متاکریلات گروه بندی شدند. در مرحله اول، به منظور تورم و پیوند با دیواره سلولی، نمونه ها با 3-تری متوکسی سیلیل پروپیل متاکریلات به روش خلاء- فشار در سیلندر آزمایشگاهی اشباع شدند. سپس در سطوح حاوی مونومر، اشباع با مونومرهای استایرن، متیل متاکریلات و مخلوط آن ها انجام شد. به منظور اصلاح با ترکیب سیلانی، نمونه ها به مدت 4 ساعت در دمای 70 درجه سانتی گراد و 16 ساعت در دمای 150 درجه سانتی گراد و جهت پلیمر شدن مونومر نیز به مدت 24 ساعت، تحت دمای 90 درجه سانتی گراد و متعاقباً برای همین زمان، تحت دمای 2±103 درجه سانتی-گراد قرار داده شدند. حضور فیزیکی استایرن و متیل متاکریلات در حفرات سلولی، واکشیدگی دیواره سلولی به وسیله 3-تری متوکسی سیلیل پروپیل متاکریلات و برهمکنش سطوح اصلاح شده حاوی مونومرهای استایرن، متیل متاکریلات و استایرن/متیل متاکریلات با دیواره سلولی چوب به وسیله تصاویر میکروسکوپ الکترونی تائید شد. میزان جذب به ترتیب در سطوح اصلاح شده حاوی مونومرهای استایرن، متیل متاکریلات، استایرن/متیل متاکریلات و سطوح حاوی مونومر به تنهایی شامل استایرن، متیل متاکریلات و استایرن/متیل متاکریلات 45/328، 98/437، 98/403، 57/469، 03/612 و 28/545 کیلوگرم برمترمکعب به دست آمد. درصد افزایش وزن نیز به ترتیب 18/77، 78/63، 92/74، 55/66، 83/54 و 03/64 درصد گزارش گردید. دانسیته نمونه های تیمار شده نسبت به شاهد روند صعودی را نشان داد، به طوری که در سطح 3-تری متوکسی سیلیل پروپیل متاکریلات/استایرن/متیل متاکریلات حداکثر دانسیته اندازه گیری شد. میانگین ضریب حجیم-کنندگی و جانشینی گروه های هیدروکسیل در سطوح اصلاح دیواره ای شده حاوی مونومرهای استایرن، متیل متاکریلات و استایرن/متیل متاکریلات، 81/6 درصد و 10/1 گرم برمول به دست آمد. جذب آب نمونه های اصلاح شده نسبت به شاهد کاهش یافت. ه

به منظور بررسی تاثیر پیوند شدن ذرات ماتریکس بر روی خواص مکانیکی و فرایند شکست، نانوکامپوزیت رزین اپوکسی / Fe3O4 با استفاده از هر دو نوع نانوذرات Fe3O4 اصلاح نشده وپیوند شده با پلی آکریل آمید با درصدهای مختلف وزن( 2،1 و 5 درصد وزنی ) تهیه شدند. نانوذراتFe3O4 ( 13نانومتر) از طریق روش شیمیایی تهیه شدند و سطوح نانوذرات ابتدا با استفاده از 3-(تری متوکسی سیلیل) پروپیل متاکریلات اصلاح شدند و سپس با استفاده از آکریل آمید پلیمریزه شدند . اثرات مونومر ، غلظت آغازگر ، زمان واکنش و دمای واکنش بر عملکرد پیوند برای بهینه سازی شرایط واکنش مورد بررسی قرار گرفتند. سطح اصلاح شده نانوذرات Fe3O4 و نانوکامپوزیت مربوطه بوسیله FT -IR، TGA و VSM شناسایی شد و سطوح شکسته نانوکامپوزیت ها در زیر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مشاهده و شواهدی از مکانیسم آن مورد بررسی قرار گرفت. هنگامی که نانوذرات Fe3O4 پیوند یافته به اپوکسی اضافه شد،سینتیک پخت ماتریکس شتاب بیشتری گرفت. با استفاده از داده های تجربی به دست آمده ،نانوکامپوزیت در خواص مکانیکی از جمله کششی و مقاومت به ضربه از سیستم Fe3O4 اصلاح نشده / اپوکسی بهبود نشان داد. بهبود بدست آمده در خواص مکانیکی نانوکامپوزیت ها، به دلیل توانایی پراکنده کنندگی پیوند نانوذرات Fe3O4 و افزایش در قدرت چسبندگی سطحی بین نانوذرات فعال و ماتریکس رزین می باشد.

این پژوهش با هدف بررسی اثر اصلاح ترکیبی مالئیک انیدرید و متیل متاکریلات بر ویژگی های کاربردی چوب پلیمر انجام شد. نمونه های آزمونی حاصل از گونه صنوبر (Populus deltoides) به چهار سطح شاهد، متیل متاکریلات، مالئیک انیدرید و مالئیک انیدرید/ متیل متاکریلات تقسیم بندی شدند. در مرحله اول، نمونه ها با مالئیک انیدرید و مونومر، به روش خلاء- فشار در سیلندر آزمایشگاهی اشباع شدند. جهت تعیین سطح بهینه دما و زمان در واکنش با مالئیک انیدرید، نمونه ها تحت دو سطح دمایی 120 و 150 درجه سانتی گراد و در دو زمان 4 و 8 ساعت تیمار شدند. سپس نمونه ها به مدت 24ساعت تحت دمای 103 درجه سانتی گراد قرار داده شدند. پس از اصلاح، نمونه ها تحت آزمون دوره ای غوطه وری- خشک کردن قرارگرفتند. با در نظر گرفتن نتایج تغییرات افزایش وزن، جذب آب، واکشیدگی حجمی و اثرضدواکشیدگی، سطح دمایی 150 درجه سانتی گراد و زمان 4 ساعت برای ادامه تحقیق انتخاب شد. به منظور پلیمریزاسیون مونومر در سطح حاوی مونومر متیل متاکریلات، نمونه های اشباع شده به مدت 24 ساعت، تحت دمای 90 درجه سانتی گراد و متعاقباَ برای همین زمان، تحت دمای 103درجه سانتی گرادقرار داده شدند. حضور فیزیکی متیل متاکریلات در حفرات سلولی، واکشیدگی دیواره سلولی به وسیله مالئیک انیدرید و برهمکنش سطوح اصلاحی مالئیک انیدرید/ متیل متاکریلات با دیواره سلولی چوب به وسیله تصاویر میکروسکوپ الکترونی تایید شد. ویژگی های فیزیکی، خواص مکانیکی و مقاومت به پوسیدگی فرآورده های مرکب حاصل اندازه گیری شد. میزان جذب به ترتیب در سطوح متیل متاکریلات، مالئیک انیدرید و مالئیک انیدرید/ متیل متاکریلات 34/466، 20/372 و 20/372کیلوگرم برمترمکعب به دست آمد. درصد افزایش وزن درسطوح متیل متاکریلات،مالئیک انیدرید و مالئیک انیدرید/ متیل متاکریلات به ترتیب 87/51، 71/22 و 05/56 درصد گزارش گردید. دانسیته نمونه های اصلاح شده نسبت به شاهد روند صعودی را نشان داد، به طوری که در سطح مالئیک انیدرید/ متیل متاکریلات حداکثر دانسیته اندازه گیری شد. ضریب حجیم کنندگی در سطوح مالئیک انیدرید، مالئیک انیدرید/ متیل متاکریلات به ترتیب92/5 و 52/7 درصد و جایگزینی گروه های هیدروکسیل در نمونه های اصلاح شده با مالئیک انیدرید، مالئیک انیدرید/ متیل متاکریلات32/2 و 20/5 مول بر گرم به دست آمد. کاهش جذب آب و بهبود ثبات ابعاد نمونه