Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Dinari,Alireza Najafi chermahini
محمد دیناری (استاد راهنما) علیرضا نجفی چرمهینی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Reyhaneh Tabatabaeian Nim Avard
ریحانه طباطبائیان نیم آورد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Synthesis and chracterization of guar gum nanocomposites reinforced with magnetic double hydroxide and evaluation of these nanocomposites to removal methylene blue dye
In this research project, a “green”method for preparing Fe3O4@ layered double hydroxide@ guargum bionanocomposites (GLF-BNCs) was used. First of all, the LDH coated Fe3O4 nanoparticles was simply synthesized, using ultrasonic irradiation. The citrate coated Fe3O4 nanoparticles which were under negative charging and LDH nanocrystals which were charged positively make electrostatic interaction which formed a stable self-assembly component, and then guargum as a biopolymer were linked onto Fe3O4@LDH via soloution method. Furthermore, these nanocomposites were modified. So, potassium persulfate and the cross-linker N, N'-methylenebisacrylamide (MBA) were used to synthesis the cross-linked bionanocomposites (MLG). The effect of Fe3O4@LDH contents (2, 4 and 8wt.%) on the thermal, physicomechanical, and morphological properties of guargum and modification of GLF nanocomposites were investigated by Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), thermal gravimetric analysis (TGA), field emission scanning electron microscopy, transmission electron microscopy (TEM), Energy-dispersive X-ray spectroscopy and Brunauer–Emmett–Teller (BET) specific surface area techniques. The TEM results indicated that the LDH platelets are distributed within the polymer matrix. TGA results show that the MLG nanocomposites thermal properties has improved in comparision to GLF nanocomposites. In the following, crosslinked MLG and GLF nanocomposites were prepared for the removal of methylene blue from aqueous solution. MLG show more efficient removal in comparison to GLF. Therefore, efficient factors on the adsorption process such as pH, adsorbent dosage, time, initial and concentration of dye were investigated for MLG10. The adsorption process showed a high dependence on the pH value, and the result showed that the interaction between the adsorbent and dye might follow different mechanisms such as hydrogen bonding. Investigating the kinetic models showed that the rate of absorption process was controlled by linear pseudo-second order model. An investigation of the isotherm models showed that the data were more consistent with linear Langmuier isotherm that confirms the chemical adsorption process.
در این پژوهش، از روشی سازگار با محیط‌زیست برای ساخت -Fe 3 O 4 دوهیدروکسید لایه‌ای-گوارگام (GLF) استفاده شد. ابتدا نانوذرات نیکل/آلومینیوم دو‌هیدروکسید لایه‌ای (Ni/Al LDH) با بار مثبت و نانوذرات -Fe 3 O 4 سیترات با بار منفی ساخته شد که منجر به ساخت ترکیب مغناطیسی پایدار، دوهیدروکسیدلایه‌ای -) Fe 3 O 4 ‌(M-LDH شد. سپس نانوکامپوزیت‌های GLF از پلیمر طبیعی گوارگام با 2، 4 و 8 درصد وزنی از M-LDH به روش محلول و با کمک امواج فرا صوت سنتز شد. این نانوکامپوزیت‌ها با روش‌های مختلفی از جمله طیف مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، الگو پراش پرتو ایکس (XRD)، تجزیه وزن سنجی گرمایی (TGA)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر زمینه (FE-SEM) ، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، طیف تفکیک انرژی پرتو ایکس (EDX) و سطح ویژه برونوئر-امت-تلر (BET) مورد بررسی و شناسایی قرار گرفتند. نتایج حاصل بهبود خواص گرمایی گوارگام را در نانوکامپوزیت‌های GLF و تصاویر SEM و TEM توزیع مناسب نانوذرات مغناطیسی را در بستر پلیمری نشان داده است. در ادامه پژوهش، جهت افزایش استحکام شیمیایی در آب و بهبود خواص گرمایی نانوکامپوزیت‌های GLF از عامل شبکه‌ساز N ، N' - متیلن‌بیس‌آکریل‌آمید استفاده شد و نانوکامپوزیت‌های شبکه‌ای دو‌هیدروکسید لایه‌ای مغناطیسی-گوارگام (MLG) با درصدهای وزنی 4، 6 و 10درصد از M-LDH تهیه شده‌اند. این نانوکامپوزیت‌ها توسط روش‌های FT-IR، XRD، TGA، FE-SEM، TEM، EDX و BET مورد بررسی و شناسایی قرار گرفتند. نتایج حاصل از آزمون وزن سنجی گرمایی بهبود پایداری نانوکامپوزیت‌های MLG را نسبت به GLF تایید می‌کند؛ وزن باقی‌مانده نانوکامپوزیت شبکه‌ای MLG در دمای 800 درجه سانتی‌گراد 30 درصد بیشتر از نانوکامپوزیت GLF بوده است. در ادامه از نانوکامپوزیت‌های شبکه‌ای شده و شبکه‌ای نشده برای حذف آلاینده رنگی متیلن‌بلو استفاده شد و نتایج نشان داد، نانوکامپوزیت‌های شبکه‌ای شده توانایی حذف92 درصدی از متیلن‌بلو را داشت. مطالعات جذب بر روی نانوکامپوزیت‌های شبکه‌ای شده صورت گرفت و تأثیر عوامل مختلف شامل pH، زمان تماس، غلظت اولیه رنگ و مقدار جاذب مورد مطالعه قرار گرفت. فرآیند جذب وابستگی زیادی به مقدار pH نشان داد که pH بهینه 9 و زمان تعادل 150 دقیقه گزارش شد. بررسی مدل‌های سینیتکی نشان داد که سرعت فرآیند جذب به وسیله مدل سینتیکی درجه دوم کنترل می‌شود. بررسی مدل‌های هم‌دمایی نشان داد که داده‌ها تطابق بیشتر با هم‌دمای خطی لانگمویر دارند و مکانیسم جذب نیز از نوع شیمیایی است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی