سنتز سيليكاي نانوساختار به منظور حذف تركيبات آلي فرار

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش، سنتز تك مرحله‌اي آمينوسيليكاي مزومتخلخل به روش چگالش همزمان با استفاده از CTAB به عنوان سورفكتانت و APTES به عنوان عامل جهت‌دهنده ساختاري و منبع تامين گروه عاملي آمين انجام شده و تاثير چهار پارامتر نرخ افزودن پيش‌ماده سيليكا، غلظت سورفكتانت، نسبت حجمي حلال به پيش‌ماده و نسبت حجمي اتانول به آب در حلال روي افزايش عدد سيرز محصول مورد بررسي قرار گرفته است. از طراحي آزمايشات به روش تاگوچي براي به حداقل رساندن تعداد آزمايش‌هاي لازم به‌منظور تعيين نمونه بهينه استفاده شد و نتايج نشان داد كه در بين پارامترهاي مورد بررسي، نرخ افزودن پيش‌ماده سيليكا مهمترين عامل در تعيين سطح ويژه آمينو‌سيليكاي مزومتخلخل سنتز شده است. پس از آن نسبت حجمي اتانول به آب در حلال واكنش و غلظت پيش‌ماده سيليكا به‌ترتيب از اهميت بيش‌تري برخوردار بوده و غلظت سورفكتانت به‌عنوان كم اهميت‌ترين پارامتر موثر روي افزايش عدد سيرز نمونه شناخته شد. مشخصه‌يابي نمونه داراي بالاترين عدد سيرز با استفاده از آزمون‌هاي SAXS، FTIR-Spectroscopy، BET، FESEM، TEM و DLS انجام گرفت. نتايج اين آزمون‌ها نشان داد كه نمونه فوق از ذرات كروي سيليكاي مزومتخلخل 41-MCM با ساختار حفرات شش‌وجهي و قطري در حدود nm 330 تشكيل شده است. عملكرد آمينوسيليكاي مزومتخلخل سنتز شده در جذب استون به عنوان يكي از تركيبات آلي فرار رايج، مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج آزمون جذب نشان داد كه اين ماده با دارا بودن سطح ويژه و حجم حفره m2/g 625 و cm3/g 56/143 قادر است، mg/g 39/69 استون را تحت شرايط استاتيك جذب نمايد كه بيش از 10 برابر ظرفيت جذب نمونه‌هايي است كه با مواد اوليه مشابه ولي به روش عاملدارسازي پس-از-سنتز تهيه شده بودند. مطالعه سينتيك واكنش نشان داد كه معادله شبه مرتبه دوم به همراه معادله نفوذ درون ذره‌اي به بهترين شكل داده‌هاي سينتيكي جذب استون روي آمينوسيليكاي مزومتخلخل را برازش مي‌كنند. همچنين هم‌دماي جذب فروندليچ بهترين تطابق را با داده‌هاي حاصل از آزمون جذب استاتيك دارا است.

190690

دانشگاه علم و صنعت ايران

صنايع شيميايي معدني

دكتر علي اله وردي