مطالعه ایجاد پیوندهای عرضی به‌وسیله فراصوت در هیدروژل‌های آکریلیک

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 2، دوره 7، شماره 4، اسفند 1392، صفحه 17-24   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

رجبعلی ابراهیمی^{* 1}؛ مهنوش ابراهیمی²

¹استادیار شیمی فیزیک، دانشکده علوم، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران

²دانشجوی کارشناسی ارشد شیمی آلی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده

درسال‌های اخیر از امواج قوی فراصوت در واکنش‌های پلیمریزاسیون و در غیاب آغازگر بهره گرفته می‌شود. تشکیل هیدروژل با کمک این امواج، تنها در محیط‌های گرانرو مثل گلیسرول امکان‌پذیر است. در این مطالعه، از مونومرهای آکریلی حلال در آب و عامل شبکه‌ساز متیلن بیس آکریل آمید در محیط دوتایی آب/ گلیسرول هیدروژل به‌دست آمد. دما در تمام موردها ثابت و برابر 37 درجه سانتی‌گراد بود. از یک دستگاه فراصوت در فرکانس ثابت 20 کیلوهرتز استفاده شد. تابش فراصوت نیاز به گرما و آغازگر را منتفی ساخت و زمان تشکیل فراورده را به چند دقیقه کاهش داد. افزون بر این، هیدروژل‌های سنتز شده به کمک فراصوت دارای ساختار میکروسکپی یکنواخت‌تر و تورم بالاتری بودند. تصویرهای میکروسکپی نمونه‌های به‌دست آمده نشان از وجود ساختار نانو با حفرات ریز زیاد دارد. نتیجه‌های پژوهش‌های انجام شده هم‌چنین نشان می‌دهد که با تغییر محیط واکنش (و تغییر گرانروی) زمان و سرعت واکنش تشکیل تغییر قابل‌توجهی می‌یابد. با این حال واکنش تشکیل چندان تحت تاثیر قدرت یونی و اسیدیته محیط نیست. آب اکسیژنه با ایجاد رادیکال هیدروکسی به شروع واکنش کمک می‌کند. با افزایش توان صوتی و پالس فراصوت، زمان واکنش کاهش و سرعت آن افزایش می‌یابد. از این روش می‌توان هم در ساخت و هم در کنترل سنتز مواد زیستی و در سامانه‌‌های زنده – رهایش دارو - بهره گرفت.

کلیدواژه‌ها

پیوندهای عرضی؛ هیدروژل؛ اثر حلال؛ توان فراصوت؛ سرعت

مراجع

[1] اسحاقی، هاجر؛ باقری مرندی، غلام؛ بوهندی، حسین: ظهوریان مهر، محمد جلال: مجله علوم و تکنولوژی پلیمر، سال بیست وسوم، ش. 1، ص.84-75، 1389.
[2] ابراهیمی، رجبعلی؛ میسون تیموتی؛ سونوشیمی (اثر فراصوت در واکنش های شیمیایی)، فصل اول،1386.
[3] حسین‌زاده، حسین؛ مجله اندیشه علوم – شیمی کاربردی دانشگاه سمنان، سال ششم، ش. 21، 33-21، 1390.

 

[4] Rosiak, J.M.; Janik, I.; Kadlubowski, S.; Kozicki, M.; Kujawa, P.; Stasica, P.; Ulanski, P.; Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B., 208, 325–330, 2003.
[5] Cass, P.; Knower, W.; Pereeia, E.; Holmes, N.; Hughes, T.; Ultrason. Sonochem, 17, 326–332, 2010.
[6] Teo, B.M.; Prescott, S.W.; Ashokkumar, M. Grieser, F.; Ultrason. Sonochem, 15, 89–94, 2008.
[7] Anbarasan, R.; Jayaseharan, J.; Sudha, M.;Gopalan, A.; J. Appl. Polym. Sci., 89, 3685–3692, 2003.
[8] Xia, H.; Wang, Q.; Liao, Y.; Xu, X.; Baxter, S.M.; Slone, R.V.; Wu, Sh.; Swift, G.;
Westmoreland, D.G.; Ultrason. Sonochem, 9, 151–158, 2002.
[9] Capek, I.; Janic-Kova S.; Donescu, D.; Sarov, Y.; Rangelow, I.W.; Polym. J., 38, 264–276, 2006.
[10] Nie, M.; Wang, Q.; Qiu, G.; Ultrason. Sonochem., 15, 222–226, 2008.
[11] Qiu, G.; Nie, M.; Wang, Q.; Ultrason. Sonochem., 15, 269–273, 2008.
[12] Price, G.T.; Ultrason. Sonochem, 10, 277–283, 2003.
[13] Nikitenko, S.I.; Koltypin, Yu.; Pickup, D.M.; Van-Eck, E.R.H.; Ultrason. Sonochem, 10, 11–15, 2003.
[14] Sakurada, I.; Polym. J., 44, 5–10, 2012.
[15] Mende, M.; Petzold, G.; Buchhammer, H.M.; Colloid. Polym. Sci., 280, 342–351, 2002.
[16] Yin, Y.; Yang, Y.J.; Xu, H.; Europ. Polym. J., 38, 2305–2311, 2002.
[17]Distantina, S.; Rochmadi; Fahrurrozi, M.; Wiratni; Proceeding of 3rd Int. Conf. on Chemistry and Chemical Engineering, IPCBEE, 38, 2012.
[18] Mawad, D.; Martens, P.J.; Odell, R.A.; Poole-Warren, L.A.; Biomaterials, 28, 947–955, 2007.
[19] Du, J.; Ding, X.; Zheng, Zh.; Peng, Y.; Europ. Polym. J., 38, 1033–1037, 2002.
[20] Xie, J.; Liu, X.; Liang, J.; J. Appl. Polym. Sci., 106, 1606–1613, 2007.
[21] Turan, E.; Caykara, T.; J. Appl. Polym. Sci., 106, 2000–2007, 2007.
[22] Norisuye, T.; Strybulevych, A.; Scanlon M.; Page, J.; Macromol. Symp, 242, 208–215, 2006.
[23] Isık, B.; Kıs, M.; J. Appl. Polym. Sci., 94, 1526–1531, 2004.
[24] Park, J.; Kim, D.; j. App. Polym. Sci., 115, 3434–3441, 2009.
[25]Sachin, R.; Shirsath, Ultrason. Sonochem, 20, 914–923, 2013.
[26] Lawal, O.S.; Storz, J.; Storz, H.; Lohmann, D.; Lechner, D.; Europ. Polym. J., 45, 3399–3408, 2009.
[27] Pars, R.; Quijada-Garrido. I.; Europ. Polym. J., 45, 3418–3425, 2009.
[28] Wang, X.; Kluge, J.A.; Leisk, G.G.; Kaplan, D.L.; Biomaterials, 29, 1054–1064, 2008.
[29] Iqbal, M.C.; Amin, M.; Ahmad, N.; Halib, N.; Ahmad, I.; Carbohydrate Polym, 88, 465–473, 2012.
[30] Xiao, L.; Isner, A.B.; Hilt, J.Z.; Bhattacharyya, D.; j. App. Polym. Sci., 128, 1804-1814, 2013.
[31] Tomara, R.S.; Guptaa, I.; Singhala, R.; Nagpala, A.K.; Polym. Plast. Tech. Eng., 46, 481-488, 2007
[32] Sepehrianazar, A.; Mohtasham, M.; Macromolecular Symposia, 321-322, 64–70, 2012.