تهیه و بررسی ویژگی‌های نانوذره‌های بسپار قالب مولکولی گزینش‌پذیر بر پایه پلی‌وینیل‌الکل برای حذف2،4- دی‌نیتروتولوئن

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 11، دوره 13، شماره 1، خرداد 1398، صفحه 97-104   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

سید مهدی پور مرتضوی^{* 1}؛ معصومه فروتن کودهی²

¹دانشیار شیمی، مجتمع شیمی و مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

²دکتری شیمی، مجتمع شیمی و مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

چکیده

حذف مواد نیتروآروماتیک در غلظت‌های کم نمونه‌های آبی دارای اهمیت است. این ترکیب‌ها سمی و منجر به جهش ژنتیکی در انسان، ماهی‌ها و ریزاندامگان می‌شود. دی‌نیتروتولوئن (2,4-DNT) رایج‌ترین ماده منفجره نیتروآروماتیک با کاربرد بسیار است که تولید آسان آن سبب کاربرد گسترده در ساخت بسیاری از مهمات شده است. بسپارهای قالب مولکولی (MIP) نانوسامانه‌های هوشمندی هستند که در حضور یک مولکول به‌عنوان الگو شکل‌گرفته و تمایل شیمیایی اختصاصی و بالایی نسبت به مولکول الگو دارند و سازوکار آن‌ها شبیه آنتی‌بادی‌ها یا آنزیم‌ها است. نسبت سطح به حجم بالای نانوذره‌ها تأثیر معنی‌داری در ویژگی این مواد دارد. نانوذره‌های MIP دارای بسیاری از ویژگی‌های عالی از قبیل سطح زیاد، هزینه کم و تهیه آسان، پایداری بالا در شرایط فیزیکی و شیمیایی متفاوت هستند و قابلیت استفاده دوباره را دارند. در این پژوهش، نانوذره‌های قالب مولکولی با سامانه تعلیقه معکوس تهیه شد که در آن 2,4-DNT به‌عنوان الگو، پلی‌وینیل الکل (PVA) به‌عنوان بسپار عامل‌دار و گلوتارآلدهید به‌عنوان پیونددهنده عرضی به‌کارگرفته شد. ویژگی‌های نانوذره‌های MIP با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (ATR-FTIR) مشخص شد. تمام نوارهای ظاهرشده در طیف ATR-FTIR مربوط به واکنش آلدهیدی بین PVA و گلوتارآلدهید و همچنین، تشکیل نانوذره‌های بسپار قالب مولکولی است. تصویر SEM میانگین اندازه نانوذره‌های بسپار تهیه‌شده را nm  45 همراه با توزیع اندازه ذره‌های به‌نسبت یکنواخت را نشان داد. ظرفیت اشباع جذب برابر با mg.g-1 91/11 و ضریب گزینش‌پذیری برابر با  04/14 نسبت به 2،4- دی‌نیتروتولوئن تعیین شد.  

کلیدواژه‌ها

بسپار قالب مولکولی؛ نانوذره‌ها؛ حذف 2؛ 4-دی‌نیتروتولوئن؛ پلی‌وینیل الکل؛ میکروسکوپ الکترونی روبشی

مراجع

[1] Lordel, S.; Chapuis-Hugon, F.; Eudes, V.; Pichon, V.; Journal of Chromatography A. 1217, 6674-6680, 2010.
[2] Gonzalez-Calabuig, A.; Ceto, X.; Del-Valle, M.; Talanta 153, 340-346, 2016.
[3] Podlipna, R.; Pospisilova, B.; Vanek, T.; Ecotoxicology and Environmental Safety 112, 54-59, 2015.
[4] Lent, E.M.; Crouse, L.C.; Quinn, M.J.; Wallace, S.M.; International Journal of Toxicology 31, 143-157, 2012.
[5] Sun, X.; Wang, Y.; Lei, Y.; Chemical Society Reviews 44, 8019-8061, 2015.
[6] Kumar, A.; Pandey, M.; Sensors and Actuators B: Chemical 147, 105-110, 2010.
[7] Forbes, T.P.; Sisco, E.; Analytical Chemistry 86, 7788-7797, 2014.
[8] Wells, K.; Bradley, D.A.; Applied Radiation and Isotopes 70, 1729-1746, 2012.
[9] Roscioli, K.M.; Eric, D.; Adrian, M.; Wansheng, S.; Modu, S.K.; Analytical Chemistry 83, 5965-5971, 2011.
[10] Bohrer, B.C.; Merenbloom, S.I.; Koeniger, S.L.; Hilderbrand, A.E.; Clemmer, D.E.; Annual Review of Analytical Chemistry 1, 293-327, 2008.
[11] Zhou, Q.; Liying, P.; Dandan, J.; Wang, X.; Haiyan, W.; Haiyang, L.; Scientific Reports 5, 10659, 2015.
[12] Golker, K.; Karlsson, B. C. G.; Rosengren, A.M.; Nicholls, I.A.; International Journal of Molecular Sciences 15, 20572-20584, 2014.
[13] Nurhayati, T.Y.; Royani, I.; Widayani, M.; Journal of Physics: Conference Series 012143, 2016.
[14] Kanai, T.; Sanskriti, C.; Vislawath, P.; Samui, A.B.; Journal of Nanoscience and Nanotechnology 13, 3054-3061, 2013.
[15] Feása, X.; Cristina A.F.; Hosseini, S.; Beatriz, I.V.; Carlos, M.F.; Alberto C.; Materials Science and Engineering: C 29, 398-404, 2009.
[16]*
*امیری، علیرضا؛ رمضانی، علی؛ جهان شاهی، محسن؛ مقدم نیا، علی اکبر؛ مجله علمی- پژوهشی شیمی کاربردی، 11، 51-61، 1395.
[17] Alizadeh, T.; Ganjali, M.R.; Rafiei, F.; Akhoundian, M.; Materials Science and Engineering: C Materials for Biological Applications 77, 300-307, 2017.
[18] Kamra, T.; Doctoral dissertation department of chemistry, University Paris Diderot, Paris, 2015.
[19] Huang, C.; Tu, Z.; Shen, X.; Journal of Hazardous Materials 248-249, 379-86, 2013.
[20] Lin, Z.; He, Q.; Wang, L.; Wang, X.; Dong, Q.; Huang, C.; Journal of Hazardous Materials 252, 57-63, ‌‌2013.
[21] Zhu, S.; Hu, F.; Yang, T.; Gan, N.; Pan, D.; Cao, Y.; Wu, D.; Journal of chromatography B, Analytical technologies in the biomedical and life sciences 921, 21-26, 2013.
[22] Singabraya, D.; Laurent, B.; Fernando, S.; Mouna, M.; Talanta 99, 833-839, 2012.
[23] Szekely, G.; Fritz, E.; Bandarra, J.; Journal of Chromatography A 1240, 52-58, 2012.
[24] Xu, L.; Pan J.; Journal of Hazardous Materials 233-234, 48-56, 2012.
[25] Liu, Y.; Liu Z.; Gao J.; Dai J.; Han J.; Wang Y.; Xie J.; Yan Y.; Journal of Hazardous Materials 186, 197-205, 2011.
[26] Hu, C.; Wang, M.X.; Sun, L.; Yang J.H.; Zrínyi M.; Chen Y.M.; Macromolecular Rapid Communications 38, 1-8, 2017.
[27] Sambudi, N.S.; Kim, M.G.; Park, S.B.; Materials Science and Engineering C: Materials for Biological Applications 60, 518-525, 2016.
[28] Wong, W.C.; Chan, C.C.; Chen, L.H.; Li, T.; Lee, KX.; Sensors and Actuators B: Chemical 174, 563-569, 2012.
[29] Cozzolino, C.A.; Blomfeld, T.O.J.; Colloids and Surfaces A 403, 45-53, 2012.
[30] Yoshikawa, M.; Bioseparation 10, 277-286, 2002.
[31] Croitoru, C.; Patachia, S.; Bulletin of the transilvania university of brasov 2, 100-116, 2009.
[32] Reisa, E.F.d.; Campos, F.S.; Lage, A.P.; Materials Research 9, 185-191, 2006.
[33] Omidi, F.; Behbahani, M.; Abandansari, H.S.; Sedighi, A.; Shahtaheri, S.J.; Journal of Environmental Health Science & Engineering 12, 137, 2014.
[34] Zhaoa, H.; Xianli, M.; Yanbin, L.; Ruikui, D.; Zhengguo, Z.; Fuqiang, A.; Baojiao, G.; Desalination and Water Treatment 1-6, 2014.Iran.