سنتز میکروسیلیکای مزوپور کروی‌شکل و کاربرد آن به‌عنوان فاز ساکن معکوس در سوانگاری مایعی با کارایی بالا

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 5، دوره 12، شماره 1، خرداد 1397، صفحه 39-50   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

کورش تبار حیدر^{* 1}؛ زینب دین محمدپور²؛ مریم افشارپور³

¹دانشیار شیمی تجزیه، گروه شیمی تجزیه، پژوهشکده فناوری‌های پاک، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران

²دانشجوی کارشناسی ارشد شیمی تجزیه، گروه شیمی تجزیه، پژوهشکده فناوری‌های پاک، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران

³استادیار شیمی معدنی، گروه شیمی معدنی، پژوهشکده توسعه فرایندهای شیمیایی، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران

چکیده

بستر فازهای ساکن ستون‌های سوانگاری مایعی با کارایی بالا بیشتر سیلیکا است. سیلیکای مزوپور به‌دلیل ویژگی‌های خاصی که دارد، بیشتر استفاده می‌شود. از طرفی، ذرات کروی سیلیکای مزوپور نسبت به ذرات نامنظم کارایی بیشتر و فشار برگشتی کمتری را ایجاد می‌کنند. بنابراین، در این پژوهش، سیلیکای مزوپور کروی‌شکل با میانگین اندازه ذرات حدود µm 5/5، سطح ویژه حدود m2/g 670 و قطر حفره‌ی حدود nm 7 با بهینه‌سازی روش سنتز دومرحله‌ای با استفاده از تترااتوکسی سیلان، بسپار سه‌بخشی دوگانه‌دوست، ستیل‌تری‌متیل آمونیم برمید و اتانول به‌دست آمد. تعیین ریخت و اندازه ذرات با میکروسکوپ الکترونی روبشی و اندازه‌گیری سطح ویژه و اندازه حفرات با استفاده از روش جذب - واجذب نیتروژن انجام شد. پس از بهینه‌سازی، نمونه سیلیکای موردنظر با اکتادسیل دی‌متیل کلروسیلان عامل‌دار شد که طبق نتایج آنالیز عنصری حدود 21% کربن داشت. سپس این فاز ساکن با روش پر کردن با دوغاب در ستون cm 25 با قطر داخلی mm 0/4 پر و برای جداسازی مخلوط‌های آلکیل بنزن‌های یک تا پنج کربنی، هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای، پیریدین و فنل (برای بررسی میزان سیلانول‌های سطحی فعال) و مشتقات پیریدین ارزیابی شد. نتایج به‌دست آمده، تکرارپذیری و پایداری این فاز را نشان داد. کارایی ستون برای بنزن با تعداد بشقابک نظری برابر با 1484، از سایر ترکیبات بیشتر است. قدرت تفکیک ترکیبات بین 1 تا 4 بود و با توجه به فاکتورهای دنباله‌دارشدن، پیک‌ها به‌تقریب متقارن بودند، به‌جز مشتقات پیریدین که کمی دنباله‌دار بودند.

کلیدواژه‌ها

سیلیکای مزوپور؛ سوانگاری مایعی با کارایی بالا؛ فاز ساکن معکوس

مراجع

[1] Di Renzo, F.; Testa, F.; Chen, J.D.; Cambon, H.; Galarneau, A.; Plee, D.; Fajula, F.; Microporous Mesoporous Mater. 28, 437-446, 1999.

[2] Tanev, P.T.; Pinnavaia, T.J.; Chem. Mater. 8, 2068-2079, 1996.

[3] Lin, H.P.; Kao, C.P.; Mou, C.Y.; Liu, S.B.; J. Phys. Chem. B 104, 7885-7894, 2000.

[4] Cai, Q.; Luo, Z.S.; Pang, W.Q.; Fan, Y.W.; Chen, X.H.; Cui, F.Z.; Chem. Mater. 13, 258-263, 2001.

[5] Davidson, A.; Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 7, 92-106, 2002.

[6] Gañán, J.; Morante-Zarcero, S.; Pérez-Quintanilla, D.; Sierra, I.; Microchem. J. 114, 53-58, 2014.

[7] Ma, Y.; Qi, L.; Ma, J.; Wu, Y.; Liu, O.; Cheng, H.; Colloids Surf. A 229, 1-8, 2003.

[8] Wan, H.; Liu, L.; Li, C.; Xue, X.; Liang, X.; J. Colloid Interface Sci. 337, 420-426, 2009.

[9] Yang, L.; Wang, Y.; Luo, G.; Dai, Y.; Particuology 6, 143-148, 2008.

[10] Gallis, K.W.; Araujo, J.T.; Duff, K.J.; Moore, J.G.; Landry, C.C.; Adv. Mater. 11, 1452-1455, 1999.

[11] Yang, H.; Coombs, N.; Sokolov, I.; Ozin, G.A.; J. Mater. Chem. 7, 1285-1290, 1997.

[12] Guo, W.; Goh, D.C.; Zhao, X.S.; J. Mater. Chem. 15, 4112-4114, 2005.

[13] Zhao, D.; Sun, J.; Li, Q.; Stucky, G.D.; Chem. Mater. 12, 275-279, 2000.

[14] Qi, L.; Ma, J.; Cheng, H.; Zhao, Z.; Chem. Mater. 10, 1623-1626, 1998.

[15] Matsumoto, A.; Tsutsumi, K.; Schumacher, K.; Unger, K.K.; Langmuir 18, 4014-4019, 2002.

[16] Zhao, D.; Feng, J.; Huo, Q.; Melosh, N.; Fredrickson, G.H.; Chmelka, B.F.; Stucky, G.D.; Science 279, 548-552, 1998.

[17] Yang, L.; Wang, Y.; Luo, G.; Dai, Y.; Microporous Mesoporous Mater. 94, 269-276, 2006.

[18] Yang, L.M.; Wang, Y.J.; Sun, Y.W.; Luo, G.S.; Dai, Y.Y.; J. Colloid Interface Sci. 299, 823-830, 2006,

[19] Boissière, C.; Larbot, A.; van der Lee, A.; Kooyman, P.J.; Prouzet, E.; Chem. Mater. 12, 2902-2913, 2000.

[20] Boissiere, C.; van der Lee, A.; El Mansouri, A.; Larbot, A.; Prouzet, E.; Chem. Commun. 20, 2047-2048, 1999.

[21] Galarneau, A.; Iapichella, J.; Bonhomme, K.; Di Renzo, F.; Kooyman, P.; Terasaki, O.; Fajula, F.; Adv. Funct. Mater. 16, 1657-1667, 2006.

[22] Hanai, T.; “Quantitative in Silico Chromatography: Computational Modeling of Molecular Interactionsˮ, RSC, UK; 92-93, 2014.

نجفی، اصغر؛ تهیه فازهای ساکن جدید برای سوانگاری [ 23 ]

مایعی بهمنظور جداسازی گزینشی ترکیبات غنی از الکترون.

پایاننامه کارشناسی ارشد، پژوهشگاه شیمی و مهندسی

.شیمی ایران، تهران، 1388

دین محمدپور، زینب؛ سنتز میکروسیلیکای مزوپور کرویشکل [ 24 ]

و کاربرد آن بهعنوان فاز ساکن در ستونهای سوانگاری مایعی

با کارایی بالا، پایاننامه کارشناسی ارشد، پژوهشگاه شیمی و

.مهندسی شیمی ایران، تهران،