فرایند ریسندگی تر بطور گسترده در تهیه الیاف از پلیمرهایی مانند پلی آنیلین و کیتوسان استفاده می شود که تولید آن ها به روش ریسندگی مذاب امکان پذیر نیست. هدف اصلی کار پژوهشی حاضر توسعه روشی برای تولید الیاف نانوساختار پلی آنیلین و کیتوسان می باشد. طرح تولید الیاف نانوساختار پلی آنیلین حاوی نانولوله های کربنی چند دیواره و نانوذرات اکسید فلزی (sno2، fe3o4 و tio2) با طراحی و ساخت دستگاه ریسندگی و نیز فرموله کردن شرایط کامپوزیت به اجرا در آمد. در این راستا ابتدا خصوصیات مکانیکی و الکتریکی الیاف نانوکامپوزیتی پلی آنیلین-نانولوله های کربنی چند دیواره به روش تاگوچی بهینه سازی شد. خواص ریزساختاری الیاف نانوکامپوزیتی پلی-آنیلین به کمک تصاویر sem، tem و afm مطالعه شد. کاربرد الیاف نانوکامپوزیتی پلی آنیلین بعنوان الکترود در خازن های الکتروشیمیایی بررسی و ظرفیت خازنی الیاف با سه تکنیک ولتامتری چرخه ای، شارژ-تخلیه در جریان ثابت و امپدانس الکتروشیمیایی تعیین گردید. ظرفیت خازنی ویژه الیاف pani،pani-mwcnt ،pani-tio2-mwcnt ،pani-fe3o4-mwcnt و pani-sno2-mwcnt از روی منحنی های شارژ-تخلیه بترتیب مقادیر f cm-2 5/9، 3/12، 8/13، 7/23 و 9/28محاسبه شد. در بخش بعدی کار پژوهشی حاضر، روش هایی بمنظور تولید الیاف نانوساختار توخالی کیتوسان حاوی نانوذرات fe3o4، ?-feooh و یا zno توسعه داده شد. ریزساختار الیاف نانوکامپوزیتی کیتوسان به کمک الگوهای پراش اشعه ایکس، تصاویر sem و tem مطالعه شد. کارآیی الیاف توخالی نانوکامپوزیتی کیتوسان در حذف ماده رنگزای راکتیو آبی 19 و همچنین یون های آرسنیک (v) بعنوان نمونه ای از مواد آلاینده مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از روش رویه پاسخ ظرفیت جذب سطحی الیاف توخالی کیتوسان خالص و الیاف توخالی نانوکامپوزیتی کیتوسان-آهن(iii) به ترتیب در حذف ماده رنگزای آلی و یون های آرسنیک (v) مدلسازی و بهینه سازی شد. حذف 1/82% ماده رنگزا در طول 360 دقیقه و 90% آرسنیک (v) در طول 330 دقیقه با استفاده از مدول حاوی الیاف فوق بیانگر قابلیت بکارگیری الیاف در طراحی سیستم های پیوسته جهت حذف آلاینده می باشد. کارآیی الیاف توخالی نانوکامپوزیتی کیتوسان-آهن(iii) و کیتوسان-fe3o4 در حذف و تخریب شبه فنتونی ماده رنگزای آلی در حضور پراکسید هیدروژن بصورت ناپیوسته و پیوسته مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد در حضور پراکسید هیدروژن می توان از مدول حاوی الیاف فوق در حذف پیوسته ماده رنگزا بدون نیاز به عملیات واجذبی استفاده کرد. همچنین توانایی الیاف توخالی نانوکامپوزیتی کیتوسان-zno در حذف ماده رنگزای راکتیو آبی 19 در حضور نور مرئی بررسی شد. انجام همزمان عملیات جذب- تخریب فتوکاتالیزوری منجر به بکارگیری الیاف توخالی نانوکامپوزیتی کیتوسان-zno در چرخه های بعدی بدون انجام عملیات واجذبی شد.

در سال¬های اخیر، مشکلات زیست محیطی ناشی از آلودگی منابع آب توسط مواد رنگزا توجه زیادی را به خود جلب کرده است. فرایندهای جذب، یکی از روش¬های موثر در حذف آلاینده¬ها از فاضلاب¬ها می¬باشند. کیتوسان به¬عنوان یک بیوجاذب پلیمری، کارایی بالایی را در حذف مواد رنگزا از خود نشان می¬دهد. در کار پژوهشی حاضر به منظور بهبود خواص فیزیکی وشیمیایی کیتوسان در محیط¬های اسیدی از پلی وینیل الکل استفاده شد. در بهینه¬سازی فرایند جذب و بررسی عوامل موثر مانند ph، زمان تماس، مقدار مصرفی جاذب و غلظت ماده¬ی رنگزا از روش رویه¬ی پاسخ استفاده شد. مقدار بهینه ظرفیت جذب برابر با 95/842 میلی¬گرم بر گرم بود که با مقدار پیش¬بینی¬شده توسط روش رویه¬ی پاسخ مطابقت داشت. در ادامه به منظور بررسی فرایند جذب- تخریب فتوکاتالیزوری ماده رنگزا نانوذرات تیتانیوم دی اکسید در ساختار کامپوزیت به¬کار برده شد. در این راستا، به منظور بهینه¬سازی فرایند جذبی- تخریبی و عوامل موثر بر آن (ph، زمان تماس، مقدار کامپوزیت و غلظت ماده¬ی رنگزا) از روش تاگوچی استفاده شد. سپس کارایی کامپوزیت کیتوسان- پلی وینیل الکل حاوی نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید در طی چرخه¬های متوالی در حضور نور مرئی مطالعه شد. بررسی ایزوترم¬های تعادلی نشان داد که داده¬های حاصل با ایزوترم فروندلیچ مطابقت دارد. نتایج حاصل از بررسی سینتیکی نشان داد که فرایند جذب از مدل سینتیکی درجه دوم و فرایند جذب – تخریب فتوکاتالیزوری نیز از مدل سینتیکی درجه اول تبعیت می¬کند. به¬منظور بررسی ساختار و مورفولوژی کامپوزیت¬های تهیه شده از آنالیزهای ft-ir، پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی استفاده گردید.