سنتز، تعیین ساختار و ارزیابی عملکرد نانوذرات پلیمری قالب یون برای تعدادی از یون های فلزی واسطه و سنگین

در این تحقیق، نه پلیمر قالب یون جدید برای یون های مس(ii)، سرب(ii)، جیوه(ii)، لانتانیم(iii) و سریم(iii) (یون های الگو) با استفاده از لیگاندهای مناسب ساخته شده است. هر پلیمر قالب یون از طریق پلیمریزاسیون رسوبی اتیلن گلیکول دی متاکریلات (egdma) به عنوان مونومر پیونددهنده عرضی در حضور هر یک از کمپلکس های حاصل شده از برهمکنش مناسب لیگاندها با یون های مورد نظر توسط آزوبیس ایزوبوتیرونیتریل (aibn) به عنوان آغازگر رادیکالی تهیه شده است. سایت های قالب یون در شبکه پلیمری از طریق شستشوی آن با اسید نیتریک 1/0 مولار و خروج یون های الگو از پیکره آن ایجاد شده اند که از لحاظ شکل و اندازه با این یون ها سازگاری دارند. ویژگی های ساختاری پلیمرهای قالب یون با استفاده از طیف سنجی فروسرخ، میکروسکوپی الکترون روبشی (sem)، آنالیز عنصری، ایزوترم های جذب و واجذب نیتروژن و اندازه گیری نسبت تورم انجام شده است. تصاویر sem نشان می دهند که پلیمریزاسیون رسوبی منجر به تولید نانوذرات کلوئیدی با اشکالی نامنظم و قطری در حدود 50 تا 150 نانومتر شده است. جاذب ها از انتخاب گری خوبی نسبت به یون الگو در حضور یون های رقیب با بار و اندازه مشابه و مختلف برخوردار بوده اند. پلیمرهای قالب یون بدون کاهش محسوس در کارایی، بارها استفاده و دوباره احیاء شده اند. در نهایت از این پلیمرها برای پیش تغلیظ و جداسازی سریع و انتخابی یون های الگو از نمونه های آبی حقیقی استفاده شده است. در فصل دوم؛ دو پلیمر قالب یون جدید برای یون مس(ii) با استفاده از لیگاندهای 1-هیدروکسی-4-(پروپ-2-انیل اکسی)-9،10-آنتراکینون (aq) و 1،4-دی هیدروکسی-9،10- آنتراکینون (کوئینیزارین؛ qz) تهیه شده است. استوکیومتری کمپلکس هر یک از این لیگاندها با یون مس به ترتیب به صورت [cu(aq)]+ و [cu(qz)]+بودند. ph بهینه محلول نمونه 0/7 بود. فرآیندهای جذب و واجذب بسیار سریع بودند (2 دقیقه). بیشینه ظرفیت جذب، فاکتور تغلیظ، انحراف استاندارد نسبی و حد تشخیص (3sb/m) برای جاذب حاوی لیگاند aq به ترتیب 3/221 میکرومول بر گرم، 6/17، 6/1% و 5/0 نانوگرم بر میلی لیتر و برای جاذب حاوی لیگاند qz به ترتیب 3/346 میکرومول بر گرم، 4/18، 0/1% و 3/0 نانوگرم بر میلی لیتر محاسبه گردیدند. در فصل سوم؛ سه پلیمر قالب یون جدید برای یون سرب(ii) با استفاده از لیگاندهای 1،4-دی هیدروکسی-9،10-آنتراکینون (qz)، 1،5-دی فنیل تیو کاربازون (دی تیزون) و 2،2:6،6-ترپیریدین (terpy) تهیه شده است. استوکیومتری کمپلکس هر یک از این لیگاندها با یون سرب به ترتیب به صورت [pb(qz)]+، [pb(dz)2]و [pb(terpy)2]+2 بودند. ph بهینه محلول نمونه 0/5 بود. فرآیندهای جذب و واجذب بسیار سریع بودند (5 دقیقه). بیشینه ظرفیت جذب، فاکتور تغلیظ، انحراف استاندارد نسبی و حد تشخیص برای جاذب حاوی لیگاند qz به ترتیب 7/323 میکرومول بر گرم، 8/17، 9/1% و 3/2 نانوگرم بر میلی لیتر، برای جاذب حاوی لیگاند dz به ترتیب 7/144 میکرومول بر گرم، 8/16، 2/2% و 7/2 نانوگرم بر میلی لیتر و برای جاذب حاوی لیگاند terpy به ترتیب 0/146 میکرومول بر گرم، 5/15، 4/2% و 9/2 نانوگرم بر میلی لیتر محاسبه گردیدند. در فصل چهارم؛ دو پلیمر قالب یون جدید برای یون جیوه(ii) با استفاده از لیگاندهای 1،5-دی فنیل تیو کاربازون (دی تیزون؛ dz) و n،n?-بیس(سالیسیلیدن )-1،2-فنیلن دی آمین (سالوفن، bsp) تهیه شده است. استوکیومتری کمپلکس هر یک از این لیگاندها با یون جیوه به ترتیب به صورت [hg(dz)2] و [hg(bsp)]بودند. ph بهینه محلول نمونه 0/7 بود. فرآیندهای جذب و واجذب بسیار سریع بودند (2 دقیقه). بیشینه ظرفیت جذب، فاکتور تغلیظ، انحراف استاندارد نسبی و حد تشخیص برای جاذب حاوی لیگاند dz به ترتیب 6/130 میکرومول بر گرم، 9/17، 6/2% و 4/3 نانوگرم بر میلی لیتر و برای جاذب حاوی لیگاند bsp به ترتیب 6/196 میکرومول بر گرم، 6/18، 1/2% و 9/2 نانوگرم بر میلی لیتر محاسبه گردیدند. در فصل پنجم؛ پلیمر قالب یون جدیدی برای یون لانتانیم(iii) با استفاده از لیگاند 2،2:6،6- ترپیریدین (terpy) تهیه شده است. استوکیومتری کمپلکس این لیگاند با یون لانتانیم به صورت [la(terpy)2]+3 بود. ph بهینه محلول نمونه 5/3 بود. فرآیندهای جذب و واجذب بسیار سریع بودند (2 دقیقه). بیشینه ظرفیت جذب جاذب و فاکتور تغلیظ برای یون لانتانیم به ترتیب 6/962 میکرومول بر گرم و 5/17 بودند. انحراف استاندارد نسبی و حد تشخیص روش به ترتیب 7/1% و 4/1 نانوگرم بر میلی لیتر محاسبه گردیدند. در فصل ششم؛ پلیمر قالب یون جدیدی برای یون سریم(iii) با استفاده از لیگاند n،n?-بیس[3-(4- مورفولینیل متیل) سالیسیلیدن ]-1،2-اتیلن دی آمین (سالِن، bmsp) تهیه شده است. استوکیومتری کمپلکس این لیگاند با یون سریم به صورت [ce(bmsp)]+ بود. ph بهینه محلول نمونه 5/3 بود. فرآیندهای جذب و واجذب بسیار سریع بودند (2 دقیقه). بیشینه ظرفیت جذب جاذب و فاکتور تغلیظ برای یون سریم به ترتیب 6/1210 میکرومول بر گرم و 9/16 بودند. انحراف استاندارد نسبی و حد تشخیص روش به ترتیب 4/2% و 3/3 نانوگرم بر میلی لیتر محاسبه گردیدند.