سنتز جاذب پلیمری نوین جهت پیش تغلیظ و جداسازی آلومینیوم از محلول های آبی ( با تأکید بر نمونه آب قنات)

محورهای موضوعی : آلودگی آب

نگین یزدانیان ¹ (گروه شیمی، دانشکده شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال)
همایون احمدپناهی ² (گگروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز)
محمد ربانی ³ (گروه شیمی دریا، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال)

تاریخ دریافت : 1391/01/27 تاریخ پذیرش : 1391/10/18 تاریخ انتشار : 1393/03/01

کلید واژه: یون آلومینیوم, پلیمر قالب یونی, آلیل گلایسیدیل اتر, ایمینو دی استیک اسید, پیش تغلیظ,

چکیده مقاله :

پلیمرهای قالب مولکولی (Molecularly Imprinted Polymers)، مواد پلیمری سنتزی با مکان های شناسایی اختصاصی می‌باشند. این مکان های شناسایی، از نظر شکل، ‌اندازه و گروه های عاملی، مکمل مولکول هدف بوده و مکانیسم واکنش آن با مولکول هدف، براساس تشخیص مولکولی شکل می‌گیرد. در این پژوهش، نوعی پلیمر قالب یونی جدید، جهت حذف یون های آلومینیوم از محلول‌های آبی ارائه شده است. این پلیمر با کوپلیمریزاسیون آلیل گلایسیدیل اتر/ ایمینودی استیک اسید بعنوان مونومرهای عاملی، N′,N متیلن بیس آکریل آمید بعنوان اتصال دهنده عرضی و آغازگر رادیکالی 2و′2- آزوبیس ایزوبوتیرونیتریل تهیه گردید. پلیمر فوق توسط روش‌های اسپکتروفوتومتری تبدیل فوریه، میکروسکوپ الکترونی پویشی و آنالیز عنصری مورد ارزیابی قرار گرفت. تأثیر شرایط تجربی مختلف از جمله pH، زمان جذب و واجذب و نوع شوینده، بر راندمان استخراج بررسی شد. شرایط بهینه جذب آلومینیوم در pH 5/4 و شویش با 5 میلی لیتر اسید نیتریک 5/0 مولار حاصل شد. ظرفیت جذب این پلیمر، 4/62 (میلی گرم/گرم) در Cº20 می باشد. توانایی پلیمر در جذب یون‌Al(III) در نمونه حقیقی آب قنات کوثر (در شرق شهر تهران) نیز، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به وضوح نشان داد که ‌Al(III) به خوبی توسط پلیمر سنتزی جذب و حفظ می‌گردد.

چکیده انگلیسی:

Molecularly imprinted polymers (MIPs) are synthetic polymeric materials with specific recognition sites complementary in shape, size and functional groups to the template molecule, involving an interaction mechanism based on molecular recognition. In this study, we have prepared a novel ion imprinted polymer (IIP) for removal of aluminium ions in solution sample. The imprinted polymer was prepared by copolymerization of allyl glycidyl ether/ iminodiacetic acid (AGE/IDA) as functional monomers in the presence of N,N′-Methylenebisacrylamide  as crosslinker. The polymerization was carried out in bulk with free radical initiation using 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN). The polymer particles were characterized by Fourier transform infrared (FT-IR) and elemental analysis. The effect of various experimental conditions, like pH, adsorption and desorption time and type of eluent were investigated and optimized. The optimum pH for quantitative aluminium retention was 4.5, while elution was completed with 5mL of 0.5M nitric acid. The total capacity of IIP was found to be 62.4mg g-1in 20ºC. The method was applied to the recovery and determination of aluminium in real samples. The imprinted polymers exhibited good characteristics for adsorption and preconcentration of target aluminium.