1-8 استراتژی های تکنولوژیکی به منظور کاهش فوران ……………………………………………………………………………………………11

1-9 استراتژیکی پیشگیری …………………………………………………………………………………………………………………………………….12

1-9-1 تغییر در پارامتر های فرآیند ………………………………………………………………………………………………………………………..12

1-9-2 تغییر در فرمولاسیون …………………………………………………………………………………………………………………………………13

1-9-3 حذف یا جایگزینی اجزا ……………………………………………………………………………………………………………………………13

1-9-4 افزودن ترکیبات ………………………………………………………………………………………………………………………………………..13

1-10 استراتژی های پس از فراوری……………………………………………………………………………………………………………………….13

1-10-1 استراتژی های حذف ………………………………………………………………………………………………………………………………14

1-10-2 پختن در ظروف در باز ……………………………………………………………………………………………………………………………14

1-10-3 حذف فیزیکی ………………………………………………………………………………………………………………………………………..14

1-10-4اشعه یونیزه کننده …………………………………………………………………………………………………………………………………….15

1-11 گزینه های کنترل…………………………………………………………………………………………………………………………………………15

1-12 قانون گذاری………………………………………………………………………………………………………………………………………………16

1-13 مروری بر تحقیقات گذشته …………………………………………………………………………………………………………………………16

فصل دوم :ریز استخراج فاز جامد با استفاده از جاذب پلیمری قالب مولکولی ………………………………………………. .19

مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 20

2-1 استخراج ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 20

2-1-1 خصوصیات حلال ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 21

2-2 استخراج با حلال …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 22

2-3 استخراج با فاز جامد(SPE) …………………………………………………………………………………………………………………….. 22

2-4 ریز استخراج با فاز جامد(SPME) …………………………………………………………………………………………………………… 23

2-4-1 مزایای میکرو استخراج با فاز جامد ……………………………………………………………………………………………………….. 24

2-4-2 پارامترهای بهینه سازی کردن میکرو استخراج با فاز جامد ………………………………………………………………………… 25

2-4-3 عوامل موثر بر مقدار ماده ی جذب شده ………………………………………………………………………………………………… 26

2-4-4 انواع روش های نمونه برداری ………………………………………………………………………………………………………………. 26

2-4-5 انتخاب روش استخراج ………………………………………………………………………………………………………………………… 27

2-4-6 معایب میکرو استخراج با فاز جامد …………………………………………………………………………………………………………. 27

2-4-7 انواع فایبرها ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 27

2-4-8 انواع روش های هم زدن در میکرو استخراج با فاز جامد ………………………………………………………………………….. 29

2-4-9 عوامل موثر بر میکرو استخراج با فاز جامد ……………………………………………………………………………………………. 30

2-4-10 کاربردهای میکرو استخراج با فاز جامد ………………………………………………………………………………………………. 30

2-5 سرنگ SPME ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 31

2-6 مروری بر تحقیقات گذشته SPME ………………………………………………………………………………………………………… 32

2-7 انواع فازهای جامد ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 34

2-7-1 کربن(گرافیت) ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 35

2-7-2 سیلیکاژل …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 35

2-7-3 جاذب پلیمری ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 36

2-8 آشنایی با پلیمر و پایمریزاسیون ………………………………………………………………………………………………………………. 36

2-8-1 پلیمر چیست؟ …………………………………………………………………………………………………………………………………… 36

2-8-2 انواع پلیمر ساختاری ……………………………………………………………………………………………………………………………. 36

2-8-3 بسپارها از نظر اثر پذیری در برابر حرارت به دو دسته تقسیم می شوند ……………………………………………………….. 36

2-8-4 انواع پلیمرها بر اساس منبع تهیه ……………………………………………………………………………………………………………. 37

2-8-5 انواع روش های پلیمریزاسیون ………………………………………………………………………………………………………………. 37

2-8-5-1 پلیمریزاسیون افزایشی ……………………………………………………………………………………………………………………….. 37

2-8-5-2 پلیمریزاسیون تراکمی ………………………………………………………………………………………………………………………. 37

2-9 پلیمرهای قالب مولکولی ………………………………………………………………………………………………………………………….. 37

2-9-1 مزایای پلیمرهای قالب مولکولی ………………………………………………………………………………………………………………. 39

2-9-2 عوامل سازنده یک پلیمر قالب مولکولی …………………………………………………………………………………………………. 39

2-9-2-1 مونومر عاملی …………………………………………………………………………………………………………………………………. 41

2-9-2-2 مولکول هدف(قالب) ……………………………………………………………………………………………………………………….. 43

2-9-2-3 عامل اتصال عرضی ………………………………………………………………………………………………………………………… 43

2-9-2-4 حلال ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 44

2-9-2-5 آغازگر ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 45

2-9-3 انواع پلیمرهای قالب مولکولی ……………………………………………………………………………………………………………… 46

2-10 پلیمر قالب مولکولی کووالانسی ………………………………………………………………………………………………………………. 46

2-10-1 مزایای پلیمرهای قالب مولکولی کووالانسی ………………………………………………………………………………………….. 47

2-10-2 معایب پلیمرهای قالب مولکولی کووالانسی …………………………………………………………………………………………. 47

2-11 پلیمرهای قالب مولکولی نیمه کووالانسی ………………………………………………………………………………………………… 47

2-12 پلیمرهای قالب مولکولی غیر کووالانسی ………………………………………………………………………………………………… 48

2-12-1 مراحل سنتز پلیمر قالب مولکولی ……………………………………………………………………………………………………… 48

2-12-2 دلایلی که از روش غیر کووالانسی بیشتر استفاده می شود ……………………………………………………………………… 48

2-13 روش های تهیه پلیمر قالب مولکولی ……………………………………………………………………………………………………….. 48

2-13-1 پلیمریزاسیون توده ای ………………………………………………………………………………………………………………………… 49

2-13-2 روش پلیمریزاسیون رسوبی ……………………………………………………………………………………………………………….. 49

2-13-3 پلیمریزاسیون با تورم چند مرحله ای ……………………………………………………………………………………………………. 49

2-13-4 پلیمریزاسیون سوسپانسیون …………………………………………………………………………………………………………………. 50

2-13-5 روش پیوند زنی ………………………………………………………………………………………………………………………………… 50

2-14 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی ………………………………………………………………………………………………………………. 50

2-14-1 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی برای ریز استخراج با فاز جامد (SPME) ……………………………………………… 50

2-15-1 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در حسگرها ………………………………………………………………………………………… 51

2-15-2 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در غشاء ……………………………………………………………………………………………… 51

2-15-3 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در کاتالیزگرها ……………………………………………………………………………………… 52

2-15-4 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در کروماتوگرافی …………………………………………………………………………………. 52

فصل سوم : مطالعات تجربی ………………………………………………………………………………………………………………53

3-1 مواد مصرفی …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 54

3-2 دستگاه وری …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 54

3-2-1 التراسونیک ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 54

3-2-2 pH متر ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 54

3-2-3 بن ماری …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 54

3-2-4 کروماتوگرافی گازی GC …………………………………………………………………………………………………………………….. 54

3-2-5 آون ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 55

3-2-6 همزن مغناطیسی(هیتر) ……………………………………………………………………………………………………………………….. 55

3-2-7 سرنگ SPME …………………………………………………………………………………………………………………………………. 55

3-2-8 دستگاه (IR) ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 56

3-3 تهیه پلیمر قالب مولکولی …………………………………………………………………………………………………………………………. 56

3-3-1 انتخاب عوامل …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 56

3-3-1-1 آنالیت یا نمونه ………………………………………………………………………………………………………………………………. 56

3-3-1-2 مونومر عاملی مناسب ……………………………………………………………………………………………………………………… 56

3-3-1-3 عامل اتصال دهنده عرضی ………………………………………………………………………………………………………………. 57

3-3-1-4 حلال مناسب ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 58

3-3-1-5 آغازگر ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 58

3-3-2 روش سنتز پلیمر قالب مولکولی ……………………………………………………………………………………………………………. 59

3-4 بهینه سازی شرایط جذب فوران در روش ریز استخراج با پلیمر قالب مولکولی ………………………………………………… 60

3-4-1 تعیین ماکزیمم طول موج جذب ……………………………………………………………………………………………………………. 60

3-4-2 بررسی اثر نمک …………………………………………………………………………………………………………………………………. 60

3-4-3 بررسی اثر زمان ………………………………………………………………………………………………………………………………… 61

3-4-4 تاثیر pH محلول بر جذب پلیمر ……………………………………………………………………………………………………….. 62

3-4-5 تاثیر دما بر جذب پلیمر ……………………………………………………………………………………………………………………… 63

3-4-6 شناسایی فوران توسط دستگاه GC ……………………………………………………………………………………………………….. 63

3-4-6-1 برنامه دمایی دستگاه GC برای فوران ها …………………………………………………………………………………………… 63

فصل چهارم : بحث و نتیجه گیری …………………………………………………………………………………………………………65

4-1 سنتز پلیمر قالب مولکولی و پلیمر شاهد ……………………………………………………………………………………………………. 66

4-1-1 پلیمریزاسیون پلیمر قالب مولکولی ……………………………………………………………………………………………………….. 66

4-1-2 مکانیسم سنتز پلیمر قالب مولکولی ………………………………………………………………………………………………………….68

4-1-3 طیف های FT-IR از پلیمر MIP و NIP ……………………………………………………………………………………………….68

4-2 بهینه سازی شرایط جذب فوران توسط پلیمر قالب مولکولی …………………………………………………………………………. 70

4-2-1 اثر نمک بر جذب فوران ………………………………………………………………………………………………………………………. 70

4-2-2 اثر زمان بر جذب فوران ………………………………………………………………………………………………………………………. 71

4-2-3 اثر دما بر جذب فوران …………………………………………………………………………………………………………………………. 72

4-2-4 اثر pH محلول بر جذب پلیمر ………………………………………………………………………………………………………………. 73

4-2-5 شناسایی فوران توسط دستگاه GC ………………………………………………………………………………………………………… 74

خلاصه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 75

پیوست………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 76

پیوست 1؛ طیف FT-IR از NIP، در محدوده 400-4000 cm^-1به روش قرص KBr ……………………………………….. 76

پیوست 2؛ طیف FT-IR از MIP، در محدوده 400-4000 cm^-1به روش قرص KBr ……………………………………….. 77

پیوست 3؛ طیف GC برای محلول 10 PPM فوران ………………………………………………………………………………………….. 78

پیوست 4؛ طیف GC برای محلول 40 PPM فوران ………………………………………………………………………………………….. 79

پیوست 5؛ طیف GC برای محلول 100 PPM فوران …………………………………………………………………………………………. 80

پیوست 6؛تصویر TEM از NIP،…………………………………………………………………………………………………………………………81

پیوست7؛تصویرTEMازMIP،………………………………………………………………………………………………………………..82

منابع ……………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………… 83

چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 88

فهرست اشکال

عنوان صفحه

(1_1)مکانیسم تشکیل فوران……………………………………………………………………………………………………………………………… 11

• مراحل استخراج فاز جامد ………………………………………………………………………………………………………………… 23

• نمودار پیشرفت میکرو استخراج با فاز جامد از سال 2000 …………………………………………………………………. 24

• انواع روش های نمونه برداری در میکرو استخراج با فاز جامد A)نمونه برداری به صورت مستقیم B)از فضای فوقانی …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 27

• نمایش پوشش های پلیمری بر اساس قطبیت …………………………………………………………………………………….. 29

• سرنگ SPME ……………………………………………………………………………………………………………………………. 31

• تصویر کلی از پلیمریزاسیون فالب مولکولی ……………………………………………………………………………………….. 41

• مونومرهای رایج برای تهیه پلیمرهای قالب مولکولی …………………………………………………………………………… 42

• ساختار شیمیایی اتصال دهنده های عرضی استفاده شده در سنتز پلیمرهای قالب مولکولی ……………………….. 44

• آغازگرهای رایج مورد استفاده در سنتز پلیمرهای قالب مولکولی ……………………………………………………………. 46

• طرح شماتیک سنتز پلیمر قالب مولکولی کووالانسی …………………………………………………………………………… 47

• پلیمرهای قالب مولکولی در غشاء ……………………………………………………………………………………………………… 51

• ساختار مولکول نمونه ……………………………………………………………………………………………………………………. 57

• ساختار مونومر عاملی متاکریلیک اسید ……………………………………………………………………………………………….. 57

• ساختار اتصال دهنده عرضی اتیلن گلیکول دی متاکریلات ……………………………………………………………………. 58

• ساختار حلال مورد استفاده در این سنتز …………………………………………………………………………………………… 59

• ساختار آغازگر مورد استفاده در این سنتز ………………………………………………………………………………………….. 59

• مرحله آغاز پلیمریزاسیون افزایشی رادیکال آزاد MAA با استفاده از آغازگر AIBN ………………………………. 67

• مرحله انتشار پلیمریزاسیون افزایشی رادیکال آزاد MAA ……………………………………………………………………… 67

• مکانیسم پایان پلیمریزاسیون افزایشی رادیکال آزاد MAA به روش ترکیبی ……………………………………………. 68

• مکانیسم پایان پلیمریزاسیون افزایشی رادیکال آزاد MAA به روش تسهیم نامتناسب ………………………………. 68

• طیف FT-IR ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 69

فهرست جداول

عنوان صفحه

مروری بر تحقیقات گذشته در زمینه اندازه گیری فوران……………………………………………………………………………………………..16

پوشش های فایبری همراه با ضخامت و کاربرد …………………………………………………………………………………………………………… 29

• انواع فازهای پیوندی …………………………………………………………………………………………………………………………………… 36

(3-1) بررسی اثر نمک بر جذب پلیمر قالب مولکولی …………………………………………………………………………………………….. 61

(3-2) بررسی اثر زمان بر جذب پلیمر قالب مولکولی …………………………………………………………………………………………….. 62

(3-3) بررسی اثر pH روی جذب ………………………………………………………………………………………………………………………….. 63

(3-4) بررسی اثر دما روی جذب ……………………………………………………………………………………………………………………………. 63

(3-5) برنامه دمایی دستگاه GC …………………………………………………………………………………………………………………………….. 63

(3-6) داده های دستگاه GC برای فوران ……………………………………………………………………………………………………………….. 64

(4-1) درصد استخراج فوران بر اساس نمک …………………………………………………………………………………………………………… 71

(4-2) درصد استخراج فوران بر اساس زمان …………………………………………………………………………………………………………….. 72

(4-3) میزان استخراج پلیمر در گستره دما ………………………………………………………………………………………………………………. 72

• میزان استخراج پلیمر در pH=4-8 ……………………………………………………………………………………………………………… 73

• داده های دستگاه GC برای فوران ……………………………………………………………………………………………………………….. 74

فهرست منحنی ها

عنوان صفحه

(4-1) درصد استخراج فوران بر اساس نمک ………………………………………………………………………………………………… 71