متن کامل خبر


 
جلسه دفاع از پايان نامه: رامين بايرامي

خلاصه خبر: دفاع از پايان نامه

  • عنوان: اصلاح لیگنین با فرمالدهید و نانوذره سیلیکا به منظور بررسی واکنش‌پذیری آن در ساخت پلیمر تراکمی
  • ارائه  کننده: رامین بایرامی
  • استاد راهنما: دکتر مهدی عبدالهی
  • استاد ناظر خارجی: دکتر علیرضا شاکری
  • استاد ناظر داخلی: دکتر محمد‌علی سمسارزاده
  • استاد مشاور: -
  • مکان: اتاق 351 دانشکده مهندسی شیمی
  • تاریخ: 1395/07/04
  • ساعت:  14 الی 16

چکیده
 لیگنین دومین پلیمر طبیعی فراوان بعد از سلولز در دنیا است و به عنوان یک ماده ارزان، غیر سمی و زیست تخریب پذیر، جایگزین خوبی برای پلی‌ال‌های بر پایه نفت می‌باشد. علی رغم تلاش محققین و پژوهشگران برای شناسایی ساختار شیمیایی لیگنین، مشکلات زیادی جهت پذیرش لیگنین به عنوان مونومری مناسب و قابل رقابت وجایگزین مونومرهای حاصل از نفت خام در ساخت و سنتز مواد پلیمری وجود دارد. یکی از مشکلات عمده در شناسایی لیگنین، عدم وجود پروتکل‌های مشخص و استاندارد می‌باشد. در این پژهش سعی شده است که مطالعه‌ای نظام‌مند در معادله با شناسایی کمّی گروه های عاملی لیگنین با استفاده از فن‌های مختلفی از قبیل تیتراسیون و طیف‌سنجی‌ HNMR، انجام شود. از این رو، اصلاح شیمیایی لیگنین ، نه تنها موجب افزایش واکنش پذیری آن، بلکه موجب پخش بهتر آن در مواد پلیمری بر پایه لیگنین می‌شود. اصلاح لیگنین از طریق واکنش با فرمالدهید و نانوذره سیلیکا از جمله واکنش‌هایی هستند که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است. میزان گروه‌های هیدروکسیل لیگنین هیدروکسی متیل دار شده نسبت به لیگنین % 8/20 افزایش یافت. طیف FTIRنمونه هیبرید سیلیکا-لیگنین در محدوده اعداد موجی پایین شامل ارتعاش،کششی متقارن و کششی نامتقارن پیوندهای Si-O-Siبه ترتیب در cm-1 459 و cm-1 802 و cm-1 1080تایید شد. اندازه و توزیع اندازه نانو ذرات سیلیکا در نمونه هیبرید سیلیکا-لیگنین به کمک آزمون پراکندگی نور پویا (DLS) تعیین شد.پس از شناسایی نمونه های لیگنین اصلاح شده با فرمالدهید و نانو ذره سیلیکا، نمونه ها برای بررسی واکنش پذیری جهت سنتز پلیمر تراکمی، به کار گرفته شدند. مونومر کاپرولاکتون برای سنتز پلیمر تراکمی انتخاب شد. در سه نمونه کوپلیمر لیگنین-پلی کاپرولاکتون، لیگنین هیدروکسی متیل دار شده-پلی کاپرولاکتون و هیبرید سیلیکا-لیگنین-پلی کاپرولاکتون، گروه‌های هیدروکسیل توانایی شروع فرایند حلقه گشایی کاپرولاکتون وپلیمریزاسیون آن بر روی هسته مرکزی نمونه ها را دارا بود. پلیمریزاسیون نمونه‌ها به صورت توده به دلیل انحلال در کاپرولاکتون در حضور کاتالیزور کلراید‌روی(II)  پیش می رود. نسبت مولی کاپرولاکتون به هیدروکسیل تعیین کننده طول بازوهای ایجاد شده بر روی نمونه‌ها می باشد. نسبت مولی کاپرولاکتون به گروه هیدروکسیل(mol.mol-1)   22 و 5/5CL/OH =  برای هر سه نمونه انتخاب شد. افزایش شدت پیک گروه کربونیل و کاهش شدت پیک گروه‌های هیدروکسیل در طیف FTIR، تاییدی بر واکنش نمونه‌های لیگنین و لیگنین اصلاح شده با کاپرولاکتون می باشد. طول زنجیرهای پلی کاپرولاکتون متصل به نمونه های لیگنین و لیگنین اصلاح شده با فرمالدهید به کمک طیف 1HNMRتعیین شد. پلیمر حاصل از نمونه لیگنین اصلاح شده با فرمالدهید به دلیل افزایش گروه های هیدروکسیل، شبکه ای می شود. خواص حرارتی این کوپلیمرها وابستگی زیادی به طول زنجیر متصل شده به آنها دارد. زمانی که نسبت مولی CL/OHبالاتر از 5 انتخاب شد، زنجیرها ساختار بلوری داشتند. با افزایش طول زنجیر کاپرولاکتون روی لیگنین، دمای ذوب از 50 به60 درجه سانتیگراد افزایش می یابد و حداکثر بلورینگی آن 73٪بود.
کلمات کلیدی
لیگنین، شناسایی ساختار شیمیایی،گروه‌های عاملی، اصلاح شیمیایی، پلی کاپرولاکتون، پلیمرشدن تراکمی، خواص حرارتی

3 مهر 1395 / تعداد نمایش : 653