ORIGINAL_ARTICLE
مروری بر اسیدهای زیستپایه در تولید هیدروژلهای پلیمر اَبَرجاذب هیبریدی
در سالهای اخیر، هیدروژلها بهدلیل داشتن خواص منحصر بهفرد، بهعنوان یکی از امیدبخشترین مواد درنظر گرفته شدهاند. هیدروژلها ساختارهای پلیمری آبدوست شبکهایشده هستند که قابلیت جذب و نگهداری آب یا سیالهای زیستی را دارند. بنابراین، شبکههای هیدروژلی بهطور گسترده در محیطهای آبی بدون حلشدن، متورم میشوند. هیدروژلها در چند دهه گذشته در صنایع مختلف نظیر غذایی، بستهبندی، داروسازی و سامانههای دارورسانی، کشاورزی، کاربردهای زیستپزشکی و زیستمهندسی، ساخت دستگاههای فنی و الکترونیکی و نیز بهعنوان جاذب برای حذف آلایندهها در کاربردهای زیستمحیطی بهکار گرفته شدهاند. هیدروژلهای اَبَرجاذب نوعی از هیدروژلها هستند که بهدلیل ماهیت آبدوست زنجیرهای پلیمری، قابلیت جذب و نگهداری مقدار زیادی آب یا محلولهای آبی را تا صدها برابر وزن خود دارند. در سالهای اخیر، هیدروژلهای ابرجاذب جدید برای کاربردهای مختلف توسعه یافتهاند. تقاضای زیاد برای این مواد بهویژه در مصارف بهداشت فردی، رشد روزافزون تولید آنها را موجب شده است (اکنون بیش از بر سه میلیون تُن در سال). از آنجا که اجزای اصلی سازنده ابرجاذبهای تجاری و پرکاربرد در صنعت، بر پایه مواد اولیه حاصل از منابع فسیلی (نفت، گاز و زغالسنگ) است، بنابراین کاربرد گسترده ابرجاذبها و افزایش تولید آنها از یک سو با سهیمشدن در آلودگی آب، خاک و هوا موجب بروز نگرانیهای زیستمحیطی شده و از سوی دیگر، با تهدید نوسانهای قیمت جهانی و تخریبپذیری منابع فسیلی مواجه شده است. از اینرو، جایگزینی برخی از اجزای ابرجاذبها با مواد اولیه پایهطبیعی، زیستپایه یا تجدیدپذیر (مانند لاکتیک اسید، سوکسینیک اسید و ایتاکونیک اسید) و تولید ابرجاذبهای با ساختارهای هیبریدی مورد توجه قرار گرفته است. هدف این مقاله مرور ابرجاذبهای هیبریدی بر پایه برخی ترکیبات زیستپایه است که در سه بخش ساختاری شبکه پلیمری شامل شبکهایکننده، اصلاحکننده سطح و مونومر بهکار گرفته میشوند.
http://jips.ippi.ac.ir/article_1820_4a9991181ff0b3374a0a2a5f1f9046be.pdf
2021-08-23
207
231
10.22063/jipst.2021.1820
هیدروژل ابرجاذب
زیستپایه
شبکهایشدن
اصلاح سطح
تورم
آلاله
دباغی
alalehdabbaghi@yahoo.com
1
زنجان دانشگاه زنجان، دانشکده علوم ، گروه شیمی، کد پستی 38791-45371
AUTHOR
هاجر
جمشیدی
h.jamshidi@yahoo.com
2
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، صندوق پستی 112-14975
AUTHOR
محمدجلال
ظهوریانمهر
3
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، صندوق پستی 112-14975
LEAD_AUTHOR
کوروش
کبیری
4
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، صندوق پستی 112-14975
AUTHOR
علی
رمضانی
5
زنجان، دانشگاه زنجان، پژوهشکده فناوریهای نوین زیستی، گروه زیستفناوری، کد پستی 38791-45371
AUTHOR
Ulber R., Muffler K., Tippkötter N., Hirth T., and Sell D., Introduction to Renewable Resources in the Chemical Industry, Renewable Raw Materials: New Feedstocks for the Chemical Industry, 1-5, 2011.
1
Haq M., Burgueño R., Mohanty A.K., and Misra M., Hybrid Bio-based Composites from Blends of Unsaturated Polyester and Soybean Oil Reinforced with Nanoclay and Natural Fibers, Compos. Sci. Technol., 68, 3344-3351, 2008.
2
Wool R. and Sun X.S., Bio-based Polymers and Composites, Elsevier, 2011.
3
Fu J., Hydrogel Properties and Applications, J. Mater. Chem. B, 7,1523-1525, 2019.
4
Zohuriaan-Mehr M.J. and Kabiri K., Superabsorbent Polymer Materials: A Review, Iran. Polym. J., 17, 451-477, 2008.
5
Patiño-Masó J., Serra-Parareda F., Tarrés Q., Mutjé P., Espinach F.X., and Delgado-Aguilar M., TEMPO-Oxidized Cellulose Nanofibers: A Potential Bio-based Superabsorbent for Diaper Production, Nanomaterials, 9 , 1271, 2019.
6
Jamshidi H., A Review on Hydrogels: Types, Synthesis Methods and Applications, Iran Polym. Technol., Res. Develop. (Persian), 2, 37-54, 2017.
7
Jamshidi H., A Review on Smart Hydrogels and Thier Performace, Iran Polym. Technol., Res. Develop. (Persian), 4, 33-54, 2019.
8
Morkhande V.K., Pentewar R.S., Gapat S.V., Sayyad S.R., Amol B.D., Sachin B., and Sandip K., A Review on Hydrogel, Indo Am. J. Pharm. Res., 6, 4678-4689,2016.
9
Batista R.A., Espitia P.J.P., Vergne D.M.C., Vicente A.A., Pereira P.A.C., Cerqueira M.A., Teixeira J.A., Jovanovic J., Severino P., Souto E.B., and Cardoso J.C., Developmentand Evaluation of Superabsorbent Hydrogels Based on Natural Polymers, Polymers, 12, 2173, 2020.
10
Zohuriaan-Mehr M. J., Omidian H., Doroudiani S., Kabiri K., Advances in Non-Hygienic Applications of Superabsorbent Hydrogel Materials, J. Mater. Sci., 45, 5711-5735, 2010.
11
Thombare N., Mishra S., Siddiqui M., Jha U., Singh D., and Mahajan G.R., Design and Development of Guar Gum Based Novel, Superabsorbent and Moisture Retaining Hydrogels for Agricultural Applications, Carbohydr. Polym., 185, 169-178, 2018.
12
Jeong D., Joo S.W., Hu Y., Shinde V.V., Cho E., and Jung S., Carboxymethyl Cellulose-Based Superabsorbent Hydrogels Containing Carboxymehtyl β-Cyclodextrin for Enhanced Mechanical Strength and Effective Drug Delivery, Eur. Polym. J., 105, 17-25, 2018.
13
Capanema N.S., Mansur A.A., de Jesus A.C., Carvalho S.M., de Oliveira L.C., and Mansur H.S., Superabsorbent Crosslinked Carboxymethyl Cellulose-PEG Hydrogels for Potential Wound Dressing Applications, Int. J. Biolog. Macromol., 106, 1218-1234,2018.
14
Schröfl C., Mechtcherine V., and Gorges M., Relation between the Molecular Structure and the Efficiency of Superabsorbent Polymers (SAP) as Concrete Admixture to Mitigate Autogenous Shrinkage, Cem. concr. Res., 42, 865-873, 2012.
15
Saha N., Das M., Shinde D.S., Minařík A., and Saha P., Moisture Sorption Isotherm and Isoeric Heat of Sorption Characteristics of PVP-CMC Hydrogel Film: A Useful Food Packaging Material, Cellulose-Based Superabsorbent Hydrogels, Springer, 1085-1101,2019.
16
Choudhury N., Sampath S., and Shukla A., Hydrogel-Polymer Electrolytes for Electrochemical Capacitors: An Overview, Energy Environ. Sci., 2, 55-67, 2009.
17
Gopakumar D.A., Arumughan V., Pasquini D., Leu S.Y.B., Abdul Khalil H.P.S., and Thomas S., Nanocellulose-Based Membranes for Water Purification, Nanoscale Materials in Water Purification, Elsevier, 59-85, 2019.
18
Super Absorbent Polymer Market Size, Industry, https://www.gminsights.com/industry-analysis/synthetic-and-bio-super-absorbent-polymer-sapmarket, Accessed 8 June 2019.
19
Mignon A., De Belie N., Dubruel P., and Van Vlierberghe S., Superabsorbent Polymers: A Review on the Characteristics and Applications of Synthetic, Polysaccharide-Based, Semi-synthetic and ‘Smart’Derivatives, Eur. Polym. J. 117, 165-178, 2019.
20
Dabbaghi A., Kabiri K., Ramazani A., Zohuriaan-Mehr M.J., and Jahandideh A., Synthesis of Bio-based Internal and External Cross-linkers Based on Tannic Acid for Preparation of Antibacterial Superabsorbents, Polym. Adv. Technol., 30, 2894-2905, 2019.
21
Dabbaghi A., Jahandideh A., Kabiri K., Ramazani A., and Zohuriaan-Mehr M.J., The Synthesis and Incorporation of a Star-Shaped Bio-based Modifier in the Acrylic Acid Based Superabsorbent: A Strategy to Enhance the Absorbency under Load, Polym. Plast. Technol. Mater., 1678-1690, 2019.
22
Shahi S., Zohuriaan-Mehr M.J., and Omidian H., Antibacterial Superabsorbing Hydrogels with High Saline-Swelling Properties without Gel Blockage: Toward Ideal Superabsorbents for Hygienic Applications, J. Bioact. Compat. Polym., 32, 28-145, 2017.
23
Moini N. and Kabiri K., Effective Parameters in Surface Cross-linking of Acrylic-Based Water Absorbent Polymer Particles Using Bisphenol A Diethylene Glycidyl Ether and Cycloaliphatic Diepoxide, Iran. Polym. J., 24, 977-987, 2015.
24
Jockusch S., Turro N.J., Mitsukami Y., Matsumoto M., Iwamura T., Lindner T., Flohr A., and di Massimo G., Photoinduced Surface Crosslinking of Superabsorbent Polymer Particles, J. Appl. Polym. Sci., 111, 2163-2170, 2009.
25
Blei S., Krüger M., Heide W., Weismantel M., and ueven U., Method for Post-Crosslinking of the Surface of Water-absorbing Polymer Particles, Google Pat., 2012.
26
Ziemer A., Kowalski A., Bauer E.J., and Bruhns S., Production of a Superabsorbent Foam of High Swell Rate, Google Pat., 2012.
27
McKiernan R.L., Smith S.D., and Meyer A., Superabsorbent Polymer Particles Coated with a Hydrophilic Elastomer and Absorbent Article Comprising such Particles, Google Pat., 2013.
28
Harren J., Issberner J., Walden M., Teni R., Furno F., Werle P., and Krimmer H.P., Hydrolytically Stable Pocrosslinked Superabsorbents, Google Pat., 2010.
29
Daniel T., Exner K.M., Massonne K., Riegel U., and Weismantel M., Method for Crosslinking Hydrogels with Morpholine-2,3-Diones, Google Pat., 2007.
30
Tian G., Bergman D.L., and Shi Y., Superabsorbent Polymer Having a Capacity Increase, Google Pat., 2012.
31
Moini N., Kabiri K., Zohuriaan-Mehr M.J., Omidian H., and Esmaeili N., Fine Tuning of SAP Properties via Epoxy-Silane Surface Modification, Polym. Adv. Technol., 28, 1132-1147, 2017.
32
Ghasri M., Bouhendi H., Kabiri K., Zohuriaan-Mehr M.J., Karami Z., and Omidian H., Superabsorbent Polymers Achieved by Surface Cross-Linking of Poly(sodium acrylate) Using Microwave Method, Iran. Polym. J., 28, 539-548, 2019.
33
Moini N., Kabiri K., and Zohuriaan-Mehr M.J., Practical Improvement of SAP Hydrogel Properties via Facile Tunable Cross-Linking of the Particles Surface, Polym. Plast. Technol. Eng., 55, 278-290,2016.
34
Ghasri M., Jahandideh A., Kabiri K., Bouhendi H., Zohuriaan-Mehr M.J., and Moini N., Glycerol-Lactic Acid Star-Shaped Oligomers as Efficient Biobased Surface Modifiers for Improving Superabsorbent Polymer Hydrogels, Polym. Adv. Technol., 30, 390-399, 2018.
35
Mallik A.K., Shahruzzaman M., Sakib M.N., Zaman A., Rahman M.S., Islam M.M., Islam M.S., Haque P., and Rahman M.M., Benefits of Renewable Hydrogels over Acrylate-and Acrylamide-Based Hydrogels, Cellulose-Based Superabsorbent Hydrogels,Springer, 197-243, 2019.
36
Lacoste C., Lopez-Cuesta J.M., and Bergeret A., Development of a Biobased Superabsorbent Polymer from Recycled Cellulose for Diapers Applications, Eur. Polym. J., 116, 38-44, 2019.
37
SAPaa A., Sekharana S., and Manna U., Superabsorbent hydrogel (SAP) as a Soil Amendment for Drought Management: A Review, Soil Till. Res., 204, 104736, 2020.
38
Ashkani M., Kabiri K., Salimi A., Bouhendi H., and Omidian H., Hybrid Hydrogel Based on Pre-gelatinized Starch Modified with Glycidyl-Crosslinked Microgel, Iran. Polym. J., 27, 183-192, 2018.
39
Imre B. and Pukánszky B., Compatibilization in Bio-Based and Biodegradable Polymer Blends, Eur. Polym. J., 49, 1215-1233, 2013.
40
Reis A.V., Guilherme M.R., Cavalcanti O.A., Rubira A.F., and Muniz E.C., Synthesis and Characterization of pH-Responsive Hydrogels Based on Chemically Modified Arabic Gum Polysaccharide, Polymer, 47, 2023-2029, 2006.
41
Paulino A.T., Guilherme M.R., Reis A.V., Campese G.M., Muniz E.C., and Nozaki J., Removal of Methylene Blue Dye from an Aqueous Media Using Superabsorbent Hydrogel Supported on Modified Polysaccharide, J. Colloid Interface Sci., 301, 55-62, 2006.
42
Ribeiro S.C., de Lima H.H., Kupfer V.L., da Silva C.T., Veregue F.R., Radovanovic E., Guilherme M.R., and Rinaldi A.W., Synthesis of a Superabsorbent Hybrid Hydrogel with Excellent Mechanical Properties: Water Transport and Methylene Blue Absorption Profiles, J. Mol. Liq., 294, 111553, 2019.
43
da Silva E.P., Guilherme M.R., Garcia F.P., Nakamura C.V., Cardozo-Filho L., Alonso C.G., Rubira A.F., and Kunita M.H., Drug Release Profile and Reduction in the In Vitro Burst Release from Pectin/HEMA Hydrogel Nanocomposites Crosslinked with Titania, RSC Adv., 6, 19060-19068, 2016.
44
Panão C.O., Campos E.L., Lima H.H., Rinaldi A.W., Lima-Tenório M.K., Tenório-Neto E.T., Guilherme M.R., Asefa T., and Rubira A.F., Ultra-absorbent Hybrid Hydrogel Based on Alginate and SiO2 Microspheres: A High-Water-Content System for Removal of Methylene Blue, J. Mol. Liq., 276, 204-213, 2019.
45
Guilherme M.R., Reis A.V., Takahashi S.H., Rubira A.F., Feitosa J.P., and Muniz E.C., Synthesis of a Novel Superabsorbent Hydrogel by Copolymerization of Acrylamide and Cashew Gum Modified with Glycidyl Methacrylate, Carbohydr. Polym., 61, 464-471, 2005.
46
Lima-Tenório M.K., Tenorio-Neto E.T., Garcia F.P., Nakamura C.V., Guilherme M.R., Muniz E.C., Pineda E.A., and Rubira A.F., Hydrogel Nanocomposite Based on Starch and Co-doped Zinc Ferrite Nanoparticles that Shows Magnetic Field-Responsive Drug Release Changes, J. Mol. Liq., 210, 100-105, 2015.
47
Kanellopoulou I., Karaxi E.K., Karatza A., Kartsonakis I.A., Charitidis C., Hybrid Superabsorbent Polymer Networks (SAPs) Encapsulated with SiO2 for Structural Applications, MATEC Web of Conferences, EDP Sciences, 01025, 2018.
48
Zhu W., Zhang Y., Wang P., Yang Z., Yasin A., and Zhang L., Preparation and Applications of Salt-Resistant Superabsorbent Poly(acrylic acid-acrylamide/fly ash) Composite, Materials,12, 596, 2019.
49
Liu X., Yang R., Xu M., Ma C., Li W., Yin, Y., Huang Q., Wu Y., Li J., and Liu S., Hydrothermal Synthesis of Cellulose Nanocrystal-Grafted-Acrylic Acid Aerogels with Superabsorbent Properties, Polymers,10, 1168, 2018.
50
Sharma M. and Bajpai A., Superabsorbent Nanocomposite from Sugarcane Bagasse, Chitin and Clay: Synthesis, Characterization and Swelling Behaviour, Carbohydr. Polym., 193, 281-288, 2018.
51
Wei X., Wang H., Bian J., Xu H., Wu J., Deng Y., Ma Z., Wang B., Zhu Y., and Ye L., Synthesis and Characterization of a New Organic–Inorganic Hybrid Hydrogel by Using SiO2 Nanoparticles as an Initiator, J. Chinese Chem. Soc., 65, 225-230, 2018.
52
Zhou T., Wang Y., Huang S., and Zhao Y., Synthesis Composite Hydrogels from Inorganic-Organic Hybrids Based on Leftover Rice for Environment-Friendly Controlled-Release Urea Fertilizers, Sci. Total Environ., 615, 422-430, 2018.
53
Zhou L., Zhai Y.-M., Yang M.-B., and Yang W., Flexible and Tough Cellulose Nanocrystal/Polycaprolactone Hybrid Aerogel Based on the Strategy of Macromolecule Cross-Linking via Click Chemistry, ACS Sustain. Chem. Eng., 7, 15617-15627, 2019.
54
Amiri F., Kabiri K., Bouhendi H., Abdollahi H., Najafi V., and Karami Z., High Gel-Strength Hybrid Hydrogels Based on Modified Starch through Surface Cross-Linking Technique, Polym. Bull., 76, 4047-4068, 2019.
55
de Jong E., Higson A., Walsh P., and Wellisch M., Product Developments in the Bio-based Chemicals Arena, Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 6, 606-624,2012.
56
Demitri C., Del Sole R., Scalera F., Sannino A., Vasapollo G., Maffezzoli A., Ambrosio L., and Nicolais L., Novel Superabsorbent Cellulose-Based Hydrogels Crosslinked with Citric Acid, J. Appl. Polym. Sci., 110, 2453-2460, 2008.
57
Lee J., Park S., Roh H., Oh S., Kim S., Kim M., Kim D., and Park J., Preparation and Characterization of Superabsorbent Polymers Based on Starch Aldehydes and Carboxymethyl Cellulose, Polymers,10, 605, 2018.
58
Narayanan A., Kartik R., Sangeetha E., and Dhamodharan R., Super Water Absorbing Polymeric Gel from Chitosan, Citric Acid and Urea: Synthesis and Mechanism of Water Absorption, Carbohydr. Polym., 191, 152-160, 2018.
59
Solano-Delgado L.C., Bravo-Sanabria C.A., Ardila-Suárez C., and Ramírez-Caballero G.E., Stimuli-Responsive Hydrogels Based on Polyglycerol Crosslinked with Citric and Fatty Acids, Int. J. Polym. Sci., 2018, 2018.
60
Chitra G., Franklin D., and Guhanathan S., Indole-3-Acetic Acid Based Tunable hydrogels for antibacterial, Antifungal and Antioxidant Applications, J. Macromol. Sci. Part A, 54, 151-163, 2017.
61
Sharma S., Dua A., and Malik A., Polyaspartic Acid Based Superabsorbent Polymers, Eur. Polym. J., 59, 363-376,2014.
62
Zhao Y., Kang J., and Tan T., Salt-, pH-and Temperature-Responsive Semi-Interpenetrating Polymer Network Hydrogel Based on Poly(aspartic acid) and Poly(acrylic acid), Polymer, 47, 7702-7710, 2006.
63
Vakili M.R and Rahneshin N., Synthesis and Characterization of Novel Stimuli-Responsive Hydrogels Based on Starch and L-Aspartic Acid, Carbohydr. Polym., 98, 1624-1630, 2013.
64
Tomihata K. and Ikada Y., Crosslinking of Hyaluronic Acid with Glutaraldehyde, J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem., 35, 3553-3559, 1997.
65
Segura T., Anderson B.C., Chung P.H., Webber R.E., Shull K.R., and Shea L.D., Crosslinked Hyaluronic Acid Hydrogels: A Strategy to Functionalize and Pattern, Biomaterials, 26, 359-371, 2005.
66
Van Heerden C.D. and Nicol W., Continuous Succinic Acid Fermentation by Actinobacillus Succinogenes, Biochem. Eng. J., 73, 5-11, 2013.
67
Hashem M., Sharaf S., El-Hady M.A., and Hebeish A., Synthesis and Characterization of Novel Carboxymethylcellulose Hydrogels and Carboxymethylcellulolse-Hydrogel-ZnO-Nanocomposites, Carbohydr. Polym., 95, 421-427, 2013.
68
Tsao C.T., Chang C.H., Li Y.D., Wu M.F., Lin C.P., Han J.L., Chen S.H., and Hsieh K.H., Development of Chitosan/Dicarboxylic Acid Hydrogels as Wound Dressing Materials, J. Bioact. Compat. Polym., 26, 519-536, 2011.
69
Ajji Z., Preparation of Poly(vinyl alcohol) Hydrogels Containing Citric or Succinic Acid Using Gamma Radiation, Radiat. Phys. Chem., 74, 36-41, 2005.
70
Saraydin D., Karadağ E., and Güven O., Super Water-Retainer Hydrogels: Crosslinked Acrylamide/Succinic Acid Copolymers, Polym. J., 29, 631-639, 1997.
71
Grinstaff M.W., Designing Hydrogel Adhesives for Corneal Wound Repair, Biomaterials, 28, 5205-5214, 2007.
72
Auras R.A., Lim, L.T., Selke S.E., and Tsuji H., Poly(lactic acid): Synthesis, Structures, Properties, Processing, and Applications, John Wiley and Sons, 10, 2011.
73
Gupta B., Revagade N., and Hilborn J., Poly(lactic acid) Fiber: An Overview, Prog. Polym. Sci., 32, 455-482, 2007.
74
Rasal R.M., Janorkar A.V., and Hirt D.E., Poly(lactic acid) Modifications, Prog. Polym. Sci., 35, 338-356, 2010.
75
Vink E.T., Rabago K.R., Glassner D.A., and Gruber P.R., Applications of Life Cycle Assessment to Nature Works™ Polylactide (PLA) Production, Polym. Degrad. Stab., 80, 403-419, 2003.
76
Esmaeili N., Jahandideh A., Muthukumarappan K., Åkesson D., and Skrifvars M., Synthesis and Characterization of Methacrylated Star-shaped Poly(lactic acid) Employing Core Molecules with Different Hydroxyl Groups, J. Appl. Polym. Sci., 134, 45341, 2017.
77
De Jong S., Van Eerdenbrugh, B., van Nostrum C.V., Kettenes-Van Den Bosch J., and Hennink W., Physically Crosslinked Dextran Hydrogels by Stereocomplex Formation of Lactic Acid Oligomers: Degradation and Protein Release Behavior, J. Control. Release, 71, 261-275, 2001.
78
Elisseeff J., Anseth K., Langer R., and Hrkach J.S., Synthesis and Characterization of Photo-Cross-Linked Polymers Based on Poly(L-lactic acid-co-L-aspartic acid), Macromolecules, 30, 2182-2184, 1997.
79
Gupta V.K., Sood S., Agarwal S., Saini A.K., and Pathania D., Antioxidant Activity and Controlled Drug Delivery Potential of Tragacanth Gum-cl-Poly(lactic acid-co-itaconic acid) Hydrogel, Int. J. Biol. Macromol., 107, 2534-2543, 2018.
80
Sartore L., Pandini S., Baldi F., Bignotti F., and Di Landro L., Biocomposites Based on Poly(lactic acid) and Superabsorbent Sodium Polyacrylate, J. Appl. Polym. Sci., 134, 45655, 2017.
81
Calcagnile P., Sibillano T., Giannini C., Sannino A., and Demitri C., Biodegradable Poly(lactic acid)/Cellulose-Based Superabsorbent Hydrogel Composite Material as Water and Fertilizer Reservoir in Agricultural Applications, J. Appl. Polym. Sci., 136, 47546, 2019.
82
Åkesson D., Skrifvars M., Seppälä J., and Turunen M., Thermoset Lactic Acid-Based Resin as a Matrix for Flax Fibers, J. Appl. Polym. Sci., 119, 3004-3009, 2011.
83
Liu K., Madbouly S.A., and Kessler M.R., Biorenewable Thermosetting Copolymer Based on Soybean Oil and Eugenol, Eur. Polym. J., 69, 16-28, 2015.
84
Sakai R., John B., Okamoto M., Seppälä J.V., Vaithilingam J., Hussein H., and Goodridge R., Fabrication of Polylactide-Based Biodegradable Thermoset Scaffolds for Tissue Engineering Applications, Macromol. Mater. Eng., 298, 45-52, 2013.
85
Shin B.Y. and Narayan R., Rheological and Thermal Properties of the PLA Modified by Electron Beam Irradiation in the Presence of Functional Monomer, J. Polym. Environ., 18, 558-566, 2010.
86
Yu H.Q. and Cong R., Preparation and Characterization of Hydrogels Based on Acryloyl End-Capped Four-Arm Star-Shaped Poly(ethylene glycol)-Branched-Oligo (l-lactide) via Michael-Type Addition Reaction, Chem. Pap., 64, 619-624, 2010.
87
Helminen A.O., Korhonen H., and Seppälä J.V., Structure Modification and Crosslinking of Methacrylated Polylactide Oligomers, J. Appl. Polym. Sci., 86, 3616-3624,2002.
88
Otsu T., Watanabe H., Yang J.Z., Yoshioka M., and Matsumoto A., Synthesis and Characterization of Polymers from Itaconic Acid Derivatives, Makromolekulare Chemie, Macromolecular Symposia, Wiley Online Library, 87-104, 1992.
89
Ma S., Liu X., Jiang Y., Tang Z., Zhang C., and Zhu J., Bio-based Epoxy Resin from Itaconic Acid and Its Thermosets Cured with Anhydride and Comonomers, Green Chem., 15, 245-254, 2013.
90
Bafana R. and Pandey R., New Approaches for Itaconic Acid Production: Bottlenecks and Possible Remedies, Crit. Rev. Biotechnol., 38, 68-82, 2018.
91
Valles E., Durando D., Katime I., Mendizábal E., and Puig J., Equilibrium Swelling and Mechanical Properties of Hydrogels of Acrylamide and Itaconic Acid or Its Esters, Polym. Bull., 44, 109-114, 2000.
92
Mohammadinezhad A., Marandi G.B., Farsadrooh M., and Javadian H., Synthesis of Poly(acrylamide-co-itaconic acid)/MWCNTs Superabsorbent Hydrogel Nanocomposite by Ultrasound-Assisted Technique: Swelling Behavior and Pb(II) Adsorption Capacity, Ultrason. Sonochem., 49, 1-12, 2018.
93
Cavus S. and Gurdag G., Noncompetitive Removal of Heavy Metal Ions from Aqueous Solutions by Poly[2-(acrylamido)-2-methyl-1-propanesulfonic acid-co-itaconic acid] Hydrogel, Ind. Eng. Chem. Res., 48, 2652-2658, 2009.
94
Lanthong P., Nuisin R., and Kiatkamjornwong S., Graft Copolymerization, Characterization, and Degradation of Cassava Starch-g-Acrylamide/Itaconic Acid Superabsorbents, Carbohydr. Polym., 66, 229-245, 2006.
95
Rodríguez E. and Katime I., Some Mechanical Properties of Poly[(acrylic acid)-co-(itaconic acid)] Hydrogels, Macromol. Mater. Eng., 288, 607-612, 2003.
96
Krušić M.K. and Filipović J., Copolymer Hydrogels Based on N-Isopropylacrylamide and Itaconic Acid, Polymer, 47, 148-155, 2006.
97
Chen K.S., Ku Y.A., Lin H.R., Yan T.R., Sheu D.-C., Chen T.M., and Lin F.H., Preparation and Characterization of pH Sensitive Poly(N-vinyl-2-Pyrrolidone/itaconic acid) Copolymer Hydrogels, Mater. Chem. Phys., 91, 484-489,2005.
98
Tomić S.L., Mićić M.M., Dobić S.N., Filipović J.M., and Suljovrujić E.H., Smart Poly(2-hydroxyethyl methacrylate/itaconic acid) Hydrogels for Biomedical Application, Radiat. Phys. Chem., 79, 643-649, 2010.
99
Milosavljević N.B., Milašinović N.Z., Popović I.G., Filipović J.M., Kalagasidis and Krušić M.T., Preparation and Characterization of pH-Sensitive Hydrogels Based on Chitosan, Itaconic Acid and Methacrylic Acid, Polym. Int., 60, 443-452, 2011.
100
Calles J.A., Tartara L.I., Lopez-García, A., Diebold Y., Palma S.D., and Valles E.M., Novel Bioadhesive Hyaluronan–Itaconic Acid Crosslinked Films for Ocular Therapy, Int. J. Pharm., 455, 48-56, 2013.
101
Ramos M. and Huang S.J., Functional Hydrophilic-Hydrophobic Hydrogels Derived from Condensation of Polycaprolactone Diol and Poly(ethylene glycol) with Itaconic Anhydride, Functional Condensation Polymers, Springer, 85-198, 2002.
102
Jahandideh A., Esmaeili N., and Muthukumarappan K., Synthesis and Characterization of Novel Star-Shaped Itaconic Acid Based Thermosetting Resins, J. Polym. Environ., 26, 2072-2085, 2018.
103
Scalbert A., Antimicrobial Properties of Tannins, Phytochemistry, 30, 3875-3883,1991.
104
Jahanshahi S., Tabarsa T., Asghari Zh., and Resalati H., Investigation of the Amount of Tannic Acid in the Bark of Tall Oak Mazo (Quercus castanifolia), Iran J. Wood and Paper Ind., 1, 27-35, 2011.
105
Chung K.T., Wong T.Y., Wei C.I., Huang Y.W., and Lin Y., Tannins and Human Health: A Review, Crit. Rev. Food Sci. Nutr., 38, 421-464,1998.
106
Liu R., Zheng J., Guo R., Luo J., Yuan Y., and Liu X., Synthesis of New Biobased Antibacterial Methacrylates Derived from Tannic Acid and Their Application in UV-Cured Coatings, Ind. Eng. Chem. Res., 53, 10835-10840, 2014.
107
Khan N.S., Ahmad A., and Hadi S., Anti-Oxidant, Pro-Oxidant Properties of Tannic Acid and Its Binding to DNA, Chem.-Biol. Interact., 125, 177-189, 2000.
108
Ninan N., Forget A., Shastri V.P., Voelcker N.H., and Blencowe A., Antibacterial and Anti-inflammatory pH-Responsive Tannic Acid-Carboxylated Agarose Composite Hydrogels for Wound Healing, ACS Appl. Mater. Interfaces, 8, 2851-28521, 2016.
109
Peng L., Cheng F., Zheng Y., Shi Z., and He W., Multilayer Assembly of Tannic Acid and an Amphiphilic Copolymer Poloxamer 188 on Planar Substrates toward Multifunctional Surfaces with Discrete Microdome-Shaped Features, Langmuir, 34, 10756-10748, 2018.
110
Tanaka T., Matsuo Y., and Saito Y., Solubility of Tannins and Preparation of Oil-Soluble Derivatives, J. Oleo Sci., 67,1179-1187, 2018.
111
Fan H., Wang L., Feng X., Bu Y., Wu D., and Jin Z., Supramolecular Hydrogel Formation Based on Tannic Acid, Macromolecules, 50, 666-676, 2017.
112
Guo J., Ping Y., Ejima H., Alt K., Meissner M., Richardson J.J., Yan Y., Peter K., von Elverfeldt D., and Hagemeyer C.E., Engineering Multifunctional Capsules through the Assembly of Metal–Phenolic Networks, Angew. Chem., 126, 5652-5657, 2014.
113
Ejima H., Richardson J.J., Liang K., Best J.P., van Koeverden M.P., Such G.K., Cui J., and Caruso F., One-step Assembly of Coordination Complexes for Versatile Film and Particle Engineering, Science, 341, 154-157, 2013.
114
Erel-Unal I. and Sukhishvili S.A., Hydrogen-Bonded Multilayers of a Neutral Polymer and a Polyphenol, Macromolecules, 41, 3962-3970, 2008.
115
Chen G., Niu C.H., Zhou M.Y., Ju X.J., Xie R., and Chu L.Y., Phase Transition Behaviors of Poly(N-isopropylacrylamide) Microgels Induced by Tannic Acid, J. Colloid Interface Sci., 343, 168-175, 2010.
116
Sionkowska A., Kaczmarek B., and Lewandowska K., Modification of Collagen and Chitosan Mixtures by the Addition of Tannic Acid, J. Mol. Liq., 199, 318-323, 2014.
117
SAPiner N., Sagbas S., and Aktas N., Single Step Natural Poly(tannic acid) Particle Preparation as Multitalented Biomaterial, Mater. Sci. Eng. C, 49, 824-834, 2015.
118
Chen Y.N., Peng L., Liu T., Wang Y., Shi S., and Wang H., Poly(vinyl alcohol)-Tannic Acid Hydrogels with Excellent Mechanical Properties and Shape Memory Behaviors, ACS Appl. Mater. Interfaces, 8, 27199-27206, 2016.
119
Brazdaru L., Micutz M., Staicu T., Albu M., Sulea D., and Leca M., Structural and Rheological Properties of Collagen Hydrogels Containing Tannic Acid and Chlorhexidine Digluconate Intended for Topical Applications, Comptes Rendus Chimie, 18,160-169, 2015.
120
Zhang Z.Q., Pan C.H., and Chung D., Tannic Acid Cross-Linked Gelatin–Gum Arabic Coacervate Microspheres for Sustained Release of Allyl Isothiocyanate: Characterization and In Vitro Release Study, Food Res. Int., 44, 1000-1007, 2011.
121
Luo J., Zhang N., Lai J., Liu R., and Liu X., Tannic Acid Functionalized Graphene Hydrogel for Entrapping Gold Nanoparticles with High Catalytic Performance Toward Dye Reduction, J. Hazard. Mater., 300, 615-623, 2015.
122
Luo J., Lai J., Zhang N., Liu Y., Liu R., and Liu X., Tannic Acid Induced Self-Assembly of Three-Dimensional Graphene with Good Adsorption and Antibacterial Properties, ACS Sustain. Chem. Eng., 4, 1404-1413, 2016.
123
SAPiner N., Sagbas S., SAPiner M., Silan C., Aktas N., and Turk M., Biocompatible and Biodegradable Poly(tannic acid) Hydrogel with Antimicrobial and Antioxidant Properties, Int. J. Biol. Macromol., 82, 150-159, 2016.
124
Braghiroli F., Fierro V., Pizzi A., Rode K., Radke W., Delmotte L., Parmentier J., and Celzard A., Reaction of Condensed Tannins with Ammonia, Ind. Crop. Prod., 44, 330-335, 2013.
125
Asadi E., Abdouss M., Leblanc R.M., Ezzati N., Wilson J.N., and Azodi-Deilami S., In Vitro/In Vivo Study of Novel Anti-cancer, Biodegradable Cross-Linked Tannic Acid for Fabrication of 5-Fluorouracil-Targeting Drug Delivery Nano-device Based on a Molecular Imprinted Polymer, RSC Adv., 6, 37308-37318, 2016.
126
Shechter L. and Wynstra J., Glycidyl Ether Reactions with Alcohols, Phenols, Carboxylic Acids, and Acid Anhydrides, Ind. Eng. Chem., 48, 86-93, 1956.
127
Liu R., Zhu J., Luo J., and Liu X., Synthesis and Application of Novel UV-Curable Hyperbranched Methacrylates from Renewable Natural Tannic Acid, Prog. Org. Coat., 77, 30-37, 2014.
128
Raquez J.M., Deléglise M., Lacrampe M.F., and Krawczak P., Thermosetting (bio) Materials Derived from Renewable Resources: A Critical Review, Prog. Polym. Sci., 35, 487-509, 2010.
129
Karak N., Vegetable Oil-Based Polymers: Properties, Processing and Applications, Elsevier, 2012.
130
Ferdosian F., Yua Z., Anderson M., and Xu C.C., Sustainable Lignin-Based Epoxy Resins Cured with Aromatic and Aliphatic Amine Curing Agents: Curing Kinetics and Thermal Properties, Thermochimica Acta, 618, 48-55, 2015.
131
El-Ghazawy R.A., El-Saeed A.M., Al-Shafey H., Abdul-Raheim A.R.M., and El-Sockary M.A., Rosin Based Epoxy Coating: Synthesis, Identification and Characterization, Eur. Polym. J., 69, 403-415, 2015.
132
Ma S., Liu X., Fan L., Jiang Y., Cao L., Tang Z., and Zhu J., Synthesis and Properties of a Bio-based Epoxy Resin with High Epoxy Value and Low Viscosity, ChemSusChem, 7, 555-562, 2014.
133
Aouf C., Nouailhas H., Fache M., Caillol S., Boutevin B., and Fulcrand H., Multi-Functionalization of Gallic Acid. Synthesis of a Novel Bio-Based Epoxy Resin, Eur. Polym. J., 49, 1185-1195, 2013.
134
Esmaeili N., Vafayan M., Salimi A., and Zohuriaan-Mehr M., Kinetics of Curing and Thermo-degradation, Antioxidizing Activity, and Cell Viability of a Tannic Acid Based Epoxy Resin:F From Natural Waste to Value-Added Biomaterial, Thermochimica Acta, 655, 21-33, 2017.
135
ORIGINAL_ARTICLE
سنتز کاتالیزگرهای بر پایه کروم و بررسی حلالهای مختلف بر شکلشناسی و عوامل ساختاری کاتالیزگر در پلیمرشدن اتیلن
فرضیه: تخلخل کاتالیزگرهای کروم بر پایه سیلیکا از موضوعهای مهمی است که در صنایع پتروشیمی بهدلیل فعالیت زیاد کاتالیزگری مورد توجه پژوهشگران دانشگاه و صنایع قرار گرفته است. یکی از مهمترین عواملی که موجب تقویت ساختار هیدروژل میشود، عملیات پیرسازی بوده که در این مطالعه بررسی شده است. با انجام فرایند پیرش روی هیدروژل سیلیکایی اولیه اندازه ذرات اولیه بزرگتر شده و مساحت سطح نیز کاهش مییابد. در ادامه، با انجام فرایند خشککردن، بهدلیل نیروی مویینگی حجم حفرهها نیز کاهش مییابد. با تغییر حلال از آب به الکلها و اتیل استات، حجم حفره نگهدارنده سیلیکایی نیز افزایش پیدا میکند. دلیل این موضوع کاهش کشش سطحی میان دیواره سیلیکا و آب موجود در حفرههاست.روشها: در این پژوهش، ساخت نگهدارنده سیلیکایی با روش سل-ژل و عوامل مؤثر بر آن بررسی شد. همچنین، در مرحله خشککردن به روش تقطیر همجوش از پنج حلال آب، 1-پروپانول، 2-پروپانول، 1-بوتانول و اتیل استات استفاده شد. برای شناسایی نگهدارندههای سیلیکایی آزمونهای FTIR، وSEM و BET بهکارگرفته شدند.یافتهها: اثر حلالهای آلی بر حجم حفرهها بررسی شد، بهطوری که تمام هیدروژلها در شرایط یکسان سنتز شدند و در مرحله خشککردن به روش تقطیر همجوش از حلالهای مختلف استفاده شد. استفاده از حلالهای آلی متفاوت، تغییرات محسوسی را روی مساحت سطح ویژه نگهدارنده سیلیکایی نشان نداد، اما موجب تغییرات محسوسی در حجم حفره نگهدارنده سیلیکایی شد. یافتهها نشان داد، شکلشناسی نگهدارنده سیلیکایی در اثر تعویض حلال با استفاده از حلالهای آلی بهبود یافت و بهترین شکلشناسی و ساختار بدون ترک با حلال اتیل استات گزارش شد. بیشترین فعالیت کاتالیزگری (80kgPE/gCr.h) در پلیمرشدن دوغابی با نگهدارنده سیلیکایی خشکشده با حلال اتیل استات بهدست آمد.
http://jips.ippi.ac.ir/article_1821_ae872965d651fb154545bd2c84dbd2c3.pdf
2021-08-23
233
247
10.22063/jipst.2021.1821
پلیمرشدن اتیلن
تعویض حلال
نگهدارنده سیلیکایی
کاتالیزگر Cr/SiO2
روش سل-ژل
ابراهیم
احمدی
ahmadi@znu.ac.ir
1
زنجان، دانشگاه زنجان، دانشکده علوم، گروه شیمی، صندوق پستی 313-45195
LEAD_AUTHOR
سیدرضا
رضوی
2
زنجان، دانشگاه زنجان، دانشکده علوم، گروه شیمی، صندوق پستی 313-45195
AUTHOR
محمدرضا
معرفت
m.marefat@znu.ac.ir
3
زنجان، دانشگاه زنجان، دانشکده علوم، گروه شیمی، صندوق پستی 313-45195
AUTHOR
Peacock A.J., Handbook of Polyethylene: Structure, Properties and Applications, Marcel Decker, New York, 2000.
1
McDaniel M.P., Some Reflections on the Current State of Cr-Based Polymerization Catalysts, MRS Bull., 38, 234-38, 2013.
2
McDaniel M.P., A Review of the Phillips Supported Chromium Catalyst and Its Commercial Use for Ethylene Polymerization, Adv. Catal., 53, 123-606, 2010.
3
McDaniel M.P., and Steve L. Kelly, Reinforcement of Cr/Silica Catalysts by Secondary Deposition of Silicate Oligomers, Appl. Catal. A: Gen. 554, 88-94, 2018.
4
Dwivedi S., Gujral S.S., Taniike T., and Terano M., Chemical Modification of Silica Support to Improve the Branching Ability of Phillips Catalyst, Pure Appl. Chem., 85, 533-541, 2012.
5
Lamb M.J., Apperley D.C., Watson M.J., and Dyer P.W., The Role of Catalyst Support, Diluent and Co-Catalyst in Chromium-Mediated Heterogeneous Ethylene Trimerisation, Top. Catal., 61, 213-224, 2018.
6
Hill R.W., Kehl W.L., and Lynch T.J., US Pat., 4219444, Assigned to Gulf Petroleum, 1980.
7
Soult A.S., Carter D.F., Schreiber H.D., van de Burgt L.J., and Stiegman A.E., Spectroscopy of Amorphous and Crystalline Titania-Silica Materials, J. Phys. Chem. B., 106, 9266-9273, 2002.
8
McDaniel M.P., Rohlfing D.C., and Benham E.A., Long Chain Branching in Polyethylene from the Phillips Chromium Catalyst, Polym. React. Eng.,11, 101-132, 2003.
9
Cheung T.T.P., Willcox K.W., McDaniel M.P., Johnson M.M., Bronnimann C., and Frye J., The Structure of Coprecipitated Aluminophosphate Catalyst Supports, J. Catal., 102, 10-20, 1986.
10
Iler R.K., Silica Chemistry in Nature and Industry, Chem. Aust., 53, 355-61, 1986.
11
Yu C., Tian B., Fan J., Stucky G.D., and Zhao D., Salt Effect in the Synthesis of Mesoporous Silica Templated by Non-ionic Block Copolymers, Chem. Comm., 24, 2726-7, 2001.
12
Essien E.R., Olaniyi OA, Adams LA, and Shaibu R.O., Sol-gel-derived Porous Silica: Economic Synthesis and Characterization, J. Mineral. Mat. Charact. Eng., 11, 976-981, 2012.
13
Brinker C.J. and Scherer G.W., Sol-Gel Science: The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing, Academic, 2013.
14
Scherer G.W., Stress and Fracture during Drying of Gels, J. Non-Cryst. Solids, 121, 104-109, 1990.
15
Zheng X., Smit M., Chadwick J.C., and Loos J., Fragmentation Behavior of Silica-Supported Metallocene/MAO Catalyst in the Early Stages of Olefin Polymerization, Macromolecules, 38, 4673-78, 2005.
16
Mohamadnia Z., Ahmadi E., Nekoomanesh M., Ramazani A., and Mobarakeh H.S., Effect of Support Structure on the Activity of Cr/Nanosilica Catalysts and the Morphology of Prepared Polyethylene, Polym. Int., 59, 945-953, 2010.
17
McDaniel M.P., Influence of Catalyst Porosity on Ethylene Polymerization, ACS Catal., 10, 1394-1407, 2011.
18
Short J.N. and Witt D.R., Catalyst Support Prepared by Alcohol Treatment of Hydrogels, US Pat., US 4,081,407, 1978.
19
Buratti C. and Moretti E, Nanogel Windows, Nearly Zero Energy Building Refurbishment, Springer, 555-582, 2013.
20
Witt D.R., Olefin Polymerization Catalyst, US Pat., US 3,900,457, 1975.
21
Delap J.A., Dietz R.E., Silica Preparation, US Pat., US 3,890,249, 1975.
22
Delap JA, Silica Xerogel Production, US Pat., US 3,951,863, 1976.
23
Le Page J.F., Preparation of Solid Catalysts, Ertl G., Knözinger H. and Weitkamp J. (Eds.), Wiley-VCH, Weinheim, 579-589, 1999.
24
Ahmadi E., Mohamadnia Z., Rahimi S., Armanmehr M.H., Heydari M.H., and Razmjoo M., Phillips Catalysts Synthesized over Various Silica Supports: Characterization and Their Catalytic Evaluation in Ethylene Polymerization, Polyolefins J., 3, 23-36, 2016.
25
Rasiklal S.P., Hu Y.R., and Lee M.K., Catalyst Supports, Catalysts and Their Manufacture and Use, US Pat., 9,228,029, 2016.
26
Lin H.P., Kao C.P., Mou C.Y., Liu S.B., Counterion Effect in Acid Synthesis of Mesoporous Silica Materials, J. Phys. Chem. B, 104, 7885-7894, 2000
27
Gallis K.W., Araujo J.T.; Duff K.J., Moore J.G., Landry C.C., The Use of Mesoporous Silica in Liquid Chromatography, Adv. Mater., 11, 1452-1455, 1999.
28
Yang H., Coombs N., Sokolov I., Ozin G.A., Registered Growth of Mesoporous Silica Films on Graphite, J. Mater. Chem., 7, 1285-1290, 1997.
29
Guo W., GohD.C., and Zhao X.S., Synthesis of Super-microporous Organosilica Microspheres through In Situ Self-Assembly of Nanoparticles, J. Mater. Chem., 15, 4112-4114, 2005.
30
Zhao D., Sun J., Li Q., and Stucky G.D., Morphological Control of Highly Ordered Mesoporous Silica SBA-15, Chem. Mater., 12, 275-279, 2000.
31
Qi L. Ma J., Cheng H., Zhao Z., Micrometer-Sized Mesoporous Silica Spheres Grown under Static Conditions, Chem. Mater., 10, 1623-1626, 1998.
32
Matsumoto A., Tsutsumi K., Schumacher K., and Unger K.K., Surface Functionalization and Stabilization of Mesoporous Silica Spheres by Silanization and Their Adsorption Characteristics, Langmuir, 18, 4014-4019, 2002.
33
Zhao D., Feng J., Huo Q., Melosh N., Fredrickson G.H., Chmelka B.F., Stucky G.D., Triblock Copolymer Syntheses of Mesoporous Silica with Periodic 50 to 300 Angstrom Pores, Science 279, 548-552, 1998.
34
Yang L., Wang Y., Luo G., and Dai Y., A New ‘pH-Induced Rapid Colloid Aggregation’method to Prepare Micrometer-Sized Spheres of Mesostructured Silica in Water-in-Oil Emulsion, Micropor. Mesopor. Mater., 94, 269-276, 2006.
35
Yang L.M., Wang Y.J., Sun Y.W., Luo G.S., and Dai Y.Y., Synthesis of Micrometer-Sized Hard Silica Spheres with Uniform Mesopore Size and Textural Pores, J. Colloid Interface Sci., 299, 823-830, 2006,
36
Boissière C., Larbot A., van der Lee A., Kooyman P.J., Prouzet E., A New Synthesis of Mesoporous MSU-X Silica Controlled by a Two-Step Pathway, Chem. Mater., 12, 2902-2913, 2000.
37
Boissiere C., van der Lee A., El Mansouri A., Larbot A., and Prouzet E., A Double Step Synthesis of Mesoporous Micrometric Spherical MSU-X Silica Particles, Chem. Commun., 20, 2047-2048, 1999.
38
Lermontov S.A., Malkova A., Yurkova L.L., Straumal E., Gubanova N.N., Baranchikov A.Y., Ivanov V.K., Diethyl and Methyl-Tert-Buthyl Ethers as New Solvents for Aerogels Preparation, Mater. Lett., 116, 116-119, 2014.
39
Venkateswara A.R., Bangi U.K.H., Kavale M.S., Imai H., and Hirashima H.., Reduction in the Processing Time of Doped Sodium Silicate Based Ambient Pressure Dried Aerogels Using Shaker, Micropor. Mesopor. Mat., 134, 93-99, 2010.
40
Shewale P.M., A., Rao A.V., Rao P., Effect of Different Trimethyl Silylating Agents on the Hydrophobic and Physical Properties of Silica Aerogels, Appl. Surf. Sci., 254,6902-6907, 2008.
41
Uzma K.H., Bangi A. Parvathy Rao H. Hirashima A. Venkateswara Rao. J. Sol-Gel Sci. Technol. 50, 87–97, 2009.
42
Omranpour H. and Motahari S., Effects of Processing Conditions on Silica Aerogel during Aging: Role of Solvent, Time and Temperature, J. Non-Cryst. Solids, 379, 7-11, 2013.
43
Dourbash A., Motahari S., and Omranpour H., Effect of Water Content on Properties of One-step Catalyzed Silica Aerogels via Ambient Pressure Drying, J. Non-Cryst. Solids, 405, 135-140, 2014.
44
Sarawade P.B., Kim J.K., Hilonga A., Kim H.T., Production of Low-Density Sodium Silicate-Based Hydrophobic Silica Aerogel Beads by a Novel Fast Gelation Process and Ambient Pressure Drying Process, Solid State Sci., 12, 911-918, 2010.
45
Lee S., Cha Y.C., Hwang H.J., Moon J.W., Han I.S., The Effect of pH on the Physicochemical Properties of Silica Aerogels Prepared by an Ambient Pressure Drying Method, Mat. Lett., 61, 3130-3133, 2007.
46
Talebi Mazraeh-shahi Z., Mousavi Shoushtari A., Abdouss M., Bahramian A.R., Relationship Analysis of Processing Parameters with Micro and Macro Structure of Silica Aerogel Dried at Ambient Pressure, J. Non-Cryst. Solids, 376, 30-37, 2013.
47
Hilonga A., Kim J.K., Sarawade P.B., and Kim H.T., Low-Density TEOS-Based Silica Aerogels Prepared at Ambient Pressure Using Isopropanol as the Preparative solvent, J. Alloy. Compd., 487, 744-750, 2009.
48
Hwang S.W., Kim T.Y., and Hyun S.H., Effect of Surface Modification Conditions on the Synthesis of Mesoporous Crack-Free Silica Aerogel Monoliths from Waterglass via Ambient-Drying, Micropor. Mesopor. Mat.130, 295-302, 2010.
49
Lermontova S., Malkovaa A., Yurkovaa L., Straumala E., Gubanovab N., Baranchikovc A., Smirnovd M., Tarasovd V., Buznike V., and Ivanov V., Hexafluoroisopropyl Alcohol as a New Solvent for Aerogels Preparation, J. Supercrit. Fluids, 89, 28-32, 2014.
50
Semsarzadeh M.A. and Fardi M., SPB1 and SPB1,2: Synthesis and Determination of the Microstructure and Physical Properties, Sci. Technol., 27, 161-171, 2014.
51
Semsarzadeh M.A. and Azadeh M., Mesoporous Silica Formation by Block Copolymers and Cetyltrimethylammonium Bromide as Structure Control Agent, Iran. J. Polym. Sci. Technol.
52
(Persian), 24, 445-453, 2012.
53
Haider K.T., DinMohammadpour Z., and Afsharpour M., Synthesis of Spherical Mesoporous Microsilica and Its Application as Inverse Stationary Phase in High Efficiency Liquid Swinging, Appl. Res. Chem. (Persian), 12, 39-50, 2018.
54
Arabi S.H. and Lotfollahi M.N., Synthesis of Urugel Silica with Low Density and High Surface Area of TEOS Precursor and Determination of Urogel Surface Load, Appl. Chem., (Persian), 12, 187-201, 2017.
55
Husing N. and Schubert U., Aerogels, Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 1060, 621-646, 2012.
56
Soleimani Dorcheh A. and Abbasi M.H., Silica Aerogel; Synthesis, Properties and Characterization, J. Mater. Process. Technol., 199, 10-26, 2007.
57
Brinker C.J. and Scherer G.W., The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing, Control. Release, 15, 1-18, 1990.
58
Gurav J.L., Jung I.K., Park H.H., Kang E.S., and Nadargi D.Y., Silica Aerogel: Synthesis and Applications, Nanomaterials, 2010, 1-11, 2010.
59
Montaño-Priede J. L., Coelho J.P., Guerrero-Martínez A., Peña-Rodríguez O., and Pal U., Fabrication of Monodispersed Au@SiO2 Nanoparticles with Highly Stable Silica Layers by Ultrasound-Assisted Stöber Method, J. Phys. Chem. C, 121,9543-9551, 2017.
60
Wanyika H., Gatebe E., Kioni P., Tang Z., and Gao Y., Synthesis and Characterization of Ordered Mesoporous Silica Nanoparticles with Tunable Physical Properties by Varying Molar Composition of Reagents, African J. Pharm. Pharmacol., 5, 2402-2410 2011.
61
Moati A., Javadpour J., Anbia M., and Baddiee A., The Effect of Solvent Type on the Synthesis of Mesoporous Alumina Using Triblock Copolymer P123, Iran. J. Ceram. Sci. Eng. (Persian), 2, 45-52, 2013.
62
Blinov A.V., Kravtsov A.A., Jasnaja M.A., Blinova A.A., Shevchenko I.M., and Golik A.B., Influence of the Dispersion Medium Type in the Sol-Gel Synthesis of Silicon Dioxide, AIP Conference Proceedings, 2188, 040012, 2019.
63
Shimura N. and Ogawa M., Preparation of Surfactant Templated Nanoporous Silica Spherical Particles by the Stöber Method, Effect of Solvent Composition on the Particle Size,J. Mater. Sci., 42, 5299-5306, 2007.
64
McDaniel M.P., Influence of Porosity on PE Molecular Weight from the Phillips Cr/Silica Catalyst, J. Catal., 261, 34-49, 2009.
65
McDaniel M.P. and Collins K.S., The Influence of Porosity on the Phillips Cr/Silica Catalyst 2. Polyethylene Elasticity, J. Polym. Sci. Poly. Chem., 47, 845-865, 2009.
66
ORIGINAL_ARTICLE
هیدروژلهای نانوکامپوزیتی دکستران-شیشه زیستفعال: اثر وزن مولکولی و مقدار دکستران بر رفتار تورمی و مشخصههای ساختاری
فرضیه: طراحی و ساخت داربستهای هیدروژلی با ویژگیهای بهینه یکی از عوامل کلیدی در مهندسی بافت موفق است. تنوع گسترده در خواص فیزیکی، شیمایی، مکانیکی و شکلشناسی داربستهای هیدروژلی فرصت جدیدی را برای غلبه بر چالشهای مختلف در مهندسی بافت ایجاد کرده است. روشها: در مطالعه حاضر، هیدروژلهای نانوکامپوزیتی شامل دکستران (Dex) و نانوذرات شیشه زیستفعال (BG) بهدستآمده با روش سل-ژل، بهعنوان داربستهایی برای مهندسی بافت استخوان تهیه شدند. رفتار تورمی و استحکام مکانیکی داربستهای هیدروژلی تهیهشده با تغییر وزنهای مولکولی زنجیر و مقدارهای مختلف دکستران بررسی شد. یافتهها: طیفنمایی زیرقرمز تبدیل فوریه مطالعه برهمکنش بینمولکولی میان زنجیر دکستران و نانوذرات شیشه زیستفعال را از راه اثر قدرت پیوند هیدروژنی فراهم کرد. میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM) نیز برای بررسی اثر هر یک از عوامل یادشده بر شکلشناسی داربستها بهکار گرفته شد. نتایج SEM نشان داد، داربستهای دکستران-شیشه زیستفعال از میکروساختار سهبعدی متخلخل با محدوده اندازه منفذ 102-156 میکرومتر تشکیل شده است. مشخص شد، اثرهای پیوند هیدروژنی و درهمگیریهای زنجیر، اختلافهای محسوسی را در شکلشناسیهای منفذ هیدروژلهای تهیهشده نشان داد. نتایج چگالی ظاهری و تورم تعادلی حاکی از آن است که افزایش غلظت دکستران مقدار تخلخل ژلها را تغییر داده و سبب کاهش مقدار آب آزاد در شبکه شده است. در این میان، مقدار تورم تعادلی کاهش یافته در حالی که مدول فشاری با توجه به برهمکنش مؤثر میان زنجیرهای دکستران و نانوذرات شیشه زیستفعال افزایش یافت. افزون بر این، نتایج آزمون گرماوزنسنجی نشاندهنده افزایش پایداری گرمایی هیدروژل نانوکامپوزیتی دکستران است، که این پدیده نیز ناشی از اثر برهمکنش مؤثر میان زنجیرهای دکستران و نانوذرات شیشه زیستفعال است.
http://jips.ippi.ac.ir/article_1822_de8a1e3150fcede27ec9614e1a03f142.pdf
2021-08-23
249
265
10.22063/jipst.2021.1822
دکستران
شیشه زیستفعال
کامپوزیت
هیدروژل
رفتار تورمی
فروغ
حسنی
forough.hasani71@gmail.com
1
مازندران، دانشگاه مازندارن، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی و فناوری، صندوق پستی 416
AUTHOR
راحیل
غفاری
rahil.ghaffari@gmail.com
2
مازندران، دانشگاه مازندارن، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی و فناوری، صندوق پستی 416
AUTHOR
حامد
سلیمی کناری
h.salimi@umz.ac.ir
3
مازندران، دانشگاه مازندارن، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی و فناوری، صندوق پستی 416
LEAD_AUTHOR
حمیدرضا
غفوری طالقانی
h.taleghani@umz.ac.ir
4
مازندران، دانشگاه مازندارن، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی و فناوری، صندوق پستی 416
AUTHOR
Moradian A., Zandi M., Behzadnasab M., and Pezeshki M.M., Synthesis Methods of In Situ Forming Injectable Hydrogels and Their Applications in Tissue Engineering: A Review, Iran. J. Polym. Sci. Technol. (Persian), 2, 95-113, 2020.
1
Mohammadi Y., Mirzadeh H., Moztarzadeh F., Soleymani M., and Jabari E., Design and Fabrication of Biodegradable Porous Chitosan/Gelatin/Tricalcium Phosphate Hybrid Scaffolds for Tissue Engineering, Iran. J. Polym. Sci. Technol. (Persian), 3, 297-308, 2007.
2
Daraei N.Z. and ShabaniI., Conductive Nanofibrous Scaffolds for Tissue Engineering Applications: A Review, Iran. J. Polym. Sci. Technol. (Persian), 3, 189-210, 2019.
3
Pacelli S., Paolicelli P., and Casadei M.A., New Biodegradable Dextran-Based Hydrogels for Protein Delivery: Synthesis and Characterization, Carbohydr. Polym., 126, 208-214, 2015.
4
Liu J., Qi Ch., Tao K., Zhang J., Xu L., Jiang X., Zhang Y., Huang L., Li Q., Xie H., Gao J., Shuai X., Wang G., Wang Zh., and Wang L., Sericin/Dextran Injectable Hydrogel as an Optically Trackable Drug Delivery System for Malignant Melanoma Treatment, ACS Appl. Mater. Interfaces, 8, 6411-6422, 2016.
5
Matricardi P., Pontoriero M., Coviello T., Casadei M.A., and Alhaique F., In Situ Cross-Linkable Novel Alginate-Dextran Methacrylate IPN Hydrogels for Biomedical Applications: Mechanical Characterization and Drug Delivery Properties, Biomacromolecules, 9, 2014-2020, 2008.
6
Melchels F.P.W., Feijen J., and Grijpma D.W., A Review on Stereolithography and Its Applications in Biomedical Engineering, Biomaterials, 31, 6121-6130, 2010.
7
Liao N., Unnithan A.F., Joshi M.K., Tiwari A.P., Hong S.T., Park Ch., and Kim Ch.S., Electrospun Bioactive Poly(ɛ-caprolactone)–Cellulose Acetate–Dextran Antibacterial Composite Mats for Wound Dressing Applications, Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp., 469, 194-201, 2015.
8
Hwang M.R., Kim J.O., Lee J.H., Kim Y.I., Kim J.H., Chang S.W., Jin S.G., Kim J.A., Lyoo W.S., Han S.S., Ku S.K., Yong Ch.S., and Choi H.G, Gentamicin-Loaded Wound Dressing with Polyvinyl Alcohol/Dextran Hydrogel: Gel Characterization and In Vivo Healing Evaluation, AAPS PharmSciTech, 11, 1092-1103, 2010.
9
Nikpour P., Salimi-Kenari H., Fahimipour F., Rabiee S.M., Imani M., Dashtimoghadam E., and Tayebi L., Dextran Hydrogels Incorporated with Bioactive Glass-Ceramic: Nanocomposite Scaffolds for Bone Tissue Engineering,Carbohydr. Polym., 190, 281-294, 2018.
10
Li T., Ding X., Tian L., and Ramakrishna S., Engineering BSA-Dextran Particles Encapsulated Bead-On-String Nanofiber Scaffold for Tissue Engineering Applications, J. Mater. Sci., 52, 10661-10672, 2017.
11
Fang J., Li P., Lu X., Fang Li., Lu X., and Ren F., A Strong, Tough, and Osteoconductive Hydroxyapatite Mineralized Polyacrylamide/Dextran Hydrogel for Bone Tissue Regeneration, Acta Biomater., 88, 503-513, 2019.
12
Lévesque S.G., Lim R.M., and Shoichet M.S., Macroporous Interconnected Dextran Scaffolds of Controlled Porosity for Tissue-Engineering Applications, Biomaterials, 26, 7436-7446, 2005.
13
Szafulera K., Wach R.A., Olejnik A.K., Rosiak J.M., Ulański P., Radiation Synthesis of Biocompatible Hydrogels of Dextran Methacrylate, Radiat. Phys. Chem.,142, 115-120, 2018.
14
Boccaccini A.R. and Blaker J.J., Bioactive Composite Materials for Tissue Engineering Scaffolds, Expert Rev. Med. Devices, 2, 303-317, 2005.
15
Swain S.K., Bhattacharyya S., and Sarkar D., Fabrication of Porous Hydroxyapatite Scaffold via Polyethylene Glycol-Polyvinyl Alcohol Hydrogel State, Mater. Res. Bull., 64, 257-261, 2015.
16
Dessì M., Borzacchiello A., Mohamed T.H.A., Abdel-Fattah W.I., and Ambrosio L., Novel Biomimetic Thermosensitive Β-Tricalcium Phosphate/Chitosan-Based Hydrogels for Bone Tissue Engineering, J. Biomed. Mater. Res. A, 101, 2984-2993, 2013.
17
Cai K., Zhang J., Deng L., Yang L., Hu Y., Chen C., Xue L., and Wang L., Physical and Biological Properties of a Novel Hydrogel Composite Based on Oxidized Alginate, Gelatin and Tricalcium Phosphate for Bone Tissue Engineering, Adv. Eng. Mater., 9, 1082-1088, 2007.
18
Yu P., Bao R.-Y., Shi X.-J., Yang W., and Yang M.-B., Self-Assembled High-Strength Hydroxyapatite/Graphene Oxide/Chitosan Composite Hydrogel for Bone Tissue Engineering, Carbohydr. Polym., 155, 507-515, 2017.
19
Sarker B., Li W., Zheng K., Detsch R., and Boccaccini A.R., Designing Porous Bone Tissue Engineering Scaffolds with Enhanced Mechanical Properties from Composite Hydrogels Composed of Modified Alginate, Gelatin, and Bioactive Glass, ACS Biomater. Sci. Eng, 2, 2240-2254, 2016.
20
Moreira C.D., Carvalho S.M., Sousa R.G., Mansur H.S., and Pereira M.M., Nanostructured Chitosan/Gelatin/Bioactive Glass In Situ Forming Hydrogel Composites as a Potential Injectable Matrix for Bone Tissue Engineering, Mater. Chem. Phys., 218, 304-316, 2018.
21
Kim M.H., Kim B.S., Lee J., Cho D., Kwon, O.H., and Park W.H., Silk Fibroin/Hydroxyapatite Composite Hydrogel Induced by Gamma-Ray Irradiation for Bone Tissue Engineering, Biomater. Res., 21, 1-9, 2017.
22
Kim H.H., Song D.W., Kim M.J., Ryu S.J., Um I.C., Ki C.S., and Park Y.H., Effect of Silk Fibroin Molecular Weight on Physical Property of Silk Hydrogel, Polymer, 90, 26-33, 2016.
23
Baghban S.M., EhsaniS.D., Otadi M., and Abedi L.M., Superabsorbent Sulfonated Polyacrylamide/Aluminum Nitrate Hydrogel: Swelling, Mechanical, Thermal and Structural Properties, Iran. J. Polym. Sci. Technol. (Persian), 5, 419-433, 2018.
24
Hovgaard L. and Brøndsted H., Dextran Hydrogels for Colon-Specific Drug Delivery, J Control Release, 36, 159-166, 1995.
25
Mami M., Lucas-Girot A., Oudadesse H., Dorbez-Sridi R., Mezahi F., and Dietrich E., Investigation of the Surface Reactivity of a Sol–Gel Derived Glass in the Ternary System SiO2–CaO–P2O5, Appl. Surf. Sci., 254, 7386-7393, 2008.
26
Mansur H.S. and Costa H.S., Nanostructured Poly(vinyl alcohol)/Bioactive Glass and Poly(vinyl alcohol)/Chitosan/Bioactive Glass Hybrid Scaffolds for Biomedical Applications, Chem. Eng. J., 137, 72-83, 2008.
27
Mozafari M., Rabiee M., Azami M., and Maleknia S., Biomimetic Formation of Apatite on the Surface of Porous Gelatin/Bioactive Glass Nanocomposite Scaffolds, Appl. Surf. Sci., 257, 1740-1749, 2010.
28
Mačković M., Hoppe A., Detsch R., Mohn D., Stark W.J., Spiecker E., and Boccaccini A.R., Bioactive Glass (type 45S5) Nanoparticles: In Vitro Reactivity on Nanoscale and Biocompatibility, J. Nanopart. Res., 14, 966, 2012.
29
Ghaffari R., Salimi-Kenari H., Fahimipour F., Rabiee S.M., Adeli H., and Dashtimoghadam, E., Fabrication and Characterization of Dextran/Nanocrystalline β-Tricalcium Phosphate Nanocomposite Hydrogel Scaffolds, Int. J. Biol. Macromol., 148, 434-448, 2020.
30
Bonelli N., Poggi G., Chelazzi D., Giorgi R., and Baglioni P., Poly(vinyl alcohol)/Poly(vinyl pyrrolidone) Hydrogels for the Cleaning of Art, J. Colloid. Interface Sci., 536, 339-348, 2019.
31
Park C.J., Ryoo J., Ki Ch.S., Kim J.W., Kim I.S., Bae D.G., and Um I.Ch., Effect of Molecular Weight on the Structure and Mechanical Properties of Silk Sericin Gel, Film, and Sponge, Int. J. Biol. Macromol., 119, 821-832, 2018.
32
Nangia A. and Hung C.T., Analysis of Preparation of Dextran Hydrogel Membranes as a Wound Dressing, Drug Dev. Ind. Pharm., 17, 1609-1624, 1991.
33
Haraguchi K. and Matsuda K., Spontaneous Formation of Characteristic Layered Morphologies in Porous Nanocomposites Prepared from Nanocomposite Hydrogels, Chem. Mater., 17, 931-934, 2005.
34
Arabi N. and Zamanian A., Effect of Cooling Rate and Gelatin Concentration on the Microstructural and Mechanical Properties of Ice Template Gelatin Scaffolds, Biotechnol. Appl. Biochem., 60, 573-579, 2013.
35
Mahdavinia G.R., Soleymani M., Sabzi M., Azimi H., and Atlasi Z., Novel Magnetic Polyvinyl Alcohol/Laponite RD Nanocomposite Hydrogels for Efficient Removal of Methylene Blue, J. Environ. Chem. Eng., 5, 2617-2630, 2017.
36
Dorkoosh F.A., Brussee J., Verhoef J.C., Borchard G., Rafiee T.M., and Junginger H.E.,Preparation and NMR Characterization of Superporous Hydrogels (SPH) and SPH Composites, Polymer, 41, 8213-8220, 2000.
37
Mecwan M.M., Rapalo G.E., Mishra S.R., Haggard W.O., and Bumgardner J.D., Effect of Molecular Weight of Chitosan Degraded by Microwave Irradiation on Lyophilized Scaffold for Bone Tissue Engineering Applications, J. Biomed. Mater. Res. A, 97, 66-73, 2011.
38
Dandu R., Cresce A.V., Briber R., Dowell P., Cappello J., and Ghandehari H., Silk–Elastinlike Protein Polymer Hydrogels: Influence of Monomer Sequence on Physicochemical Properties, Polymer, 50, 366-374, 2009.
39
Anumolu S.S., Anumolu S., Menjoge A., Deshmukh M., Gerecke D., Stein S., Laskin J., and Sinko P.J., Doxycycline Hydrogels with Reversible Disulfide Crosslinks for Dermal Wound Healing of Mustard Injuries, Biomaterials, 32, 1204-1217, 2011.
40
Zhang Y. and Chu C.C., The Effect of Molecular Weight of Biodegradable Hydrogel Components on Indomethacin Release from Dextran and Poly(DL) lactic Acid Based Hydrogels, J. Bioact. Compat. Polym., 17, 65-85, 2002.
41
Ari B., Yetiskin B., Okay O., and Sahiner N., Preparation of Dextran Cryogels for Separation Processes of Binary Dye and Pesticide Mixtures from Aqueous Solutions, Polym. Eng. Sci., 60, 1890-1901, 2020.
42
Zhao Y., Cui Zh., Liu B., Xiang J., Qiu D., Tian Y., Qu X., and Yang Zh., An Injectable Strong Hydrogel for Bone Reconstruction, Adv. Healthc. Mater., 8, 190-204, 2019.
43
Ghanavati S. and Izadi V.H., Effect of Graphene Oxide Nanoparticles on the Physical and Mechanical Properties of Chitosan/Gelatin/Polyvinyl Alcohol Films, Iran. J. Polym. Sci. Technol. (Persian), 1, 75-87, 2020.
44
Hong P.D. and Chen J.H., Network Structure and Chain Mobility of Freeze-Dried Polyvinyl Chloride/Dioxane Gels, Polymer, 39, 5809-5817, 1998.
45
Bajpai S., Chand N., Tiwari S., and Soni Sh., Swelling Behavior of Cross-Linked Dextran Hydrogels and Preliminary Gliclazide Release Behavior, Int. J. Biol. Macromol., 93, 978-987, 2016.
46
Strbak O., Antal I., Khmara I., Koneracká M., íková K.M., Závisová V., Mom M., Juríková A., Hnilicová P., Gombos J., Kadasova N., and Dobrota D., Influence of Dextran Molecular Weight on the Physical Properties of Magnetic Nanoparticles for Hyperthermia and MRI Applications, Nanomaterials, 12, 821-832, 2020.
47
ORIGINAL_ARTICLE
عوامل مؤثر بر تشکیل دانههای بر پایه زئولیت طبیعی در جذب رنگینههای کاتیونی از آبهای آلوده
فرضیه: رنگینههای آبی متیلن و بلور بنفش از رنگینههای استفادهشده در برخی صنایع مانند تولید پارچه، ابریشم و چوب هستند. تجمع رنگینههای کاتیونی در منابع آبی برای انسانها، حیوانات و محیطزیست مضر است. بنابراین، حذف آنها از پسابهای صنایع رنگرزی لازم است. از میان روشهای عمده تصفیه آب و فاضلاب روش جذب بهدلیل سادگی طراحی، ارزانی، مؤثربودن و کارایی زیاد بهطور گسترده در تصفیه فاضلاب استفاده میشود. با توجه به مطالعات انجامشده، زئولیتهای اصلاحشده با نانوذرات آهن ظرفیت جذب زیادی در حذف رنگینه نشان میدهند. با وجود این، بهدلیل مشکلاتی از قبیل کاهش فشار و مشکلات جداسازی جاذبهای پودری از آب، آمادهسازی و تهیه دانه روشی مؤثر و مناسب برای رفع نقاط ضعف و کارایی مناسب این جاذبها در تصفیه آب و فاضلاب در مقیاس صنعتی است.روشها: برای حل مشکلات استفاده از جاذبها بهشکل پودر، از روش ژلشدن یونی برای تهیه جاذب دانهای بر پایه زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت اصلاحشده با نانوذرات Fe3O4 استفاده شد. برای تهیه دانههایی با شکل ظاهری مناسب و درصد جذب زیاد اثر عوامل مختلف از قبیل pH اولیه محلول، نوع و غلظت محلول اتصالدهنده عرضی و نسبت اولیه آلژینات به نانوکامپوزیت بررسی شد. همچنین، ویژگی دانههای سنتزشده با آزمونهای XRD، وSEM-EDX و BET بررسی شد.یافتهها: نتایج حاصل بیاثربودن pH و بهینهبودن محلول آهن (III) کلرید با غلظت (w/v) %2 و نسبت اولیه 4:1 از آلژینات به نانوکامپوزیت را نشان داد. همچنین، بیشترین ظرفیت جذب بهدستآمده از همدمای Langmuir، برای رنگینههای آبی متیلن و بلور بنفش با دانههای تهیهشده بهترتیب 12.484 و 11.904mg/g تعیین شد که نشاندهنده قابلیت زیاد دانههای تهیهشده در حذف مواد رنگینه است.
http://jips.ippi.ac.ir/article_1823_945bf1b2f29975683f1554d16d25c47b.pdf
2021-08-23
267
279
10.22063/jipst.2021.1823
جذب
دانهسازی
روش ژلشدن یونی
کلینوپتیلولیت طبیعی
رنگینه
مریم
نوری
nourimaryam37@gmail.com
1
تبریز، دانشگاه تبریز، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، صندوق پستی 16471-51666
AUTHOR
مریم
طهماسبپور
2
تبریز، دانشگاه تبریز، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، صندوق پستی 16471-51666
LEAD_AUTHOR
لیلا
خازینی
khazini@tabrizu.ac.ir
3
تبریز، دانشگاه تبریز، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، صندوق پستی 16471-51666
AUTHOR
Lu T., Xiang T., Huang X.L., Li C., Zhao W.F., Zhang Q., and Zhao C.S., Post-Crosslinking Towards Stimuli-Responsive Sodium Alginate Beads for the Removal of Dye and Heavy Metals, Carbohydr. Polym.,133,587-595, 2015.
1
Siyal A.A., Shamsuddin M.R., Khan M.I., Rabat N.E., Zulfiqar M., Man Z., and Azizli K.A., A Review on Geopolymers as Emerging Materials for the Adsorption of Heavy Metals and Dyes, J. Environ. Manage., 224, 327-339, 2018.
2
Ghasemzadeh Mohammadi H., Jamshidbeigi S., and Dargahi M., Nanomagnetic Hydrogels Based on Carboxymethylcellulose/Diatomaceous Earth Grafted with Acrylamide for Adsorption of Cationic Crystal violet Dye, Iran. J. Polym. Sci. Technol. (Persian), 31, 171-185, 2018.
3
Liu C., Omer A.M., and Ouyang X.K., Adsorptive Removal of Cationic Methylene Blue Dye Using Carboxymethyl Cellulose/k-Carrageenan/Activated Montmorillonite Composite Beads: Isotherm and Kinetic Studies, Int. J. Biol. Macromol., 106, 823-833, 2018.
4
Majid Z., AbdulRazak A.A., and Noori W.A.H., Modification of Zeolite by Magnetic Nanoparticles for Organic Dye Removal, Arab. J. Sci. En., 44, 5457-5474, 2019.
5
Molla Mahmoudi M., Nadali A., Soheil Arezoomand H.R., and Mahvi A.H., Adsorption of Cationic Dye Textile Wastewater Using Clinoptilolite: Isotherm and Kinetic Study, J. Text. Inst., 110, 74-80, 2019.
6
Hosseinzadeh H. and Ahmadi A., Synthesis of Nanocomposite Hydrogels Based on Sodium Alginate for Effective Removal of Methylene Blue and Antibacterial Applications, Iran. J. Polym. Sci. Technol. (Persian), 31, 186-202, 2018.
7
S Afroze S. and Sen T.K., A Review on Heavy Metal ions and Dye Adsorption from Water by Agricultural Solid Waste Adsorbents, Water. Air. Soil. Poll., 229, 225, 2018.
8
Badeenezhad A., Azhdarpoor A., Bahrami S., and Yousefinejad S., Removal of Methylene Blue Dye from Aqueous Solutions by Natural Clinoptilolite and Clinoptilolite Modified by Iron Oxide Nanoparticles, Mol. Simulat., 45, 564-571, 2019.
9
Hosseinifard S.M., Aroon, M. A., and Dahrazma B., Application of PVDF/HDTMA-Modified Clinoptilolite Nanocomposite Membranes in Removal of Reactive Dye from Aqueous Solution, Sep. Purif. Technol., 251, 117-294, 2020.
10
Charkhi A., Kazemian H., and Kazemeini M., Optimized Experimental Design for Natural Clinoptilolite Zeolite Ball Milling to Produce Nano Powders, Powder. Technol., 203, 389-39, 2010.
11
Pandey S., Fosso-Kankeu E., Spiro M.J., Waanders F., Kumar N., Ray S.S., and Kang M., Equilibrium, Kinetic, and Thermodynamic Studies of Lead ion Adsorption from Mine Wastewater onto MoS2-Clinoptilolite Composite, Mater. Today Chem., 18, 100376, 2020.
12
Sabonian M. and Mahanpoor K., Photocatalytic Degradation of Dye Pollutant in Synthetic Wastewater by Nano-Fe3O4 Based on Clinoptilolite Zeolite, Arch. Hyg. Sci., 10, 1-10, 2021.
13
Salem Attia T.M., Hu X. L., and Yin D.Q., Synthesised Magnetic Nanoparticles Coated Zeolite (MNCZ) for the Removal of Arsenic (As) from Aqueous Solution, J. Exp. Nanosci., 9, 551-560, 2014.
14
Mohseni-Bandpi A., Al-Musawi T.J., Ghahramani, E., Zarrabi M., Mohebi S., and Vahed S.A., Improvement of Zeolite Adsorption Capacity for Cephalexin by Coating with Magnetic Fe3O4 Nanoparticles, J. Mol. Liq., 218, 615-624, 2016.
15
Kim J., Lee C., Lee S.M., and Jung J., Chemical and Toxicological Assessment of Arsenic Sorption onto Fe-Sericite Composite Powder and Beads, Ecotox. Environ. Safe, 147, 80-85, 2018.
16
Dinu M.V., Lazar M.M., and Dragan E.S., Dual Ionic Cross-linked Alginate/Clinoptilolite Composite Microbeads with Improved Stability and Enhanced Sorption Properties for Methylene Blue, React. Funct. Polym.,116, 31-40, 2017.
17
Shanmugam S., Granulation Techniques and Technologies: Recent Progresses, BioImpacts.,5, 55, 2015.
18
Thakur, S., Sharma, B., Verma, A., Chaudhary, J., Tamulevicius, S., and Thakur V.K., Recent Progress in Sodium Alginate Based Sustainable Hydrogels for Environmental Applications, J. Clean. Prod., 198, 143-159, 2018.
19
Hassan A.F., Abdel-Mohsen A.M., and Fouda M.M., Comparative Study of Calcium Alginate, Activated Carbon, and Their Composite Beads on Methylene blue Adsorption, Carbohydr. Polym., 102, 192-198, 2014.
20
Yang K., Zhang X., Chao C., Zhang, B., and Liu J., In-situ Preparation of NaA Zeolite/Chitosan Porous Hybrid Beads for Removal of Ammonium from Aqueous Solution, Carbohydr. Polym, 107, 103-109, 2014.
21
Oussalah A., Boukerroui A., Aichour, A., and Djellouli B., Cationic and Anionic Dyes Removal by Low-cost Hybrid Alginate/Natural Bentonite Composite Beads: Adsorption and Reusability Studies, Int. J. Biol. Macromol., 124, 854-862, 2019.
22
Pandey L.M., Enhanced Adsorption Capacity of Designed Bentonite and Alginate Beads for the Effective Removal of Methylene Blue, Appl. Clay. Sci.,169, 102-111, 2019.
23
Foroutan R., Ahmadlouydarab M., Ramavandi B., and Mohammadi R., Studying the Physicochemical Characteristics and Metals Adsorptive Behavior of CMC-g-HAp/Fe3O4 Nanobiocomposite, J. Environ. Chem. Eng., 6, 6049-6058, 2018.
24
Sahu S., Pahi S., Tripathy S., Singh S.K., Behera A., Sahu U. K., and Patel R.K., Adsorption of Methylene Blue on Chemically Modified Lychee Seed Biochar: Dynamic, Equilibrium, and Thermodynamic Study, J. Mol. Liq., 315, 113743, 2020.
25
Sanaei L. and Tahmasebpoor M., Physical Appearance and Arsenate Removal Efficiency of Fe (III)-Modified Clinoptilolite Beads Affected by Alginate-Wet-Granulation Process Parameters, Mater. Chem. Phys., 259, 124009, 2021.
26
Shen Y., Zhou P., Zhao S., Li A., Chen Y., Bai J., and Ao Y., Synthesis of High-Efficient TiO2/Clinoptilolite Photocatalyst for Complete Degradation of Xanthate, Miner. Eng.,159, 106640, 2020.
27
Jiaqi Z., Yimin D., Danyang L., Shengyun W., Liling Z., and Yi Z., Synthesis of Carboxyl-Functionalized Magnetic Nanoparticle for the Removal of Methylene Blue, Colloids Surf, A: Physicochem. Eng. Asp., 572, 58-66, 2019.
28
Tran T.H., Le A.H., Pham T.H., Nguyen D.T., Chang S.W., Chung W. J., and Nguyen D.D., Adsorption Isotherms and Kinetic Modeling of Methylene Blue Dye onto a Carbonaceous Hydrochar Adsorbent Derived from Coffee Husk Waste, Sci. Total Environ., 725, 138325, 2020.
29
Muthukumaran C., Sivakumar V.M., and Thirumarimurugan M., Adsorption Isotherms and Kinetic Studies of Crystal Violet Dye Removal from Aqueous Solution Using Surfactant Modified Magnetic Nanoadsorbent, J. Taiwan Inst. Chem. Eng., 63, 354-362, 2016.
30
Tahir N., Bhatti H.N., IqbalM., and Noreen, S., Biopolymers Composites with Peanut Hull Waste Biomass and Application for Crystal Violet Adsorption, Int. J. Biol. Macromol., 94, 210-220, 2017.
31
Amodu O.S., Ojumu T.V., Ntwampe S.K., and Ayanda O.S., Rapid Adsorption of Crystal Violet onto Magnetic Zeolite Synthesized from Fly Ash and Magnetite Nanoparticles, J. Encapsulation Adsorpt. Sci., 5, 191, 2015.
32
Shirani M., Semnani A., Haddadi H., Habibollahi S., Optimization of Simultaneous Removal of Methylene Blue, Crystal violet, and Fuchsine from Aqueous Solutions by Magnetic NaY Zeolite Composite, Water Air Soil Pollut., 225, 1-15, 2014.
33
ORIGINAL_ARTICLE
خواص دینامیکی-مکانیکی و رسانندگی گرمایی رزین پلیاستر دارای ذرات گرافن اکسید اصلاحشده
فرضیه: رزین پلیاستر غیراشباع کاربردهای فراوانی در صنعت کامپوزیت دارد. در قطعههای ضخیم ساختهشده با این رزین، گرمای زیادی در زمانی کوتاه حین پخت آزاد میشود، از طرفی ضریب انتقال گرمای کم این رزین سبب افزایش دما در مرکز قطعهها به بیش از 200 درجه سلسیوس میشود. اختلاف دمای زیاد میان مرکز و دیوارههای نمونه موجب ایجاد تنشهای داخلی در نمونههای ضخیم میشود، بنابراین افزودن ذرات با رسانندگی گرمایی زیاد میتواند در برطرفکردن این نقص کمک شایانی کند. بنابراین، در پژوهش حاضر از ذرات گرافن اکسید برای بهبود خواص رزین پلیاستر غیراشباع استفاده شده است.روشها: در این مطالعه، از گرافن اکسید و گرافن اکسید اصلاحشده برای بهبود رسانندگی گرمایی و خواص دینامیکی رزین پلیاستر غیراشباع استفاده شد. اثر افزودن ذرات گرافن اکسید و گرافن اکسید اصلاحشده در مقدارهای 0.05 و 0.3% وزنیبر رسانندگی گرمایی و خواص دینامیکی رزین پلیاستر غیراشباع با دستگاه اندازهگیری رسانندگی گرمایی جامدات و آزمون DMA مطالعه شد. یافتهها: نتایج نشان داد، اصلاحکننده سیلانی میتواند سبب ایجاد پیوندهای کووالانسی قوی میان ذرات و رزین شود و تغییر در ضریب رسانندگی گرمایی و خواص دینامیکی شود. افزودن% 0.05 وزنی گرافن اکسید به رزین موجب افزایش %10 درصد مدول ذخیره در ناحیه شیشهای شد. در صورتی که افزودن همین مقدار گرافن اکسید اصلاحشده، مدول ذخیره را %36 افزایش داد. اصلاحکننده سیلانی موجب پراکنش بهتر ذرات گرافن اکسید در رزین میشود و این موضوع سبب ایجاد برهمکنشهای قویتر میان ذرات و شبکه رزین شده که بهطور شایان توجهی مدول ذخیره رزین را افزایش میدهد. پراکنش بهتر ذره در رزین میتواند مقاومت گرمایی سطحی ذرات را افزایش دهد. بنابراین، رسانندگی گرمایی در مقایسه با رسانندگی گرمایی گرافن اکسید اصلاحنشده کاهش مییابد.
http://jips.ippi.ac.ir/article_1824_719ff9c64d6ff9a92f889e55974e9f68.pdf
2021-08-23
281
297
10.22063/jipst.2021.1824
رزین پلی استر غیراشباع
گرافن اکسید
سیلان
ضریب رسانندگی گرمایی
خواص دینامیکی- مکانیکی
ندا
یاوری
nedayavari.27773@gmail.com
1
کرمانشاه، دانشگاه رازی، دانشکده مهندسی شیمی، کد پستی ۶۷۱۴۴۱۴۹۷۱
AUTHOR
مهدی
پورعبداله
poorabdollah@razi.ac.ir
2
کرمانشاه، دانشگاه رازی، دانشکده مهندسی شیمی، کد پستی ۶۷۱۴۴۱۴۹۷۱
LEAD_AUTHOR
لاله
رجبی
lrajabi@razi.ac.ir
3
کرمانشاه، دانشگاه رازی، دانشکده مهندسی شیمی، کد پستی ۶۷۱۴۴۱۴۹۷۱
AUTHOR
Al-Khanbashi A., El-Gamal M., and Moet A., Reduced Shrinkage Polyester–Montmorillonite Nanocomposite, J. Appl. Polym. Sci., 98, 767-773, 2005.
1
Beheshty M.H., Vafayan M., and Poorabdollah M., Shrinkage Control and Kinetics Behaviour of Clay-Unsaturated Polyester Nanocomposites, Iran. Polym. J., 15, 841-849 , 2006.
2
Xu L. and Lee L.J., Effect of Nanoclay on Shrinkage Control of Low Profile Unsaturated Polyester (UP) Resin Cured at Room Temperature, Polymer, 45, 7325-7334, 2004.
3
Wang J.Y., Yang S.Y., Huang Y.L., Tien H.W., Chin W.K., and Ma C.C.M., Preparation and Properties of Graphene Oxide/Polyimide Composite Films with Low Dielectric Constant and Ultrahigh Strength via In Situ Polymerization, J. Mater. Chem., 21, 13569-13575, 2011.
4
Wang X., Zhi L., and Müllen K., Transparent, Conductive Graphene Electrodes for Dye-Sensitized Solar Cells, Nano Lett., 8, 323-327, 2008.
5
Stankovich S., Dikin D.A., Dommett G.H., Kohlhaas K.M., Zimney E.J., Stach E.A., Piner R.D., Nguyen S.T., and Ruoff R.S., Graphene-Based Composite Materials, Nature, 442, 282-286, 2006.
6
Bunch J.S., Verbridge S.S., Alden J.S., Van Der Zande A.M., Parpia J.M., Craighead H.G., and McEuen P.L., Impermeable Atomic Membranes from Graphene Sheets, Nano Lett., 8, 2458-2462, 2008.
7
Eda G. and Chhowalla M., Graphene-Based Composite Thin Films for Electronics, Nano Lett., 9, 814-818, 2009.
8
Hou J., Li G., Yang N., Qin L., Grami M.E., Zhang Q., Wang N., and Qu X., Preparation and Characterization of Surface Modified Boron Nitride Epoxy Composites with Enhanced Thermal Conductivity, RSC Adv., 4, 44282-44290, 2014.
9
Kim M.T., Rhee K.Y., Park S.J., and Hui D., Effects of Silane-Modified Carbon Nanotubes on Flexural and Fracture Behaviors of Carbon Nanotube-Modified Epoxy/Basalt Composites, Composites, Part B, 43, 2298-2302, 2012.
10
Kim S.Y., Noh Y.J., and Yu J., Thermal Conductivity of Graphene Nanoplatelets Filled Composites Fabricated by Solvent-Free Processing for the Excellent Filler Dispersion and a Theoretical Approach for the Composites Containing the Geometrized Fillers, Composites, Part A, 69, 219-225, 2015.
11
Gauvin F., Cousin P., and Robert M., Effect of Modified Graphene Oxide on the Mechanical, Thermal, and Barrier Properties of Vinylester, J. Compos. Mater., 52, 3853-3864, 2018.
12
Pei S., Wei Q., Huang K., Cheng H.M., and Ren W., Green Synthesis of Graphene Oxide by Seconds Timescale Water Electrolytic Oxidation, Nat. Commun., 9, 1-9, 2018.
13
Beheshty M.H., Vafayan M., and Poorabdollah M., Low Profile Unsaturated Polyester Resin–Clay Nanocomposite Properties, Polym. Compos., 30, 629-638, 2009.
14
Poorabdollah M., Beheshty M.H., and Vafayan M., A Study on the Kinetic Behaviour and Thermo-Mechanical Properties of Nanoclay Reinforced Unsaturated Polyester Resin Prepared under High Shear Conditions, e-Polym., 12, 2012.
15
Poorabdollah M., Beheshty M.H., and Atai M., Cooperative Rearrangement Region in Nanoclay-Reinforced Unsaturated Polyester Resin, Polym. Eng. Sci., 54, 2859-2865,2014.
16
Mazloom Jalali A., Afshar Taromi F., Atai M., and Solhi L., An Insight into the Silanization of Montmorillonite Nanoparticles, Chem. Eng. Commun., 204, 176-181, 2017.
17
Liu Q., Zhou X., Fan X., Zhu C., Yao X., and Liu Z., Mechanical and Thermal Properties of Epoxy Resin Nanocomposites Reinforced with Graphene Oxide, Polym.-Plast. Technol. Eng., 51, 251-256, 2012.
18
Qian R., Yu J., Xie L., Li Y., and Jiang P., Efficient Thermal Properties Enhancement to Hyperbranched Aromatic Polyamide Grafted Aluminum Nitride in Epoxy Composites, Polym. Adv. Technol., 24, 348-356, 2013.
19
Adam G. and Gibbs J.H., On the Temperature Dependence of Cooperative Relaxation Properties in Glass-Forming Liquids, J. Chem. Phys., 43, 139-146, 1965.
20
Kikugawa G., Desai T.G., Keblinski P., and Ohara T., Effect of Crosslink Formation on Heat Conduction in Amorphous Polymers, J. Appl. Phys., 114, 034302, 2013.
21
Zhang T. and Luo T., Morphology-Influenced Thermal Conductivity of Polyethylene Single Chains and Crystalline Fibers, J. Appl. Phys., 112, 094304, 2012.
22
Pal S., Balasubramanian G., and Puri I.K., Modifying Thermal Transport in Electrically Conducting Polymers: Effects of Stretching and Combining Polymer Chains, J. Chem. Phys., 136, 044901, 2012.
23
Song P., Cao Z., Cai Y., Zhao L., Fang Z., and Fu S., Fabrication of Exfoliated Graphene-Based Polypropylene Nanocomposites with Enhanced Mechanical and Thermal Properties, Polymer, 52, 4001-4010, 2011.
24
Chen H., Ginzburg V.V., Yang J., Yang Y., Liu W., Huang Y., Du L., and Chen B., Thermal Conductivity of Polymer-Based Composites: Fundamentals and Applications, Prog. Polym. Sci., 59, 41-85, 2016.
25
Poorabdollah M. and Kamran A., Optimizing Cure Cycle of Nanoclay-Reinforced Unsaturated Polyester Resins Considering Various Curing Kinetic Models, J. Compos. Mater., 52, 27-36, 2018.
26
Poorabdollah M., and Kamran A., Optimising Cure Cycle of Unsaturated Polyester Nanocomposites Using Directed Grid Search Method, Polym. Polym. Compos., 27, 253-261, 2019.
27
Danaei S., Poorabdollah M., and Rajabi L., Investigation of Diffusion and Cure Kinetic in Nanoclay-Reinforced Unsaturated Polyester Resin, Thermochim. Acta, 651, 34-42, 2017.
28
Poorabdollah M. and Danaei S., Cure-Kinetic Parameters of Nanoclay-Containing Unsaturated Polyester Resins: Effect of Chemical Structure of Resin, Thermochim. Acta, 685, 178515, 2020.
29
Ni B., Watanabe T., and Phillpot S.R., Thermal Transport in Polyethylene and at Polyethylene–Diamond Interfaces Investigated Using Molecular Dynamics Simulation, J. Phys., Condens. Matter, 084219, 2009.
30
ORIGINAL_ARTICLE
ساخت و ارزیابی جاذبهای ایروژلی پلیمری بر پایه الیاف پلیآکریلونیتریل برای حذف آلایندههای نفتی از آب دریا
فرضیه: نشت نفت و فراوردههای آن به آبهای آزاد دنیا و ایجاد لکههای نفتی، بهدلیل ایجاد مشکلات و خسارات شدید زیستمحیطی و اقتصادی به نگرانی جهانی تبدیل شده است. از اینرو، دستیابی به فناوری مؤثر در پاکسازی نفت نشتیافته بهمنظور محافظت از محیط زیست اهمیت زیادی دارد. یکی از روشهای مؤثر برای جداسازی لکههای نفتی، استفاده از جاذبهای بر پایه ایروژل است. پژوهش حاضر برای تهیه ایروژل پلیآکریلونیتریل بهمنظور جذب و جداسازی نفت از پساب نفتی، بهبود خواص مکانیکی ایروژل تهیهشده بهواسطه وجود الیاف پلیآکریلونیتریل در ساختار آن، اثر پارامترهای مختلف بر شکلشناسی، تخلخل و درصد جذب نفت در ایروژل انجام شد. روشها: ایروژلها با روشهای متداولی نظیر طیفسنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM)، میکروسکوپی نوری (OM)، تعیین سطح ویژه (BET)، گرماوزنسنجی (TGA) شناسایی شدند و چگالی و درصد جذب آنها اندازهگیری شد. اثر عاملهایی نظیر درصد و طول الیاف و درصد پلی(وینیل الکل) (PVA) بر مقدار جذب نفت بررسی شد.یافتهها: نتایج نشان داد، میان الیاف و PVA پیوند شیمیایی برقرار شده و ساختاری شبکهای بهوجود آمده است. همچنین مشخص شد، درصد PVA مؤثرترین عامل بر مقدار جذب است. شرایط بهینه شامل %3 وزنی الیاف پلیآکریلونیتریل، 5mm طول الیاف پلیآکریلونیتریل و %1 وزنی PVA تعیین شد که در این شرایط جاذب ساختهشده قابلیت جذب حدود %1294 نفت را نشان داد. افزون بر این، سطح ویژه نمونه بهینه، 100.35m2/g مشخص شد که حاکی از مناسببودن جاذب ساختهشده برای جذب نفت است.
http://jips.ippi.ac.ir/article_1825_392977e7d7090f56a9a6fe41abb6323f.pdf
2021-08-23
299
311
10.22063/jipst.2021.1825
ایروژل
پلیآکریلو نیتریل
الیاف
پلی(وینیل الکل)
جاذب نفت
یوسف
جانقمصری
1
کاشان، دانشگاه کاشان، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی شیمی، صندوق پستی 8731753153
AUTHOR
محمدرضا
کافی
mohammadrezakafi@ymail.com
2
کاشان، دانشگاه کاشان، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی شیمی، صندوق پستی 8731753153
AUTHOR
ابراهیم
نعمتی لای
enemati@kashanu.ac.ir
3
کاشان، دانشگاه کاشان، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی شیمی، صندوق پستی 8731753153
LEAD_AUTHOR
محسن
اشجاری
ashjari.m@kashanu.ac.ir
4
کاشان، دانشگاه کاشان، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی شیمی، صندوق پستی 8731753153
AUTHOR
Daneshmand H., Araghchi M., Karimi M., and Asgary M., Evaluation of Polymer Wettability Alteration and Adsorption of Modified Silica Nanoparticles for Enhanced Oil Recovery, Iran. J. Polym. Sci. Technol. (Persian), 33, 272-285, 2020.
1
Abdullah M., Afzaal M., Ismail Z., Ahmad A., Nazir M., and Bhat A., Comparative Study on Structural Modification of Ceiba Pentandra for Oil Sorption and Palm Oil Mill Effluent Treatment, Desalin Water Treat., 54, 3044-3053, 2015.
2
Soliman A.G., El Naggar A.M., El-Din M.R.N., Ramadan A.M., and Youssef M.A., Optimization of Dosing and Mixing Time through Fabrication of High Internal Phase Emulsion (HIPE) Polymerization Based Adsorbents for Use in Purification of Oil in Water Contaminated Wastewater, J. Appl. Polym. Sci., 49000, 2020.
3
Kharisov B.I., Dias H.R., and Kharissova O.V., Nanotechnology-Based Remediation of Petroleum Impurities from Water, J. Pet. Sci. Eng., 122, 705-718, 2014.
4
Lee C.H., Tiwari B., Zhang D., and Yap Y.K., Water Purification: Oil–Water Separation by Nanotechnology and Environmental Concerns, Environ. Sci. Nano, 4, 514-525, 2017.
5
Reynolds J.G., Coronado P.R., and Hrubesh L.W., Hydrophobic Aerogels for Oil-Spill Cleanup? Intrinsic Absorbing Properties, Energy Sources, 23, 831-843, 2001.
6
Karami D., A Review of Aerogel Applications in Adsorption and Catalysis, J. Petrol. Sci. Technol. (Persian), 8, 3-15, 2018.
7
Zheng Q., Cai Z., and Gong S., Green Synthesis of Polyvinyl Alcohol (PVA)–Cellulose Nanofibril (CNF) Hybrid Aerogels and Their Use as Superabsorbents, J. Mater. Chem. A, 2, 3110-3118, 2014.
8
Adibi M., Farkhani D., Mehdizadeh A., and Farahi S.M., Qualitative Performance Evaluation of Tri-Block SBS and SEBS Copolymers in Removal of Oil Spill, Petroleum Res.(Persian), 20, 38-52, 2011.
9
Yahyavi M., Khazaeian A., and Mashkour M., Studying the Properties of Polyvinyl Alcohol/Cellulose Nanofiber/Hydroxyapatite Hybrid Nanocomposite. Iran. J. Polym. Sci. Technol. (Persian), 28, 99-91, 2015.
10
Fouad R.R., Aljohani H.A., and Shoueir K.R., Biocompatible Poly(vinyl alcohol) Nanoparticle-Based Binary Blends for Oil Spill Control, Mar. Pollut. Bull., 112, 46-52, 2016.
11
Zhou L. and Xu Z., Ultralight, Highly Compressible, Hydrophobic and Anisotropic Lamellar Carbon Aerogels from Graphene/Polyvinyl Alcohol/Cellulose Nanofiber Aerogel as Oil Removing Absorbents, J. Hazard. Mater., 388, 121804, 2020.
12
Xu Z., Jiang X., Zhou H., and Li J., Preparation of Magnetic Hydrophobic Polyvinyl Alcohol (PVA)–Cellulose Nanofiber (CNF) Aerogels as Effective Oil Absorbents, Cellulose, 25, 1217-1227, 2018.
13
Kausar A., Polyacrylonitrile-Based Nanocomposite Fibers: A Review of Current Developments, J. Plast. Film Sheeting, 35, 295-316, 2019.
14
Liang B., Zhan W., Qi G., Lin S., Nan Q., Liu Y., Cao B., and Pan K., High Performance Graphene Oxide/Polyacrylonitrile Composite Pervaporation Membranes for Desalination Applications, J. Mater. Chem., 3, 5140-5147, 2015.
15
Wen Z., Wang S., Bao Z., Shi S., and Hou W., Preparation and Oil Adsorption Performance of Polyacrylonitrile Fiber Oil Adsorption Material, Water Air Soil Pollut., 231, 1-13, 2020.
16
Peng Y., Guo F., Wen Q., Yang F., and Guo Z., A Novel Polyacrylonitrile Membrane with a High Flux for Emulsified Oil/Water Separation, Sep. Purif. Technol., 31, 184, 72-8, 2017
17
Koh H.W., Le D.K., Ng G.N., Zhang X., Phan-Thien N., Kureemun U., and Duong H.M., Advanced Recycled Polyethylene Terephthalate Aerogels from Plastic Waste for Acoustic and Thermal Insulation Applications, Gels, 43, 2018.
18
ASTM F726-12, Standard Test Method for Sorbent Performance of Adsorbents, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2012.
19
Ren Y., Tian T., Jiang L., Liu X., and Han Z., Polyvinyl Alcohol Reinforced Flame-Retardant Polyacrylonitrile Composite Fiber Prepared by Boric Acid Cross-Linking and Phosphorylation, Materials, 11, 2391, 2018.
20
Han Z., Jin J., Wang Y., Zhang Z., Gu J., Ou M., and Xu X., Encapsulating TiO2 into Polyvinyl Alcohol Coated Polyacrylonitrile Composite Beads for the Effective Removal of Methylene Blue, J. Braz. Chem. Soc., 30, 211-223, 2019.
21
Kizildag N., Ucar N., Karacan I., Onen A., and Demirsoy N., The Effect of the Dissolution Process and the Polyaniline Content on the Properties of Polyacrylonitrile–Polyaniline Composite Nanoweb, J. Ind. Text., 45, 1548-1570, 2016.
22
Thommes M., Physical Adsorption Characterization of Nanoporous Materials, Chem. Ing. Tech., 82, 1059-1073, 2010.
23
Sangwichien C., Aranovich G., and Donohue M., Density Functional Theory Predictions of Adsorption Isotherms with Hysteresis Loops, Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp., 206, 313-320, 2002.
24
https://www.alibaba.com
25
https://www.absorbentsonline.com/oilonlypadsrolls.htm
26