اعلام جامعة بابل | مناقشة اطروحة دكتوراه في هندسة مواد بابل

مناقشة اطروحة دكتوراه في هندسة مواد بابل

نشر بواسطة : نورا كاظم بيرماني

تاريخ الخبر : 26/9/2024

عدد المشاهدات : 279

مناقشة اطروحة دكتوراه في هندسة مواد بابل
اجريت مناقشة اطروحة دكتوراه في قسم هندسة البوليمرات والصناعات البتروكيمياوية في كلية هندسة المواد\ جامعة بابل للطالب سلام عبد الله ظاهر شبل عن اطروحته الموسومة:
( تحضير وتوصيف للبوليمرات فائقة الامتصاص بواسطة استخدام تقنيات متعددة للتطبيقات الهندسية)
Preparation, Characterization Of Super Absorbent Polymers (SAPs) By Using Many Techniques For Engineering Applications
اشراف:
الاستاذ الدكتور عودة جبار بريهي
الاستاذ الدكتور صالح عباس حبيب
ترأس لجنة المناقشة: الاستاذ الدكتور زهير جبار عبد الامير
الخلاصة
تم تحضير بوليمر فائق الامتصاص (SAP) عن طريق تطعيم اثنين من المونومرات المحبة للماء على ركيزة سكرية من البولولان باستخدام تقنية الموجات الدقيقة.
تم تصنيع الهيدروجيل المعروف باسم SAP-1 من خلال تطعيم حمض الأكريليك والأكريلاميد المشترك على البولولان، مما أدى إلى تكوين Pul-g-Poly (acrylic acid-coacrylamide) (حمض الأكريليك المطعم على الاكريلامايد). بالإضافة إلى ذلك، تم تحضير هيدروجيل إسفنجي يُسمى SAP-2 من خلال دمج سلفونات دوديسيل بنزين الصوديوم (SDBS) المفاعلات السطحية (surfactant (في الهيدروجيل من خلال البلمرة بالجذور الحرة والبلمرة بالتطعيم .
. المونومرات المستخدمة هي حمض الأكريليك (AA) وأكريل أمايد (AM)، في حين أن الركيزة هي بولولان (PUL) لتكوين SAP1 وSAP2 على التوالي .
بالنسبة لـ Pul-g-Poly (acrylic acid-coacrylamide) (حمض الأكريليك - الأكريل أميد المشترك) (SAP3) المحضر، تم تحديد كفاءة التطعيم، ومحتوى الهيدروجيل، واحتباس الماء، وقدرة الامتصاص وتمت دراسة حركية الانتفاخ.
كما تم تقييم تأثير درجة الحامضية pH (2، 4، 7، 9، 12) ومادة دوديسيل بنزين سلفونات الصوديوم (SDBS)، حيث تمت إضافة SDBS بمقدار ((1،2،3،4 ملي مولاري لتكوين (SAP4 إلى SAP8) وهي مادة تعمل على تقليل الشد السطحي.
بناءً على نتائج التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء FTIR، تم اقتراح نموذج تطعيم، حيث تم تطعيم AM على PUL من خلال رابطة C-N الأليفاتية، بينما حدث التطعيم AA من خلال رابطة C-C واحدة. كفاءة التطعيم مع AM أعلى من AA، وكذلك محتوى الهيدروجيل.
نلاحظ ايضا زيادة قدرة امتصاص الماء للبوليمر المصنع بالاضافة الى زيادة نسبة الاحتفاظ بالماء ومحتوى الجل .
تم الحصول على اعلى قيم من قدرة البوليمر على امتصاص الماء, الاحتفاظ بالماء, محتوى الجل , نسبة التطعيم وكفاءة التطعيم عند قيمة اضافة 3 ملي مولاري من المادة المخفضة للشد السطحي وهي مادة SDBS وعند درجة حامضية pH مقدارها 7 .
أظهرت حركية الانتفاخ أن الزيادات في توازنات الانتفاخ النظرية والتجريبية كانت 72% و 82% على التوالي في SAP6 مقارنة بقيمها في SAP3. أظهرت النتائج أن قدرة امتصاص الماء للهيدروجيل تزداد مع زيادة درجة الحامضية حتى 7 ثم تتناقص تدريجياً.
أثبتت نتائج تحليل حيود الأشعة السينية XRD أن هناك زيادات وصلت إلى 128% و 6 % للتبلور والحجم البلوري للهيدروجيل مقارنة بدون المادة الخافضة للتوتر السطحي SBDS، بينما أثبتت DSC-TGA تعزيز الثبات الحراري.
في المقابل، أثبت المجهر الإلكتروني الماسح للانبعاثات الميدانية FE-SEM أن SDBS يعمل كعامل تشكيل المسام بسبب تغيير البنية المدمجة لـ Pul-g-Poly (acrylic acid-coacrylamide) (حمض الأكريليك - الأكريلاميد المشترك) إلى سطح خشن مع صدع عميق ومستمر.
تم استخدام تقنيات متعددة في هذا البحث وهي التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء, الرنين المغناطيسي النووي للهيدروجين, مطيافية الامتصاص الذري , بالاضافة الى حركية الامتصاص وقدرات التوازن لهذه البوليمرات المحضرة.
اظهرت نتائج الفحص بواسطة مطيافية الامتصاص الذري AAS بان هذه البوليمرات فائقة الامتصاص تمتلك قدرات فائقة على امتزاز ايونات المعادن الثقيلة من الكادميوم والنحاس والنيكل حيث بلغت قدرة الامتصاص حوالي 190.72 ملي غرام لكل غرام من هذه الايونات .
بلغت قدرة الامتصاص للبوليمر الاول غير المعامل قدرة امتزاز ايونات الكادميوم الثنائي بمعدل 146.9 ملغرام/ غرام ومن ايونات النحاس الثنائي بمعدل 154 ملغرام/غرام ,بينما اظهر البوليمر الثاني المعامل بالمفاعلات السطحية القدرة على تكرار دورات الامتزاز وازالة الامتزاز adsorption/desorption ثلاث مرات حيث بلغت لأيونات الكادميوم الثنائي بمعدل 190.72,100.43,19.64 ملغرام/ غرام للدورات الاولى والثانية والثالثة على التوالي.
أثبت التحليل الطيفي للامتصاص الذري (H NMR) أن تطعيم المونومرات مثل حمض الأكريليك والأكريلاميدات على البولولان يؤدي إلى تكوين شبكة ثلاثية الأبعاد تساهم في زيادة امتصاص أيونات المعادن الثقيلة عن طريق سطح الهيدروجيل.
وبذلك يمكن الاستنتاج بان هذه البوليمرات فائقة الامتصاص تمتلك امكانات واعدة كمرشحين مناسبين لعملية
adsorption/desorption لأيونات المعادن الثنائية من الكاديوم والنيكل والنحاس .
جنان العبيدي
تصوير احمد حسين