مرجع پلیمر در بازار ایران: معرفی پایان نامه – سنتز هیدروژل‌های بر پایه زیست توده
اساتید راهنما: حسین بوهندی، کورش کبیری
دانشجوی کارشناسی ارشد: فرزانه امیری
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران
در این طرح، برای اولین بار از شیرابه های پلیمری حاوی میکروژل تولیدشده به روش امولسیون وارون برای اصلاح سطح زیست توده باگاس و پلیمر طبیعی نشاسته و تبدیل این مواد به هیدروژل نیمه سنتزی ارزشمند، به ویژه برای بخش کشاورزی، استفاده شد. در این کار سعی شد، اصلاح خواص الیاف لیگنوسلولوزی حاصل از زیست توده، بدون نیاز به مراحل آماده سازی (مانند لیگنین زدایی) و فقط با شست و شو با آب و از روش کاربردی کاملاً جدید، با استفاده از زیست توده باگاس انجام گیرد. از راه های تولید هیدروژل‌ها، پیوندزدن پلیمر حاصل از مونومر وینیلی به پلی ساکاریدهاست. مونومرهایی مثل آکریلونیتریل و آکریلیک اسید به راحتی با پلی ساکاریدهایی مثل نشاسته، سلولوز و مشتقات آن با پلیمرشدن پیوندی، پیوند می خورند و موجب اصلاح شیمیایی این پلیمرهای طبیعی می شوند. پژوهشگران بسیاری به سنتز و بررسی خواص هیدروژل‌های هیبریدی متعددی پرداخته اند که همگی از پیوندزنی پلیمر سنتزی با پلیمر طبیعی حاصل از زیست‌توده به دست می آیند. در بسیاری از این پژوهش ها، عملیات سنتز و پیوندزدن به طور هم زمان انجام گرفته است.
اگرچه هیدروژل‌های به دست آمده خواص قابل قبولی دارند، اما این روش دارای معایبی است: (الف) پلیمرهای طبیعی در آب سامانه را غلیظ می کنند که می تواند باعث ایجاد محدودیت در فراورش شود. (ب) برای مونومر آکریلی (که کاربرد بیشتری در این روش دارد) پیوندزنی روی زیست توده کم بوده و واکنش هوموپلیمر شدن مونومرهای اضافه شده به حالت رقابت با واکنش کوپلیمر شدن (واکنش موردنظر) انجام می شود که سبب تولید مقدار درخور توجه از ماده جانبی(هوموپلیمر) می‌شود. (ج) زیست توده، لیگنوسلولوزی (بیشترین مقدار پلیمرهای طبیعی در خشکی را تشکیل می دهد) حاوی لیگنین است، از این رو باید پیش از انجام پلیمرشدن، لیگنین زدایی شود. واکنش کوپلیمر شدن معمولاً از راه رادیکالی و تولید رادیکال پیشرفت می کند، در حالی که وجود لیگنین و سایر مواد جانبی موجود در زیست توده، با جذب رادیکال‌ها به وسیله گروه های هیدروکسیل آزاد فنولی و افزایش امکان واکنش اختتام، سرعت و بازده واکنش کوپلیمرشدن پیوندی را کاهش می دهد.
بنابراین، زیست توده لیگنوسلولوزی، پیش از استفاده باید تحت چند مرحله آماده سازی، به ویژه واکنش لیگنین زدایی قرار گیرد که هزینه‌بر و زمانبر است. در کنار این سامانه همزمان، می توان از فرایند ناهمزمان استفاده کرد، به طوری که واکنش پلیمرشدن جداگانه انجام و سپس روی زیست توده پیوند شود. روش دوم، هدف اصلی این طرح برای مطالعه و بررسی است.
مقاله چاپ شده مرتبط با پایان نامه:
تبدیل زیست توده باگاس لیگنوسلولوزی به هیدروژل
