ساخت کامپوزیت هیدروژل بر پایه کربوکسی متیل سلولز اصلاح شده حرارتی و نانوزئولیت

نویسندگان

1 گروه علوم وصنایع چوب، دانشکده کشاوری کرج، دانشگاه تهران.

2 استادیار گروه استادیار علوم و صنایع چوب و کاغذ گروه پالایش زیستی، دانشکده فناوری‌های نوین و مهندسی هوافضا دانشگاه شهید بهشتی

3 عضو هیئت علمی گروه پالایش زیستی- دانشکده مهندسی و فناوری های نوین دانشگاه شهید بهشتی

4 دانشیار علوم و صنایع چوب و کاغذ گروه پالایش زیستی، دانشکده فناوری‌های نوین و مهندسی هوافضا دانشگاه شهید بهشتی

5 دانشگاه تهران

6 استادیار علوم و صنایع چوب و کاغذ گروه پالایش زیستی، دانشکده فناوری‌های نوین و مهندسی هوافضا دانشگاه شهید بهشتی

doi
10.22034/ijwp.2023.1971301.1573
چکیده

این تحقیق با هدف تولید ابرجاذب بر پایه منابع زیست پایه و با حداقل استفاده از مواد پلیمری و اتصال دهنده‌های عرضی انجام شد. بدین منظور، از نانوزئولیت بعنوان یک ماده معدنی با پتانسیل بالا در ساخت کامپوزیت نانوهیبریدی آلی- معدنی سازگار با محیط زیست، مقاوم، قابل دسترس، جاذب و مقرون به صرفه در مقادیر کم اتصال دهنده و مواد پلیمری استفاده شد تا بعنوان جایگزین مناسبی برای هیدروژل سنتری در نظرگرفته شود. در مراحل آزمایشی این تحقیق پودر اصلاح شده کربوکسی متیل سلولز به روش تیمار حرارتی در فاز اول این پژوهش و همچنین پودر اصلاح نشده (نمونه شاهد) به‌طور مجزا بصورت ترکیب شده و سپس محلول نانوزئولیت و هیدروکسی اتیل سلولز با نسبت 3:1 و اتصال دهنده عرضی سیتریک اسید اضافه شد. پس از آن، نمونه‌ها بصورت فیلم‌های نازک بر روی پتری‌دیش تهیه گردید. نمونه‌های تولید شده تحت آزمون‌های سانتریفیوژ، جذب تحت بار، تغییر شکل و اندازه‌گیری زمان تورم قرار گرفته و ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که به طور کلی ترکیب نانوزئولیت با کربوکسی متیل سلولز اصلاح شده به روش حرارتی باعث افزایش میزان ظرفیت جذب آزاد و تحت فشار، حساسیت یونی و افزایش سرعت جذب هیدروژل تولیدی شد. همچنین، انجام اصلاح حرارتی با موفقیت توانست نیاز به مصرف اتصال دهنده عرضی را کاهش داده بطوریکه این ترکیب از هیدروژل در آزمون‌های سانتریفیوژ ،حساسیت یونی و AUL، دارای بیشترین میزان جذب و در آزمون زمان تورم دارای بهترین مقدار بود. از سوی دیگر، افزودن نانو زئولیت باعث افزایش میزان جذب محلول در نمونه‌های در غیاب هیدروکسی اتیل سلولز شد در حالیکه در حضور هیدروکسی اتیل سلولز، سرعت جذب و استحکام بالاتر بود.