دوره 4، شماره 3 - ( 1399 )                   جلد 4 شماره 3 صفحات 81-95 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print

بهینه‌سازی ساخت نیمه شبکه های درهم خلیده پلی (آکریلیک اسید)/ زانتان با استفاده از روش سطح پاسخ
محسن شهروسوند
دانشگاه تهران ، m.shahrousvand@ut.ac.ir
چکیده:   (10693 مشاهده)
ابرجاذب­ها، هیدروژل­های آبدوستی هستند که می‌توانند مقادیر زیادی آب را در ساختارهای سه‌بعدی خود جای دهند و کاربردهای گسترده­ای در علوم مختلف مانند دارو رسانی، پزشکی و کشاورزی دارند. این مواد پلیمرهای آبدوستی هستند که به صورت فیزیکی و یا شیمیایی شبکه‌ای شده­اند. میزان شبکه­ای شدن هیدروژل­ها و مقدار تورم آن­ها در محیط­های آبی دو ویژگی متقابل هم هستند. در صورت افزایش اتصالات عرضی در یک هیدروژل، هرچند میزان تبدیل (conversion) و خواص فیزیکی و مکانیکی هیدروژل افزایش می­یابد، اما از سوی دیگر میزان تورم آن دچار کاهش می­شود. بنابراین تعیین شرایط مناسب پلیمریزاسیون به منظور دستیابی به خواص و تورم بهینه، چالش پیش روی پژوهشگران است. در این پژوهش به منظور بهینه­سازی شرایط سنتز نیمه­شبکه­های درهم خلیده پلی ­(آکریلیک اسید)/زانتان از روش سطح پاسخ (Response surface method) با استفاده از طرح باکس بنکن (Box-Behnken design) استفاده شد. متغیرهای این روش، نسبت مولی عامل اتصال عرضی دهنده (X1)، درصد وزنی صمغ زانتان (X2) به عنوان محیط واکنش و مقدار آغازگر (X3) بوده است که تغییرات هر یک در سه سطح در نظر گرفته شد. پاسخ‌های مورد ارزیابی در روش سطح پاسخ، میزان تبدیل (Y1) و میزان تورم (Y2) هیدروژل­ها در آب بوده است. بر اساس 17 آزمایش پیشنهاد شده توسط این طراحی آزمایش، مواد با یکدیگر ترکیب شدند و پلیمریزاسیون رادیکالی درون قالب­های سیلیکونی در دمای °C 65 انجام شد. نتایج آنالیز ANOVA نشان داد خطای داده­های این پژوهش اندک بوده است و ضریب تعیین (R2) هر دو مدل پیشنهادی برای پاسخ‌ها بالاتر از 0.9 بوده است. 46 آزمایشی که برای نقطه بهینه توسط این نرم‌افزار با درصد مطلوبیت (Desirability) بالای 50 درصد پیشنهاد شد، مبین سنتز هیدروژل­هایی است که هم از میزان تبدیل مناسبی برخوردار باشند و هم مقدار تورم آنها مطلوب باشد. به عنوان مثال با 8/12 درصد مولی عامل اتصال عرضی، 03/0 گرم آغازگر و محلول 1 درصد وزنی زانتان، هیدروژل­هایی با میزان تبدیل 93 درصد و مقدار جذب آب 107 درصد تهیه شد. این هیدروژل­ها می‌توانند در زمینه­های مختلفی از جمله تصفیه پساب­های رنگی کارخانجات، کشاورزی، سامانه­های دارو رسانی، جاذب­های پزشکی و غیره مورد استفاده قرار بگیرند.
واژه‌های کلیدی: هیدروژل، پلی آکریلیک اسید، زانتان، بهینه سازی سنتز، روش سطح پاسخ
متن کامل [PDF 1584 kb]   (7996 دریافت)    
نوع مقاله: پژوهشی اصیل | موضوع مقاله: مهندسی پلیمریزاسیون
دریافت: 1399/1/30 | پذیرش: 1399/2/29 | انتشار: 1399/10/13
بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.