میلاد غنی

در این طرح تحقیقاتی تلاش شد تا جاذب‌های جدیدی بر پایه‌ی نانو مواد، سنتز شده و از این مواد برای بهبود عملکرد روش‌ ریز استخراج فاز جامد در استخراج برخی از فتالات استرها در نمونه‌های آزمایشی استفاده ‌شود. از این‌رو، سه کار پژوهشی زیر انجام گردید که به آن پرداخته خواهد شد. در پژوهش اول، نانوذرات ZIF-90 با روشی سریع و آسان سنتز شدند. سپس، از میکروسکوپی الکترون روبشی با گسیل اثر میدانی (FE-SEM)، طیف‌بینی پراش پرتوی ایکس (XRD)، و طیف بینی مادون قرمز - تبدیل فوریه (FT- IR) برای بررسی ریخت‌شناسی و ساختاری جاذب تهیه‌شده، استفاده گردید. در ادامه، نانوذرات سنتز شده، در درون حفرات فیبر‌ متخلخل پلی پروپیلنی، قرار داده‌شدند. درنهایت، فیبر پوشش داده‌شده، به‌عنوان فازاستخراج کننده، برای استخراج ترکیبات فتالات استر شامل: دی متیل فتالات استر، دی اتیل فتالات استر، و دی بوتیل فتالات استر از نمونه‌های آب معدنی، آب آناناس و آب گلابی تجاری، آب دریاچه‌ی خزر، آب رودخانه‌ی تجن و پساب کارگاه سبدسازی عباسی ساری مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای مهم فرآیند استخراج، از قبیل: زمان استخراج، سرعت همزدن، حجم حلال واجذبی، زمان واجذبی، مقدارنمک افزوده شده و pH محلول بر روی کارآیی روش در استخراج گونه‌های آزمایشی ذکر شده، مورد بررسی و بهینه‌سازی قرار گرفتند. براساس نتایج حاصل، زمان استخراج معادل با 21 دقیقه، سرعت همزدن معادل با 812 دور بر دقیقه، pH برابر با 6 و زمان واجذبی معادل با 3 دقیقه به عنوان پارامترهای بهینه انتخاب شدند. تحت شرایط بهینه، گستره‌ی خطی غلظتی برای دی متیل فتالات در محدوده‌ی غلظتی µg L -1 200- 2/0، دی اتیل فتالات در بازه‌ی غلظتیµg L -1 200- 5/0 و دی بوتیل فتالات در بازه‌ی غلظتی µg L -1 200- 2/0 با ضریب تعیین (2r) دربازه‌ی 9993/0، 9981/0 و 9984/0 به ترتیب برای دی متیل فتالات، دی اتیل فتالات و دی بوتیل فتالات در اندازه‌گیری آن‌ها توسط HPLC-UV محاسبه شدند. LOD روش برای دی متیل فتالات، دی اتیل فتالات و دی بوتیل فتالات ، به ترتیب µg L-1 054/0 ، µg L-1 144/0 و µg L-1 051/0 و LOQ روش نیز برای دی متیل فتالات، دی اتیل فتالات و دی بوتیل فتالات ، به ترتیب µg L-1 18/0 ، µg L-1 48/0 و µg L-117/0 محاسبه گردیدند. RSD% روش در یک روز برای غلظت‌های µg L-1 10-100 ، برای دی متیل فتالات بین 6/4 % - 1/3 % ، دی اتیل فتالات 8/5 % - 2/4 % و برای دی بوتیل فتالات بین 4/4 % - 2/3 % برآورد شدند. در پژوهش دوم، از جاذب هیبریدی ZIF-8-90، به‌عنوان جاذب استفاده ‌شد. برای بررسی ریخت‌شناسی، ساختار بلوری، و وجود گروه‌های عاملی از میکروسکوپی الکترون روبشی با گسیل اثرمیدانی (FE-SEM)، طیف بینی پراش پرتوی ایکس (XRD) و طیف سنجی مادون قرمز-تبدیل فوریه (FT- IR) استفاده شد. جاذب تهیه‌شده در درون حفرات فیبر متخلخل قرار داده‌شد و از آن، برای استخراج برخی ترکیبات فتالات استر شامل: دی متیل فتالات استر، دی اتیل فتالات استر، و دی بوتیل فتالات استر از نمونه‌های آب معدنی، آب آناناس و آب گلابی تجاری، آب دریاچه‌ی خزر، آب رودخانه‌ی تجن و پساب کارگاه سبدسازی عباسی ساری مورد استفاده قرار گرفت. تأثیر پارامترهای تجربی مهم، از قبیل: زمان استخراج، سرعت همزدن، حجم حلال واجذبی، زمان واجذبی، مقدارنمک افزوده شده و pH محلول، بر روی کارآیی روش در استخراج گونه‌های آزمایشی مورد نظر، مورد بررسی و بهینه‌سازی قرارگرفت. براساس نتایج به دست آمده، حجم حلال واجذبی معادل با 100 میکرولیتر، pH معادل با 3 و سرعت همزدن معادل با 400 دور بر دقیقه به عنوان مقادیر بهینه انتخاب شدند. تحت شرایط بهینه، گستره‌ی خطی غلظتی برای دی متیل فتالات در محدوده‌ی غلظتی µg L -1 500- 2/0، دی اتیل فتالات در بازه‌ی غلظتیµg L -1 200- 2/0 و دی بوتیل فتالات در بازه‌ی غلظتی µg L -1 100- 1/0 با ضریب تعیین (2r) دربازه‌ی 9998/0، 9991/0 و 9985/0 به ترتیب برای دی متیل فتالات، دی اتیل فتالات و دی بوتیل فتالات در اندازه‌گیری آن‌ها توسط HPLC-UV محاسبه شدند. LOD روش برای دی متیل فتالات، دی اتیل فتالات و دی بوتیل فتالات ، به ترتیب µg L-1 054/0 ، µg L-1 057/0 و µg L-1 028/0 و LOQ روش نیز برای دی متیل فتالات، دی اتیل فتالات و دی بوتیل فتالات ، به ترتیب µg L-1 180/0 ، µg L-1 190/0 و µg L-1094/0 محاسبه گردیدند. RSD% روش در یک روز برای غلظت‌های µg L-1 10-100 ، برای دی متیل فتالات بین 1/5 % - 1/3 % ، دی اتیل فتالات 5/4 % - 7/2 % و برای دی بوتیل فتالات بین 7/4 % - 3/3 % برآورد شدند. در پژوهش سوم، نانو ذرات هیبریدی ZIF-8-90 بر روی بستری از گرافن اکساید سنتز شدند و پس از قرار گرفتن در درون حفرات فیبر متخلخل، در فن ریز استخراج مورد استفاده قرار گرفتند. برای بررسی کارآیی روش، دی متیل فتالات، دی اتیل فتالات و دی بوتیل فتالات به‌عنوان سه گونه‌ی آزمایشی هدف انتخاب شدند و به منظور بررسی کارآیی روش پیشنهادی در آنالیز نمونه‌های حقیقی، نمونه-ی آب معدنی، آب آناناس تجاری،آب گلابی، آب دریا از ساحل بابلسر، آب رودخانه و پساب کارگاه سبدسازی مورد ارزیابی قرارگرفتند. به‌منظور دست‌یابی به بیشترین راندمان استخراج، پارامترهای مؤثر بر استخراج، شامل: زمان استخراج، سرعت همزدن، حجم حلال واجذبی، زمان واجذبی و مقدار نمک افزوده شده (w/v%) و pH محلول آزمایشی در ریز استخراج فازجامد گونه‌های آزمایشی مورد نظر بهینه شدند. برای این منظور، ابتدا فرآیند غربالگری پارامترهای مؤثر بر فرآیند استخراج انجام شد و سپس، مقدار بهینه‌ی این پارامترها با استفاده از روش طراحی آزمایش تعیین گردیدند. نوع پارامترها به همراه محدوده‌ی آن‌ها، به کمک مطالعات کتابخانه‌ای و آزمایشات اولیه، تعیین شدند. نتایج حاصل نشان داد که زمان واجذبی معادل با 4 دقیقه، حجم حلال واجذبی معادل با 193 میکرولیتر، pH محلول نمونه معادل با 3 و سرعت همزدن معادل با 1200 دور بر دقیقه می تواند بیشترین سطح زیر پیک را برای استخراج گونه های مورد نظر ایجاد نماید. تحت شرایط بهینه، گستره‌ی خطی غلظتی برای دی متیل فتالات در محدوده‌ی غلظتی µg L -1 200- 1/0، دی اتیل فتالات در بازه‌ی غلظتیµg L -1 500- 1/0 و دی بوتیل فتالات در بازه‌ی غلظتی µg L -1 500- 2/0 با ضریب تعیین (2r) دربازه‌ی 9997/0، 9995/0 و 9990/0 به ترتیب برای دی متیل فتالات، دی اتیل فتالات و دی بوتیل فتالات در اندازه‌گیری آن‌ها توسط HPLC-UV محاسبه شدند. LOD روش برای دی متیل فتالات، دی اتیل فتالات و دی بوتیل فتالات ، به ترتیب µg L-1 026/0 ، µg L-1 027/0 و µg L-1 058/0 و LOQ روش نیز برای دی متیل فتالات، دی اتیل فتالات و دی بوتیل فتالات ، به ترتیب µg L-1 089/0 ، µg L-1 093/0 و µg L-1194/0 محاسبه گردیدند. RSD% روش در یک روز برای غلظت‌های µg L-1 10-100 ، برای دی متیل فتالات بین 2/4 % - 3/2 % ، دی اتیل فتالات 6/3 % - 8/1 % و برای دی بوتیل فتالات بین 8/3 % - 6/2 % برآورد شدند.