بهینهسازی ساخت نیمه شبکه های درهم خلیده پلی (آکریلیک اسید)/ زانتان با استفاده از روش سطح پاسخ | ||
| پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر | ||
| Article 7, Volume 4, Issue 3 - Serial Number 13, 1399, Pages 95-81 PDF (1.55 M) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| Author | ||
| محسن شهروسوند* | ||
| دانشگاه تهران | ||
| Abstract | ||
| 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. | ||
| Keywords | ||
| هیدروژل; پلی آکریلیک اسید; زانتان; بهینه سازی سنتز; روش سطح پاسخ | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 287 PDF Download: 134 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,171 |
| Number of Articles | 24,674 |
| Article View | 24,460,682 |
| PDF Download | 17,559,822 |