تهیه سوپرجاذب های پایه اکریلیک اسیدی و نانوکامپوزیت آن

در این پژوهش ابر جاذب های اکریلیک اسید و کوپلیمر آن با اکریل آمید به ترتیب با خنثی کننده گی جزیی با سدیم هیدروکسید و پتاسیم هیدروکسید، به روش پلیمرشدن محلولی در حضور حلال آب تهیه شده است. برای تهیه ابرجاذب ها آغازگر آمونیوم پرسولفات که از نوع آغازگرهای گرمایشی و از متیلن بیس اکریل امید به عنوان شبکه ساز استفاده شده است. برای طراحی آزمایشات نرم افزار design expert مورد استفاده قرار گرفته است. متغیرهای ورودی در تهیه ابرجاذب اکریلیک اسیدی، غلظت شبکه ساز، غلظت آغازگر و درجه خنثی-سازی بوده و برای ابرجاذب اکریلیک اسید-اکریل آمید، غلظت شبکه ساز، غلظت آغازگر، درجه خنثی سازی و نسبت مولی اکریلیک اسید به اکریل آمید در نظر گرفته شده است. متغیرهای خروجی، خواص جذب آزاد و جذب در محلول نمکی و جذب تحت بار بوده که برای هر کدام از این خواص، نرم افزار مدلی را پیشنهاد داده است. در نهایت از نرم افزار، برای بهینه سازی خواص خروجی استفاده و در مقادیر بهینه ارایه شده، با افزودن خاک رس سدیم مونتموریلیت نانوکامپوزیت ابرجاذب های فوق تهیه شده است. علاوه بر این به تأثیر اندازه ذرات بر میزان خواص و تأثیر کوپلیمر کردن اکریلیک اسید با اکریل امید بر حساسیت یونی نیز بررسی شده است. همچنین ابرجاذب های تهیه شده با آنالیزهای دستگاهی ftirو xrd مشخصه یابی شده است. نتایج حاصل از آنالیزهای دستگاهی نشان می دهد که مونومر به خوبی بین لایه های خاک رس نفوذ کرده و فرایند پلیمرشدن صورت گرفته است و همچنین افزودن اکریل امید و خاک رس به ساختار ابرجاذب اکریلیک اسیدی باعث بهبود در خواص گرمایی ابرجاذب شده است. نتایج نشان می دهد با کاهش اندازه ذرات، در اکثر موارد میزان جذب آزاد، جذب نمکی و تحت بار کاهش می یابد. همچنین با افزودن اکریل آمید به ساختار ابرجاذب اکریلیک اسیدی حساسیت نمکی ابرجاذب کاهش می یابد. از بررسی پارامترهای تأثیرگذار بر خواص ابرجاذب مشاهده می شود با افزایش میزان شبکه ساز از 01/0 تا 15/0 درصد بر مبنای جرم مونومر، در هر دو نوع ابر جاذب باعث کاهش در میزان جذب آزاد و جذب نمکی و افزایش در میزان جذب تحت بار می شود. همچنین با افزایش میزان آغازگر از 05/0 تا 2 درصد بر مبنای جرم مونومر، جذب آزاد و جذب نمکی کاهش و جذب تحت بار افزایش می یابد. همچنین درجه خنثی سازی نیز در اکثر موارد دارای یک نقطه بهینه می باشد که با توجه به سایر پارامترها متغیر است. همچنین نتایج حاکی از آنست با افزایش میزان خاک رس ابتدا جذب آزاد، نمکی و تحت بار افزایش و سپس کاهش می یابد. برای ابرجاذب اکریلیک اسیدی این نقطه بیشینه 4%خاک رس بر مبنای مونومر و برای کوپلیمر اکریلیک اسید-اکریل آمید حدود 2% است.