بخش اول پروژه شامل پلیمر شدن زنده منومرتترا هیدرو تیوفنیم متیلاید (ایلید سولفور) کاتالیز شده با آغازگر ارگا نو بوران، در یک ظرف، به روش پلی همولوگ دار شدن، جهت تهیه پلی متیلن باوزن های مولکولی مختلف با تغییر نسبت منومر به آغازگر است. اختتام تریس پلی متیلن ارگانو بوران به وسیله اسید استیک سبب تشکیل پلی متیلن می گردد. در این واکنش ابتدا با استفاده از واکنشگر های سایمونز- اسمیت و آلکیل سولفید، ایلید سولفور مربوطه، به صورت محیطی تهیه شده و برای اولین بار در واکنش پلی همولوگ دار شدن به کار رفته است. استفاده از این روش سبب ساده تر شدن روند کلی واکنش و عدم تولید محصولات جانبی مداخله کننده می گردد. برای تهیه پلیمر های تا وزن مولکولی 53000 ، واکنش در محیط هموژن انجام می-گیرد، اما با افزایش وزن مولکولی به دلیل رسوب نمودن زنجیر های پلیمری با وزن مولکولی کمتر از مقادیر مورد انتظار، از کمک حلال 1،2،4،5- تترا کلرو بنزن (tcb ) استفاده گردید،. با این روش زنجیر های پلیمری با وزن مولکولی بالاتر از 53000 دالتون تهیه می گردند. از طرفی زنده بودن واکنش پلی همولوگ دار شدن، بوسیله تک نمایی بودن کروماتوگرام gpc و توزیع وزن مولکولی کوچکتر از 18/1، تأیید می گردد. در قسمت اول بخش دوم این تحقیق، پس از تهیه آغازگر برم دارآلی به عنوان هسته اولیه و تأیید تشکیل این هسته با روش های دستگاهی مختلف، از آنها به عنوان آغازگر در واکنش های پلیمر شدن منومر متیل متاآکریلات با نسبتهای مختلف منومر به آغازگر به روش رادیکالی انتقال اتم (atrp) ودر حضور کاتالیزور کمپلکس مس (i) که از واکنش بین 2،2- بای پیریدین و برمید مس(i) تشکیل می گردد، جهت تهیه پلیمر های ستارهای مختلف استفاده گردیده است. به دلیل حساس بودن این روش به اکسیژن هوا، باید از سیستم اکسیژن زدایی صورت بگیرد. فرایند پلیمر شدن با حرارت دادن واکنش تا دمای رفلاکس سبب تشکیل پلیمر شده، سپس به دلیل وجود ناخالصی های کمپلکس مس، پلیمر درحلال استون حل گردیده، از ستون آلومینا عبور داده می شود. درانتها با متانول رسوب دهی پلی متیل متاآکریلات ستارهای صورت می گیرد. با استفاده از روشهای دستگاهی مختلف،از جمله ft-ir، 1hnmrپلیمر ها شناسایی شدند، رویت ذرات کروی در تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)و عبوری (tem)، نشانگر رشد یکسان زنجیرهای پلیمری اطراف هسته اولیه است. تک نما بودن کروماتوگرام gpc پلیمرهای هیدرولیز شده، زنده بودن واکنش پلیمر شدن را تأیید می نماید. در قسمت دوم بخش دوم این تحقیق، ابتدا از واکنش آمینو پروپیل سیلیکاژل با ترکیب 2-برمو پروپیونیل برمید آغازگر برم دار تهیه گردیده، که به عنوان هسته جهت تهیه پلیمر های ستارهای آلی-معدنی به روش پلیمر شدن رادیکالی انتقال اتم (atrp)بکار می رود. در حضور منومر متیل متااکریلات، cubr و لیگاند 2،2 –بای پیریدین در دمای رفلاکس، واکنش پیش رفته و پلیمر ستارهای pmma تهیه می گردد. این پلیمر به کمک روشهای دستگاهی ft-ir، 1hnmr، semشناسایی گردیده است.

امروزه بیشتر بر روی نانو ذرات فلزی مطالعه انجام شده است. این ترکیبات به دلیل سطح زیادی که نسبت به حجمشان دارند در مقایسه با فرم حجیم خود از ویژگی های منحصر به فردی در زمینه های توزیع مغناطیسی، الکتریکی و شیمیایی برخوردار می باشند. در این میان نانو ذرات فلزی واسطه از خاصیت کاتالیزوری بالایی برخوردار هستند. نانو ذرات فلزی واسطه ای که به صورت محلول در واکنش فعالیت کاتالیزوری خود را انجام می دهند، مشکلاتی در زمینه بازیافت کاتالیزور به همراه دارند. برای حل این مشکل، آن ها را بر روی بستری جامد تثبیت می کنند. در پروژه اول، نانو ذرات هیبرید شده ni-mo در میسل معکوس های بیس ( 2- اتیل هگزیل) سولفوسوکسینات(aot) ، تهیه شدند. سپس روی سطح اکسیدهای فلزی مثل al2o3-tio2 و al2o3-zro2 قرار گرفتند. این اکسید های فلزی به وسیله فرایند سل- ژل تهیه شدند. قرار دادن این نانو ذرات روی سطح بستر با روش جدیدی انجام گرفت. برای این کار از دستگاه اولتراسونیک استفاده گردید. برای شناسایی کاتالیست های سنتز شده از آنالیز های xrdِ،uv-vis ،bet ،tem استفاده شد. سپس این کاتالیست ها در واکنش اکسیداسیون تولوئن به کار رفتند. شناسایی محصول های بدست آمده از واکنش به کمک تکنیک هایgc وgc-ms انجام شد. سپس شرایط واکنش تغییر داده شد و این نتایج حاصل گردید که با افزایش زمان، راندمان ها افزایش می یافت اما گزینش-پذیری نسبت به بنزآلدهید کاهش داشت. با افزایش فشار، راندمان ها کاهش می یافت. همچنین با کاهش دما اگرچه راندمان ها کاهش پیدا می کرد، گزینش پذیری نسبت به بنزآلدهید افزایش چشمگیری داشت. در پروژه دوم، روی سطح بنتونیت اصلاح شده با نسل اول از درخت پار پلی آمید وآمین ، 3،3– (دو دسیل آزاندیل) بیس (n-آمینو اتیل آمینو) اتیل ) پروپیونامید که دارای یک دم آلیفاتیک بلند و سر آبدوست می باشد، قرار گرفت. سر آبدوست آن مانند یک گیره برای نانو ذرات پالادیم عمل می کرد. عامل کی لیت کننده مشابهی روی سطح سیلیکاژل قرار گرفت. بنتونیت اصلاح شده و سیلیکاژل اصلاح شده به عنوان بستر برای عوامل کی لیت کننده برای نانوذرات پالادیم به کار رفتند. از این نانو ذرات پالادیم قرار گرفته روی بستر به عنوان کاتالیزور برای واکنش هک استفاده شد. شناسایی محصول های بدست آمده از واکنش به کمک تکنیک-هایgc وgc-ms انجام شد. سپس شرایط واکنش بهینه گردید.dmf و naoac به ترتیب به عنوان حلال و باز برای واکنش به کارر رفت. واکنش در ?c 130 انجام گردید. زمان 12 ساعت برای کاتالیست با بستر بنتونیت اصلاح شده و 29 ساعت برای کاتالیست با بستر سیلیکای اصلاح شده به عنوان شرایط بهینه انتخاب گردید. این نانو ذرات تحت شرایط هوازی قابل بازیابی بوده و به ندرت از روی سطح جدا می شوند.

in this project, some new polyaspartimides, (pas)s, have been synthesized form michael addition reaction between new synthetic bismaleimide (bmi) and some aromatic diamines. a characteristic property of this polyaspartimides is a pendent carboxylic group, which introduced to these polymers from new bismaleimide. bismaleimides (bmi) is one of the interesting compounds, which can be self-polymerized through double bond of maleimides that makes high crosslinked, dense and brittle polymers with poor solubility and processability. modification of bmi has an active research field to improve processing characteristic and thermomechanical properties by reduction of crosslinking and brittleness in polymers structure. likewise, condensation with various materials for making low softening points without a reduction in the thermal stability has good effects. michael addition reaction carried out in dmac and p-tsa have used as catalyst. synthetic polyaspartimides have good yield and moderate viscosity in range of 0.18-0.57 dl/g. desirable conditions have modified with consideration of yield and viscosity in various times of reaction. polyaspartimides are well known for their processability, thermal and mechanical permanence, electrical, photonic and flame retardant characteristic and various high performance applications. the other attempt in this project was included the synthesis of new diacid as monomer with maleimide pendent group and followed out synthesis of some new polyamides with maleimide pendent group. thermal stability is affected by the chemical structure of the polymer backbone as well as of the pendent groups. aromatic polymers are well known as high performance materials with outstanding thermal stability, good chemical resistance and excellent mechanical properties. aromatic polyamides are a very important class of high performance polymers in various applications requiring high thermal, mechanical and electrical characteristics because of their unique mechanical properties, and thermal stability. there are many different modification for enhance polymer’s processing, solubility, flexibility and thermal stability with bulky substituent as pendant group in polymer backbone. there are many different modification for enhance polymer’s processing, solubility, flexibility and thermal stability with bulky substituent as pendant group in polymer back bone. hence, the maleimide structure has been introduced into many polymeric systems aiming at improving thermal stability with high tg. the positive proceed for modifying the properties of polyamides is the introduction of aromatic or heterocyclic rings into the polymer backbone. reaction conditions modified with time, yield and viscosity. polymers containing maleimide group in polymeric backbone and as pendant group, are important type of thermoset polymeric materials that have found wide applications ranging from microelectronics to aerospace due to their good processability, high glass transition temperature and high modulus. these polyamides exhibit good yield, moderate viscosity in rang of 0.32-0.39 dl/g and moderate solubility which resulted from cross-linking in polymers backbone. chemical structure of two new monomers was confirmed with ft-ir, 1h-nmr, 13c-nmr and elemental analysis. all of polymers characterized with ft-ir and some of them characterized with 1h-nmr and elemental analysis. thermal properties of some polymers have discussed with tga and dsc analysis. xrd analysis have used in terms of the definition of morphological characteristics of the polyamide and polyaspartimide that were amorph. also, sem analysis used to confirm morphology of polyaspartimide.

در پروژه حاضر تلاش شده است کاتالیستی مناسب برای واکنش اکسایش پارا-زایلن به ترفتالیک اسید، در فاز مایع، ارائه شود. این کاتالیست به صورت یک کاتالیست ناهمگن شاملco2+ و mn2+است که به دو روش تلقیح و اسمز روی بستر استخوان تثبیت شده اند. همچنین از kbr به عنوان محرک و استیک اسید به عنوان حلال استفاده شده است. این پروژه بر پایه این ایده استوار است که در سطح استخوان منافذ ریزی وجود دارد؛ هنگامی که استخوان در محلول نمکی حاوی یون- های کبالت و منگنز قرار داده شود، یون های مربوطه از طریق این منافذ بسیار ریز، درون استخوان و از جمله دیواره آن نفوذ می کنند. طی چنین فرایندی یون ها به تعداد کم، جذب مکان های مختلفی درون ساختار استخوان می شوند. پس از آن که جذب اتفاق افتاد، استخوان را کلسینه نموده که حاصل آن هیدروکسی آپاتیتی است که در شبکه خود یون هایmn وco را به صورت نانوذرات جای داده است. بستر استخوان مانع از تجمع ذرات فلزی می شود. کاتالیست سنتز شده فعالیت و گزینش پذیری بالایی از خود نشان می دهد. با استفاده از روشهای مختلف ft-ir، sem، tem،bet ، uv-vis و icp کاتالیست را شناسایی کرده و از این نانوکاتالیست ها در واکنش اکسایش پارا-زایلن به ترفتالیک اسید استفاده شد. به علاوه از دستگاه کروماتوگرافی (gc)برای مشخص کردن میزان راندمان و پیشرفت واکنش استفاده شده است. کاتالیست های mn-co به صورت نانوذره درآورده شد و ضمنا روی یک بستر هتروژن تثبیت گردید تا ضمن افزایش کارایی کاتالیست، بازیابی و استفاده ی مجدد از کاتالیست با سهولت به مراتب بهتری انجام شود. به اضافه به دلیل انجام این واکنش با کاتالیست- های نانوذره و مصرف کمتر کاتالیست، این کار از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه می باشد. در چند سال اخیر جزئیات سینتیکی واکنش اکسایش پارا-زایلن به ترفتالیک اسید مورد بررسی قرار گرفته است و همچنین یک مکانیسم زنجیری رادیکالی برای این واکنش پیشنهاد شده است. در واکنش اکسایش پارا-زایلن به ترفتالیک اسید، سه حدواسط پارا-تولوآلدهید، پارا-تولوئیک اسید، 4-کربوکسی بنزآلدهید تولید می شود. زمان، دما، فشار، مقدار کاتالیست، مقدار محرک و تاثیر حلال آب بر واکنش مورد بررسی قرار گرفت. واکنش در °c190، bar17، 30 دقیقه و با 1/0 گرم کاتالیست و 01/0 گرم از kbr بهینه شد. بازیافت کاتالیست نیز در این واکنش بررسی شد. نتایج نشان داد که کاتالیست عملکرد بالایی را در سه بار استفاده در انجام واکنش نشان می دهد.

دی هیدرازید جدید حاوی باز تروگر، 2،8- بیس (کربوکسیلیک)- 6h،12h– 5،11- متانودی بنزو-[b،f][1،5]- دی آزوکین دی هیدرازید از تراکم پارا آمینو اتیل بنزوات با هگزا متیلن تتراآمین در حضور تری فلوئورواستیک اسید و تبدیل به دی هیدرازید، از طریق واکنش با هیدرازین هیدرات با راندمان و خلوص بالا تهیه گردید. یک سری از پلی هیدرازیدهای آروماتیک جدید از دی هیدرازیدحاوی باز تروگرv شکل و دی آسیل کلریدهای آروماتیک مختلف از طریق پلیمر شدن تراکمی محلول در دمای پایین تهیه شدند. همه پلی هیدرازیدها بی شکل بوده و در بسیاری از حلال های آلی شبیهn،n–دی متیل استامید و n-متیل-2-پیرولیدون به راحتی حل می شوند. این پلیمرها می توانند از حالت محلول به صورت فیلم های شفاف، محکم و انعطاف پذیر درآورده شوند.آن ها پایداری حرارتی مناسب همراه با دمای انتقال شیشه ای خوب (?c 172-163)، دمای %10 افت وزن بالای ?c 460 و وزن باقیمانده آنها در دمای ?c 800 در اتمسفر ازت بیش از %39 می باشد

امروزه تولید نانوالیاف از طریق الکتروریسی به علت سهولت تولید و خواص منحصر به فرد آن ها، توجه محققین بسیاری را به خود جلب نموده است. در این راستا کاربرد پلیمرهای طبیعی به لحاظ دارا بودن خواص مطلوب بیولوژیکی فراوان در کنار خصوصیات فوق العاده ی نانوالیاف می تواند قابلیت ها و توانایی های زیادی را برای لایه ی الکتروریسی شده جهت مصارف خاص ایجاد نماید. با توجه به مزایا و خواص بیولوژیکی مطلوب بیوپلیمر کربوکسی متیل کیتوسان، در این تحقیق، امکان الکتروریسی این بیوپلیمر بررسی شده است. نتایج نشان داد که کربوکسی متیل کیتوسان در حلال های آلی اتانول، متانول، استون، استونیتریل، دی متیل استامید، دی متیل-سولفوکساید و دی متیل فرمامید حل نمی شود. اما در فرمیک اسید، استیک اسید و تری فلئورواستیک اسید قابل حل می باشد. از این میان تنها زمانی که تری فلئورواستیک اسید به عنوان حلال استفاده شد، الیاف کربوکسی متیل کیتوسان روی صفحه ی جمع کننده ظاهر شدند. به نظر می رسد که ویسکوزیته ی بالا و کشش سطحی پایین تری فلئورواستیک اسید از موثرترین پارامترها در قابلیت الکتروریسی محلول کربوکسی متیل کیتوسان/تری فلئورواستیک اسید باشد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نانوالیاف تولیدی نشان داد که بهبود شرایط الکتروریسی جهت تولید الیاف یکنواخت و بدون دانه الزامی است. به همین جهت درصدهای مختلف از دی-کلرومتان به محلول کربوکسی متیل کیتوسان/تری فلئورواستیک اسید اضافه شد. شرایط بهینه برای تولید الیاف یکنواخت کربوکسی-متیل کیتوسان در محلول تری فلئورواستیک اسید/دی کلرومتان به صورت نسبت 30:70 و با غلظت 5% کربوکسی متیل کیتوسان مشخص شد. میانگین قطر نانوالیاف حاصله 261 نانومتر بود. به منظور بهبود خواص مکانیکی وب نانوالیاف تولیدی، پلی کاپرولاکتون به کربوکسی متیل کیتوسان اضافه شد. نتایج تست خواص مکانیکی نشان داد که استحکام وب نانوالیاف مخلوط کربوکسی متیل-کیتوسان/پلی کاپرولاکتون (60:40)، بیش از 4 برابر وب نانوالیاف خالص کربوکسی متیل کیتوسان می باشد. قطر نانوالیاف مخلوط کربوکسی متیل کیتوسان/پلی کاپرولاکتون در محدوده 329-277 نانومتر بود. نتایج مربوط به بررسی خواص فیزیکی وب نانوالیاف مخلوط کربوکسی متیل کیتوسان/پلی کاپرولاکتون، حاکی از کاهش درصد جذب رطوبت و افزایش میزان بلورینگی در اثر افزایش نسبت پلی کاپرولاکتون در مخلوط آن با کربوکسی متیل کیتوسان می باشد.

در این پروژه تحقیقاتی، دی ال n،n-بیس[2-(متیل-3-(4-هیدروکسی-فنیل)پروپانوآت)] ترفتال آمید به عنوان یک مونومر حاوی مرکز کایرال از واکنش بین s- تیروسین متیل استر و ترفتالوییل دی کلرید، تهیه شد. سپس یک سری پلی(استر-آمید)های جدید فعال نوری با ساختار نانو بر پایه آمینو اسید تیروسین از واکنش تراکمی محلول دی ال جدید سنتز شده و دی اسیدکلریدهای مختلف سنتز گردید. ساختار شیمیایی پلیمرهای سنتزشده با روش های شناسایی از قبیل چرخش ویژه، ft-ir ،1h-nmr ، 13c-nmr، آنالیز عنصری، آنالیز حرارتی (tga)، (xrd)و fe-sem شناسایی و مورد مطالعه قرار گرفت، که با مشاهده تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشر زمینه کاملا نانو ساختار بودن پلی(استر-آمید)های سنتز شده به اثبات رسید. همچنین به دلیل وجود آمینواسید و حضور مرکز کایرال در ساختار مونومر و پلیمرهای تهیه شده، انتظار می رود این مواد زیست تخرِیب پذیر و فعال نوری باشند و به دلیل ساختار کایرالشان توانایی استفاده به عنوان فاز ساکن در کروماتوگرافی مایع، به منظور جدا کردن مخلوط?های راسمیک را دارا باشند. در ادامه تلاش شد که در راستای کار بر روی پلیمرهای فعال نوری زیست تخریب پذیر در گروه تحقیقاتی ما، مقایسه ای در مواردی مانند حلالیت و طیفهای xrd، و اثر افزایش نظم ساختاری، با کار مشابه که از دی ال n،n-بیس[2-متیل-3-(4-هیدروکسی-فنیل)پروپانوآت)] ایزوفتال آمید استفاده شده بود، صورت گیرد.

2،6-نفتالن دی کربوکسیلیک اسید(2,6-ndca)، مونومر مهمی در تهیه ی پلیمر پلی اتیلن نفتالات (pen) می باشد. pen مقاومت زیادی در برابر نفوذ اکسیژن از خود نشان می دهد، به همین خاطر برای بسته بندی مواد غذایی و نوشیدنی هایی که مستعد اکسایش و فاسد شدن می باشند (به طور مثال در تهیه ی بطری های آب جو) و نیز در تهیه ی لاستیک مورد استفاده قرار می گیرد. برای جلوگیری از رشد میکروب، این ظروف را در دمای بالا با مواد غذایی پر می کنند. در صنعت درحال حاضر 2,6-ndca از اکسایش مستقیم 2،6-دی ایزوپروپیل نفتالن( 2,6-dipn) توسط کاتالیست های هموژن co و mn در دما و فشار بالا تولید می شود. این روش تولید، نیازمند مقدار زیادی کاتالیست و مواد اولیه است. تأمین منابع کاتالیستی برای این فرایند (نمک های کبالت و منگنز)، منجر به خروج ارز از کشور خواهد شد، لذا بایستی در جهت مصرف بهینه کاتالیست تلاش زیادی انجام داد. تولید نانوکاتالیست مناسب برای این فرایند و تثبیت آن بر روی بستر استخوان گاو و چوب، می تواند راندمان و انتخابگری واکنش را افزایش دهد. با توجه به پائین بودن قیمت بستر، همچنین در دسترس بودن آن و سنتز آسان نانو کاتالیست در این روش، این واکنش از لحاظ اقتصادی و زمانی مقرون به صرفه می باشد. طی این پروژه، واکنش اکسایش به صورت هتروژن انجام شده است. با این تفاوت که کاتالیست co-mn به صورت نانوذره روی بستر استخوان و چوب پوشش داده شده است. در واقع برای اولین بار است که این واکنش مهم توسط نانوذرات کاتالیستی، به این شکل انجام می شود. انجام واکنش های اولیه، انتخابگری خوبی را نسبت به محصول اصلی نشان داده است. طی این پروژه تلاش شد با بهینه کردن شرایط، 2,6-ndca تولید شود. برای فرایند اکسایشی مربوطه، گاز اکسیژن مورد استفاده قرار گرفت. 8/0 گرم از کاتالیزور تهیه شده به همراه 4 میلی مول 6،2-دی ایزوپروپیل نفتالن و 5 میلی لیتر اسید استیک گلاسیال به راکتور منتقل شد. از kbr به عنوان ارتقاءدهنده ی واکنش استفاده گردید. به میزان 25% وزنی کاتالیزور (2/0 گرم)، kbr به محتویات راکتور اضافه گردید. اکسایش تحت فشار 13 تا 19 بار و دمای ?c180 تا ?c 200 انجام شد. طی این پروژه بر آنیم که با بهینه کردن دما ، زمان، مقدار کاتالیزور، مقدار ارتقاء دهنده وفشار اعمال شده 2,6-ndca، با راندمان قابل قبول به دست آوریم.

در این تحقیق گروهی از پلیمرهای مقاوم حرارتی با ساختار آروماتیک و پایداری شیمیایی و حرارتی بالا سنتز گردید. در ابتدا یک سری پلی هیدرازید جدید حامل حلقه ی پیریدین و حلقه ی حجیم فنیل از واکنش دی اسیدکلریدها با دی هیدرازیدها از طریق پلیمریزاسیون تراکمی محلول در دمای پایین تهیه شدند. همه ی این پلیمرها در حلال های قطبی نظیر dmf، dmso، dmac و nmp به راحتی حل شده و ویسکوزیته ذاتی حدود dl/g 72/0-24/0 از خود نشان دادند. این پلیمرها دمای تبدیل شیشه ای (tg) حدود oc220-190 داشتند. پلی هیدرازیدها در پلی فسفریک اسید در دمای oc175-160 به پلی(1،3،4- اکسادیازول)ها تبدیل شدند. پلی(1،3،4- اکسادیازول)ها tg در حدود oc250-220 و ویسکوزیته ذاتی برابر با dl/g64/0-36/0 از خود نشان دادند و در اسیدسولفوریک غلیظ به طور کامل و در dmf، dmso، dmac و nmp با حرارت دادن به صورت جزئی حل می شدند. در تلاشی دیگر پلی(1،3،4- اکسادیازول)ها از طریق واکنش پلیمریزاسیون تراکمی مستقیم دی کربوکسیلیک اسیدها با هیدرازین سولفات در پلی فسفریک اسید در دمای ?c160 تهیه شدند. این پلیمرها در اسیدسولفوریک غلیظ در دمای اتاق و در dmf، dmso، dmac و nmp با حرارت دادن (?c 70) به صورت جزیی یا کامل حل می شدند و دارای ویسکوزیته ذاتی برابر با dl/g 55/0-52/0 هستند و آن ها tg در حدود oc220-215 از خود نشان دادند. همه ی این پلیمرها دارای مقاومت حرارتی بالا بوده و تا دمای oc450 تحت نیتروژن پایدارند. ساختمان همه ی این پلیمرها توسط طیف سنجی زیر قرمز (ir)، رزونانس مغناطیسی هسته (nmr) و آنالیز عنصری (chn)شناسایی شدند

مایع های یونی دارای خواص بی نظیر از جمله: هدایت الکتریکی زیاد، تحرک یونی، گستره ی دمایی وسیع در حالت مایع، قدرت حلال پوشی بالا، اشتعال ناپذیری و همچنین دامنه ی پایداری گرمایی زیاد هستند. علاوه بر این، خواصی از قبیل چگالی، گرانروی، خصلت اسید/باز و قدرت کئوردینه شدن به وسیله ی انتخاب مناسب جزء کاتیون و یا آنیون برای این ترکیب ها قابل تنظیم هستند، بنابراین به عنوان کاتالیست و حلالی مناسب برای واکنش های شیمیایی به ویژه پلیمر شدن به کار برده می شوند. در طی این تحقیق، در ابتدا چهار مایع یونی اسیدی تهیه شد و توسط طیف های ft-ir و 1h-nmr مورد بررسی قرار گرفت و سپس در سنتز پلیمرهای مزدوج و پلیمرهای زیست تخریب پذیر مورد استفاده قرار گرفت. در قسمت اول پروژه، پلی(4،3-اتیلن دی اکسی تیوفن متین )ها توسط واکنش پلیمرشدن تراکمی اسید-کاتالیست 3،4-(اتیلن دی اکسی) تیوفن و آلدهیدها در حضور کاتالیست های موثر n-متیل پیرولیدونیوم هیدروژن سولفات و مورفولینیوم هیدروژن سولفات تهیه گردید. پلیمرهای به دست آمده دارای بازده خوبی بودند. ویسکوزیته ذاتی آنها در محدوده g/dl 1/0-04/0 بوده و قابلیت انحلال در اکثر حلال های آلی از جمله nmp، dmf، ch2cl2، chcl3، پارا-دی اکسان را دارا می باشند جرم مولکولی پلی (3،4- اتیلن دی اکسی تیوفن- 2،5- دای ایل) پارا متوکسی بنزیلیدین و پلی(3،4-اتیلن دی اکسی تیوفن-2،5-دای ایل) پارا نیترو بنزیلیدین توسط تکنیک gpc اندازه گیری شد و (mn, mw) به ترتیب (5367، 4626) و (8486، 7411) و شاخص پراکندگی 16/1 و 14/1 گزارش شد. بررسی خواص حرارتی حاکی از پایداری حرارتی بالای این پلیمرها می باشد و مشاهده نشدن tg نشان دهنده ساختار صلب این پلیمرها می باشد. ساختار پلیمرهای سنتز شده توسط روش های 1h-nmr، ft-ir و همچنین آنالیز عنصری تائید گردید. بعلاوه درجه هیدروژن زدایی آنها از طریق داده های حاصل از طیف های 1h-nmr محاسبه گردید. باندگپ نوری و الکتروشیمیایی این پلیمرهای مزدوج توسط تکنیک های uv/vis و ولتامتری چرخه ای اندازه گیری شد و باندگپ نوریev 3/2-17/1 و باندگپ الکتروشیمیev 05/2-72/1 گزارش گردید. خواص رسانایی پلیمرها از طریق اندازه گیری اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی در شرایط قبل از دوپه شدن و بعد از دوپه شدن توسط بخارات ید مورد بررسی قرار گرفت. در قسمت دوم، پلی کاپرولاکتون زیست تخریب پذیر از طریق واکنش پلیمرشدن حلقه گشایی در حضور مایع های یونی با بازده بالا تهیه گردید و ساختار شیمیایی پلیمر حاصل توسط طیف های ft-ir و 1h-nmr مورد تائید قرار گرفت. در ادامه از این پلیمر جهت ارتقاء سطح کیفیت، مقاومت مکانیکی و کاهش خصلت آب دوستی نشاسته مورد استفاده قرار گرفت، به این ترتیب واکنش پلیمری شدن حلقه گشایی ?-کاپرولاکتون در حضور گروه های هیدروکسیل نشاسته به عنوان آغازگر و مایع های یونی به عنوان کاتالیست انجام گرفت، ساختار کوپلیمر نشاسته-پیوندشده-پلی کاپرولاکتون حاصل توسط طیف های ft-ir، 1h-nmr و تصاویر fe-sem شناسایی و تائید گردید. تصاویر fe-sem به طور واضح چسبندگی سطحی بین گرانول های نشاسته توسط زنجیرهای پلی کاپرولاکتون پیوند شده برر روی آن را نشان می دهد. کلمات کلیدی: مایع یونی، باندگپ، پلیمرهای مزدوج، پلی(4،3-اتیلن دی اکسی متین )ها، زیست تخریب پذیری، ?-کاپرولاکتون، نشاسته-پیوندشده-پلی کاپرولاکتون.

در قسمت اول این پروژه ی تحقیقاتی یکسری پلی هیدرازیدهای جدید حاوی گروه oh فنولی طی پلیمر شدن تراکمی منومر جدید 5-هیدروکسی ایزوفتالو هیدرازید و دی اسیدکلرایدهای مختلف سنتز شد. تأثیر عوامل مختلف از قبیل دما و زمان روی واکنش پلیمر شدن بررسی گردید و بهترین شرایط مورد استفاده قرار گرفت. ساختار شیمیایی پلیمرهای سنتزشده با روش های شناسایی از قبیلft-ir ،1h-nmr ، آنالیز عنصری، آنالیز حرارتی (tga)، xrd و fe-sem شناسایی گردید. پلیمرهای سنتز شده دارای بازده و ویسکوزیته خوبی بوده و حلالیت خوبی در حلال?های آلی و همچنین مقاومت حرارتی بالایی از خود نشان دادند. این پلیمرها به دلیل داشتن گروه های oh فنولی از نظر الکتروشیمیایی فعال هستند. بنابراین پلیمرها با روش های ولتامتری چرخه ای(cv) و امپدانس الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفتند. این پلیمرها قابلیت تبدیل به پلی اکسادیازول ها و پلی تریازول های سولفونه به منظور ساخت غشاء تبادل پروتون را دارند. در قسمت دوم این تحقیق یک پلی اکسادیازول سولفونه ی جدید از واکنش تراکمی منومر 5-هیدروکسی ایزوفتالک اسید به روش سولفونه شدن همزمان با سنتز تهیه شد. نمک سدیم این پلی اکسادیازول توانایی خارق العاده ای در جذب آب از خود نشان داد. بنابر این نمک پلیمر جدید جزو هیدروژل ها و ابر جاذب ها قرار گرفته و کاربرد های بسیاری را می توان برای آن برشمرد. سپس یک کوپلی اکسادیازول سولفونه ی جدید از واکنش تراکمی منومر 5-هیدروکسی ایزوفتالک اسید و یک دی اسید اتری به روش سولفونه شدن همزمان با سنتز تهیه شد. این کوپلیمر با روش های شناسایی از قبیل ft-ir، 1h-nmr، fe-sem و tga مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. کوپلیمر سنتز شده دارای بازده و ویسکوزیته ی خوبی بوده و به دلیل داشتن گروه?های انعطاف پذیر اتری در ساختار خود، حلالیت خوبی در حلال?های آلی از خود نشان داد. همچنین این کوپلیمر به دلیل ماهیت اکسادیازولی مقاومت حرارتی بالایی از خود نشان ‏داد. درجه ی سولفونه شدن و ظرفیت تبادل یون برای این کوپلیمر در حد مطلوبی قرار دارد. از این کوپلیمر یک غشاء با خواص خوب مکانیکی ساخته شد. اندازه گیری هدایت پروتون برای این غشاء نشان داد که غشاء از هدایت پروتون خوبی برخوردار است. از آنجا که این غشاء خواص مکانیکی و مقاومت حرارتی بسیار خوبی دارد، هدایت پروتون مناسبی دارد و زمان و هزینه ی کمی برای تولید نیاز دارد می تواند به عنوان غشاء تبادل پروتون در پیل سوختی غشاء تبادل پروتون مورد استفاده قرار گیرد.

با توجه به افزایش ظرفیت تولید و مصرف فیلم های پلی اتیلنی در ایران، نیاز به تخریب یا دفع پسمانده های این محصول پلیمری به روش هایی که به محیط زیست آسیب نرساند احساس می شود. در این پژوهش به بررسی و مطالعه تخریب اکسایش نوری فیلم های پلی اتیلن سبک به کمک اکساننده های غیرفلزی مانند دی فنیل کربنات و مشتق های آن و همچنین کبالت استئارات پرداخته شده است. مشتق های دی فنیل کربنات شامل 4،4- دی کلرو دی فنیل کربنات، 4،4- دی نیترو دی فنیل کربنات، 4،4- دی هیدروکسی دی فنیل کربنات و 4،4- دی متوکسی دی فنیل کربنات است. مشتق های دی فنیل کربنات با جانشین کردن گروه فنول استخلافی بر روی دی فنیل کربنات در فاز آبی سنتز شدند. گروه فنولی به کار رفته جهت سنتز هر یک از مشتق های به ترتیب 4-کلرو فنول، 4-نیترو فنول، هیدروکینون و 4-متوکسی فنول بود. دی فنیل کربنات و مشتق های آن در درصد های وزنی %1/0 ، %3/0 و %5/0 به پلی اتیلن سبک افزوده شدند سپس از آنها فیلم هایی با ضخامت 7 ±70 میکرومتر تهیه شد. فیلم های حاوی اکساننده و فاقد اکساننده (نمونه شاهد) تحت پرتو ماوراءبنفش توسط لامپ uv-a قرار گرفت. قبل از پرتودهی و پس از گذشت 50 ، 100،150 و 200 ساعت از پرتودهی بر روی تمام نمونه ها آزمون های وزن سنجی، ft-ir، کشش، سنجش دانسیته و سنجش ویسکوزیته انجام شد. نتایج آزمون ها نشان داد که تمام نمونه های حاوی اکساننده ها نسبت به نمونه فاقد اکساننده نرخ تخریب بیشتری دارند اما اثرگذاری آنها بر روی نرخ اکسایش یکسان نیست و همچنین افزایش درصد اکساننده ها نیز نرخ تخریب را افزایش می دهد. در بین اکساننده های غیرفلزی 4،4- دی نیترو دی فنیل کربنات بیشترین اثرگذاری را بر روی نرخ تخریب دارد، به طوری که برای نمونه حاوی %5/0 از این اکساننده شاخص کربونیل و تعداد برش زنجیر پس از گذشت 200 ساعت به ترتیب برابر 24/21 و 55/2 است در حالی که این مشخصه ها برای نمونه فاقد اکساننده به ترتیب 83/2 و 092/0 است. سپس اثر اختلاط بهترین نمونه، 4،4- دی نیترو دی فنیل کربنات، با کبالت استئارات بررسی شد. سه نمونه تهیه شد که هر سه حاوی %1/0 کبالت استئارات و درصد های متفاوت (%0 ، %1/0 و %5/0) از 4،4- دی-نیترو دی فنیل کربنات بود. آزمون های مشابه به آزمون های انجام شده بر روی نمونه های حاوی اکساننده های غیرفلزی بر روی این نمونه ها انجام شد. شاخص کربونیل نمونه های حاوی %1/0 کبالت استئارات و %0 ، %1/0 و %5/0 از 4،4- دی نیترو دی فنیل کربنات پس از گذشت 200 ساعت پرتودهی به ترتیب 07/15 ، 47/18 و 17/27 است و تعداد برش در هر زنجیر به ترتیب 73/1 ، 96/1 و 96/2 است. نتایج آزمون ها نشان داد که کبالت استئارات نسبت به 4،4- دی نیترو دی فنیل کربنات اثر بیشتری بر روی تخریب نوری پلی اتیلن سبک دارد. همچنین افزودن 4،4- دی نیترو دی فنیل کربنات به همراه کبالت استئارات به پلی اتیلن سبک، نرخ تخریب را نسبت به افزودن هر یک از آنها به تنهایی بیشتر افزایش می دهد

در این پروژه تحقیقاتی، دی آمین های 1،4-بیس (5-آمینو-1-هیدروژن-بنزایمیدازول-2-ایل) بنزن (a3) و 1،3-بیس (5-آمینو-1-هیدروژن- بنزایمیدازول-2- ایل) بنزن (b3) به عنوان دو منومر از واکنش بین 1،2- فنیل دی آمین و ترفتالیک یا ایزوفتالیک اسید، تهیه شدند. سپس یک سری پلی آمید جدید بر پایه بنزایمیدازول از واکنش تراکمی دی آمین های جدید سنتز شده و دی اسیدکلرایدهای مختلف سنتز گردید. اثر برخی از متغیرهای واکنش بر ویژگی های پلیمر مورد مطالعه قرار گرفت. هم چنین، یک سری پلی ایمید جدید بر پایه بنزایمیدازول از واکنش تراکمی محلول دی آمین های جدید سنتز شده و پیروملتیک دی انیدرید سنتز گردید.دربخش دیگر پروژه، یکی از پلی آمیدهای تهیه شده که دارای انحلال پذیری بهتری نسبت به سایر پلیمرها بود، انتخاب شد و با فلزات مس و نقره به روش سل ژل کمپلکس شد و سپس فلزات کمپلکس شده با پلیمر، احیاء گردید و نانوکامپوزیت های جدید سنتز گردید.در بخش آخر، به منظور بهبود بخشیدن به پراکندگی نانوذرات zno در ماتریس پلیمری، سطح نانوذرات zno با عامل جفت کننده سایلان دار (گاما-آمینوپروپیل تری اتوکسی سایلان، kh550) اصلاح شده و با یکی از پلیمرهای تهیه شده واکنش داده شد. نانوکامپوزیت های پلی(آمید-بنزایمیدازول)/اکسیدروی جدید با اضافه کردن درصدهای مختلف zno به ماتریس پلیمری با استفاده از التراسونیک به عنوان یک روش ساده و ارزان تهیه گردیدند

در بخش اول این پروژه ی تحقیقاتی پلی ایمیدوسولفید جدید با استفاده از پلیمر شدن تراکمی افزایشی مایکل منومر بیسمالیمید سنتز شده حاوی گروه آویزان اسیدی و دی تیول آلیفاتیک، تهیه شد. واکنش پلیمر شدن در زمان های مختلف انجام شد و با توجه به بازده و ویسکوزیته های بدست آمده، بهترین شرایط مورد استفاده قرار گرفت. ساختار شیمیایی پلیمر تهیه شده با روش های شناسایی از قبیلft-ir ،1h-nmr ، آنالیز عنصری، آنالیز حرارتی (tga) و xrd شناسایی شد. پلیمر سنتز شده دارای بازده و ویسکوزیته خوبی بوده و حلالیت خوبی در حلال?های آلی از خود نشان داد. این پلیمر به دلیل داشتن گروه کربوکسیلیک اسید آویزان و امکان یونیزاسیون گروه اسیدی و تشکیل بار منفی در ساختار پلیمر، قابلیت تهیه نانوکامپوزیت پلیمری با استفاده از کاتیون های فلزاتی از قبیل نقره را دارا می باشد. به همین منظور در ادامه، پلیمر تهیه شده با نمک نقره به روش سل ژل واکنش داده و سپس یون های نقره با استفاده از معرف کاهنده سدیم بورهیدرات احیاء شده و نانوکامپوزیت جدید نقره/ پلی ایمیدوسولفید سنتز شد. ساختار شیمیایی نانوکامپوزیت تهیه شده با روش های ft-ir ، uv-vis، xrd، fe-sem/edx، tem و آنالیز حرارتی (tga) مورد بررسی قرار گرفت. از آنجایی که نانوکامپوزیت تهیه شده دارای نانوذرات نقره می باشد، خواص ضد باکتری این نانوکامپوزیت نیز بررسی شد. در بخش دوم این پروژه پلی اترسولفون های آروماتیک جدید حاوی گروه های سولفونیک اسید با قابلیت تبادل پروتون جهت استفاده درپیل سوختی بعنوان غشاء با استفاده از واکنش جانشینی آروماتیک مونومر سولفونه شده در شرایط دمای بالا تهیه شد. در تهیه این کوپلیمرها علاوه بر مونومر سولفونه شده از مونومر حاوی گروه کربوکسیلیک اسید به منظور افزایش ظرفیت تبادل پروتون، استفاده شد. ساختار شیمیایی کوپلیمرهای تهیه شده با روش های شناسایی از قبیل ft-ir، 1h-nmr، آنالیز عنصری و tga مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. کوپلیمرهای سنتز شده دارای بازده بالا و ویسکوزیته ی نسبتا ًپائینی بوده و حلالیت خوبی در حلال?های آلی از خود نشان می دهند. نمک سدیم این کوپلیمرها در آب حل می شود. نتایج تیتراسیون ph متری کوپلیمرها ظرفیت تبادل پروتون مطلوبی را نشان داد که می تواند کاندیدای خوبی برای استفاده در ساخت غشاء پیل سوختی باشد.

در بخش نخست این پژوهش ابتدا مونومر 6,3-دی ایزوبوتیل-2،5-دی کتوپیپرازین (dibdkp) سنتز و به روشهای ftir و hnmr شناسایی شد. سپس یکسری پلی (اتر- اوره- یورتان) های (peuu) جدید بر پایه dibdkp، 4 ,4- متیلن - بیس (4- فنیل ایزوسیانات) (mdi)، پلی تترا هیدروفوران (pthf) با وزن ملکولی1000 یا پلی اتیلن گلیکول (peg) با وزن ملکولی1000 به روش دو مرحله ای، در حلالnmp حاوی یک درصد وزنی licl تحت گرمادهی در حمام روغن سنتز شد. شرایط واکنش از نظر دما و زمان و ترتیب اضافه کردن اجزا واکنش بهینه شد. پلیمرهای حاصل دارای ویسکوزیته dl/g 48/0-14/0 بودند. روش های ftir و hnmr برای شناسایی و مطالعه آنها استفاده شد. آنالیز xrd، پلیمر بر پایهpthf را بلورین تر ( 48%) از پلیمر بر پایه peg (17% ) نشان می دهد. در بخش دوم، بیونانوکامپوزیت های پلی یورتان/خاک رس به روش پلیمر شدن درجا با استفاده از دو روش هیبرید پلی ال یا هیبرید پیش پلیمر تهیه شدند. مورفولوژی نانوکامپوزیت ها با استفاده از xrd و fe-sem مطالعه شد. خواص نانوکامپوزیت ها با پلیمرهای مربوطه توسط روش های ftir، xrd، tga، و dsc مقایسه شد. اثر نوع پلی ال و روش تهیه هیبرید بر ویژگیهای گرمایی و درصد بلورینگی نانوکامپوزیت ها نیز مورد مطالعه قرار گرفت. طیف xrd نانوکامپوزیت نشان میدهد که پیک مربوط به خاک رس پس از تشکیل نانوکامپوزیت ناپدید شده است، که این دلالت بر تشکیل ساختار ورقه ای دارد. تصاویر fe-semنیز نشان میدهند که لایه های سیلیکاتی خاک رس کاملا" از هم جدا شده اند. نانوکامپوزیت حاویpthf1000 پایداری گرمایی اولیه بیشتری نسبت به نانوکامپوزیت حاوی peg1000 دارد. پایداری گرمایی نانوکامپوزیت تهیه شده به روش هیبرید پلی ال تقریبا" مشابه با نانوکامپوزیت تهیه شده به روش هیبرید پیش پلیمر می باشد. در بخش سوم، میزان زیست تخریب پذیری پلیمرها و نانوکامپوزیت ها در محیط آب رودخانه زاینده رود، لجن فعال و خاک غنی از کودگیاهی مطالعه شد. میزان تخریب با روشهای سنجش افت وزن با زمان، مشاهده تغییرات ظاهری با زمان و مطالعه سطح به وسیله sem، ft-ir، xrd و بررسی رفتارگرمایی قبل و بعد از تخریب، دنبال شد. اثر نوع پلی ال، روش تهیه هیبرید، و اثر تشکیل نانوکامپوزیت در مقایسه با پلیمر خالص در میزان تخریب پذیری و تغییر در ویژگیهای گرمایی، فیزیکی و درصد بلورینگی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. براساس نتایج افت وزن و xrd میزان تخریب در نانوکامپوزیت های بر پایه peg به دلیل آبدوستی بیشتر و بلورینگی کمتر، از نانوکامپوزیت های بر پایه pthf بیشتر میباشد. میزان افت وزن و بلورینگی در نانوکامپوزیت تهیه شده به روش هیبرید پلی ال بیشتر از نانوکامپوزیت تهیه شده به روش هیبرید پیش پلیمر می باشد. میزان افت وزن و کاهش بلورینگی پس از تخریب در نمونه های نانوکامپوزیتی بیشتر از پلیمر خالص می باشد.

در طی این پروژه تحقیقاتی، یک سری پلی(آمید-ایمید)های فعال نوری و زیست تخریب پذیر جدید بر پایه آمینو اسیدهای مختلف سنتز شدند. بدین منظور ابتدا با استفاده از ترکیبات تری‎ملیتیک انیدرید و آمینواسیدهای s-والین، l-لوسین، l-متیونین وl -ایزولوسین دی اسید های فعال نوری سنتز شدند. سپس دی نیترو تهیه شده از 2-آمینوتیازول و 3،5-دی نیترو بنزوئیل کلراید توسط کاتالیزور آهن اکسید هیدروکسید و هیدرازین منو هیدرات کاهش یافته و دی آمین آروماتیک تشکیل می شود. در نهایت دی اسید های تهیه شده با دی آمین آروماتیک 3،5-دی آمینو-n-(تیازول-2-ایل)بنزامید از طریق پلیمرشدن تراکمی مستقیم با استفاده از معرف متراکم کننده تترابوتیل آمونیوم بروماید و تری‎فنیل فسفیت واکنش داده شدند. پلیمرهای به دست آمده راندمان و پایداری حرارتی خوبی را نشان می دهند و گرانروی ذاتی آنها در محدوده dl/g 38/0-28/0 می باشد. ساختار شیمیایی برخی از پلیمرهای تهیه شده با استفاده از تکنیک های طیف سنجی ft-ir و h-nmr1،c-nmr13، xrd و آنالیز عنصری شناسایی گردید. خواص حرارتی پلیمرها نیز با استفاده از آنالیز حرارتی tga مطالعه و مورفولوژی آنها توسط fe-sem بررسی شد. در بخش دیگر پروژه نانوکامپوزیت های حاوی نانوذرات آبدوست tio2 تهیه شدند. برای سازگاری با ماتریس پلیمری، این نانوذرات با معرفkh550 اصلاح شد و سپس نانوکامپوزیت های pai/tio2 با استفاده از امواج فراصوت تهیه شدند. نانوکامپوزیت-های تهیه شده، با استفاده از روش های شناسایی مختلفی چون طیف سنجی ft-ir، xrd و مورفولوژی آنها توسط fe-sem و tem مورد بررسی قرار گرفت. خواص حرارتی نانوکامپوزیت های تهیه شده به کمک تکنیک tga مطالعه گردید و نتایج نشان داد که خواص حرارتی نانوکامپوزیت ها در حضور نانو ذرات tio2 بهبود پیدا کرده است. نتایج fe-sem و tem نیز نشان دادند که نانوذرات tio2 به طور یکنواخت در ماتریس پلیمر پراکنده شده اند. در بخش آخر خواص بیولوژیکی و زیست تخریب پذیری پلیمرهای سنتز شده بررسی شد.

in this project, 4,4?-methylenebis(3-chloro-2,6-diethyl trimellitimidobenzene) as a diacid, was prepared by the reaction of trimellitic anhydride (tma) with 4,4?-methylenebis(3-chloro-2,6-diethylaniline) (mcdea). the novel poly(amide-imide) (pai) was synthesized from the reaction of 4,4?-methylenebis(3-chloro-2,6-diethyl trimellitimidobenzene) as a diacid with mcdea under green condition using molten tetra-n-butylammonium bromide (tbab) and triphenylphosphite (tpp). thus one equimolar of synthesized diacid with one equimolar of mcdea was reacted at 120 °c for 12 h. the viscous reaction mixture was cooled to room temperature, and then the resulting mixture was dropped into the 20 ml of methanol to obtain polymer. the resulting pai exhibited good yield, high thermal stability with inherent viscosity 0.48 dl/g and is soluble in polar aprotic solvents. the synthetic polymer was characterized by ft-ir, 1h-nmr, elemental, thermogravimetric analysis (tga) techniques, x-ray diffraction (xrd) and field emission scanning electron microscopy (fe-sem). nanoparticles (nps) are an essential material for science and technology for instance in materials, medicals, and cosmetics. controlling the dispersion of nps is necessary to control the properties of the final products. therefore the surface modification of nps is done by many techniques. the surface modification of tio2 nps using silane coupling agent (?-aminopropyltriethoxyl silane, kh550) and preparation of novel poly(amide-imide)/tio2 nanocomposites (pai/tio2 ncs) by embedding of different tio2 nps contents into polymer matrix were performed via ultrasonic method as a facial and inexpensive route. the resulting ncs were characterized by ft-ir, xrd, tga, fe-sem and transmission electron microscopy (tem). in the next part of the project, the surface of nano-tio2 was modi?ed using bioactive diacids such as n-trimellitylimido-l-valine, n-trimellitylimido-l-leucine, n-trimellitylimido-l-alanine and n-trimellitylimido-l-methionine. for surface modi?cation of tio2 nps by diacid, tio2 nps and 15 weight percentage of diacid (as modifier) were added into methanol and were mixed at room temperature for 24 h under stirring, then the mixture of nps and diacid was irradiated under ultrasonic irradiation for 30 min. the modified tio2 nps was characterized by ft-ir, xrd, fe-sem, tem and tga. these analyses confirmed that, this modi?cation process at room temperature was possible. the binding forms of a carboxylic group on tio2 may be in numerous ways, including simple adsorption (hydrogen bonding) and chemical adsorption (ester linkage). because of these bonds between nps and diacid, agglomeration of nps is extensively reduced and the hydrophobicity of the surface of nanosized tio2 is obviously enhanced. the result of xrd showed that, the modi?cation of tio2 nps by diacid does not cause any alter in their peak positions compared with the pure tio2. finally novel pai/tio2 ncs were prepared by embedding of different tio2 nps contents into polymer matrix via ultrasonic method. chiral pai as a source of polymer matrix was synthesized by direct polycondensation reaction of n-trimellitylimido-l-valine with diaminediphenylsulphone in the presence of tpp and the tbab. the resulting ncs were characterized by ft-ir, xrd, tga, fe-sem and tem. the modified nps might be dispersed absolutely and will combine with pai via the h-bonding of c=o and oh groups of diacids with –nh, c=o and so2 groups inدر این پروژه تحقیقاتی، دی اسید 4،4-متیلن بیس(3-کلرو-2،6-دی اتیل تری ملیتیل ایمیدوبنزن) به عنوان مونومر از واکنش بین تری-ملتیک انیدرید و (4،4-متیلن بیس(3-کلرو-2،6-دی اتیل آنیلین)، تهیه شد. سپس پلی(آمید-ایمید) جدید از واکنش تراکمی دی اسید جدید سنتز شده و دی آمین تجاری 4،4-متیلن بیس(3-کلرو-2،6-دی اتیل آنیلین) در حضور تترابوتیل آمونیوم برومید و تری فنیل فسفات سنتز گردید. پلیمر به دست آمده بازده خوبی را نشان می دهد و ویسکوزیته ذاتی آن dl/g 48/0 می باشد. این پلیمر، دارای حلالیت بسیار خوبی در حلال?های آلی قطبی بدون پروتون می باشد. ساختار شیمیایی پلیمر سنتزشده با روش های شناسایی از قبیلft-ir ،h-nmr 1، آنالیز عنصری، آنالیز حرارتی (tga) و xrd شناسایی گردید. سپس سطح نانوذرات 2tio توسط عامل جفت کننده گاما آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان (kh550) اصلاح گردید و نانوکامپوزیت های پلی(آمید-ایمید)/تیتانیم دی اکسید جدید با اضافه کردن درصدهای مختلف 2tio به ماتریس پلیمری با استفاده از التراسونیک به عنوان یک روش ساده و ارزان تهیه گردیدند. نانوکامپوزیت های تهیه شده با استفاده از روش های مختلفی مانند طیف سنجی ft-ir، xrd، fe-sem، tem و tgaبررسی شد. در بخش دوم، به منظور بهبود پراکندگی نانوذرات 2tio در ماتریس پلیمری، سطح نانوذرات 2tio توسط دی اسید اصلاح گردید و نانوذرات اصلاح شده توسط ft-ir، xrd، fe-sem، tem و tga شناسایی شد. در بخش سوم، ابتدا پلی(آمید-ایمید) فعال نوری از واکنش بین دی اسید n-تری ملیتیل ایمیدو-l-والین و دی آمین آروماتیک 4،4-دی آمینودی فنیل سولفون تهیه شد و سپس نانوکامپوزیت های پلی(آمید-ایمید)/ تیتانیم دی اکسید جدید با اضافه کردن درصدهای مختلف 2tio اصلاح شده توسط دی اسید به پلی(آمید-ایمید) فعال نوری با استفاده از امواج فراصوت تهیه گردیدند. نانوکامپوزیت های تهیه شده با استفاده از روش های مختلفی چون طیف سنجی ft-ir، xrd و مورفولوژی آن ها توسط fe-sem و tem بررسی شد. نتایج fe-sem و tem نشان داده اند که نانوذرات 2tio به طور یکنواخت در ماتریس پلیمر پراکنده شده اند. خواص حرارتی نانوکامپوزیت ها نیز توسط tga بررسی گردید. نتایج tgaنشان داد که خواص حرارتی نانوکامپوزیت ها با افزایش مقدار نانوذرات بهبود پیدا کرده است. pai. also the fe-sem and tem results indicated that the tio2 particles were dispersed homogenously in nano scale in pai matrix.

مطالعه انجام شده جهت بررسی توزیع خاکدانه ای آنزیم های اوره آز، ال- گلوتامیناز و ال- آسپاراژیناز در سه اکوسیستم جنگل گیسوم، جنگل بلوط دلورا و مرتع حنا هر کدام با دو مدیریت و کاربری اراضی متفاوت صورت گرفته است. به همین جهت خاکدانه ها به روش الک تر در گروه های 2<، 2- 1، 1- 5/0، 5/0- 25/0، 25/0- 1/0 میلی متر جداسازی شدند. در هر کلاس خاکدانه ای فعالیت سه آنزیم مورد نظر و کربن آلی اندازه گیری شد. همچنین کسر جرمی خاکدانه ها در هر کاربری محاسبه شد، سپس اعداد به دست آمده از اندازه گیری هر پارامتر پس از اعمال کسر جرمی محاسبه شد. نتایج نشان داد در جنگل گیسوم هر دو پوشش کاج وافرا از شرایط خاکدانه سازی یکسانی برخوردارند و فعالیت دو آنزیم ال- گلوتامیناز و اوره آز در دو کاربری تفاوت معنی داری نشان نمی دهد، اما فعالیت آنزیم ال- آسپاراژیناز در کاربری افرا بیش تر از کاج است در عوض جنگل کاج نسبت به جنگل افرا دارای مقدار کربن آلی بیش تری است. در مرتع حنا، در هر دو مرحله جداسازی خاکدانه، مرتع قرق دارای بیش ترین فعالیت آنزیمی و کربن آلی است. پس از جداسازی خاکدانه، با افزایش اندازه خاکدانه فعالیت دو آنزیم اوره آز و ال- آسپاراژیناز افزایش می یابد و فعالیت ال- گلوتامیناز کاهش می یابد. پس از اعمال کسر جرمی ، فعالیت هر سه آنزیم و کربن آلی در خاکدانه 5/0- 25/0 میلی متر بیش تر از دیگر گروه ها است. در جنگل بلوط طبیعی فعالیت هر سه آنزیم و کربن آلی بیش تر از جنگل تخریب شده است. پس از جداسازی خاکدانه فعالیت آنزیم ها و کربن آلی در خاکدانه های 25/0- 1 بیش از دیگر گروه ها است. پس از اعمال کسر جرمی، با افزایش اندازه خاکدانه، فعالیت آنزیم ها و کربن آلی افزایش نشان می دهد. محاسبه پارامتر های سینتیکی در جنگل دلورا نشان داد که km و vmax با کربن آلی به شدت همبستگی دارند. مقدار km بعد از جداسازی خاکدانه در دو کاربری تفاوتی نشان نمی دهد، اما پس از اعمال کسر جرمی در جنگل بلوط طبیعی بیش تر کاربری تخریب شده است. پس از جداسازی خاکدانه مقدار km در خاکدانه های 1- 2 و 25/0- 1/0 میلی متر بیش از دیگر گروه ها است. مقدار vmax نیز در هر دو مرحله جداسازی در کاربری جنگل طبیعی بیش تر است. پس از جداسازی خاکدانه بیش ترین مقدار vmax در خاکدانه 1-2 میلی متر دیده شد. اما پس از اعمال کسر جرمی هر دو پارامتر سینتیکی با افزایش اندازه خاکدانه، افزایش می یابند.

در طی این پروژه ی تحقیقاتی، به منظور تهیه ی سالفن های مورد نظر، ابتدا 2، 3-فنازین دی آمین، مطابق با روش های موجود در مرجع سنتز و شناسایی شد. سپس در نتیجه واکنش دی آمین با دو ترکیب آلدهیدی (سالیسیل آلدهید و 3، 5- دی ترسیوبوتیل -2- هیدروکسی بنزآلدهید) سالفن های مربوطه سنتز و با تکنیک-های ft-ir و 1hnmr شناسایی شدند، سالفن های حاوی فلزات کبالت (ii)، نیکل (ii) و روی (ii) نیز طی یک مرحله واکنش، از 3، 5 دی ترسیوبوتیل-2- هیدروکسی-بنزآلدهید با دی آمین در حضور استات این فلزات تهیه و با تکنیک های ft-ir, uv-vis, 1hnmr بررسی و شناسایی شد. واکنش اکسایش الکل ها در حلال تولوئن و در حضور سالفن حاوی نیکل کاتالیز شد. به علاوه در این پایان نامه، لیگاند 4-no2-pcyd و کمپلکس وانادیم (iv) با این لیگاند سنتز شد. واژه های کلیدی : 2، 3-فنازین دی آمین، کبالت (ii)، نیکل (ii) و روی (ii)، کاتالیزوری اکسایش الکل.

در قسمت اول این پروژه ی تحقیقاتی دی آمین جدید 6،2-بیس (5-آمینو-1-هیدروژن-بنزایمیدازول-2-ایل) پیریدین، از واکنش بین پیریدین 6،2-دی کربوکسیلیک اسید و 2،1-فنیلن دی آمین، نیتره کردن ترکیب حاصل و سپس احیاء توسط هیدرازین تهیه شد و با روش های طیف سنجی ft-ir، 1h-nmr و 13c-nmr شناسایی شد. سپس یکسری پلی (بنزایمیدازول-آمید)های جدید حاوی گروه های بنزایمیدازول طی پلیمر شدن تراکمی منومر جدید 6،2-بیس (5-آمینو-1-هیدروژن-بنزایمیدازول-2-ایل) پیریدین و دی اسیدهای تجاری مختلف سنتز شد. تأثیر عوامل مختلف از قبیل زمان و مقدار تری فنیل فسفیت (عامل متراکم کننده) روی واکنش پلیمر شدن بررسی گردید و بهترین شرایط مورد استفاده قرار گرفت. ساختار شیمیایی پلیمرهای سنتزشده با روش های شناسایی از قبیلft-ir ،1h-nmr ، آنالیز عنصری، آنالیز حرارتی (tga)، xrd و fe-sem شناسایی گردید. پلیمرهای سنتز شده دارای بازده و ویسکوزیته خوبی بوده و همچنین مقاومت حرارتی بالایی از خود نشان دادند. این پلیمرها حلالیت خوبی در حلال?های آلی قطبی بدون پروتون مانند n,n-دی متیل استامید، n-متیل پیرولیدون و دی متیل سولفوکسید نشان دادند. این پلیمرها به دلیل وجود گروه های بیس (بنزایمیدازول) حاوی پیریدین توانایی تشکیل کمپلکس با فلزات مختلف را دارند. با توجه به این ویژگی در بخش دوم این پروژه یکی از پلیمرهایی که حلالیت بهتری را نسبت به سایر پلیمرها نشان داده بود انتخاب شد و کمپلکس آن با فلزات کبالت و نیکل تهیه شد. سپس فلزات کمپلکس شده، در ساختار پلیمر احیا شد و نانوکامپوزیت های مربوطه تهیه شد. نانوکامپوزیت های تهیه شده با روش های شناسایی از قبیل ft-ir، tga، xrd، fe-sem، tem، edx و uv-vis شناسایی شدند. نتایج مربوط به بررسی مورفولوژی نانوکامپوزیت ها تایید کردند که ذرات فلز با اندازه نانومتری و بدون هیچگونه تجمع در بستر پلیمر توزیع شده اند. این توزیع متناسب نانوذرات در بستر پلیمر باعث افزایش مساحت سطح فلز می شود که ویژگی بسیار مهمی در زمینه کاتالیست ها محسوب می شود و انتظار می رود که نانوکامپوزیت های تهیه شده توانایی کاتالیستی مناسبی داشته باشد. در بخش سوم این پروژه با توجه به این توزیع مناسب نانوذرات در بستر پلیمر فعالیت کاتالیستی این نانوکامپوزیت ها بررسی شد. نانوکامپوزت نیکل به عنوان کتالیست در واکنش احیا استایرن در حضور هیدرازین استفاده شد و پیشرفت واکنش توسط کروماتوگرافی گازی بررسی شد. نتایج حاصل از این واکنش با کارهای مشابه مقایسه شد و این مقایسه تایید کرد که نانوکامپوزیت مربوطه فعالیت کاتالیستی بسیار خوبی را نشان داد. نانوکامپوزیت کبالت نیز در واکنش اکسایش اتیل بنزن در حضور ترشیو بوتیل هیدرو پروکسید به عنوان کاتالیست مورد استفاده قرار گرفت. پیشرفت واکنش توسط کروماتوگرافی گازی بررسی شد و نتایج حاصل با نتایج کارهای مشابه مقایسه شد که این مقایسه عملکرد مناسب این نانوکامپوزیت را تایید کرد.

در طی این پروژه تحقیقاتی، یک سری ماکروسیکل های [2+2] فلز دار وماکروسیکل [2+2] بدون فلزجدید با ساختار آزو و دارای خاصیت فلورسانس بر پایه دی آلدهید جدید (? ،??)-1،3-فنیلن بیس(دیازون -1،2-دی ایل))بیس (2-هیدروکسی بنزآلدهید) (?0) و همچنین سالفن های جدید از خانواده جاکوبسن به صورت دو ساختار یکی حاوی فلز منگنز(iii )(61) و دیگری بدون فلز(59)، همراه با جامدات یونی مربوط به آنها سنتز و شناسایی شده و برخی خواص آنها، مورد مطالعه قرار گرفتند. در بخش اول این پروژه، به منظور سنتز ماکروسیکل های [2+2] ابتدا دی آلدهید ? ، ??)-1، 3-فنیلن بیس(دیازون -1، 2-دی ایل))بیس (2-هیدروکسی بنزآلدهید) (?0) از واکنش 1،3-فنیلن دی آمین و سالسیل آلدهید، تحت شرایط ملایم تهیه شد و ساختار آن با استفاده از تکنیکهای ft-ir ، hnmr1،cnmr13،آنالیز عنصری وآنالیز جرمی maldi شناسایی و تأیید شد. در مرحله بعدی از واکنش دی آلدهید(50) با 1، 2-فنیلن دی آمین در حضور نمکهای فلزی ماکروسیکل های [2+2] حاوی فلز تهیه شدند و ساختار و خواص آنها با استفاده از تکنیکهای ft-ir، hnmr 1،آنالیز عنصری، uv-vis و فلورسانس شناسایی و بررسی شدند. در بخش دوم، به منظور تهیه سالفن های جدید، ابتدا دی آمین، 2،3-فنازین دی آمین (?6) مطابق با روش موجود در مرجع سنتز و شناسایی شد. سپس در نتیجه واکنش دی آمین(56) با دو ترکیب آلدهیدی( سالسیل آلدهید و 3،?-دی ترسیو بوتیل-2-هیدروکسی بنزآلدهید) سالفن های مربوطه سنتز شده وبا تکنیکهای ft-ir وhnmr 1 شناسایی شدند. سالفن حاوی فلز منگنز (iii )(61) نیز طی دو مرحله واکنش (اول سنتز سالفن حاوی فلز منگنز (ii) (60) از واکنش 3،?-دی ترسیو بوتیل-2-هیدروکسی بنزآلدهید با دی آمین (56) در حضور استات منگنز(ii ) و سپس اکسیداسیون ترکیب حاصله ) در یک ظرف تهیه شد و جذب uv-vis آن بررسی شد. جامدات یونی (62) و(63) مشتق شده از سالفن های مربوطه نیز از واکنش متیل یدید با ترکیبات سالفن(59) و(61)، سنتز و شناسایی شدند. سالفن های حاوی منگنز(iii ) و جامدات یونی مربوط به آنها، به عنوان کاتالیزور در سنتز ترکیبات اپوکسیدی از آلکنهای مربوطه، کاربرد دارند. واکنش اپوکسیدشدن استایرن در حضور سالفن (61) و جامد یونی آن (63) در حضور محلول (30%) h2o2 و در حلال اسید استیک انجام شد .

در قسمت اول این پروژه، یک سری پلی بنزایمیدازول حاوی گروه پیریدینی و یک سری دیگر حاوی گروه فنلی، طی پلیمری شدن تراکمی مونومر تترا آمین 4،4- اکسی بیس (بنزن- 1، 2- دی-آمین ) با دی اسیدهای پیریدین 2،6-دی کربوکسیلیک و 5-هیدروکسی ایزوفتالیک اسید سنتز شد، که پلی بنزایمیدازول حاصل از دی اسید فنلی میزان هدایت بیشتری نسبت به پلی بنزایمیدازول حاوی گروه پیریدینی داشت. بررسی ها نشان داد که این امر به دلیل قرار گرفتن گروه های فسفونیک اسید، روی حلقه بنزایمیدازولی فعال حاوی گروه فنلی بوده که به صورت پیوند کووالانسی روی حلقه دی اسید قرار گرفته است. در ادامه پروژه هیدروژن گروه فنلی و هیدروژن گروه بنزایمیدازولی توسط سدیم هیدرید جدا شد و با مونومر 3،3-دی سولفونه-4،4-دی کلرو فنیل سولفون واکنش داده و به صورت گروه آویزان روی زنجیره پلیمری قرار گرفت. تمامی مواد سنتز شده به صورت مرحله به مرحله توسط آنالیزهای ft-ir، 1h-nmr، آنالیز عنصری و آنالیز حرارتی (tga) شناسایی گردیدند. بررسی های بیشتر نشان داد که این گروه های سولفونه آویزان توانایی هدایت پروتون در غشاهای تبادل یونی را افزایش می دهند. اندازه گیری ها نشان داد که هدایت پروتونی در این غشاء به دلیل تجمع گروه های سولفونه و فسفونیک اسید روی ساختار پلیمر نسبت به گونه های مشابه بسیار بیشتر بوده است. در قسمت دوم این پروژه، دی آمین سنتز شده حاوی گروه های بنزایمیدازولی را با دی انیدریدهای متفاوت واکنش داده و پلی( بنزایمیدازول-ایمید)های جدیدی تهیه شدند که از هدایت خوبی برخوردار بوده وجهت افزایش هدایت در این پلیمرها هیدروژن-های بنزایمیدازولی با سدیم هیدرید جدا شد و با سولتون وارد واکنش شد. به این طریق نوع دیگری از گروه های آویزان سولفونه روی زنجیره پلیمری قرار گرفت که این خود باعث افزایش هدایت غشاء تا حد هدایت نفیون گردید. این کوپلیمرها با روش های شناسایی از قبیل ft-ir، 1h-nmr، آنالیز عنصری، آنالیز حرارتی (tga) مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت.

با گسترش روز افزون فعالیت های صنعتی از یک سو و عدم رعایت الزامات زیست محیطی از سوی دیگرسبب شده است تا در دهه های اخیر مقادیر قابل ملاحظه ای از آلاینده های هیدروکربنی به وسیله عواملی نظیر دفع و تخلیه نامناسب فاضلاب هاو پسماندهای مراکز صنعتی، پخش آلاینده ها توسط نیروگاه ها، تصادف تانکرها و نفت کش ها و موارد دیگر، وارد محیط زیست، مخصوصاً محیط های آبی شوند. در میان روش های فیزیکی جذب به علت راندمان ببیشتر مورد توجه می باشد. برای انتخاب جاذب مناسب، مهمتر ین فاکتورهایی که باید در نظر گرفته شوند عمدتا شامل ظرفیت بالای جذب نفت، جذب کمتر آب و قابلیت استفاده ی مجدد و هزینه ی کمتر می باشد . جاذب های آلی سنتزی نظیر اسفنج پلی یورتان، نانولوله ی کربنی و کربن فعال از جمله جاذب های آلی سنتزی هستند که به علت ساختار متخلخل دارای ظرفیت بالای جذب هستند ولی راندمان نامناسبی داشته و لذا نیاز به اصلاحات ساختاری و سطحی دارند. در این پروژه برای افزایش ظرفیت جذب نفت توسط اسفنج پلی یورتان و بهبود خواص آبگریزی و چربی دوستی آن، مقادیر مختلف کربن فعال و نانولوله ی کربنی چند دیواره ی کربوکسیلیک(0.5، 1، 2 و 3 درصد وزنی) برروی سطح اسفنج پیوند داده شد. مشخصه یابی جاذب های حاصل با استفاده از طیف سنجی فروسرخ (ft-ir) ، تصاویر الکترونی روبشی (sem)، آنالیز توزین حرارتی((tga و آزمایش کشش مکانیکی انجام شد. نتایج آزمایشات انجام شده نشان دهنده ی کاهش میزان جذب آب در تمامی حالات جاذب ( جاذب های اصلاح سطح شده با کربن فعال و نانولوله ی کربنی) بوده و مقدار بهینه ی کربن فعال و نانولوله ی کربنی روی سطح، 1 درصد وزنی بوده است. جاذب اصلاح شده با 1 درصد وزنی کربن فعال با جذب g/g 27.15 نفت و جاذب اصلاح شده با 1 درصد وزنی نانو لوله ی کربنی روی سطح با جذب g 24.75 بهترین جذب را در میان جاذب های اصلاح شده با کربن فعال و نانولوله ی کربنی داشته اند. ویژگی قابلیت استفاده ی مجدد از جاذب های اصلاح شده با درصد وزنی بهینه ی ماده ی کربنی روی سطح (1 درصد وزنی کربن فعال و 1 درصد وزنی نانولوله ی کربنی) طی چهار سیکل بازیابی شیمیایی و استفاده مجدد بررسی شد. نتایج حاصل نشان دادند که بعد از هر سیکل درصد جذب کاهش یافته اما بازدهی به دلیل افزایش آبگریزی بهبود یافته بود و در انتها نیز جاذب اصلاح شده با کربن فعال و با نانولوله ی کربنی 85% و % .85.45از ظرفیت اولیه ی جذب خود را حفظ نموده بودند. مطابقت داده های آزمایشگاهی با همدمای جذب لانگمویر، فروندلیچ و ردلیش-پترسون بررسی شد. همدماهای لانگمویر و ردلیش-پترسون در دو حالت برازش خطی و غیر خطی مطابقت بهتری با داده های جذب نسبت به همدمای فروندلیچ داشتند.

پلی پیرول یکی از مهم ترین پلیمرهای رسانا می باشد و در این تحقیق تولید نانوذرات پلی پیرول به روش الکترواسپری مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به عدم انحلال پذیری مناسب پلی پیرول امکان الکترواسپری محلول پلی پیرول وجود نداشت؛ لذا منومر پیرول روی لایه ای از فریک کلراید به عنوان اکسیدانت در حضور و همچنین در غیاب دوپنت(پارا تولوئن سولفونیک اسید) الکترواسپری گردید. الکترواسپری کردن محلول پیرول روی لایه ای از اکسیدانت، موجب واکنش منومر با اکسیدانت شده و ذرات پلی پیرول شکل می گیرد. با توجه به نتایج این تحقیق، شرایط لایه ی اکسیدانت تأثیر مهمی در شکل گیری ذرات پلی پیرول و خصوصیات آنها دارد. نتایج نشان می دهد بطور کلی افزایش ولتاژ منجر به شکل گیری ذرات، بصورت جداگانه و با اندازه ی کوچکتر می گردد. همچنین در ولتاژ ثابت، کاهش نرخ تغذیه در محدوده ی 0.04 تا 0.2 میلی لیتر بر ساعت باعث کاهش ابعاد ذرات می شود. همچنین ولتاژ نسبت به نرخ تغذیه تأثیر بیشتر و مشهودتری روی شکل گیری بهتر ذرات پلی پیرول دارد. بررسی ها درمورد افزودن دوپنت نشان داد که افزودن دوپنت به پیرول با استفاده از حلال اتانول و الکترواسپری محلول حاصل روی لایه ی اکسیدانت نسبت به حالتی که دوپنت به اکسیدانت اضافه شود یا دوپنت بدون حلال به پیرول افزوده شود نتایج بهتری دارد و ذرات پلی پیرول بدست آمده کروی تر، واضح تر و جدا از هم هستند. درنهایت پس از تعیین شرایط اولیه و بهینه کردن عوامل موثر، تهیه محلول حاوی 80% وزنی- حجمی پیرول، 20% وزنی- حجمی اتانول، 8% وزنی- حجمی دوپنت و سپس الکترواسپری کردن این محلول با نرخ تغذیه ی 0.04 میلی لیتر بر ساعت، ولتاژ 26 کیلوولت و فاصله ی جمع کننده تا نازل 20 سانتی متر، بهترین نتایج را به همراه داشت و نانوذرات پلی پیرول با میانگین اندازه ی 187 نانومتر با استفاده از روش الکترواسپری تولید شد.

در این پروژه نانوکامپوزیت های جدید بر اساس پلی(آمید-ایمید) فعال نوری مشتق شده از دی اسید n-تری ملیتیل ایمیدو-l-آلانین و دی آمین آروماتیک 4،?4-دی آمینو دی فنیل متان با درصدهای وزنی متفاوت از نانوذرات روی اکسید اصلاح شده به طور موفقیت آمیزی با استفاده از روش ساده و ارزان تابش فراصوت سنتز شدند. در پروژه اول، به منظور پراکندگی مطلوب نانوذرات روی اکسید(zno) و افزایش سازگاری این نانوذرات با محیط های آلی مانند بافت های پلیمری، سطح آن ها توسط سیتریک اسید به عنوان عامل جفت شونده زیست فعال و زیست تخریب پذیر تحت امواج فراصوت اصلاح گردید. گروه های هیدروکسیل روی سطح zno با گروه های اسیدی عامل جفت شونده واکنش دادند. برهمکنش بین نانوذرات روی اکسید و سیتریک اسید توسط آنالیزهای مختلف مانند طیف سنجی ft-ir، xrd، tga، fe-sem و tem بررسی شدند. در ادامه برای بررسی اثر اصلاح سطح بر روی پخش نانوذرات zno در ماتریس پلیمری و همچنین تأثیر نانوذرات بر روی پایداری حرارتی و خاصیت جذب کنندگی نور ماوراءبنفش بافت پلیمری، نانوکامپوزیت های پلی(آمید-ایمید) فعال نوری/ روی اکسید با استفاده از تابش امواج فراصوت تهیه شدند. بدین منظور، پلی (آمید-ایمید) به عنوان ماتریس پلیمر به وسیله واکنش پلیمرشدن تراکمی مستقیم n-تری ملیتیل‎ایمیدو-l-آلانین با 4،?4-دی آمینو-دی فنیل متان در تترابوتیل آمونیوم برمید به عنوان حلال و تری فنیل فسفیت به عنوان عامل متراکم کننده سنتز شد. سپس نانوکامپوزیت-های پلی(آمید-ایمید)/ روی اکسید حاوی 5، 10 و 15 درصد وزنی از روی اکسید اصلاح شده با سیتریک اسید، تحت تابش امواج فراصوت از مخلوط روی اکسید اصلاح شده با پلی(آمید-ایمید) تهیه شدند. روش های مختلفی مانند طیف سنجی ft-ir، xrd، uv-vis، fe-sem، tem و tga برای بررسی نانوکامپوزیت ها استفاده شدند. داده های tgaنشان داد که خواص حرارتی نانوکامپوزیت ها نسبت به پلیمر خالص افزایش یافته است. از تصاویر tem نانوکامپوزیت های pai/zno-ca تهیه شده مشاهده شد که نانوذرات zno اصلاح شده با اندازه کمتر از 15 نانومتر به طور یکنواخت در ماتریس پلیمر پراکنده شده اند. در پروژه دوم، سطح نانوذرات zno توسط پلی(وینیل الکل) اصلاح گردید. نانوذرات اصلاح شده با پلیمر تهیه شده در پروژه اول ترکیب شدند و نانوکامپوزیت های جدید با درصدهای مختلف نانوذره اصلاح شده روی اکسید (4، 8 و 12 درصد وزنی) با استفاده از تابش امواج فراصوت تهیه گردیدند. نانوکامپوزیت های تهیه شده با روش های شناسایی مختلفی از قبیل ft-ir، xrd، tga و ریخت شناسی آن ها به وسیله fe-sem و tem مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتند. نتایج tem پراکندگی همگنی از ذرات اصلاح شده و اندازه کمتر از 10 نانومتر در بافت پلیمر را نشان داد.

یکی از بهترین الکل¬ها از بین الکل¬های مختلف برای کاربرد در پیل های سوختی الکلی مستقیم 2-پروپانول است. 2-پروپانول سمیت و میان¬عبور کمتری نسبت به متانول دارد ومسمومیت آن از متانول کمتر است. در این پروژه، الکترود آند متخلخل بر پایه نانوکاتالیست غیرپلاتینی hypermectm ( fe-co-ni/c) برای ارزیابی در اکسایش 2-پروپانول در محیط قلیایی ساخته شد. عملکرد این الکترود و الکترود آندی رایج پالادیم در اکسایش 2-پروپانول با هم مقایسه گردید. رفتار الکتروشیمیایی این الکترودها با استفاده از تکنیک¬های ولتامتری چرخه¬ای و کرنوآمپرومتری مورد بررسی قرار گرفت. میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز برای تعیین مورفولوژی کاتالیست به کار گرفته شد. داده¬های کرنوآمپرومتری به طور واضح نشان داد که واکنش اکسایش الکتروشیمیایی 2-پروپانول روی نانوکاتالیست غیرپلاتینی hypermectm بهتر از pd/c (10% wt) است. افت جریان برای نانوکاتالیست pd/c (10% wt)حدود 43 درصد بیشتر بود. بیشینه دانسیته جریان برای نانوکاتالیست غیرپلاتینی hypermectm، µa µg-1metal 15 و برای pd/c (10% wt) ، µa µg-1metal 5/11 بدست آمد. بنابراین الکترود غیرپلاتینی hypermectm فعالیت کاتالیستی بالاتر از الکترود pd/c (10% wt)داشته است. نتایج پیل سوختی 2-پروپانول مستقیم بیشینه دانسیته توان را در دمای 25 درجه سانتی¬گراد برای نانوکاتالیست غیرپلاتینی hypermectm، mw cm−2 5/8 و برای نانوکاتالیست pd/c (10% wt)، mw cm−29 نشان داد. نتایج به دست آمده در پیل سوختی 2-پروپانول تطابق خوبی با نتایج ولتامتری چرخه¬ای و کرنوآمپرومتری داشت .

در این پروژه تحقیقاتی، ابتدا یک سری پلی?آمید و پلی(بنزایمیدازول) مقاوم حرارتی جدید مشتق شده از منومرهای ?آمینی بیس(3-آمینوفنیل)فنیل فسفین اکسید و تترا?آمین بیس (بنزن- 4،3- دی?آمین) متانون از طریق پلیمرشدن تراکمی مستقیم با دی?اسید?های ?5-هیدروکسی ایزو?فتالیک اسید و 6،2-دی?کربوکسیلیک? پیریدین تهیه گردیدند. واکنش? پلیمرشدن پلی?آمید در نمک مایع یونی مذاب تترا بوتیل آمونیم برماید و در حضور معرف تری فنیل فسفیت به?عنوان متراکم کننده انجام گرفت. اثر برخی از متغیرهای واکنش بر ویژگی های فیزیکی پلی?آمید تهیه شده مورد مطالعه قرار گرفت. ساختار پلیمرهای به دست آمده با استفاده از تکنیک?های طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (ft-ir)، رزونانس مغناطیسی هسته?ای هیدروژن و آنالیز عنصری بررسی شد. مقاومت حرارتی پلیمرها با استفاده از آنالیز گرما- وزن?سنجی (tga) مطالعه شد. نتایج بدست آمده نشان دادند که پلیمرها دارای پایداری حرارتی بسیار خوبی می?باشند. بلورینگی پلیمرها با استفاده از تکنیک پراش پرتو ایکس (xrd) بررسی شد. الگوهای پراش نشان دادند که پلیمرهای سنتز شده دارای ماهیت آمورف می?باشند. همچنین مورفولوژی سطحی پلیمرها با استفاده از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر زمینه (fe-sem) مطالعه شد. تصاویر حاصل نشان دادند که ذرات پلی?آمید تقریباً کروی می?باشند که پس از سولفونه شدن سطحی صاف و لایه?ای پیدا کرده?اند. در قسمت دوم پروژه، به منظور بر?همکنش بهتر و پراکندگی بیشتر نانو?لوله?های کربنی در بافت پلیمری، نانو?لوله?های کربنی سولفونه تهیه شدند و با روش?های آنالیز متفاوتی مانند ft-ir، xrd، tga و fe-sem مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتند. در قسمت آخر، نانوکامپوزیت?های بر پایه پلیمرهای سنتز شده و نانولوله?های کربنی چند دیواره سولفون دار شده تهیه شدند. با استفاده از روش مخلوط کردن در محلول به کمک امواج فراصوت، نانولوله‎های کربنی سولفون دار با درصدهای وزنی مختلف 5، 10، و 15 درصد وزنی نسبت به وزن پلیمر در بافت پلیمری پخش و توزیع شده و نانوکامپوزیت‎های مربوطه تهیه شدند. نانوکامپوزیت?های تهیه شده با روش های آنالیز متفاوتی مانند ft-ir، xrd، tga، fe-sem و میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتند. مقایسه اطلاعات بدست آمده از tga دو نوع نانو?کامپوزیت? نشان دادند که پایداری حرارتی نانوکامپوزیت های بر پایه پلی?آمید سولفونه شده با افزایش محتوای نانولوله?های کربنی کمی بهبود پیدا کرد در?صورتیکه پایداری حرارتی نانو?کامپوزیت?های بر پایه پلی(بنزایمیدازول) به دلیل بر?همکنش?های بین گروه?های آمین پلیمر و سولفون نانو?لوله?های کربنی، کاهش می?یابد. میکروگراف?های حاصل از fe-sem و tem توزیع یکنواختی از نانولوله?های کربنی عامل?دار شده را در بافت پلیمر?ها نشان دادند، که در مورد نانو?کامپوزیت?های s-mwcnt/s-pa پراکندگی بهتری دیده می?شود.

چکیده در این پایان نامه، در ابتدا از واکنش بین پالادیم استات و آلیزارین زرد gg کمپلکس دو هسته ای ارتوپالادیت [pd{? 2(c,n) -{5-(3-nitrophenylazo) salicylic acid}}(µ-oac)]2 (1) ستنز شد. از واکنش این کمپلکس دو هسته ای ارتوپالادیت (1) با لیگاند های تک دندانه تری فنیل فسفین (pph3)، 6،4،2-تری متیل-پیریدین(me3py) کمپلکس های تک هسته ای (2)، (3) سنتز شدند. همچنین از واکنش بین پالادیم استات و آلیزارین زردr کمپلکس دو هسته ای ارتوپالادیت (4) حاصل گردید.کمپلکس های سنتز شده در بخش اول در زیر آورده شده است. شناسایی کمپلکس های سنتز شده به کمک طیف سنجی های ft-ir، nmr، ,uv و آنالیز عنصری انجام شد. [pd{? 2(c, n ) -{5-(3-nitrophenylazo) salicylic acid}}(µ-oac)]2 (1) pd [?3 (n, c, o)-{5-(3-nitrophenylazo) salicylic acid}] (pph3) (2) pd [? 2 (n, c, o)-{5-(3-nitrophenylazo) salicylic acid}])(me3py) (3) [pd{? 2 (c, n)-{5-(4-nitrophenylazo)salicylic acid}} (µ-oac)]2 (4) در بخش دوم این پروژه با استفاده از کمپلکس های پالاداسیکل (2) و(4) سنتز شده در بخش اول سه کاتالیست ناهمگن (a)، (b)، (c) بر روی بسترهای تیتانیوم اکسید (tio2) و پلی استایرن (ps) به منظور استفاده در واکنش های کاتالیستی سنتز گردید. کاتالیستهای سنتز شده در بخش دوم در زیر آورده شده است. فعالیت کاتالیستی کاتالیست ناهمگن (a) در واکنش سونوگاشیرا بررسی شدکه نتایج بسیار خوبی به همراه داشت. complex(2)/tio2] (a) [pd complex(4)/tio2] (b) [pd complex(2)/ps] (c) [pd کلمات کلیدی: کمپلکس های ارتوپالادیت، لیگاند آلیزارین زردgg، لیگاند آلیزارین زردr، جفت شدن سونوگاشیرا

اخیراً نانوکامپوزیت‏های هیبریدی آلی- معدنی کاربرد‏های زیادی در زمینه جداسازی، کاتالیزور، الکتروشیمی، حسگر و پیل‏های سوختی پیدا کرده‏اند. همچنین ذخیره هیدروژن یکی از چالش‏های بزرگ محققین در حوزه پیل سوختی می‏باشد. تمرکز اصلی این رساله ساخت و بررسی سیستم‏های نانوساختار نانوکامپوزیت‏های آلی-معدنی جدیدی برای ذخیره‏سازی هیدروژن می‏باشد. در بخش اول رساله، نانوکامپوزیت‏هایی شامل آلومینا، بوریا، رزین فنولی و کربن مزوپور سنتز وشناسایی شدند، سپس میزان ذخیره‏ی هیدروژن آن‏ها مورد بررسی قرار گرفت. برای ذخیره‏سازی هیدروژن به مواد نانوساختار متخلخل با مساحت سطح بالا نیاز است. این نانوکامپوزیت‏های سنتز‏شده دارای ساختاری متخلخل با مساحت سطح ویژه‏‏ی بالایی هستند و ما آن‏ها را به عنوان مواد جدیدی برای ذخیره‏ی هیدروژن معرفی می‏کنیم. جذب هیدروژن، مساحت سطح ویژه، حجم و سایز حفرات بر روی نمونه‏های مختلف نانوکامپوزیت‏ها مورد بررسی قرار گرفت. خواص ساختاری، بررسی نوع بافت، مورفولوژی، میزان بلورینگی یا کریستالینیتی، اندازه ذرات و سطح ویژه همه‏ی نانوکامپوزیت‏ها و نانوکاتالیست‏های تهیه شده با استفاده از تکنیک‏های مختلف اسپکتروسکوپی از جمله پراش اشعه‏ی ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، طیف‏سنجی مادون قرمز (ft-ir) و همچنین هم‏دمای جذب و واجذب گاز نیتروژن bet و bjh ارزیابی شد. پایداری گرمایی آن‏ها نیز با تکنیک‏های آنالیزهای حرارتی tgaو dsc تعیین گردید. نانوکامپوزیت‏های هیبریدی آلی-معدنی معرفی شده می توانند خواص خوبی به لحاظ فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی ایجاد نمایند. در بخش دوم این رساله نانوساختارهای مزوپور آلومینا و مخلوط اکسیدی آلومینا- بورات، سنتز‏شده با استفاده از فنول فرمالدهید رزین به‏عنوان عامل هدایت‏کننده‏ی ساختار، مورد مطالعه قرار گرفت و میزان بلورینگی، نوع فازها، مورفولوژی، مساحت سطح ویژه و میزان تخلخل آن‏ها بررسی شد. در ادامه از آن‏ها به‏عنوان نانوکاتالیست در واکنش حذفی الکل‏ استفاده شد. در این پژوهش می‏توان عنوان کرد که یک روش نو و قابل تولید با بازده بالا برای تهیه نانوکاتالیست‏های آلومینایی با میزان تخلخل و حجم حفرات عالی و مساحت سطح ویژه بالا معرفی شده است. این تحقیق، اولین گزارش استفاده از رزین فنولی به عنوان عامل هدایت‏کننده‏ی ساختار در سنتز آلومینای مزوپور نانومیله‏ای و با مورفولوژی مشخص و تک فاز کریستالی گاما و در دمای تکلیس پایین با سطح ویژه ی بسیار بالا و سنتز آلومینا- بورات اکسید نانوساختار با سایز ذرات کمتر از 50 نانومتر می باشد. در بخش سوم دسته جدیدی از مواد نانو حفره هیبریدی آلی- معدنی به نام بورازین- ملامین پلیمر به منظور ذخیره‏سازی گاز طراحی، سنتز و شناسایی گردید. مشاهده شد این نوع پلیمر جدیدکلیه فاکتورهای لازم برای ذخیره هیدروژن مثل سطح ویژه بالا، حجم حفرات مورد نیاز، آروماتیسیته و وزن سبک را دارا است. بورازین- ملامین پلیمرها بسیار شبیه به چارچوب‏های آلی-کووالانسی (cofs) عمل می کنند. در بخش محاسباتی این پروژه از روش‏های شیمی کوانتومی و شبیه‏سازی دینامیک مولکولی برای ارزیابی ظرفیت ذخیره‏ی هیدروژن ترکیب جدید بورازین- ملامین پلیمر مطرح شده استفاده شد. در کشور ما مبحث ذخیره‏ی هیدروژن حالت جامد جدید بوده و پیشرفت مطلوبی هم نداشته است. به همین دلیل انجام تحقیقاتی مشابه با این رساله باعث بدست آوردن تجربیات علمی و عملی مفیدی در این زمینه و گسترش آن در کشور خواهد شد.

در این پروژه تحقیقاتی، ابتدا دو پلی(بنزایمیدازول-آمید) مقاوم حرارتی جدید، مشتق شده از منومرهای دی آمین 3،1- بیس)5-آمینو-1- هیدروژن-بنزایمیدازول-2-ایل )بنزن و s) 2(-5- (4- متیل-2- فتالیمیدیل پنتانوئیل آمینو) ایزوفتالیک اسید حاوی قطعه آمینو اسید و 5- هیدروکسی ایزوفتالیک اسید ازطریق پلیمر شدن تراکمی مستقیم تهیه گردیدند. واکنش های پلیمرشدن از طریق حرارت دهی معمولی انجام شد. حلال?های معمول مورد استفاده در واکنش?های شیمیایی دارای سمیّت بالایی می?باشند و آثار زیان آوری بر محیط زیست و سلامتی انسان می?گذارند. به منظور جلوگیری از این امر، واکنش های پلیمر شدن در نمک مایع یونی مذاب تترا بوتیل آمونیوم برومید و در حضور معرف تری فنیل فسفیت به عنوان معرف متراکم کننده انجام گرفتند. تأثیر عوامل مختلف از جمله زمان روی واکنش پلیمر شدن بررسی گردید و بهترین شرایط مورد استفاده قرار گرفت. ساختار پلیمرهای به دست آمده با استفاده از تکنیک های طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (ft-ir)، رزونانس مغناطیسی هسته ای هیدروژن وآنالیز عنصری مطالعه شد. مقاومت حرارتی پلیمرها با استفاده از آنالیز گرما-وزن سنجی (tga) مطالعه شد. نتایج بدست آمده نشان دادند که پلیمرها دارای پایداری حرارتی بسیار خوبی می باشند. پلیمرهای سنتز شده بازده خوبی دارند و حلالیت خوبی در حلال های آلی قطبی بدون پروتون مانندn, n دی متیل استامید،n, n دی متیل فرمامید و دی متیل سولفوکسید نشان دادند.کریستالینیتی پلیمرها با استفاده از تکنیک پراش پرتو ایکس(xrd) بررسی شد. الگوهای پراش نشان دادند که پلیمرهای سنتز شده دارای ماهیت آمورف می باشند که این خصوصیت ناشی از ساختار پلیمر و حضور گروه های انعطاف پذیر متیلی و متیلنی می باشد که از برهمکنش بین زنجیرهای پلیمری جلوگیری می کنند. همچنین مورفولوژی سطحی پلیمرها با استفاده از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر زمینه(fe-sem) مطالعه شد. تصاویر حاصل نشان دادند که ذرات پلیمری تقریباً کروی می باشند. در قسمت بعد، به منظور برهم کنش بهتر و پراکندگی بیشتر نانو لایه های گرافیتی در بافت پلیمری، گرافن اکسید تهیه شد و با روش های آنالیز متفاوتی مانندft-ir ، xrd، tga، fe-sem و اسپکتروسکوپی رامان مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. در قسمت آخر پروژه، نانوکامپوزیت های بر پایه ی این پلیمرها، حاوی گرافن اکسید تهیه شدند. با استفاده از روش مخلوط کردن در محلول و به کمک امواج فراصوت گرافن اکسید با درصدهای وزنی مختلف 5، 10و 15 درصد وزنی نسبت به وزن پلیمر در بافت پلیمری پخش و توزیع شده و نانوکامپوزیت‎های مربوطه تهیه شدند. نانوکامپوزیت های تهیه شده با روش های آنالیز متفاوتی مانند ft-ir، xrd، tga، fe-sem و میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتند. میکروگراف های fe-sem وtem پخش یکنواخت گرافن اکسید در بستر پلیمر را به خوبی نشان داد.

در این پروژه تحقیقاتی، ابتدا پلی(آمید-ایمید)ی نانوساختار و مقاوم حرارتی جدید در شرایط تهیه شد. در قسمت بعد، نانوکامپوزیت?های بر پایه?ی این پلیمر، حاوی نانوذرات روی اکسید اصلاح شده و نانولوله?های کربنی چند دیواره?ی کربوکسیل دار شده تهیه شدند. با استفاده از روش مخلوط کردن در محلول به کمک امواج فراصوت نانوکامپوزیت‎های مربوطه تهیه شدند. . در بخش دیگری از این پروژه، با استفاده از کربوهیدرات های ساده مانند گلوکز و فروکتوز نانولوله های کربنی عامل دار شدند. سپس نانولوله های عامل دار شده به عنوان پرکننده در زمینه پلی(آمید-ایمید)ی فعال نوری و زیست سازگار بر پایه دی اسید n-تری ملیتیل ایمیدو s-والین و دی آمین 4،?4-متیلن بیس (3-کلرو-2،6-دی اتیل آنیلین) استفاده شدند.

مایعات یونی به دلیل خواص منحصربه فردی چون اشتعال پذیری کم، مقاومت گرمایی خوب، سمیت کم، فشار بخار جزئی و جداسازی راحت موردتوجه قرارگرفته اند. در قسمت اول پروژه چهار نوع مایع یونی اسیدی بر پایه مورفولین و n- متیل پیرولیدون سنتز و به وسیله ft-ir و h-nmr1 شناسایی شد. از این مایعات یونی به عنوان حلال و کاتالیست در واکنش استری شدن آکریلیک اسید با اتانول استفاده شد و واکنش به وسیله کروماتوگرافی گازی دنبال شد. نتایج حاکی از برتری [nmp-h]+hso4- نسبت به دیگر مایعات یونی بود. در قسمت دوم پروژه، به روش پلیمر کردن رادیکالی، ابتدا کو پلیمری بر پایه پلی (اتیلن گلیکول) آکریلات و اتیل آکریلات سنتز شد و سپس از این کو پلیمر جهت تهیه نانوکامپوزیت های پلی(آکریلات)/گرافن اکسید با درصدهای متفاوت (1، 3 و 5 درصد) از گرافن اکسید استفاده شد. نانوکامپوزیت های ساخته شده به وسیله ft-ir، xrd، fe-sem و tem شناسایی شد. طیف مربوط به xrd نانوکامپوزیت ها حاکی از جابه جایی ?2 مربوط به گرافن اکسید به ?2 کمتر بود که نشان دهنده افزایش فاصله ی بین صفحات گرافن اکسید و نفوذ پلیمر به بین صفحات آن بود. خواص مکانیکی و حرارتی نانوکامپوزیت ها به ترتیب به وسیله تست تنش-کرنش و tga اندازه گیری شد. بر اساس نمودار تنش-کرنش به نظر می رسد درصدهای پایین گرافن اکسید سبب ایجاد اتصالات عرضی با دانسیته کم و درصدهای بالای گرافن اکسید سبب ایجاد اتصالات عرضی بیشتر در ساختار نانوکامپوزیت می شود. بر طبق نتایج حاصل از گرما سنجی حرارتی، نانوکامپوزیت 1 درصد بازده زغالی بالاتری نسبت به پلیمر نشان داد. در مقابل بازده زغالی در نانوکامپوزیت 3 و 5 درصد نشان دهنده تخریب بیشتر آن هاست.

در این رساله در پروژه اول، نانوصفحات گرافیت با استفاده از آمینو اسیدهای طبیعی، غیر سمی و زیست سازگار l-آلانین، s-والین، l-لوسین، l-ایزولوسین، l-متیونین، l-فنیل آلانین و s-تیروسین عامل دار شدند. گرافن های عامل دار شده با استفاده از روش های مختلف شناسایی شدند و خواص الکتریکی و حرارتی آنها نیز مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. در قسمت دوم، با توجه به اهمیت پلیمرهای سنتزی زیست تخریب پذیر، از پلی(وینیل الکل) به عنوان ماتریس پلیمری استفاده شد. فیلم های بیونانوکامپوزیت پلی(وینیل الکل) و گرافن عامل دار شده توسط آمینو اسید فنیل آلانین طی روش محلول و با استفاده از امواج فراصوت به وسیله روش قالب ریزی تهیه شدند. بیونانوکامپوزیت های تهیه شده با روش های شناسایی مانند ft-ir، xrd، fe-sem و tem مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتند.در قسمت سوم، با توجه به اهمیت خواص الکتریکی گرافن و کاربرد آن در صنایع مختلف و به منظور جلوگیری از تخریب سیستم مزدوج صفحات گرافنی، لبه-های نانوگرافیت توسط l-فنیل آلانین طی واکنش فریدل-کرافتس عامل دار شد. گرافیت عامل دار شده با استفاده از روش های مختلف مانند ft-ir، raman، xps، xrd، fe-sem و tem مطالعه و خواص الکتریکی و حرارتی آن مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه به منظور تهیه نانوکامپوزیت های پلیمری فعال نوری، پلی(آمید-استر-ایمید) فعال نوری جدید از واکنش بین دی اسید کایرال مشتق شده از تری ملتیک انیدرید و آمینو اسید l-فنیل-آلانین، با دی ال حاوی قطعات s-تیروسین از طریق واکنش پلیمر شدن مستقیم تهیه شد و توسط تکنیک های مختلف شناسایی گردید. در پروژه چهارم، به منظور بهبود دامنه کاربرد گرافن، هیبرید گرافن-zno با استفاده از گرافن عامل دار شده با l-فنیل آلانین در پروژه اول و zno اصلاح شده با kh550 (گاماآمینوپروپیل تری اتوکسی-سایلان) تهیه شد. هیبرید تهیه شده به همراه پلی(آمید-استر) فعال نوری حاصل از واکنش بین دی اسید کایرال حاوی آمینو اسید l-لوسین، با دی ال حاوی قطعات s-تیروسین، جهت تهیه نانوکامپوزیت های پلیمری مورد استفاده قرار گرفت. در پایان در پروژه پنجم، سطح نانو ذرات فلزی zno با یک الیگوساکارید فعال، منوکلروتری آزینیل بتا-سیکلودکسترین (mct-?-cd)، اصلاح شد و نانوذره اصلاح شده توسط تکنیک های مختلفی مورد شناسایی قرار گرفت. سپس سری جدید نانوکامپوزیت های مربوطه طی روش محلول با استفاده از پلی (استر-آمید) فعال نوری به عنوان ماتریس پلیمری تهیه شدند.

مایع های یونی با داشتن خواص ویژه ای مانند فشار بخار نزدیک به صفر و فرّاریت ناچیز، به عنوان حلال های سبز و بهترین جایگزین برای حلال‎های فرّار و سمّی آلی شناخته شده هستند. این ترکیبات علاوه بر نقش حلال، می توانند به عنوان کاتالیزور فعال در واکنش ها نقش داشته باشند. امروزه استفاده از مایع های یونی برای انحلال و فراوری پلی ساکارید هایی مانند سلولز و نشاسته متداول است، اما تا کنون از این ترکیبات برای تکمیل پارچه پنبه ای استفاده نشده است. در این پروژه سعی شده که امکان سنتز مایع های یونی اسیدی برونستد ارزان قیمت و استفاده از آن ها برای آهارزدایی پارچه پنبه ای دارای آهار نشاسته مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور از مورفولین، اسید سولفوریک و اسید کلریدریک استفاده شده و مایع های یونی مورفولینیوم هیدروژن سولفات و مورفولینیوم کلراید سنتز گردیدند. سپس در شرایط مختلف از نظر دما، غلظت و زمان، امکان آهارزدایی پارچه پنبه ای بررسی شد. همچنین برای بررسی دقیق-تر متغیر های تأثیرگذار بر کیفیت آهارزدایی با استفاده از مایع یونی مورفولینیوم هیدروژن سولفات و یافتن شرایط بهینه آهارزدایی با استفاده از آن، از طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ استفاده شد. نمونه های آهارزدایی شده با استفاده از این مایع یونی در شرایط بهینه با نمونه های آهارزدایی شده به روش متداول آنزیمی مقایسه گردیدند. برای بررسی نتیجه سنتز مایع های یونی از طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه، و برای بررسی ظاهری تغییرات ایجاد شده در گرانول های نشاسته درون محلول این مایع ها، از عکس برداری با استفاده از میکروسکوپ نوری استفاده شد. به منظور سنجش کیفیت آهارزدایی نمونه ها، از تست نشاسته، درصد کاهش وزن و عکس ها میکروسکوپ الکترونی استفاده گردید. همچنین تأثیرات آهارزدایی بر استحکام، شاخص های سفیدی و زردی، جذب رطوبت و جذب رنگزای مستقیم و غلظت فلزات معدنی موجود در ساختار پارچه بررسی شد. نتایج آزمایش ها نشان می دهند که با استفاده از این مایع های یونی، امکان حصول آهارزدایی پارچه پنبه ای با کیفیتی مناسب (درجه تگوا 6 و بالاتر)، همراه با عدم تأثیر گذاری بر استحکام آن وجود دارد. عدم ایجاد تأثیر منفی بر استحکام نمونه ها حین پروسه آهارزدایی با استفاده از این مایع های یونی، به معنی امکان استفاده از ماده آهارزدایی نو، بدون تأثیرات منفی اسید های معدنی روی استحکام کالا و زمان ماندگاری کم آنزیم ها است. نمونه های آهارزدایی با استفاده از مورفوولینیوم هیدروژن سولفات در شرایط بهینه، کیفیت قابل مقایسه با نمونه آهارزدایی شده به روش متداول آنزیمی را از خود نشان دادند. از طرفی آبخور شدن کامل نمونه های آهارزدایی شده که امکان حذف مرحله متداول پخت قلیایی را بوجود می آورد و کاهش چشمگیر فلزات معدنی که در مراحل تکمیلی بعدی مشکل زا هستند را می توان جزء برتری-های استفاده از این مایع یونی نسبت به آنزیم ?-آمیلاز برشمرد.

هدف از انجام این تحقیقات ، سنتز و شناسایی پلی هیدرازیدهای جدید می باشد. برای سنتز این پلیمرها، دو منومر دی اکسید تهیه شده است . دی اسید اول تهیه شده ترکیبی است با نام: بنروفورو[b-3 و 2]-بنزوفوران-2 و 9-دی کربوکسیلیک اسید این دی اسید را از واکنش پارا-کروزول با گلی اکسال در حضور اسیدسولفوریک غلیظ و سپس اکسیداسیون محصول با پرمنگنات پتاسیم تهیه کرده ایم. دی اسید دیگر ترکیبی است با نام:4 و 4-دی کربوکسی دی فنیل سولفون دی اسید دوم نیز در دو مرحله تهیه می شود. ابتدا از واکنش تولوئن و کلروسولفونیک اسید ترکیب 4 و 4-دی فنیل سولفون را تهیه می کنیم سپس از اکسیداسیون آن به ترکیب دی اسید مربوطه خواهیم رسید. دی اسیدهای مذکور توسط روشهای طیف نگاری مادون قرمز (ir) رزنانس مغناطیسی هسته پروتون (hnmr) و طیف نگاری جرمی (mass) مورد شناسایی قرار گرفته اند. این دی اکسیدها به عنوان منومرهای آغازین برای تهیه پلی هیدرازیدهای جدید بکار رفته اند. پلی هیدرازیدهای حاصله که بوسیله طیف نگاری مادون قرمز، رزنانس مغناطیسی هسته پروتون، طیف نگاری جرمی، اندازه گیری آزمایش حلالیت و تجزیه عنصری مورد مطالعه قرار گرفته اند. حلالیت خوبی در حلالهایی مانند dmac, dmso, dmf و h2so4 از خود نشان می دهند و می توانند به پلی اکسیدازولهای با مقاومت حرارتی بالاتر تیدیل شوند. پلی اکسیدازولها از پلی هیدرازیدهای 1 و 4 به روش پلیمریزاسیون محلولی تهیه شده اند. پلیمرهای حاصله بوسیله طیف نگاری مادون قرمز و تجزیه عنصری شناسایی شده اند. خواص فیزیکی این پلیمرها شامل حلالیت ، گرانروی و خواص حرارتی نیز مورد بررسی قرار گرفته است .