نانوكامپوزيت هاي هيدروژل بر پايه آلژينات حاصل از نانولوله هاي كربن و كومونومرهاي آكريل آميد- ايتاكونيكاسيد

Alginate-based Hydrogel Nanocomposites Made by Carbon Nanotubes and Acrylamide/Itaconic acid as Co-monomers

در?اين پژوهش، نانوكامپوزيت هاي هيدروژل بر پايه پلي ساكاريد آلژينات به روش كوپليمرشدن پيوندي آكريل آميد و ايتاكونيك اسيد در مجاورت نانولوله كربن و با استفاده از شبكه ساز متيلن بيس آكريل آميد و آغازگر آمونيم پرسولفات تهيه شدند. نمونه هاي حاصل با روش هاي طيف سنجي زيرقرمز، تجزيه گرماوزن سنجي و ميكروسكوپي الكتروني پويشي ارزيابي شدند. اثر مقدار نانولوله كربن بر برخي خواص نانوكامپوزيت ها بررسي و مشخص شد، با افزايش مقدار نانولوله كربن در هيدروژل، سرعت جذب و تورم تعادلي در آب مقطر كاهش مي يابد، در حالي كه در محلول هاي نمكي جذب آب افزايش مي يابد. نتايج حاصل از مطالعه ظرفيت نگه داري آب نيز نشان داد، وارد?شدن نانولوله كربن منجر به افزايش ظرفيت نگه داري آب در گرما و زيربار?مي شود. افزون بر اين، امكان جذب يون Cd (II) در هيدروژل بررسي و مشخص شد، وارد كردن نانولوله ها در ساختار هيدروژل سبب افزايش ظرفيت جذب يون كادميم نسبت به نمونه فاقد نانولوله كربن مي شود. بدين ترتيب، هيدروژل هاي تهيه شده مي توانند به عنوان جاذب هاي سريع و داراي قدرت جذب زياد براي فرايندهاي حذف يون Cd (II) از منابع آلوده استفاده شوند.

Hydrogel nanocomposites based on alginate polysaccharide were prepared by graft copolymerization of acrylamide and itaconic acid in the presence of carbon nanotube, using methylene bisacrylamide and ammonium persulfate as crosslinker and initiator, respectively. The synthesized samples were characterized by infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis and scanning electron microscopy. The effect of carbon nanotube content on some properties of the nanocomposites was investigated. The results showed that with increasing carbon nanotube content, the rate of water absorbency and equilibrium swelling in distilled water decreased whereas in saline solutions the water absorbency increased. Water retention capacity was also studied and the results indicated that the inclusion of carbon nanotube causes an increase in water retention under heating and loud. Furthermore, the possibilities of Cd (II) ion adsorption of samples have been investigated. It was found that incorporation of nanotubes into the hydrogel structure increased the Cd (II) metal ion adsorption capacity of the nanocomposites compared to a free-carbon nanotube sample. It is concluded that the hydrogels can be used as fast-responsive and high capacity sorbents in Cd (II) ion removing processes.