ساخت بسپار قالب مغناطيسي جديد با روش بسپارش ناميزه اي پيكرينگ تثبيت شده با كيتوسان براي استخراج و پيش تغليظ نيكل در نمونه هاي ماهي: بهينه سازي با طراحي باكس -بنكن و مطالعه هاي تعادلي، سينتيكي و ترموديناميكي

Synthesis of a new magnetic imprinted polymer prepared by chitosan-stabilized Pickering emulsion polymerization for and preconcentration of Nickel in fish samples: Optimization using Box-Behnken design, equilibrium, kinetic and thermodynamic studies

در پژوهش حاضر جاذب قالب مغناطيسي تهيه شده با روش بسپارش ناميزهاي پيكرينگ به‌عنوان جاذب گزينش ­پذير مقادير ناچيز نيكل II معرفي شده است. در ابتدا ليگاند كيليت كننده 2-استيل بنزوفوران تيوسمي كاربازون و نانوذره ­هاي مغناطيسي آب‌گريز هسته-پوسته (Fe3O4@OA) تهيه و سپس بسپارش در حضور نسبت مناسب كمپلكس ليگاند-نيكل (II)، اتيلن گليكول ديمتاكريلات، متاكريليك اسيد، آزوبيس ايزوبوتيرونيتريل، ذره­ هاي كيتوسان و نانوذره­ هاي مغناطيسي آب‌گريز به ترتيب به‌عنوان قالب يوني، شبكه ساز، تكپار، آغازگر و عامل تثبيت‌كننده و حامل مغناطيسي ناميزه آب- روغن انجام گرفت. شناسايي ليگاند و بسپار در مراحل متفاوت با طيف‌هاي فروسرخ تبديل فوريه، ريزنگار نوري، ميكروسكوپ الكتروني پويشي، پراكندگي انرژي پرتو ايكس، مغناطيس‌سنج نمونه، هم­دما جذب-وا­جذب نيتروژن، زاويه تماس ايستا آب و نسبت استوكيومتري ليگاند به فلز صورت پذيرفت. با روش طراحي آزمايش چندمتغيره (طرح باكس-بنكن)، شرايط بهينه آزمايش با زمان فراصوت 46 دقيقه، pH برابر با 7/78 و مقدار جاذب 78/85 ميلي‌گرم تعيين شد. داده‌هاي هم­دما بسپار قالبيوني با مدل همدما لانگموير همخواني دارد كه نشان­ دهنده جذب سطحي نامنظنم نيكل است. گستره ديناميكي خطي، حد تشخيص و انحراف استاندارد نسبي براي اندازه‌گيري يون­ هاي نيكل به ترتيب 0/01 تا mg/l 70، mg/l 0/004 و 3/21 % با طيف شناسي جذب اتمي، گزارش شده است. با بسپار تهيه شده جديد، اندازه‌گيري مقدار نيكل II در نمونه­ هاي ماهي از جمله ماهي قزل آلا، ماهي حلوا، ماهي تيلاپيا و ماهي تون به طور موفقيت آميزي بررسي شد.

In the present study, magnetic ion-imprinted polymer (MIIP) synthesized by Pickering emulsion polymerization has been introduced as a selective adsorbent for ultrasonic-assisted solid phase extraction and preconcentration of Nickel (II). At the first step 2-acetyl benzofuran thiosemicarbazone as a chelating agent and core-shell hydrophobic magnetic nanoparticles (Fe3O4@OA) were synthesized. The polymerization process was carried out in the presence of stoichiometric ratio of ligand-nickel ion, methacrylic acid, 2,2′azobisisobutyronitrile, chitosan nanoparticles and core-shell hydrophobic magnetic nanoparticles as the template, functional monomer, radical initiator, stabilizer agent, and water/oil emulsion magnetic carrier, respectively. The synthesized ligand and polymer were also characterized by FTIR analysis, Optical microscopy, SEM, EDX, vibrating sample magnetometer, XRD, Nitrogen adsorption–desorption isotherms, and the static water contact angles. The stoichiometric ratio of ligand to metal ion was investigated by the mole ratio method. The optimum conditions of the experiment was obtained by the multivariable design of experiments (Box-Behnken design) as 46 min for ultrasonic time, 7.87 for pH and 78.85 mg for adsorbent dosage. The selectivity, reusability, equilibrium, kinetic, and thermodynamic studies were also investigated in this research. Isotherm data of MIIPs well fitted the Langmuir model which indicated heterogeneous adsorption for Ni (II). Dynamic linear range, detection limit, and relative standard deviation (RSD) of the proposed method were reported as 0.001 –70 mg/l, 0.004 and 3.21%, respectively by atomic absorption technique. Trace determination of Ni (II) in some fish samples such as salmon, Tuna, Tilapia, butter fish was successfully carried out by the proposed method.