تحصيلات تکميلي

نام و نام خانوادگي : علي محمدخواه

دانشكده : علوم

استاد راهنما : دکتر سيد مرتضي طالبي- دکتر حسين فقيهيان

تاريخ دفاع : 22/1/86

رشته و گرايش : شيمي-تجزيه

استاد مشاور : دکتر محمدعلي زنجانچي

استخراج و اندازه‌گيري پلي‌سيکليک آروماتيک هيدروکربن (PAH) در نمونه‌هاي محيطي جامد و سنتز AlPOs و SAPOs با روش مايکروويو

چكيده

پايان‌نامه اخير شامل دو قسمت است، در بخش اول نمونه‌برداري، استخراج، جداسازي و اندازه‌گيري هيدروکربن‌هاي آروماتيک چند‌حلقه‌اي (PAHs) تحقيق و بررسي گرديد. قسمت دوم شامل مطالعهء سنتز، برجذب و نورکاتاليزوري غربال‌هي مولکولي آلومينيوفسفات مورد نظر مي‌باشد.

هيدروکربن‌هاي آروماتيک چند‌حلقه‌اي، گروهي از ترکيب‌هاي سمي هستند که اغلب از سوخت ناقص مواد آلي در درجه حرارت‏هاي بالا حاصل مي‌شوند. PAHها، به‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌طور گسترده‌اي از هر دو منابع طبيعي و انساني درون محيط زيست پراکنده شده، اما اين آلاينده‌ها به‌طور عمده از منابع انساني به اتمسفر وارد مي‌شوند. دامنه اين ترکيب‌ها از نفتالين دو حلقه‌ي تا ساختار چند حلقه‌ي مانند بنزو[a] پيرن مي‌باشد. منبع توليد PAHها در محيط شامل: فرآيندهي ذوب فلزات، سوزاندن زباله‌ها، پالايشگاه‌ها و نيروگاه‌ها مي‌باشند. چون بعضي از اين ترکيب‌ها فعاليت سرطان‌زايي و جهش‌زايي از خود نشان داده‌اند، در حال حاضر مورد توجه قرار گرفته‌‌‌اند.

در اين پروژه کارآيي استخراج با سوکسله و سيال فوق‌ بحراني براي استخراج PAH ها مورد بررسي و مقايسه قرار گرفته و نيز روش‏هاي مايکروويو و استخراج فاز جامد ريز (SPME) همراه با روش‌هي کروماتوگرافي گازي، کروماتوگرافي مايع با کارآيي بالا و طيف‌سنجي جرمي بري تعيين PAHهي پراکنده شده در هوا، خروجي اگزوز و بافت‏‌هي جامد مورد توجه قرار گرفته است. اين نمونه‏‌ها از مکان‌هي مختلف واقع در شهر اصفهان و در خاک نزديکي يک واحد توليد فولاد در اصفهان ونيز از منطقه‏اي دور دست با سطح ترافيک پايين تهيه شدند.

نتايج حاصل از تحقيقات فوق نشان مي‌دهد که اين ترکيب‌ها مي‌توانند با استفاده از همه روش‌هي ذکر شده در بالا با بازده خوبي از بافت‏‌هي پيچيده بازيابي شوند. تغييرات غلظت کل PAHها در فاز گازي و ذره‌ي هوا با مقادير فلزات سنگين و کربن ‌مونوکسيد موجود در نمونه‌هي اتمسفر شهر اصفهان مقايسه شدند و تطابق بسيار خوبي نشان دادند.

سيليکوآلومينوفسفات‏هاي (SAPOs) بلورين گروه مهمي از غربال هاي مولکولي هستند که به دليل داشتن سطح وسيع حفره‎، در کنار خصلت هاي اسيدي، اکسايش-کاهش و فعاليت کاتاليزوري قادر به برجذب تعدادي از آلاينده هاي آلي مي ‏باشند. از اين‌رو، ترکيب‌هي فوق زمينهء مهمي از تحقيقات را به خود اختصاص داده اند.

در اين کار تحقيقاتي سنتز 5- SAPO به روش گرمابي انجام‏شد و از نظر محتواي Si، قالب‌دهندهء آلي و زمان سنتز بهينه‌ گرديده ‌است. ساختار محصول‌ها از طريق روش هاي XRD و XRF بررسي شد. سپس نمونهء بلورين جهت برجذب مورد استفاده قرار ‌گرفت.

مقدار برجذب توسط روش طيف‌سنجي ماوري بنفش در طول‌موج حدود 220 nm اندازه‌گيري مي‌شد و نتيجه‌هي حاصله نشان‌دهنده برجذب مقدار قابل‌توجهي از نفتالين مي‌باشد. اثر پارامترهي سنتزي شامل مقدار نمونه، اسيد شويي، زمان برجذب، اندازه ذره، pH و اثر نمک مورد مطالعه قرار گرفت.

جهت تخريب نوري نفتالين در محيط آبي، اثر نورکاتاليزوري TiO2 که روي 5-AlPO4 نشسته‏ است، بررسي شد و محلول اشباع نفتالين مورد استفاده قرار گرفت. تحت اثر لامپ جيوه، بعد از يك ساعت نفتالين به‌طور كامل تجزيه گرديد.

واژگان کليدي: هيدروکربن‌هي آروماتيک چندحلقه‌ي، غربال‌هي مولکولي آلومينوفسفات و سيليکوآلومينوفسفات، استخراج با مايکروويو و سيال فوق بحراني و فاز جامد ريز، روش‌هي کروماتوگرافي مايع با کارايي بالا وطيف‌سنجي جرمي.