هدف از این رساله بررسی جاذبهای جدید، کم هزینه و غیرسمی با سنتزی آسان بر پایه کامپوزیتهای ساخته شده از زئولیت LTA برای حذف آلودگیهای آلی ناشی از رنگهای سنتزی از جمله: متیل بنفش 6 بی، متیل نارنجی و مالاشیت سبز از محیطهای آبی و حسگر کاغذی ارزان قیمت برای اندازهگیری آلایندههای آلی میباشد.
در سه پروژه اول این رساله، برای بهبود عملکرد و افزایش کارایی زئولیت LTA جهت حذف رنگهای سنتزی سطح آن با مواد مختلف اصلاح شد. در پروژه اول، برای افزایش راندمان حذف زئولیت LTA برای حذف رنگ متیل بنفش 6 بی، سطح آن توسط گرافیتیک کربن نیترید (g-C3N4) و نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن (Fe3O4) اصلاح شد. ویژگیهای ساختاری و شناسایی جاذب به دست آمده توسط روشهای مختلف تحلیلی از جمله آنالیز پراش پرتو X (XRD)، مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM)، پراش انرژی (EDS) مورد مطالعه قرار گرفت. در انتها پارامترهای مؤثر در حذف رنگ توسط روش رویه پاسخ (RSM) مورد بررسی و بهینه سازی قرار گرفت. از دستگاه طیفسنج فرابنفش-مرئی برای اندازهگیری جذب استفاده شد. بیشترین ظرفیت جذب جاذب 384 میلیگرم بر گرم در مدت زمان 2 دقیقه و با مقدار جاذب 10 میلیگرم به دست آمد. همدماهای مختلف جذب مورد بررسی قرار گرفت و بر اساس این مطالعات، جذب متیل بنفش 6 بی بر روی جاذب از همدمای فرندلیچ تبعیت میکند.
در پروژه دوم رساله، سطح جاذب زئولیتی به دست آمده در پروژه اول رساله، توسط سورفکتانت کاتیونی CTAB اصلاح و جهت حذف رنگ متیل نارنجی مورد توجه قرار گرفت. ویژگیهای ساختاری و شناسایی جاذب به دست آمده توسط روشهای مختلف تحلیلی از جمله مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM)، پراش انرژی (EDS) مورد مطالعه قرار داده شد. سپس، پارامترهای کلیدی در حذف رنگ با روش یک متغییر در زمان مورد بررسی قرار گرفت وحداکثر ظرفیت جذب 98 میلیگرم بر گرم و با درصد حذف 92% در زمان تعادل 20 دقیقه به دست آمد. بررسی همدماهای مختلف جذب نشان داد که جذب متیل نارنجی بر روی جاذب از همدمای فرندلیچ تبعیت میکند.
در پروژه سوم رساله، سطح جاذب هیبریدی زئولیت/g-C3N4 تهیه شده در پروژه اول رساله، با پلیمر دندانهدار پلیآمیدوآمین با هدف حذف مرحله آمینه کردن در تهیه پلیمر موردنظر، کاهش مصرف حلال و مواد مضر در سنتز پلیمر اصلاح شد. ویژگیهای ساختاری و شناسایی جاذب به دست آمده توسط روشهای مختلف تحلیلی از جمله آنالیز پراش پرتو X (XRD)، مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM)، پراش انرژی (EDS) مورد مطالعه قرار داده شد. در ادامه، جاذب تهیه شده به منظور حذف مالاشیت سبز مورد بررسی و پارامترهای مؤثر در حذف رنگ، مورد مطالعه و بهینه سازی قرار گرفت. بیشترین ظرفیت جذب 1111 میلیگرم برگرم در زمان تعادل 30 دقیقه و مقدار جاذب 6 میلیگرم به دست آمد. همدماهای مختلف جذب مورد بررسی قرار گرفت و بر اساس مطالعات، جذب مالاشیت سبز بر روی جاذب از همدمای لانگمویر تبعیت کرد. نتایج به دست آمده در سه پروژه اول رساله نشان دادند که جاذبهای کامپوزیتی جدید و ارزان قیمت تهیه شده از زئولیت با داشتن خواص غیر سمی بسیار مؤثر در حذف رنگهای مورد نظر عمل میکنند.
در پروژه چهارم رساله، یک حسگر کاغذی با روشی ساده، ارزان، حساس و تکرارپذیر بر پایه چارچوب فلز- آلی تهیه شد. بر این اساس، مس () بنزن 1، 3 و 5 تری کربوکسیلات با داشتن دانسیته بالایی از یونهای مس () و قابلیت کوردینه شدن با مولکول-های کوچک به طور مستقیم و بدون هیچ حدواسطهای بر روی سطح کاغذ A4 نشانده شد. از روش FE-SEM برای شناسایی ویژگی-های ساختاری حسگر استفاده شد. حسگر کاغذی تهیه شده برای کلاسبندی و شناسایی آمینهای مختلف از دیگر ترکیبات آلی فرار و همچنین اندازهگیری هیدرازین در محلول مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای کلیدی در اندازهگیری هیدرازین با روش یک متغیر در زمان مورد بررسی قرار داده شد. آمینهای مختلف با درصد خطای ناچیز با استفاده از حسگر تهیه شده از هم و از سایر ترکیبات آلی کلاسبندی و شناسایی شدند. محدوده خطی 0/20-0/1000 میلیگرم بر لیتر و حد تشخیص 2/0 2/7 میلیگرم بر لیتر برای هیدرازین به دست آمد. این روش برای اندازهگیری آنالیت مورد نظر در پساب شهری استفاده شد و درصد بازیابی 98-103 درصد برای آن به دست آمد.
در پروژه پنجم رساله، با استفاده از حسگر کاغذی تهیه شده روند فساد و تشخیص دو دسته میگو سالم و بیمار از هم به صورت کیفی با استفاده از تجزیه و تحلیل مؤلفه اصلی (PCA)و مدل تحلیل تشخیص خطی (LDA) مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت با استفاده از مدل LDA، دو دسته میگو ذکر شده در دماهای مختلف 4، 25 و 40 درجه سانتیگراد به ترتیب با نرخ خطای 1/0، 14/0 و 33/0