پژوهش های کاربردی در شیمی
سال:1395 | دوره:10 | شماره:2 |تعداد مقالات:9

ترکیب جدید -2نیتروژن، 6-نیتروژن دی (تیازول-2-ایل) پیریدین-2 و 6-دی کربوکسیلامید (DPD) با استفاده از واکنش بین 2-آمینوتی ازول و پیریدین دی کربوکسیلیک اسید سنتز شد. ساختار DPD با تجزیه عنصری، طیف سنجی فروسرخ (FT-IR) و رزونانس مغناطیسی هسته (HNMR) بررسی و تایید شد. قابلیت حذف یون های فلزات سنگین (Cd2+ و Zn2+) از محلول، با DPD مورد مطالعه قرار گرفت. هم چنین اثر عوامل موثر مانند pH، زمان تماس، غلظت یون فلزی، دما و الکترولیت زمینه بر ویژگی جذبی جاذب DPD مورد بررسی قرار گرفت. حداکثر ظرفیت جذب برای Cd2+ و Zn2+ با جاذب DPD به ترتیب 128.21 و 90.09 میلی گرم بر گرم به دست آمد. مطالعه ایزوترم های جذبی برای جذب Cd2+ و Zn2+ نشان داد که فرایند جذب با مدل لانگمویر همخوانی بیشتری نسبت به مدل فروندلیچ دارد. زمان لازم برای حذف کمی یون های Cd2+ و Zn2+ از محلول آبی به ترتیب 30 و 45 دقیقه بود. ویژگی های مطلوب DPD نظیر ظرفیت جذب بالا، پایداری، قابلیت استفاده مجدد و سادگی روش سنتز آن،DPD را به یک جاذب ارزشمند برای حذف Cd2+ و Zn2+ از پساب های صنعتی تبدیل کرده است.

ر این مقاله، یک روش مدل سازی جدید بر اساس شبکه عصبی مصنوعی سه لایه ای برای پیشگویی بازده استخراج یون های روی از نمونه های حقیقی به وسیله ی استخراج با مولکول نگاری بسپاری شرح داده می شود. داده های ورودی مدل شبکه عصبی مصنوعی سه لایه ای، pH، زمان جذب و زمان واجذب، مقدار لیگاند، حجم محلول و مقدار پلیمر استخراج کننده هستند و خروجی آن بازده استخراج یون های روی است. میانگین خطای مربعات و ضریب همبستگی بین داده های تجربی و پیشگویی ها به ترتیب 0.00010 و 0.99923 برای آموزش، 0.0010 و 0.99373 برای ارزیابی و 0.0031 و 0.99178 برای داده های آزمایش تعیین شدند. در شرایط بهینه، گستره ی خطی دینامیکی در گستره ی 20 تا 1000 mg.l-1 با حد تشخیص 2.9 mg.l-1 به دست آمد. انحراف استاندارد نسبی کمتر از 2.9% بود. این روش برای پیش تغلیظ و تعیین روی در نمونه های حقیقی متفاوت با موفقیت به کار گرفته شد.

برای توسعه ی پایدار و حفاظت محیط زیست ضروری است روشی جامع و کاربردی برای تصفیه و مدیریت پساب حاصل از فراورش نفت خام در واحد نمک زدایی در نظر گرفته شود. در این پژوهش مطالعه امکان سنجی تصفیه پذیری این پساب با استفاده از سامانه غشایی برای دست یابی به استانداردهای تزریق به داخل چاه دفع، انجام گرفته است. مطالعات در پایلوت نیمه صنعتی و با استفاده از مدول های غشایی میکروفیلتر، اولترافیلتر و تلفیقی از این دو مدول غشایی، که تمام آن ها از جنس پلی پروپیلن هستند، انجام شده است. در ضمن خوراک این پایلوت، پساب مخزن آب مازاد نفت ترش سازند بنگستان در واحد نمک زدایی شماره 2 شرکت بهره برداری نفت و گاز کارون اهواز است. درصد حذف عامل های مورد نظر نسبت به زمان در دو دبی 20 و 40 لیتر بر دقیقه در سه فرایند میکرو فیلتراسیون، اولترا فیلتراسیون و روش تلفیقی (فرایند میکرو و اولترافیلتراسیون) بررسی شد. مطالعات نشان می دهد در فرایند تلفیقی با دبی 40 لیتر بر دقیقه، نتیجه های بهتری برای حذف عامل های مورد اندازه گیری، به دست می آید.

کار حاضر بر تولید هیدروژن از طریق فرآیند خودگرمایی اتانول (ATR)، در حضور نانوکاتالیست ZrO2/ g-Al2O3 متمرکز شده است. نانوذرات زیرکونیوم اکسید با روش مایسل معکوس و با استفاده از ZrOCl2.8H2O و NH4OH تهیه شد. نانوکاتالیست های ZrO2/g-Al2O3 با توزیع پایدار نانوذرات ZrO2 بر پایه ی گاما آلومینا به روش مکانیکی تهیه شدند. اثر اندازه ذرات با تغییر نسبت مولی Zr:Al مطالعه شد. نانوکاتالیست ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، پراش پرتو X(XRD) و نمودار کاهش برنامه ریزی شده گرمایی (TPR) شناسایی شده و توزیع ZrO2 بر بستر g-Al2O3 تایید شد. توزیع متوسط قطر ذرات به دست آمده بین 12 تا nm 27 بود. هم چنین تبدیل خودگرمایی اتانول در یک واکنشگاه شیشه ای بستر ثابت، در فشار اتمسفری مورد مطالعه قرار گرفت. گازهای خروجی از واکنشگاه به صورت برخط با دستگاه کروماتوگرافی گازی تجزیه شدند. مطالعات نشان داد که در نسبت مولیZr: Al(1.0: 3.0) بهترین نتیجه ها برای تولید هیدروژن به روش ATR به دست آمد.

شناورسازی کربن دی اکسید حل شده بعد از میکرو استخراج امولسیون سازی (DCF-EME) و اندازه گیری با دستگاه کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا (HPLC) برای پیش تغلیظ و اندازه گیری علف کش دیوران در نمونه آب های سطحی در زمین های کشاورزی منطقه ونائی شهرستان بروجرد استفاده شد. روش DCF-EME بر اساس جداسازی ساده و سریع حلال آلی با چگالی کمتر از محلول آبی با افزودن محلول 1 مولار HCl به محلول آبی نمونه اشباع از NaHCO3 که حاوی آنالیت موردنظر بود صورت گرفت. حباب های کربن دی اکسید در محلول که تولید آن با امواج فراصوت نیز تشدید شده بود، باعث جمع شدن حلال استخراجی پخش شده، در سطح نمونه آبی در قسمت مویینه سل استخراجی طراحی شده، می شد. تحت شرایط بهینه، گستره خطی منحنی درجه بندی در گستره 6 تا 5000 ng.l-1 با ضرایب تعیین0.999 (R2) در نمونه آبی به دست آمد. حد تشخیص (LOD) و حد قابل اندازه گیری (LOQ) روش به ترتیب در گستره 6 و 20 ng.l-1 و فاکتورهای پیش تغلیظ 338 به دست آمد. کارایی روش پیشنهاد شده برای استخراج و تعیین دیوران در نمونه آب های سطحی مورد ارزیابی قرار گرفت.

در این مقاله تهیه یک حسگر زیستی بسیار حساس گلوکز بر اساس استفاده از آنزیم گلوکز اکسیداز ارایه شده است. برای تثبیت آنزیم روی سطح الکترود از پیونددهنده ی عرضی گلوتارآلدهید استفاده شده است. بر این اساس، نخست سطح الکترود کربن شیشه ای با نانولوله های کربنی چند دیواره اصلاح شد. فرایند الکتروپلیمریزاسیون در سطح الکترود، در سل الکتروشیمیایی و در تماس با محلول اتانولی حاوی 4-آمینوتیوفنول با غلظت 2 میلی مولار و سولفوریک اسید با غلظت 0.07 مولار پس از عبور دادن گاز نیتروژن، به وسیله 14 چرخه ی ولتاموگرام چرخه ای با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه در گستره ی پتانسیل -0.2 تا +1.2 ولت نسبت به الکترود مرجع Ag/AgCl انجام گرفت. تشکیل پلیمر بر روی سطح الکترود ویژگی های الکتریکی و مکانیکی سطح را افزایش می دهد و باعث انتقال سریع الکترون می شود. با افزایش گلوکز و کم شدن جریان دماغه ی کاتدی، رابطه ی خطی خوبی بین غلظت گلوکز و کاهش جریان کاتدی به دست آمد. این روش حساسیت0.021 mA/mM ،0 گستره ی خطی 1 تا 450 میکرو مولار با ضریب هم بستگی 0.996، حدتشخیص 0.1 میکرومولار را داراست. ضریب انتقال الکترون 0.47 و ثابت انتقال الکترون 3.2 s-1 از دیگر ویژگی های قابل توجه کار حاضر به شمار می رود که نشان دهنده ی انتقال الکترون آسان در این سامانه است.

در این مقاله تاثیر روش هیدروترمال یک مرحله ای در سنتز نانوکاتالیست Cr(8%)/MCM-41 به منظور استفاده در فرایند هیدروژن گیری اکسایشی تبدیل اتان به اتیلن در حضور کربن دی اکسید مطالعه و نتیجه های به دست آمده با روش سنتز تلقیح مقایسه شد. برای بررسی ویژگی های فیزیکی- شیمیایی نانوکاتالیست ها، از روش های XRD ،BET ،FESEM ،FT-IR و EDX استفاده شد. الگوهای XRD تشکیل فازهای بلوری MCM-41 و Cr2O3 را اثبات کرد. بررسی تصویرهای FESEM ذرات یکنواخت و کوچک در مقیاس نانومتری و توزیع اندازه ی ذرات باریکی را بر روی سطح کاتالیست ها نشان داد. نتیجه های به دست آمده از تجزیه ی EDX نشان داد در اثر به کارگیری روش آب گرمایی مستقیم، فاز فعال کروم به طور یکنواخت روی سطح کاتالیست پخش شده است. بر اساس نتیجه های به دست آمده روش آب گرمایی یک مرحله ای باعث سنتز کاتالیستی با اندازه ی ذرات کوچک تر و یکنواخت تر در راستای بهبود ویژگی جذب و پخش شوندگی بیش تر نسبت به نمونه ی به دست آمده از روش تلقیح شد. هم چنین نانوکاتالیست ها در فشار اتمسفری و گستره دمایی 550 تا 700oCبا ترکیب خوراک 10% اتان، 50% کربن دی اکسید و 40% نیتروژن در یک سامانه آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نانوکاتالیست های سنتز شده به روش آب گرمایی یک مرحله ای فعالیت کاتالیستی معقول و پایداری را حتی پس از گذشت ده ساعت با بازده و انتخاب پذیری نسبت به اتیلن به ترتیب برابر با 42% و 97% در دمای 700oC از خود نشان داد. این نمونه انتخاب پذیری بهتر و بازده قابل رقابتی با نمونه ی سنتز شده به روش تلقیح از خود نشان داد.

در سال های اخیر قوانین سخت گیرانه ای برای کاهش مقدار گوگرد در سوخت ها به لحاظ جنبه های زیست محیطی به تصویب رسیده است. جذب انتخابی ترکیبات گوگرددار یکی از روش های پرکاربرد است. مهم ترین مزایای این روش انجام پذیر بودن واکنش گوگردزدایی در دما و فشار محیط است که باعث کاهش هزینه های عملیات پالایش می شود. در این مطالعه از جاذب رینی نیکل به عنوان جاذب مناسب و جدید برای حذف گونه های متفاوت گوگردی (شامل مرکاپتان ها، تیوفن ها، سولفیدها، دی سولفیدها) موجود در میعانات گازی فاز 4 و 5 پارس جنوبی استفاده شده است. از سه شرکت خارجی پودر آلیاژ نیکل آلومینیم با ترکیب نسبی 50 درصد وزنی تهیه شد. ابتدا ساختار آلیاژهای اولیه با تجزیه شیمیایی و XRD بررسی شد. سپس هر سه آلیاژ تحت شرایط یکسان شویش قلیایی ، به جاذب رینی نیکل (Raney Nickel) تبدیل شدند. برای بررسی مشخصات فیزیکی و شیمیایی و عملکرد جاذب ها در حذف ترکیبات گوگردی، روش های متفاوتی از جملهXRD ،BET ،SEM استفاده شد. هم چنین، تاثیر مقدار جرم جاذب برای تعیین مشخصات جاذب های فعال شده، مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه ها نشان داد که جاذب ها دارای ساختار مزومتخلخل و فاز فعال در گوگردزدایی هستند. روابط مربوط به هم دما های لانگمویر، فروندلیچ و تمکین برای جاذب های موردمطالعه، بررسی شد. نتیجه های این پ‍ژوهش نشان داد که هم دمای لانگمویر برای توصیف فرایند جذب مناسب بوده و مطابقت بیشتری با داده های تجربی دارد.