پژوهش های کاربردی در شیمی
سال:1392 | دوره:7 | شماره:3 |تعداد مقالات:9

بر اساس استاندارد دیزل در اروپا (یورو 5)، دیزل با گوگرد کمتر از 10 ppm وزنی به عنوان دیزل کم گوگرد یا ULSD شناخته می شود. در این پژوهش، تولید دیزل کم گوگرد با استاندارد یاد شده از هیدروکراکینگ گازوییل خلاء، در مقیاس پایلوت مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور، از سه بستر متوالی شامل کاتالیست های تصفیه هیدروژنی (هیدروتریتینگ)، هیدروکراکینگ و دوباره تصفیه هیدروژنی استفاده شده که در مقایسه با روش معمول آزمون های پایلوت، بستر سوم (حاوی کاتالیست تصفیه هیدروژنی) پس از بستر هیدروکراکینگ افزوده شده است. نتیجه ها نشان می دهند که با افزایش دما در دبی، فشار و نسبت هیدروژن به هیدروکربن ثابت، بازده تولید فراورده های سبک افزایش یافته به طوری که در دمای 400 درجه سانتی گراد که به عنوان دمای شروع فرایند در مقیاس صنعتی انتخاب شده، بازده تولید نفتای سبک، سنگین، نفت سفید و دیزل در حدود 47 درصد می شود. افزون بر آن، در این دما، تولید دیزلی با گوگرد حدود 10 ppm وزنی، محقق شده است. در نهایت هیدروژن مصرفی فرایند نیز در حدود 1.2 درصد وزنی خوراک گازوییل خلاء بوده که در حد مقدارهای گزارش شده برای فرایند صنعتی است و افزایشی نداشته است.

در این پژوهش اثر آرایش یافتگی زنجیرها و نانولایه های سیلیکاتی بر رفتار انتقال حلال در لاستیک طبیعی مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از مفهوم شبکه دوگانه، آرایش یافتگی زنجیرهای لاستیک طبیعی در حضور نانولایه های سیلیکاتی و همچنین عدم حضور نانولایه های سیلیکاتی مطالعه شد. در این راستا، با اعمال کرنش کششی در مرحله پخت آمیزه ها، آرایش یافتگی مورد نظر در آمیزه ها ایجاد و اثر این آرایش یافتگی بر رفتار جذب حلال لاستیک طبیعی و نانوکامپوزیت های آن مطالعه شد. میزان آرایش یافتگی زنجیرهای لاستیک طبیعی با استفاده از آزمون تورم ناهمسانگرد و آزمون پراش پرتو ایکس و همچنین مطالعات ریخت شناسی بررسی شد. ویژگی های انتقال حلال از جمله ضریب نفوذ، جذب و تراوایی تولوئن در لاستیک طبیعی و نانوکامپوزیت های آن سنجیده شد. اثر دما بر فرایند انتقال حلال در نانوکامپوزیت های تولیدی در گستره دمایی 25 تا 45 درجه سانتیگراد بررسی و وابستگی دمایی ضرایب نفوذ، تراوایی و نوع سازوکار نفوذ مشخص شد. همچنین عامل های ترمودینامیکی از جمله انرژی فعال سازی، تغییرهای آنتالپی و آنتروپی برای فرایند انتقال حلال در نانوکامپوزیت های تولیدی بررسی شد. تغییرهای آنتالپی برای فرایند جذب حلال در لاستیک طبیعی خالص نشان دهنده غالب بودن سازوکار جذب از نوع هنری بوده، در حالی که افزودن نانورس به لاستیک طبیعی سبب تغییر سازوکار به سازوکار لانگمیر می شود. بر اساس رفتار انتقال حلال در لاستیک طبیعی، صورت بندی زنجیری و همچنین ریزساختار نانوکامپوزیت های تولیدی به طور غیرمستقیم بررسی شد. نتیجه ها نشان می دهد که آرایش یافتگی زنجیرهای پلیمری در حضور نانورس بیشتر بوده و همین امر اثر قابل توجهی بر رفتار نفوذپذیری لاستیک طبیعی دارد.

در حضور آب و تری اتیل آمین، آلدهیدهای گوناگون و کتون های خطی و حلقوی در واکنش با مالونونیتریل یا اتیل سیانواستات دچار تراکم کنووناگل می شوند و فراورده های آلفا، بتا - سیر نشده متناظر را در مدت زمان های به نسبت کوتاهی با بازده های بالایی به دست می دهند. این فراورده ها خود می توانند به شکل مرحله ای یا درجا در واکنش گیوالد به کار روند تا ترکیب های 2-آمینوتیوفن مربوط را در طی تنها چند ساعت ایجاد کنند.

در این پژوهش از مشتقات سولفونامیدی کالیکس آرن ها به عنوان میزبان های مولکولی کارامد استفاده شده است. ابتدا واکنش کلروسولفوناسیون بر روی پارا ترشیو بوتیل کالیکس [4] آرن انجام شد و پس از آن فراورده به دست آمده با پارا آمینو فنیل آزو بنزن وارد واکنش شدند و مشتق آزا - سولفونامید - کالیکس آرن تهیه شد. این ترکیب به وسیله روش های طیف سنجی زیرقرمز، 13CNMR، 1HNMR و TOF-MASS مورد بررسی و شناسایی قرار گرفت. نتیجه ها نشان می دهد ساختار این ترکیب دارای صورت بندی پایدار و انعطاف ناپذیر Cone است. بررسی ها نشان می دهد کالیکس آرن هایی با حفره های بزرگ و صورت بندی پایدار Cone می توانند میزبان های مناسبی در برهم کنش های میزبان - مهمان با مهمان های مولکولی باشند.

با توجه به ماهیت فرایند فوتو ولتائیک در سلول های خورشیدی، مواد جاذب نور تنها سطح انرژی خاصی از فوتون را جذب می کنند. بنابراین، تنظیم شکاف انرژی نیم رساناها در سلول های خورشیدی حائز اهمیت است. در این مقاله ساختار و ویژگی های الکترونیکی نقطه کوانتومی تیتانیم دی اکسید به عنوان تابعی از اندازه برای بهبود بازده سلول های خورشیدی با استفاده از روش آغازی بررسی شده است و از سوی دیگر ویژگی های ساختاری از جمله انرژی کل و ویژگی های الکترونیکی از جمله چگالی حالت ها و چگالی لومو و هومو مورد بررسی قرار گرفته است.

برای بهبود ویژگی های نانوذرات تیتانیم اکسید و تاثیر آنها بر روی گزینش پذیری گازهای کربن دی اکسید از متان، سطح نانوذرات به وسیله ابرمولکول 5، 11، 17، 23- تتراترشیوبوتیل - کالیکس [4] آرن اصلاح شد. ساختار سطح نانوذرات تیتانیم اکسید به وسیله کالیکس [4] آرن، با به کارگیری طیف های FT-IR و فوتولومینسانس آنها مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. در تصاویر نانوذرات اصلاح شده، SEM نواحی روشن مربوط به مولکول های کالیکس [4] آرن هستند. غشاهای ماتریسی ترکیبی پلی (اتر - بلاک - آمید) حاوی نانوذرات اصلاح شده، با روش قالب گیری از محلول در مخلوطی از دو حلال اتانول / آب تهیه شدند. با اصلاح سطح نانوذرات، تراوایی و گزینش پذیری کربن دی اکسید نسبت به غشاء پلی (اتر - بلاک - آمید) خالص افزایش داشته است. غشاهای تهیه شده به وسیله روش های SEM ،DSC ،FT-IR مورد بررسی قرار گرفتند.

ببیش از یک دهه است که از آب زیر دمای بحرانی به عنوان حلال برای استخراج ترکیب های آلی متنوع استفاده می شود. آب زیر دمای بحرانی مزایای زیادی نسبت به روش هایی دارد که از حلال های آلی برای حل ترکیب های آلی آب گریز استفاده می کنند. در این مقاله، پیشرفت های گزارش شده در منابع علمی درباره فرایندهای آب زیر دمای بحرانی مرور می شود. این مقاله ها شامل مطالعه های انجام شده در مورد استخراج با آب زیر دمای بحرانی، اندازه گیری حلالیت ترکیب های آلی در آب زیر دمای بحرانی و استفاده از داده های انحلال پذیری در مدل سازی است. همچنین عامل های موثر بر کارایی استخراج با آب زیر دمای بحرانی شامل دما، ساختار شیمیایی عصاره، سینتیک استخراج، دبی جریان، تخریب، فشار و pH بررسی شده و انواع روش های مدل سازی حلالیت ترکیب های آلی در آب زیر دمای بحرانی از قبیل مدل های تجربی و نیم تجربی، مدل محلول منظم (RST)، مدل ثابت دی الکتریک، معادلات حالت و مدل های بر پایه ضرایب فعالیت کاربردی  (UNIFAC)شرح داده شده است.

در این پژوهش قابلیت جذبی کامپوزیت CuO-Fe2O3 برای حذف یون سرب از محلول های آبی مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش های جذبی غیر پیوسته برای بررسی تاثیر عامل های pH، مقدار جاذب، زمان و غلظت اولیه انجام شد. شرایط بهینه به صورت pH برابر 5، غلظت اولیه برابر 25 mgl-1، مقدار جاذب 0.1 گرم و زمان 10 دقیقه به دست آمد که در این شرایط درصد حذف 99% است. مطالعات سینتیکی نشان داد که زمان تعادل در مدت 10 دقیقه بوده و بهترین برازش از معادله سرعت درجه دوم تبعیت می کند. آزمایش های مربوط به بازیابی مجدد نشانگر آن بود که کامپوزیت CuO-Fe2O3 می تواند به طور مناسبی بارها برای حذف مورد استفاده قرار گیرد. تاثیر یون های خارجی Ag+، Mg2+، Ni2+ و Zn2+ روی حذف یون سرب مورد مطالعه قرار گرفتند و نتیجه این مطالعه نشان داد که این یون ها در جذب یون سرب مزاحمت جدی ایجاد نمی کنند. همچنین کامپوزیت فوق برای حذف یون سرب در پساب صنعت باطری سازی به کار برده شد و غلظت یون سرب تا زیر حد تشخیص کاهش پیدا کرد. ثابت های جذبی با استفاده از نمودارهای هم دمای لانگمیر و فروندلیش به دست آمدند ولی داده های تجربی برازش مناسب تری با مدل لانگمیر داشته و ظرفیت جذبی بیشینه 333 mg g-1 نشانگر توان مناسب جذبی نانوکامپوزیت است.