شیمی و مهندسی شیمی ایران
سال:1400 | دوره:40 | شماره:1 (پیاپی 99) |تعداد مقالات:28

در این پژوهش، کمپلکس آهن با کیلاته کننده آلی EDDHA اصلاح شده سنتز شده و برای تغذیه ریز مغذی آهن به گیاهان مورد استفاده قرارگرفت. با توجه به این که خود مولکول EDDHA به عنوان پرکاربردترین کیلاته کننده آلی آهن برای مصرف های کشاورزی دارای مشکل های مانند قابلیت انحلال بالا بوده و همچنین زیر نور UV تجزیه می شود، در این کار مولکول EDDHA با گروه های آلی اصلاح شد، که نه تنها به سادگی آهن را در اختیار گیاه قرار می دهد، بلکه به خاطر حلالیت پایین نسبت به خود EDDHA، پس از کوددهی با دفعه های آبیاری از خاک اطراف ریشه گیاه حذف نخواهد شد، و برای مدت طولانی، آهن مورد نیاز گیاه بدون نیاز به کوددهی تامین خواهد شد. همچنین نور UV تابیده شده در پرتو نور خورشید باعث ایزومری شدن مولکول EDDHA شده و سبب از دست دادن آهن می شود، که با اصلاح صورت گرفته بر روی EDDHA، این ماده نسبت به نور UV پرتو خورشید مقاوم شده و آهن خود را حفظ می کند. تأثیر کمپلکس های تهیه شده بر روی سبزینگی کلروفیل، میانگین طول برگ، میانگین عرض برگ و میانگین ارتفاع گیاه لوبیا مورد بررسی قرار گرفت.

در این پژوهش، نانوکامپوزیت اصلاح شده آهن اکسید (Fe3O4) با استفاده از گرافن اکسید آلاییدهبا نیتروژن (Fe3O4/NGO) سنتز شد. برای سنتز نانوذره های مغناطیسی آهن اکسید از روش هم رسوبی استفاده شد. گرافن اکسید آلاییده با نیتروژن به روش هیدروترمال سنتز شد. سنتز نانوکامپوزیت مغناطیسی به روش شیمیایی با پیوند کووالانسی و اتصال گرافن اکسید آلاییده با نیتروژن به نانوذره های مغناطیسی آهن اکسید صورت گرفت. برای مشخصه یابی و تعیین ویژگی های فیزیکی و شیمیایی نانوکامپوزیت به دست آمده، آنالیزهای طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FT-IR)، اسپکتروسکوپی پرتو ایکس انرژی پراکنده (EDX)، وزن سنجی-گرمایی (TGA) و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) انجام شد. نتیجه های آنالیزها، سنتز نانوکامپوزیت و آلایش گرافن اکسید (GO) با نیتروژن را تأیید کرد. اندازه ذره های نانوکامپوزیت در بازه ی nm40-20 بود. توزیع یکنواخت نانوذره های آهن اکسید به شکل کروی و بیضوی در تصویرهای FESEM دیده شد. این اندازه کوچک، نانوکامپوزیت سنتز شده را به عنوان کاندید مناسبی برای فرایند فتوکالیستی معرفی می کند.

نانو ساختارهای نوین پلیمر کئوردیناسیونی مس[Cu(DPC)(H2O)3] به روش سونوشیمیایی سنتز شد لیگاند 6، 2-پیریدین دی کربوکسیلیک اسید[ H2DPC=. نانو ساختار نوین توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، الگوی XRD، طیف FT-IR، آنالیز عنصری و طیف UV-Vis شناسایی شد. پایداری گرمایی ترکیب به وسیله تجزیه وزن سنجی(TG) و تجزیه جز به جز گرمایی (DTA) مورد مطالعه قرار گرفت. نانو ذره های مس(II) اکسید که از کلسیناسیون مستقیم نانو کمپلکس ها در دماهای 450، 500، 550 و 600 درجه سلسیوس در جو هوا سنتز شده اند دارای ریخت شناسی و اندازه های گوناگونی در اندازه نانو می باشند. همچنین نانو ذره های مس(II) اکسید توسط ترمولیز نانوکمپلکس به دست آمده در دمای 180 درجه سلسیوس به روش سورفکتانت اولئیک اسید سنتز شداند.

هدف این پژوهش، ساخت غشای نانوالیافی پلیمری و بهبود ویژگی های سطحی آن به منظور کاهش گرفتگی برای استفاده به عنوان غشای ضد گرفتگی میکرو تصفیه پربازده در تصفیه پساب بود. غشاهای نانوالیافی میکرو تصفیه پلی آکریل نیتریل اصلاح شده از الکتروریسی محلول های پلی آکریل نیتریل دارای نانوذره های بوهمیت با غلظت های 5/0 تا w/w 5% تهیه شدند. اصلاح غشا به وسیله ی نانوذره های آب دوست بوهمیت باعث افزایش آب دوستی سطح غشا و کاهش گرفتگی آن شد. در بین غشاهای ساخته شده، غشای نانوالیافی پلی آکریل نیتریل دارای w/w 3% نانوذره های بوهمیت به عنوان غشای بهینه انتخاب شد که دارای ویژگی های ضد گرفتگی برتر و شار عبوری بالاتر بود. با توجه به نتیجه های به دست آمده، غشای شار بالای ساخته شده که دارای قابلیت گرفتگی پایین بوده می تواند به طور مؤثری در فرایند های گوناگون تصفیه پساب مورد استفاده قرار بگیرد.

در این پژوهش، نانو کامپوزیت پلیمری بر پایه 2-آمینو فنول و تارونه نخل به عنوان یک کاتالیست مؤثر و ارزان معرفی شد و با موفقیت برای سنتز مشتق های بنزیلیدین بیس ( 4-هیدروکسی کومارین ) استفاده شد. برای تعیین ویژگی های ساختاری کاتالیست از فناوری میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. به تازگی مشتق های (بنزیلیدین) بیس ( 4-هیدروکسی کومارین ) که دسته ی مهمی از ترکیب های هتروسیکل را شامل می شوند، به دلیل ویژگی های زیستی و دارویی سودمند بسیار موردتوجه قرارگرفته اند. در این پژوهش، روش نوین و کارآمدی برای سنتز این ترکیب ها بر پایه ی واکنش میان 4-هیدروکسی کومارین و آلدهید های آروماتیک گوناگون با استفاده از نانو کامپوزیت پلیمری بر پایه ی 2-آمینو فنول و تارونه نخل به عنوان کاتالیستی ناهمگن با بازده بسیارخوب (84 تا 99 درصد) و در زمان های بسیار کوتاه (2 تا 5 دقیقه) در حلال اتانول و آب (%50) به دست آمد.

در این پژوهش نانوکامپوزیت های میکرو کروی پلی پیرول و نیکل کبالت اکسید قاصدک شکل به روش هیدروترمال بر روی بستر فوم نیکل سنتز شد و به عنوان ماده الکترودی در ابرخازن ها مورد استفاده قرارگرفت. ریخت شناسی، ساختار و ترکیب نانوکامپوزیت تهیه شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش پرتو ایکس (XRD)، پراش انرژی پرتو ایکس (EDX)، و FT-IR مورد بررسی قرار گرفت. همچنین کارایی الکتروشیمیایی الکترود نیکل کبالت اکسید/پلی پیرول/ فوم نیکل، با روش های ولتامتری چرخه ای، شارژ-دشارژ گالوانواستاتیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مطالعه شد. الکترود تهیه شده ظرفیت بالای F/g2342 در دانسیته جریان Ag33/2 و پایداری چرخه ای خوب 79 درصد بعد از 2500 چرخه را در سامانه ی سه الکترودی از خود نشان داد. همچنین برای بررسی رفتار واقعی الکترود تهیه شده، یک سامانه دو الکترودی متشکل از الکترود مثبت (نیکل کبالت اکسید/پلی پیرول/ نیکل فوم) و الکترود منفی (گرافن کاهش یافته/ نیکل فوم) و یک جدا کننده ی سلولوزی ساخته شد. سامانه ی ساخته شده ظرفیت بالای F/g 186 در دانسیته جریان F/g 8/1به همراه پایداری چرخه ای 80 درصد پس از 1500 چرخه را از خود نشان داد. نتیجه های به دست آمده الکترود تهیه شده را کاندید مناسبی برای ساخت ابرخازن با کارایی بالا معرفی می کند.

بدون شک، شکل گیری همه ویژگی های یگانه نانوساختارهای چارچوب ایمیدازولی زئولیتی(ZIF) وابسته به روش سنتز مناسب و کامل آن ها است. در این پژوهش، یک روش آسان و مناسب، با استفاده از یک نوع از حلال های سبز مایع یونی با نام حلال بسا زود گداز مبتنی بر کولین کلرید، و بدون صرف انرژی بالا در دمای اتاق برای سنتز چارچوب ایمیدازولی زئولیتی-8 (ZIF-8) ارایه شد. اثر پارامترهای عملیاتی گوناگون مؤثر بر سنتز ساختار یادشده مانند نسبت نمک به اتصال دهنده، دما، امواج فراصوت و نوع مایع یونی نیز ارزیابی شد. همچنین برای ارزیابی عملکرد جاذب سنتز شده در میزان جذب کربن دی اکسید، هم دما های تعادلی این گاز در دمای محیط مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه ها نشان می دهد، ظرفیت جذب کربن دی اکسید بر روی جاذب ZIF-8 سنتز شده با مایع یونی در فشار 1 و 14 بار از شرایط دلخواهی برخوردار بوده و در دمای محیط به ترتیب برابر 27/0 و 4/4 میلی مول بر گرم می باشد.

در این کار، نانو مواد MnSb2O6 با استفاده از روش حالت جامد تک مرحله ای در دمای 800 درجه سلسیوس در زمان واکنش 8 ساعت، با استفاده از مواد اولیه Sb2O3، MnCl2 و Mn(NO3)2 سنتز شد. مواد اولیه مورد نیاز به منظور سنتز نانو مواد آلاییده نیز شامل Gd2O3, Tb2O3 و Ho2O3 بودند. آنالیز ریتولد به منظور بررسی نوع فاز بلوری سنتز شده، درصد خلوص و بقیه پارامترهای کریستالوگرافی مواد سنتز شده استفاده شد. مشخص شد که مواد سنتز شده دارای فاز اصلی MnSb2O6 با ساختار بلوری تری گونال و گروه فضایی P321 می باشند. تصویرهای SEM به منظور بررسی ریخت شناسی نانو مواد سنتز شده استفاده شد. مقدارهای انرژی شکاف نوار مستقیم نانو مواد سنتز شده نیز با استفاده از طیف های جذبی به دست آمد. داده ها نشان دادند که این مقدارها برای MnSb2O6 و نمونه های آلاییده با Gd3+، Tb3+ و Ho3+ به ترتیب برابر با 85/1، 90/1، 98/1 و 01/2 الکترون ولت می باشد. داده های به دست آمده از آنالیز پراش پرتو X نشان دادند که در اثر آلایش یون های لانتانیدی در سامانه بلوری، پارامتر سلولی و در نتیجه حجم سلول واحد تغییر خاصی نکرده است. این بدان معنی است که یون ها وارد روزنه بزرگ تر در شیکه بلوری شده اند. تصویرهای FESEM نشان دادند که ذره های MnSb2O6 سنتز شده دارای شکل چند وجهی می باشد. کارایی کاتالیستی نمونه MnSb2O6 سنتز شده برای تخریب مالاشیت سبز (MG) در محلول آبی تحت نور UVC با توان 18 وات مورد بررسی قرار گرفت. فاصله بین سطح محلول و نور لامپ 30 سانتی متر بود. بازده تخریب در شرایط بهینه (7/0 میلی لیتر H2O2، 03/0 گرم کاتالیست و 58 دقیقه زمان واکنش) برابر با 81 درصد بود. حجم و غلظت رنگدانه 100 میلی لیتر و ppm 60 بود.

در این پژوهش حلالیت گاز کربن دی اکسید در مخلوط حلال های 2-آمینو2-متیل پروپانول (AMP) و آمینواتیل اتانول آمین (AEEA) در فشار جزئی kPa25/0 تا kPa85/0 و دمای بین C• 30 تا C• 60 اندازه گیری شد. اندازه گیری ها نشان داد که میزان بارگذاری گاز کربن دی اکسید در محلول های آبی %30 وزنی (AMP)%20+(AEEA)%10 و (AMP)%15+(AEEA)%15 در مقایسه با محلول آبی %30 وزنی AMP به ترتیب به میزان %5/5 و %9/10 افزایش داشته است. هم چنین رفتار این سامانه توسط مدل یونیکواک توسعه یافته ((E-UNIQUAC موردبررسی قرارگرفته و انرژی برهم کنش اجزای گوناگون سامانه چهارجزئی 2CO-AEEA-AMP-O2H بهینه سازی شد. برای مدل سازی این سامانه چهار جزئی، نخست پارامتر انرژی برهم کنش اجزای گوناگون دو سامانه سه جزئی 2CO-AMP-O2H و 2CO-AEEA-O2H بهینه شده و سپس میانگین خطای نسبی محاسبه فشار جزئی گاز کربن دی اکسید در این دو سامانه به ترتیب %23/19، %9/12 به دست آمد. در پایان نیز انرژی برهم کنش اجزای گوناگون سامانه چهار جزئی 2CO-AEEA-AMP-O2H بهینه شده و میانگین خطای نسبی محاسبه فشارجزئی گاز کربن دی اکسید در این سامانه چهارجزئی نیز % 54/17 به دست آمد.

فناوری جذب شیمیایی به طورگسترده در صنعت، برای حذف کربن دی اکسید از گاز احتراق و همچنین شیرین سازی گاز طبیعی مورد استفاده قرار می گیرد. برای رشد این روش، توسعه و شناسایی جاذب های بهینه به منظور جذب بیش تر و کاهش انرژی جذب، لازم می باشد. محلول های آبی هیدروکسیدهای فلزهای قلیایی به دلیل نیاز به انرژی پایین و سازگاریشان با محیط زیست در مقایسه با جاذب های آمینی، مورد توجه پژوهشگران قراردارند. در این پژوهش از پتاسیم هیدروکسید برای جذب کربن دی اکسید استفاده شد. در آزمایش های جذب تأثیر دور همزن و دما بر روی میزان جذب کربن دی اکسید توسط محلول آبی پتاسیم هیدروکسید در یک راکتور هم زن دار مورد مطالعه قرارگرفت. نتیجه ها نشان داد که با افزایش دور همزن از rpm50 تا rpm150 میزان بارگیری، درصد جذب و شار انتقال جرم کربن دی اکسید به ترتیب 33%، 32% و 36% افزایش می یابند ولی افزایش دور همزن بیش از این مقدار تأثیری بر میزان جذب نخواهد داشت. افزایش دما نیز در بازه ی º C22-65 با فشار 6 بار، غلظت 2/1 مول بر لیتر و دور همزن rpm150 انجام شد و دیده شد که افزایش دما تا نیمه های فرایند جذب باعث افزایش بارگیری، درصد جذب و شار جذب کربن دی اکسید شد ولی میزان تعادلی این پارامترها با افزایش دما به میزان کمی کاهش یافت. در واقع با افزایش دما از º C 22 به º C 65 میزان بارگیری، درصد جذب و شار انتقال جرم تعادلی به ترتیب 15%، 2/4% و 13% کاهش یافتند.

فناوری محلول های آبی الکانول آمین در زمره روش های بسیار مهم در تصفیه گاز طبیعی می باشند. آب با قطبیت و ثابت دی-الکتریک بالا محیطی را برای واکنش شیمیایی آلکانول آمین ها با گازهای اسیدی به وجود می آورد. این گونه محلول ها در کنار برتری هایشان به طورعموم دارای دو عیب اساسی نیز می باشند. آن ها حلال های مناسبی برای جذب مرکاپتان ها نیستند و به علت گرمازایی واکنش گازهای اسیدی با محلول آلکانول آمین گرمای زیادی برای بازیافت محلول در برج دفع نیاز است و درنتیحه آن به علت دمای بالای برج دفع احتمال اثرهای جانبی مانند تخریب و تجزیه محلول بالاتر می رود. امروزه افزودن حلال فیزیکی (سولفولان یا N متیل پیرولیدون) و تشکیل یک حلال هیبریدی ( آب + آلکانول آمین + حلال فیزیکی) به منظور جذب هم زمان گازهای اسیدی و مرکاپتان ها مورد توجه قرار گرفته است. در کار حاضر حلالیت گاز اسیدی H2S را در حلال هیبریدی (H2O-MDEA-SFL) و غیرهیبریدی (H2O-MDEA) با استفاده از مدل e-Pitzer و داده های موجود در مقاله ها مدل شد و با بهره گیری از معادله گیبس-هلمهولتز، آنتالپی جذب H2S در هر دو حلال هیبریدی و غیر هیبریدی محاسبه شد و اثر افزایش سولفولان در میزان تغییر آنتالپی جذب گازهای اسیدی در بازه فشارهای کم تا متوسط مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد مدل مورد نظر با دقت خوبی (متوسط خطای نسبی % 4/5) توانایی پیشگویی داده های حلالیت برای سامانه های حلال هیبریدی را دارد و همچنین در بازه فشارهای پایین تا متوسط، افزایش سولفولان به عنوان حلال فیزیکی نمی تواند اثر چشمگیری در میزان آنتالپی انحلال گاز هیدروژن سولفید در حلال آب-متیل دی اتانول آمین داشته باشد.

حذف یون مس (II) از محلول های آبی با استفاده از جاذب ساخته شده ی هیدروژل پلیمری سدیم آلژینات/زئولیت/کیتوزان انجام شد. نخست آزمایش ناپیوسته برای تعیین ضریب نفوذ به انجام رسید. سپس یک ستون با خوراک دهی شعاعی برای آزمایش های پیوسته طراحی و ساخته شد. آزمایش پیوسته با غلظت mg/L500 یون مس (II)، نرخ جریان mL/min 16 و شعاع ذره های mm 5/1 در مدت 97 دقیقه انجام شد. در ادامه معادله های انتقال جرم و نفوذ در ذره های کروی به طور هم زمان برای بستر استخراج و حل شد. پروفیل غلظت خروجی بستر بر حسب زمان از این مدل به دست آمد و برای اعتبار سنجی با نتیجه های آزمایشگاهی مقایسه شد. نتیجه ها نشان داد که خطای مدل در %8/9 است. سپس اثر پارامتر های گوناگونی از جمله غلظت (350، 500، mg/L 700)، نرخ جریان (30، 16، mL/min 5/7) و شعاع (1، 5/1 و mm 2) توسط مدل بررسی شدند. با توجه به نتیجه های مدل با افزایش غلظت اولیه، طول عمر بستر از 70 دقیقه به 77 دقیقه افزایش یافت؛ با افزایش نرخ جریان، این زمان از 167دقیقه به 37 دقیقه کاهش یافته و با افزایش شعاع، تغییر محسوسی نداشت.

خاک آلوده به نفت خام سنگین افزون بر این که زندگی گیاهان و جانوران خاکی را تحت تأثیر قرار می دهد بلکه زندگی آبزیان را نیز در برابر خطر قرارمی دهد. فلزهایی مانند نیکل، کروم، سرب، وانادیوم و کادمیوم در فرایندهای استخراج نفت خام وارد خاک شده و به این ترتیب اثرهای مخرب زیست محیطی با خود به دنبال دارد. در این پژوهش حذف فلزهای سنگین سرب، نیکل و کروم از خاک آلوده به نفت خام توسط فعال کننده سطحی زیستی ساپونین بررسی شد. نتیجه ها نشان داد با افزایش غلظت ساپونین درصد حذف فلزها افزایش پیدا کرد. به طوری که در غلظتg/L3 از ساپونین بازده حذف فلز نیکل، کروم و سرب به ترتیب 73%، 58% و 43% بود. افزایش pH تا 10 و دما تا 75 درجه سلسیوس اثر منفی بر بازده حذف فلزها داشت. همچنین نتیجه ها نشان داد شرایط بهینه برای حذف فلزهای نیکل، کروم و سرب دمای º C25، pH برابر عدد 4 و غلظت فعال کننده سطحی زیستی ساپونین g/L3 می باشد. در مقایسه با فعال کننده سطحی شیمیایی SDS در شرایط بهینه و در مش بزرگ با اندازه µ m850 بازده ساپونین بیش تر از SDS برای فلزهای نیکل و کروم بود. با توجه به نتیجه های به دست آمده از این پژوهش می توان از فعال کننده سطحی زیستی ساپونین به جای استفاده از فعال کننده های سطحی شیمیایی از منظر فرایند های زیست محیطی استفاده کرد.

هدف از این پژوهش حذف فلز سنگین کبالت از پساب پتروشیمی شهید تندگویان واقع در منطقه ویژه اقتصادی ماهشهر با استفاده از روش زیستی می باشد. نخست پساب سنتزی استات کبالت به منظور بهینه سازی پارامترهای pH، دما، زمان تماس و غلظت زیست توده مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای بهینه در فرایند جذب زیستی، برای حذف کبالت، زمان تعادل 60 دقیقه، دما ° C 25، دوز جاذب 10% حجمی و pH برابر 5/5، تعیین شد. پس از مشخص شدن نقطه بهینه متغییرها، آزمایش ها با پساب واقعی شرکت پتروشیمی شهید تندگویان انجام شد. بیش ترین درصد حذف 80% و بیش ترین ظرفیت جذب برابرmg/g 2/88 به دست آمد. هم-دما های جذب گوناگونی از جمله لانگمیر، فروندلیچ، تمکین مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت که بهترین مدل تطبیق یافته با داده ها، مدل تمکین بود، همچنین مدل های سینتیکی گوناگون برای توصیف داده های سینتیکی به کار رفتند که مدل سینتیکی شبه درجه دوم با نتیجه ها منطبق بود. مطالعه های ترمودینامیکی نشان داد فرایند خود به خودی و گرماگیر است. سرانجام نتیجه های این پژوهش نشان داد مخمر سایکرومایسیس سرویزیه پتانسل بسیار بالایی برای حذف فلزهای سنگین از پساب شرکت پتروشیمی دارد و با توجه به زیست سازگاری فرایند بهترین گزینه برای حذف این آلاینده ها به شمار می رود.

در این پژوهش، اثر متقابل فتوکاتالیست و هیدروژن پراکسید در تابش طبیعی خورشید، در تجزیه آلاینده ی صنعتی 2-نیتروفنول بررسی شد. برای این منظور، از نانو فتوکاتالیستTiO2 (P25) استفاده شد و اثر پارامترهای گوناگونی شامل غلظت نانو فتوکاتالیست، غلظت هیدروژن پراکسید و استفاده ی همزمان از فتوکاتالیست و هیدروژن پراکسید بر روی درصد حذف مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتیجه ها نشان داد، نقطه ی بهینه ی غلظت نانو فتوکاتالیست و هیدرون پراکسید، زمانی که هر یک به تنهایی برای حذف 2-نیتروفنول مورد استفاده قرار گیرند، به ترتیب 1000 میلیگرم بر لیتر و 200 میلی مولار است. همچنین مشخص شد، در واکنش های حذف خورشیدی آلاینده 2-نیتروفنول نرخ حذف توسط هیدروژن پراکسید به تنهایی می تواند بیش تر از این نرخ توسط P25 باشد. از سوی دیگر، استفاده ی همزمان از این دو ماده در بهبود بازده ی حذف آلاینده موثر بوده و موجب کاهش غلظت بهینه ی (موردنیاز از) آن ها می شود. با این حال، غلظت های بالای هیدروژن پراکسید، به دلیل وجود اثر مخربِ مقدار اضافی آن، باعث کاهش بازده می شود. در حالت بهینه نهایی، غلظت P25 و هیدروژن پراکسید، به ترتیب 750 میلی گرم بر لیتر و 150 میلی مولار به دست آمد و در این نقطه، درصد حذف 2-نیتروفنول، پس از تنها یک ساعت تابش نور خورشید، به 95 درصد رسید.

در این پژوهش، عملکرد کاتالیست های تنگستن بر پایه ی آلومینا با درصدهای وزنی گوناگون تنگستن که به روش تلقیح خشک سنتز شده بودند، در فرایند گوگردزدایی اکسایشی مورد بررسی قرارگرفت. در میان کاتالیست های سنتز شده، کاتالیست 20% وزنی تنگستن بیش ترین میزان تبدیل دی بنزوتیوفن را از خود نشان داد و این کاتالیست در شرایط دمایی 80 درحه سلسیوس، با نسبت جرمی سوخت مدل به کاتالیست برابر 100 و نسبت مولی 5=O/S، در مدت زمان 60 دقیقه توانست به میزان تبدیل 100% دست یابد. سپس تأثیر سریم بر عملکرد کاتالیست در این فرایند بررسی شد و میزان تبدیل در مدت زمان 60 دقیقه بهبه 67% رسید. در پایان نیز تأثیر حضور ترکیب های رقابت کننده درکنار کاتالیست بهینه تنگستن بر پایه آلومینا و همچنین اثر اکسیدکننده های ترشیری بوتیل هیدروپروکسید و هیدروژن پروکسید بر عملکرد گوگردزدایی مورد بررسی قرار گرفت...

برای حذف و کاهش پارانیتروفنول از آب های آلوده و پساب های صنایع مطالعه های بسیاری انجام شده است و از روش های گوناگون مانند جذب، اکسایش کاتالیستی، الکتروفنتون، الکتروشیمیایی، تخریب میکروبی و غیره استفاده شده است ولی این روش ها مشکل هایی از جمله حساسیت کم، هزینه ی بالا، نیاز به شرایط دمایی ویژه و مدت زمان طولانی دارند. یکی از روش های مورد توجه دانشمندان در سال های اخیر هیدروژن دارکردن کاتالیستی پارانیتروفنول و تبدیل آن به مشتق آمینوفنول است. از همین رو در این پژوهش تلاش شد تا با ساخت نانوکاتالیست های ناهمگن، ماده سمی و سرطان زای پارانیتروفنول به مشتق پاراآمینوفنول آن کاهش داده شود. بدین منظور (سالیسیلیدن 2-آمینوتیوفنول L1= و سالیسیلیدن2-آمینوفنول L2 =)کمپلکس های [NiLx(DMF)] و [NiLx(PPh3)] بر روی بستر تیتانیوم دی اکسید قرار داده شد. نانوکاتالیست به دست آمده با فناوری های طیف سنجی فروسرخ (IR)، میکروسکوپ الکترونی (FE-SEM)، طیف سنجی EDX/Mapping، پراش پرتوایکس پودری (XRD) و پلاسمای جفت شده ی القایی (ICP) مورد شناسایی قرارگرفتند. در ادامه به منظور بررسی انجام واکنش کاهش پارانیتروفنول به پاراآمینوفنول در حضور سدیم بورهیدرید به عنوان عامل کاهنده و در دما و فشار محیط نانوکاتالیستی مورد استفاده قرارگرفت. واکنش مورد نظر با استفاده از طیف سنجی مرئی-فرابنفش دنبال شد. براساس نتیجه های به دست آمده در حضور نانوکاتالیست /TiO2[NiL1(pph3)] واکنش در مدت زمان 8 دقیقه و با مقدار s-1 0053/ k = پایان می پذیرد.

در این مطالعه، با استفاده از روش تجربی و شبیه سازی دینامیک مولکولی به بررسی عملکرد ماده فعال سطحی آنیونی سدیم دودسیل سولفات در کاهش کشش بین سطحی آب و نفت که در ازدیاد برداشت مهم است پرداخته شد. برای این منظور، کشش بین سطحی محلول آب و قطره دودکان در دو حالت بررسی شد که در حالت اول، محلول تنها شامل مولکول های آب و دودکان بود و در حالت دوم ماده فعال سطحی سدیم دودسیل سولفات به محلول افزوده شد. در حالت دوم سامانه ها به دو صورت انجام شد که در یکی سامانه ای که 32 مولکول ماده فعال سطحی، 120 مولکول دودکان و 800 مولکول آب داشت با عنوان سامانه (SDS1) معرفی شد، کشش بین سطحی(IFT) این سامانه از mN/m 83 /54 به mN/m 32/7 کاهش یافت و سامانه ای که در آن تعداد مولکول های آب و دودکان نصف شده بودند، یعنی 60 مولکول دودکان و 400 مولکول آب ولی با همان تعداد مولکول ماده فعال سطحی یعنی 32 مولکول که با عنوان سامانه (SDS2) معرفی شد، کشش بین سطحی از mN/m 06/59 بهmN/m 28/8 کاهش یافت. یافته ها نشان داد که در حالت دوم، افزودن ماده فعال سطحی آنیونی سدیم دودسیل سولفات به محلول آب و دودکان موجب کاهش کشش بین سطحی می شود، از سویی با بررسی و مقایسه تعداد مولکول های هر دو سامانه SDS1 و SDS2 در حالت دوم دریافت شد که نسبت مولکول-ها در روند کاهش کشش بین سطحی تأثیر دارد. طبق یافته ها، هرچه تعداد مولکول های ماده فعال سطحی نسبت به آب و آلکان بیش تر باشد، کاهش کشش بین سطحی آن بیش تر است. همچنین برای بررسی اثر غلظت ماده فعال سطحی در تعداد ثابت آب و آلکان (16 مولکول ماده فعال سطحی، 120 مولکول دودکان و 800 مولکول آب)، شبیه سازی مولکولی انجام شد (SDS3). نتیجه ها نشان داد که کشش بین سطحی به mN/m 66/12 کاهش یافت. که عملکرد کم تری نسبت به حالت SDS1 دارد.

هدف این پژوهش دستیابی به فرمولاسیون یک افزودنی برای تولید فیلم های پلی پروپیلن اکسازیست تخریب پذیر بود. افزودنی یادشده می بایست طی دوره ی عمر مفید فراورده، ویژگی های آن را حفظ نماید و پس از سپری شدن این دوره، به سرعت موجب تخریب اکسایشی فراورده شود به طوری که بتواند در طبیعت توسط ریزجانداران به عنوان منبع غذایی مورد استفاده قرارگیرد. رفتار اکسایش گرمایی فیلم های نازک پلی پروپیلن (با ضخامت 50± 250 میکرومتر) دارای غلظت های وزنی گوناگون از ضداکسنده ی فنولی تجاری 1010 و منگنز استئارات، به عنوان مشوق اکسایش، در هر دو حالت مذاب و جامد مورد مطالعه قرارگرفت. پایداری گرمایی-اکسایشی در حالت مذاب با استفاده از گرماسنجی روبشی تفاضلی مورد بررسی قرارگرفت. برای بررسی پایداری گرمایی-اکسایشی در حالت جامد، آزمایش کهنه شدن در آون در دمای ° C90 و سپس اندازه گیری تغییر شاخص کربنیل، ویژگی های کششی، شاخص جریان مذاب و چگالی بر روی نمونه ها انجام شد. نتیجه های آزمون های گوناگون نشان داد که با تغییر نسبت غلظت های منگنز استئارات به ضداکسنده می توان پایداری پلیمر را در هر دو حالت مذاب و جامد تغییر داد. بر این اساس، نشان داده شد که نمونه ی دارای 1/0 درصد وزنی منگنز استئارات و 35/0 درصد وزنی ضداکسنده ی 1010 پایداری مطلوبی درهر دو حالت مذاب و جامد دارد و همچنین، پس از یک دوره ی مشخص پایداری در حالت جامد، می تواند به سرعت متحمل اکسایش گرمایی شود. بنابراین، نتیجه گیری شد که این فرمولاسیون می تواند برای طراحی فراورده ای اکسازیست تخریب پذیر به کارگرفته شود که افزون بر دارا بودن پایداری دلخواه هنگام فراوری مذاب و در زمان مصرف به عنوان یک فیلم، بتواند پس از طی عمر مفید، به سرعت دچار تخریب گرمایی-اکسایشی شده و برای تخریب زیستی نهایی آماده شود.

در این پژوهش، سه کمپلکس کوئوردیناسیونی از کبالت و منگنز بر مبنای استراتژی سنتز لیگاند مخلوط از واکنش پیریدین-N-اُکسید-6، 2-دی کربوکسیلیک اسید به عنوان لیگاند اصلی و لیگاندهای نیتروژن دهنده به عنوان لیگاند کمکی سنتز شدند. سپس این کمپلکس ها به وسیله ی فناوری های دمای ذوب، طیف سنجی فروسرخ (IR)، تجزیه ی عنصری (CHN)، تجزیه ی وزنی-گرمایی (TGA-DTA) مورد شناسایی قرار گرفتند و بر این اساس، فرمول های بسته و ساختاری برای ترکیب های 1-3 پیشنهاد شد. هم چنین، به وسیله ی آنالیز پراش پرتوی X پودری (PXRD) و با استفاده از نرم افزار Fullprof پارامترهای سلول واحد هریک از این ترکیب ها معین شد. در ادامه، سمیت سلولی این سه کمپلکس به منظور ارزیابی فعالیت ضدتکثیری آن ها بر روی رده های سلولی HeLa (سرطان دهانه ی رحم)، MCF-7 (سرطان سینه انسانی)، HT-29 (سرطان روده بزرگ انسانی)، K-562 (سرطان سلول های میلوییدی خون انسان)، Neuro-2a (نوروبلاستوما موشی) و L929 (رده سلولی فیبروبلاست موشی، سلول نرمال) با آزمون سمیت سلولی (MTT assay) بررسی و با استفاده از سیس پلاتین به عنوان مرجع، مقایسه شد. نتیجه های به دست آمده سمیت سلولی بیش تری را برای کمپلکس های 2 و 3 در برابر رده های سلولی MCF-7 و HT-29، در مقایسه با داروی سیس پلاتین نشان دادند.

در این پژوهش با استفاده از محاسبه های نظریه تابعیت چگالی (DFT) و روش چگالی وابسته به زمان (TD-DFT) ویژگی های ساختاری، الکترونی و نوری کمپلکس های مخلوط دی ایمین-دی تیولات با فرمول عمومی [M(diimine)(dithiolate)] (فلز = نیکل، پالادیم و پلاتین، دی ایمین = فنانترولین (phen)، دی تیولات = 1، 2-دی بنزن دی تیولات (bdt) و مالئونیتریل دی تیولات (mnt)) گزارش شده است. همچنین آنالیز اوربیتال طبیعی پیوندی (NBO) برای بررسی دقیق تر ویژگی های ساختاری کمپلکس های مورد نظر انجام شد. نتیجه ها نشان می دهد که خصلت کوالانسی پیوند فلز− گوگرد از فلز− نیتروژن بیش تر بوده و قطبش پذیری همیشه از سمت اتم گوگرد در این پیوند انجام می شود. طیف جذبی این کمپلکس ها به وسیله روش چگالی وابسته به زمان با مدل زنجیره های قطبیده (PCM) انجام شد. نتیجه های به دست آمده بیانگر این است که لیگاند bdt و فلز پلاتین شدت جذب را افزایش داده و می تواند سبب جا به جایی قرمز کل پیک جذبی شود. همچنین این کمپلکس دارای بیش ترین دریافت بازده نوری (LHE) است. در مجموع، این مطالعه می تواند برای کمپلکس های دی ایمین-دی تیولات با ترکیبی مناسب از یون های فلزی و لیگاندها گسترش یابد تا به عنوان سلول های خورشیدی حساس شده به رنگ بررسی شود.

هدف از این پژوهش، مدل سازی و بهینه سازی چندهدفه راکتورهای بستر متحرک هیدروژن زدایی از پروپان با در نظر گرفتن افت فعالیت کاتالیست می باشد. این فرایند از چهار راکتور آدیاباتیک متوالی با جریان شعاعی تشکیل شده است که گاز در راستای شعاع و کاتالیست بر اساس نیروی ثقل در جهت محور راکتورها حرکت می کنند. نخست راکتورهای هیدروژن زدایی بر اساس معادله های بقای جرم و انرژی و با در نظر گرفتن افت فعالیت کاتالیست به صورت ناهمگن مد ل سازی شدند. برای اثبات صحت و دقت مدل مورد استفاده، نتیجه های به دست آمده از شبیه سازی با نتیجه های واحد صنعتی مورد مقایسه قرار گرفت. در مرحله بعد شرایط بهینه عملیاتی سامانه با در نظر گرفتن دمای ورودی به هر راکتور به عنوان متغییر تصمیم گیری و با هدف بیشینه شدن هم زمان میزان تبدیل پروپان و انتخاب پذیری تولید پروپیلن تعیین شد. در این راستا یک مسئله بهینه سازی چند معیاره همراه با قیود برنامه ریزی شده و منحنی بهینه پرتو با استفاده از الگوریتم ژنتیک چند معیاره همراه با مرتب سازی نامغلوب رسم شد. سپس از فهرست نقطه های بهینه موجود بر روی منحنی بهینه پرتو، یک نقطه عملیاتی با استفاده از روش های تصمیم گیری انتخاب شد. نتیجه های شبیه سازی نشان داد اعمال شرایط بهینه بر روی سامانه می تواند میزان تولید پروپیلن را در حدود 3. 12 % افزایش دهد.

: این پژوهش با هدف مدل سازی پویا و بهینه سازی کوره ریفرمینگ متان با بخار آب در واحد تولید هیدروژن پالایشگاه نفت شازند انجام شد. نخست این فرایند بر اساس معادله های بقای جرم و انرژی و با در نظر افت فعالیت کاتالیست به صورت ناهمگن مدل سازی شد. با توجه به وجود گرادیان غلظت درون کاتالیست و کنترل سرعت واکنش به وسیله مقاومت نفوذ درونی در کاتالیست، ضریب اثر بخشی کاتالیست محاسبه شده و در مدل فرایند وارد شد. سپس برای اثبات دقت مدل پیشنهادی، نتیجه های به دست آمده از مدل توسعه داده شده با داده های به دست آمده از واحد صنعتی مورد مقایسه قرار گرفت. نتیجه ها نشان داد با توجه به افت فعالیت کاتالیست در طی زمان عملکرد فرایند، از میزان تولید هیدروژن کاسته شده و نرخ تولید هیدروژن از 27. 4 به 24. 4 مول بر ثانیه کاهش می یابد. در مرحله بعد در راستای جلوگیری از افت تولید در طی دوره عملیاتی واحد، با در نظر گرفتن نرخ تولید یکنواخت هیدروژن به عنوان تابع هدف و براساس محدودیت های عملیاتی سامانه یک مسئله بهینه سازی یک معیاره پویا توسعه داده شد. در طی بهینه سازی چگونگی تغییرهای دمای خوراک، دمای محفظه احتراق و نسبت بخار به هیدروکربن در بازه عملکرد فرایند محاسبه شد. نتیجه ها نشان داد عملکرد سامانه در شرایط بهینه موجب 4. 5 % افزایش در میزان تولید هیدروژن می شود.

پوشش های فسفاته به علت بهبود ویژگی های مانند چسبندگی رنگ، روان کاری، مقاومت بالا در برابر خوردگی و سایش، هزینه کم و امکان تولید انبوه، به طور گسترده به عنوان یک مرحله آماده سازی بر روی سطح های فلزهای آهنی و غیر آهنی اعمال می شوند. در این پژوهش، بهینه سازی فرمولاسیون حمام روی فسفات و آماده سازی سطح فولاد کم کربن St37، برای آسان کردن کشش و شکل دهی سرد بررسی شد. ترکیب فاز پوشش توسط دستگاه های پراش پرتو ایکس (XRD ) و آنالیز عنصری پرتو ایکس (EDS )، ویژگی روان کاری و مقاومت در برابر سایش و اصطکاک توسط دستگاه سایش (Pin On Disk )، شکل بلور ها توسط دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM ) و میزان حفاظت در برابر خوردگی پوشش توسط روش مه نمکی ( محلول سدیم کلرید 5% ) مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتیجه های به دست آمده، بلور های سوزنی شکل پوشش روی فسفات، از هوپئیت (Zn3 (PO4 )2 4H2O) و فسفوفیلیت (Zn2Fe(PO4)24H2O) تشکیل شده است. نتیجه های آزمون پین روی دیسک نشان داد، پوشش فسفاته کشش صابونی شده، ضریب اصطکاک فولاد را از 6/0 به حدودا 15/0 کاهش داد، همچنین با توجه به نتیجه های آزمون مه نمکی میزان مقاومت قطعه پوشش داده شده در برابر خوردگی، تا 52 ساعت افزایش یافت.

در این پژوهش از شبکه عصبی مصنوعی (ANNs) برای پیش بینی گرانروی مخلوط روان کننده و خنک کننده استفاده شده است. دما، فشار، وزن مولکولی، کسر مولی خنک کننده و گرانروی خنک کننده به عنوان متغیرهای ورودی و گرانروی مخلوط روان کننده و خنک کننده به عنوان خروجی مورد استفاده قرارگرفت. تعداد کل داده های تجربی مورد استفاده در این مطالعه 1053 عدد بود که شبکه عصبی مصنوعی به طورتصادفی با 70% (737 نقطه داده)، 15% (158 نقطه داده) و15% (158 نقطه داده) به ترتیب مورد آموزش، ارزیابی و آزمون قرارگرفت. مقدارهای میانگین خطای مطلق برای مجموعه داده های آموزش، ارزیابی و آزمون به ترتیب 39/0، 48/0 و 49/0 است. بنابراین مدل شبکه عصبی مصنوعی مطالعه شده با 15 نرون در لایه میانی هم خوانی خوبی با داده های تجربی دارد.

صنعت به قابلیت های سیا ل های مگنتورئولوژیک نیاز بسیاری دارد. در بیش تر سامانه هایی که نیاز به کنترل حرکت به کمک تغییر گرانروی وجود داشته باشد، راه حلی بر مبنای فناوری مگنتورئولوژی، منجر به بهبود عملکرد و کاهش هزینه می شود. ویژگی های یگانه ای مانند پاسخ سریع، رابطه ساده ی توان الکتریکی ورودی و توان مکانیکی خروجی، کنترل پذیری، سادگی و هوشمندی عملکرد، این سیال ها را به فناوری دلخواه در سامانه تعلیق خودرو تبدیل کرده است. سیال مگنتورئولوژیک مناسب برای کاربرد در سامانه تعلیق خودرو باید ویژگی هایی ازجمله گرانروی پایین در نبود میدان مغناطیسی، ویژگی های رئولوژیکی مناسب، سرعت پاسخ دهی بسیار سریع در حد چند میلی ثانیه، پایداری مناسب در برابر تغییرهای دمایی و ته نشینی و نداشتن سایندگی تجهیزها را دارا باشد. همچنین یکی از مهم ترین مشخصه های یک سیال مگنتورئولوژیک مناسب برای کاربرد در دمپر هوشمند، پایداری در چرخه های متوالی کارکرد می باشد. یکی از بزرگ ترین مشکل های سیال های مگنتورئولوژیک صنعتی این است که در چرخه های متوالی کارکرد، بخشی از ذره های مغناطیس پذیر و نیزلایه اکسید تشکیل شده بر روی ذره ها، ته نشین شده و تشکیل یک کیک سخت می دهند که کارآمدی سیال را به شدت کاهش می دهد. با انتخاب مناسب مواد سازنده و روش تولید بهینه می توان تا حد زیادی به پایداری ویژگی های سیال در چرخه های متوالی کارکرد دست یافت. برای کاربردهای صنعتی سیال های مگنتورئولوژیک باید مواد سازنده و چگونگی تولید سیال مگنتورئولوژیک به گونه ای انتخاب شود که پارامترهای یادشده در نمونه پایانی به خوبی تنظیم شده باشند.

در این مطالعه، هیدرودینامیکی، بسترهای گاز-جامد مخروطی دارای ذره ها از نوع گلدارت D و B با قطرهای به ترتیب mm 2 و mm 287/0 با استفاده از نرم افزار دینامیک سیال های محاسباتی (CFD) فلوئنت 1/18 در حالت سه بعدی بررسی شده و نتیجه-های به دست آمده از نرم افزار با داده های آزمایشگاهی مقایسه شدند. مدل فاز گسسته متراکم (DDPM) با بسته DEM به منظور در نظر گرفتن اثرهای تماس ذره-ذره در فاز ذره های مورد استفاده قرارگرفت. فاز پیوسته نیز از روش اولرین در شبیه سازی استفاده شد که مدل آشفتگی پراکندهk-ԑ برای این فاز مورد استفاده قرارگرفت. مدل درگ گیداسپاو نیز برای محاسبه ضریب تبادل مومنتوم بین گاز-جامد استفاده شد. نتیجه های افت فشار و انبساط بستر مدل با داده های تجربی همخوانی قابل پذیرشی را نشان می دهند. نتیجه های توان تراکمی طیف سنجی در این سامانه ها نشان می دهد که فرکانس غالب برابر Hz3/2 بوده که با سامانه های حبابی معمولی تفاوت دارد. با توجه به این که در زمینه بسترهای فواره ای مخروطی کارهای محدودی صورت گرفته است و به طور ویژه از دیدگاه لاگرانژی در این بسترها تاکنون کاری انجام نشده است، مطالعه حاضر که شبیه سازی سه بعدی بستر فواره ای مخروطی است می تواند مبنای خوبی برای کارهای آینده در زمینه شبیه سازی CFD بسترهای مخروطی باشد.

بخش عمده اتلاف گرمایی در ساختمان ها از طریق نورگیرها یا پنجره ها صورت می گیرد. یکی از راهکارهای ارایه شده برای بهبود عملکرد گرمایی نورگیرها، استفاده از ایروژل ها به عنوان پرکننده میان صفحه های دو یا چند جداره نورگیرها می باشد. ایروژل ها موادی بسیار سبک و نانوساختار با کم ترین ضریب انتقال گرمایی می باشند. همچنین عایق صوت نیز بوده و دارای عبوردهی بالای نور نیز می باشند، که استفاده از آن ها در نورگیرها را جذاب می کند. در این پژوهش اثر افزودن ذره های ایروژل به فضای خالی میان صفحه های پلی کربنات که به تازگی کاربرد گسترده ای در سازه های گوناگون یافته اند، موردمطالعه قرار گرفت. صفحه های پلی کربناتی با ضخامت های گوناگون (5 تا 15 میلی متر) با ذره های ایروژل پر شده و میزان کاهش اتلاف گرمایی در دماهای گوناگون (oC 70-40) در اثر افزودن ایروژل اندازهگیری شد؛ همچنین اثر اندازه ذره های ایروژل پر شده در میان صفحه ها در کارایی گرمایی آن ها نیز ارزیابی شده است. اندازه ذره های 3-2 میلی متر، بهترین عملکرد را نشان دادند. بر اساس ضخامت صفحه، دمای کاری و اندازه ذره های استفاده شده، صفحه های پرشده با ایروژل کاهش اتلاف گرمایی در بازه ی 21 تا 66 درصد را نشان دادند. همچنین به طور نمونه مقدار ضریب انتقال گرمای کلی (U) صفحه 10 میلی متری پلی کربناتی از مقدار W/m2K 74/2 در صفحه خالی به W/m2K 1/1 در صفحه پر شده با ذره های ایروژل کاهش یافت.