شیمی و مهندسی شیمی ایران
سال:1400 | دوره:40 | شماره:3 (پیاپی 101) |تعداد مقالات:30

ساخت غشا های نانومرکب دارای نانولوله های کربنی یکی از گسترده ترین زمینه های پژوهش های در دهه های اخیر به شمار می آید و نتیجه ها و پژوهش های به دست آمده تا به امروز شایان توجه می باشد. با این وجود دستاوردهای به دست آمده در مقایسه با دورنمایی که برای این فناوری نوین تصور می شود، بسیار ناچیز بوده و سطح آمادگی فناوری آن هنوز با مرحله تجاری شدن بسیار فاصله دارد. توانایی و اهمیت کاربرد این نوع غشاها به ویژه در فرایند های تصفیه آب و نمک زدایی، همه کشورها را بر آن داشته است تا با تمرکز بر پژوهش ها مرتبط در راستای توسعه فناوری چنین غشاهایی پیش روند. کشف ویژگی نوین نانولوله های کربنی در شرایط متفاوت و در بسترهای گوناگون، تأثیر ردیف سازی و چیدمان این نانوذره در شبکه ی نانوماده مرکب، چگونگی تعامل این نانوذره ها با مواد آلاینده و مولکول های نمک در فرایند تصفیه آب، راه کارهای نوین بازیابی و افزایش طول عمر غشا موجب شده است که ساخت غشاهای دارای نانولوله های کربنی به شاخه ی بزرگی در حوزه فناوری های غشایی تبدیل شود. از این رو بررسی و مرور روش های نوین ساخت، چگونگی به کارگیری نانولوله های کربنی و تبیین سازوکارها و مبانی حاکم در این نوع از غشاها از جمله موضوع های مورد بحث در این حیطه به شمار آمده و نتیجه های آن منجر به تبیین روش های به کارگیری ارزان تر، انعطاف پذیرتر و کارآمدتر خواهد شد. در این مقاله به مرور تازه ترین دسته بندی غشاهای پلیمری دارای نانولوله های کربنی قابل کاربرد در فرایندهای آب به ویژه نمک زدایی پرداخته و نقطه های ضعف و قوت هر کدام مورد بازبینی و مقایسه قرار گرفته است.

سمیت و سرطان زایی آلودگی محیطی ناشی از وجود گونه های کروم به ویژه یون کروم (VI) به عنوان یک تهدید مهم برای سلامت جهان به حساب می آید. فناوری جذب به عنوان یک روش منعطف و ساده برای حذف آلودگی کروم با کارایی مؤثر در نظر گرفته می شود. در این میان رویکردهای سنتزی مبتنی بر فناوری نانو به خاطر ویژگی های ساختاری و کاربردی یگانه از اهمیت چشمگیری برخوردار می-باشند. در این پژوهش از نانوذره های کروی پلی استایرن به عنوان بستر پلیمری و نانوصفحه های سه بعدی لایه ای هیبرید منیزیم آلومینیوم هیدروکسید به عنوان جاذب استفاده شد. نخست به وسیله روش پلیمرشدن امولسیونی، نانوذره های کروی پلی استایرن سنتز شدند. سپس در حضور محلول آبی نمک های منیزیم و آلومنیوم در شرایط سنتزی هیدروترمال، نانوساختارهای هسته پوسته هیبریدی MgAlLDH@PS تهیه شدند. ویژگی های ساختاری و ظاهری نانوساختار به وسیله روش های میکروسکوپی (SEM)، گرماسنجی (TGA) و طیف سنجی (FTIR) بررسی شدند. کارایی جذب، هم دمای جذب و سینتیک جذب این نانوساختارها برای حذف آلودگی یون کروم (VI) در مقیاس آزمایشگاهی ارزیابی شدند. نتیجه ها نشان دادند که براساس روش محاساتی لانگمویر، بیشینه ظرفیت جذب آلودگی کروم (VI) برابر با 765 میلی گرم بر گرم با ضریب همبستگی (R2) برابر با 9951/0 و همچنین بر اساس رابطه خطی سرعت شبه درجه دو، سرعت جذب (K) آلودگی کروم (VI) برابر با 1372/0 میلی گرم بر ساعت با ضریب همبستگی برابر با 9975/0 به دست آمد. همچنین، پایداری جاذب و کارایی دوباره جذب آلودگی به وسیله جاذب بازیابی شده ارزیابی شد که پس از چهار مرتبه استفاده دوباره، کاهش کارایی ناچیزی دیده شد.

جداسازی به صرفه فلزهای سنگین از پساب های صنعتی، یکی از موضو ع های بسیار مهم در مطالعه های امروزی برای حفظ محیط-زیست می باشد. در این پژوهش، نانوذره های مغناطیسی Fe3O4 با استفاده از مزوروزنه SBA-15 که سطح مؤثر بسیار بالایی دارند، پوشش داده شد و با استفاده از لیگاندهای نیتروژن دار، عامل دار شدند و برای جداسازی فلزهای سنگین از پساب، مورد استفاده قرار گرفتند. نانوذره های مگنتیت با استفاده از روش رسوبی و موج فراصوت سنتز شدند و سپس با روش کلوئیدی، لایه ای از SBA-15 بر روی نانوذره های مغناطیسی نشانده شد و در مرحله بعدی سطح و درون روزنه های مزوروزنه با 3-(N-(تری متوکسی سیلیل)پروپیل اتیلن دی-آمین عامل دار شد. برای بررسی ویژگی های نانوکامپوزیت، از آنالیزهای FT-IR، TGA، SEM، XRD و BET استفاده شد. این نانوجاذب روزنه دار برای جداسازی فلزهای Cr4+و Fe3+ مورد مطالعه قرار گرفت. نتیجه های پژوهش نشان داد که با مقدارهای دلخواهی می توان این فلزها را توسط این نانوجاذب از پساب جداسازی کرد. از برتری های این نانوجاذب متخلخل می توان به ویژگی مغناطیسی، سادگی در بازیافت، کارایی بالا و مقاومت گرمایی بالا اشاره کرد.

برای داربست های زیستی تشکیل شده از نانوالیاف مانند زخم بند کنترل عامل های ریزساختار مانند قطر الیاف و تعداد و اندازه روزنه ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مطالعه برای بررسی ریزساختار از داده های جذب گاز نیتروژن طبق آزمایش BET و چگالی نمونه ها استفاده شده است. ولتاژ فرایند الکتروریسی یکی از مهم ترین عامل های مؤثر بر ریزساختار بافتنی ها است. به منظور بررسی دامنه گسترده تری از ولتاژ، دستگاه الکتروریسی موجود به توانایی اعمال ولتاژ 70 کیلوولت بهبود یافت. در این پژوهش نمونه ها از دو نوع پلیمر با جرم مولکولی گوناگون در دامنه ولتاژ 20 تا 40 کیلوولت ریسیده شد. برای افزایش زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری پلیمرها نخست خالص سازی به روش جدایی فازی آن ها صورت گرفت و سپس این خالص سازی توسط آزمایش های طیف سنجی فروسرخ و نقطه ی ذوب بررسی شد. نتیجه های مطالعه ریزساختار بیانگر آن است که با افزایش ولتاژ نخست قطر الیاف افزایش، تعداد روزنه ها کاهش و اندازه روزنه ها افزایش می یابد و سپس قطر الیاف کاهش و تعداد روزنه ها افزایش و اندازه ی آن ها کاهش می یابد. در اغلب ولتاژهای ریسندگی مش های تولید شده از پلیمر با جرم مولکولی بالاتر دارای الیافی ظریف تر، روزنه هایی بیش تر وکوچک تر می باشند. ولی در ولتاژهای 25 و 40 کیلوولت نتیجه های مطالعه ریزساختار برعکس می باشد. نتیجه های آزمایش های طیف سنجی فروسرخ و نقطه ذوب نشان دهنده ی کارا بودن روش جدایی فازی برای خالص سازی است. سرانجام می توان بیان کرد روند اثر افزایش ولتاژ بر عامل های ریزساختار تا 30 کیلو ولت متفاوت از پس از آن است.

در این پژوهش، نانوذره های فریت منگنز ابر پارامغناطیسی با استفاده از روش هم رسوبی سنتز و برای جلوگیری از اکسایش و افزایش گروه های عاملی OH بر روی سطح، نانوذره های با تترا اورتو سیلیکات واکنش داده و پوشش سیلیکایی ایجاد شد. به منظور برقراری اتصال شیمیایی در واکنش های بعدی، سطح نانوذره ها به وسیله 3-آمینو پروپیل تری متوکسی سیلان (APTMS) پوشانده و عامل دار شد. همچنین نانولوله های کربنی چند جداره با قطر 8 نانومترخریداری و برای بالابردن ظرفیت واکنش پذیری با HNO3 و سپس تیونیل کلرید وارد واکنش شده و عامل دار شد. سرانجام نانوذره های مغناطیسی فریت منگنز دارای گروه عاملی آمینی با نانولوله های کربنی آسیل دار شده وارد واکنش شده و سنتز شدند. نانوذره های سنتز شده با استفاده از طیف سنجی تبدیل فوریه فرسرخ (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، مغناطیس سنج نمونه مرتعش (VSM)، پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف سنجی رامان (RAMAN) شناسایی و ویژگی های آن ها مورد بررسی قرار گرفت.

توسعه ی کاتالیست های ارزان با کارایی بالا و استفاده از منابع تجدیدپذیر برای کاربرد در واکنش های احیا و تولید اکسیژن مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این مطالعه، از نمک های نیکل، کبالت و گیاه southern cattaill یا karrapo (KP)، زیست توده قابل دسترس، به عنوان مواد اولیه استفاده شد. با استفاده از روش سل-ژل نمک های نیکل، کبالت و KP در اتوکلاو در دمای °, C 200 به مدت 12 ساعت و سپس در دمای °, C700 به مدت 3 ساعت پیرولیز شد و سرانجام نانوکامپوزیت NFKP/Ni-Co سنتز شد. ساختار، ترکیب، ریخت شناسی و فعالیت کاتالیستی نانوکامپوزیت سنتز شده مورد بررسی قرار گرفت. ریخت شناسی سطح توسط TEM به روشنی تشکیل نانوفیبرهای KP که به طور یکنواخت با ذره های نیکل اکسید کبالت با قطر به تقریب 20 نانومتر پوشیده شده را نشان داد. KP، به عنوان قالبی مانند قایق عمل کرده و ترکیب های کبالت و نیکل را در خود جای داده است. به دلیل اثر هم افزایی بین KP و اکسیدهای Ni-Co نانوکامپوزیت NFKP/Ni-Co فعالیت کاتالیستی چشمگیر برای واکنش احیای اکسیژن با پتانسیل آغازین V15/0-، پتانسیل نیمه موج V32/0-، دانسیته جریان پیک mA/cm225/0 و دانسیته جریان حدی mA/ cm2 23/0 که قابل مقایسه با کاتالیست Pt/C تجاری است را نشان داد.

در این پژوهش، مایع یونی تریس(هیدروکسی متیل)متان آمونیوم استات بر روی سیلیکاژل(SiO2-THMAA) برای اولین بار سنتز شد. روش ساخت آن به این صورت بود که نخست بروی سطح سیلیکاژل، 3-کلروپروپیل قرار گرفت، در ادامه طی واکنش 3-کلروپروپیل سیلیکا با تریس(هیدروکسی متیل)آمین متان و پس از آن تبادل آنیون کلر با استات، فراورده پایانی SiO2-THMAA سنتز شد. SiO2-THMAA توسط FT-IR، BET و آنالیز عنصری مورد شناسایی قرار گرفت. همچنین فعالیت کاتالیستی مایع یونی تثبیت شده بر روی سیلیکاژل به عنوان یک کاتالیست ناهمگن برای سنتز ترکیب های α, , β,-غیر اشباع در دمای اتاق مورد بررسی قرارگرفت. فراورده ها در یک شرایط واکنشی ملایم با بازده بالا در مدت زمان کوتاه سنتز شدند. از سویی قابلیت بازیافت کاتالیست SiO2-THMAA در آن واکنش بررسی شد و نتیجه ها نشان داد که کاتالیست موردنظر قابلیت بازیافت، حداقل پس از سه مرتبه را داراست.

زئولیت 11-ZSM به طور موفقیت آمیز با استفاده از روش دانه و با قالب آلی پیشنهادی N، N-دی اتیل آنیلین سنتز شد. افزون بر این، تأثیر نسبت سیلیسیم به آلومینیوم بر روی دانه بررسی و نسبت بهینه 10به دست آمد. زئولیت های سنتز شده با استفاده از فناوری های FT-IR، EDX، SEM، BET و XRD شناسایی شدند. از زئولیت سنتز شده به عنوان کاتالیست ناهمگن در فرایند گوگردزدایی اکسایشی برای مدل نفتی شامل n-هپتان و دی بنزوتیوفن استفاده شد. برای به دست آوردن شرایط بهینه ی واکنش اثر دما و مقدار کاتالیست مورد بررسی قرار گرفت و دمای 100 و مقدار g 05/0 به عنوان دما و مقدار کاتالیست بهینه انتخاب شد و تأثیر زمان در شرایط بهینه برای کاتالیست های گوناگون بررسی شد. همچنین درصد تبدیل دی بنزوتیوفن زئولیت های تبادل یونی شده با فلزهای واسطه ی گوناگون از جمله مولیبدن، وانادیوم، لانتانیم، کبالت، مس و سریم توسط کروماتوگرافی گازی محاسبه و با یک دیگر مقایسه شد. نتیجه ها نشان داد که کاتالیست 11-ZSM/Mo فعالیت اکسایش بالایی در مقایسه با سایر کاتالیست ها در واکنش گوگردزدایی اکسایشی دارد.

در این پژوهش، 3، 1- دی متوکسی-2، 2- بیس(متوکسی متیل)پروپان (راندمان: 85%)، 5، 5- بیس (متوکسی متیل)-3، 1- دی اکسان (راندمان 89%)، 1- متوکسی-2، 2- بیس(متوکسی متیل)بوتان (راندمان: 98%)، 3، 1-دی متوکسی-2- ((3- متوکسی-2، 2--بیس(متوکسی متیل)پروپوکسی) متیل)-2-(متوکسی متیل) پروپان (راندمان: 78%) و 1-(2، 2- بیس(متوکسی متیل)بوتوکسی)-2، 2-بیس-(متوکسی متیل) بوتان (راندمان: 93%) به عنوان الکترون دهنده های درونی نوین با روش ویلیامسون سنتز شدند. اترهای سنتز شده با فناوری های GC، FT-IR و NMR شناسایی شدند. کاتالیست های زیگلر –,ناتا بر پایه ی MgCl2 با نسبت های مولی بهینه از الکترون دهنده های درونی سنتز شده (ID/Mg)، و همچنین بدون الکترون دهنده ی درونی تهیه شدند. سپس پلیمریزاسیون پروپیلن با کاتالیست های تهیه شده و همچنین با کاتالیست صنعتی زیگلر –,ناتا، با و بدون الکترون دهنده ی بیرونی، در حضور تری اتیل آلومینیوم به عنوان کمک-کاتالیست و هیدروژن به عنوان عامل انتقال زنجیر انجام شد. تأثیر الکترون دهنده های درونی اتری نوین بر فعالیت کاتالیست، پاسخ دهی به هیدروژن کاتالیست های تهیه شده، انحلال پذیری در زایلن، وزن مولکولی متوسط وزنی، توزیع وزن مولکولی، درجه ی بلورینگی و ویژگی های گرمایی پلی پروپیلن های تولید شده بررسی شد. درنهایت کارایی کاتالیست های زیگلر –,ناتای تهیه شده بر پایه ی MgCl2 با الکترون دهنده های درونی جدید بر ویژگی های پلی پروپیلن های تولید شده، با یک دیگر و همچنین با کاتالیست صنعتی زیگلر –,ناتای دارای الکترون دهنده ی درونی دی ایزوبوتیل فتالات و کاتالیست بدون الکترون دهنده ی درونی مقایسه شدند.

در سال های اخیر علاقه مندی به سنتز و به کارگیری ساختارهای بور نیترید (BN) به علت دارا بودن, ویژگی های متمایز، افزایش یافته است. از جمله این, ویژگی ها می توان به دانسیته ویژه پایین، پایداری دمایی بالا، مقاومت در برابر اکسید شدن، پایداری پراکندگی بالا، نیروی برشی بین لایه ای بالا (در مقایسه با ساختار همپای آن، گرافن)، ظرفیت جذب بالا و پهنای باند گسترده اشاره کرد. در این پژوهش هدف اصلی این می باشد که با استفاده از نظریه تابع چگالی (DFT)، اثر میدان الکتریکی(EF) بر جذب اتم Na و یونNa+ بر روی نانو صفحه BN به عنوان آند در باتری های سدیمی مورد بررسی قرار گرفته گیرد. نتیجه ها نشان دادند که جذب Na+ بسیار قوی تر از Na بوده و ولتاژ سلول (Vcell) با افزایش میدان الکتریکی به صورت توانی افزایش می یابد. به شکلی که در نبود حضور میدان Vcell=1/13V بوده و با افزایش میدان تا V87/ 1 افزایش می یابد که سبب ذخیره سازی بالای انرژی در باتری با زمان تخلیه طولانی می شود.

گونه ی نوینی از شبکه های گرافن گونه ی هگزاگونالی با پیوند sp2 شامل عناصر Si، B و N نیز وجود دارد که دارای پیوند کووالانسی درون لایه ای و پیوند واندروالسی میان لایه ای هستند. در این پژوهش سه چینش اتمی ممکن برای ترکیب Si2BN در حالت انبوهه مورد مطالعه قرار گرفته است و سپس ویژگی های ساختاری و الکترونی پایدارترین حالت ترکیب Si2BN در چارچوب نظریه تابعی چگالی با تقریب های گوناگون مانند PBE، LDA، PBEsol، Vdw و HSE مورد بررسی قرار گرفت. محاسبه ها توسط روش امواج تخت بهبودیافته و با نرم افزار کوانتوم اسپرسو انجام شد. پایدارترین ساختاربلوریSi2BN با محاسبه منحنی انرژی بر حسب حجم، انرژی همدوسی، انرژی تشکیل، طول پیوندوآنتالپی ساختارهای گوناگون بلورSi2BN برای فشارهای گوناگون نشان داده شد. این ساختار در حالت انبوهه فلز است که عامل آن حضور اتم Si می باشد. با در نظر گرفتن سهم اربیتال های هر اتم در ایجاد چگالی حالت کل دیده شد که اربیتال p اتم های B و Si1 در انرژی فرمی به ترتیب بیش ترین سهم را در توزیع چگالی نوار ظرفیت و نوار رسانش داشتند. در ایجاد ساختارتک لایه مقدار خل أبهینه برای همه ی تقریب ها برابر با 12 آنگستروم درنظرگرفته شده است شایان ذکراست محاسبه هایSi2BN تک لایه نیزویژگی های فلزی نشان داد ولی طول پیوندها دچارتغییرشده است. در ایجاد ساختار دو لایه ای نیز فاصله ی میان لایه ای بهینه و انرژی جذب ساختار مورد بررسی قرار گرفت.

با توجه به ویژگی های دارویی و زیستی تیوباربیتورات ها، تلاش های فراوانی برای سنتز مشتق های نوین تیوباربیتوریک اسید صورت گرفته است. در این پژوهش، اکسایش الکتروشیمیایی N, N-دی اتیل پارا فنیلن دی آمین در حضور تیوباربیتوریک اسید با استفاده ار فناوری های ولتامتری چرخه ایی و کولن سنجی در محیط آبی مورد مطالعه های مکانیسمی قرار گرفت. نتیجه ها نشان داد که دی ایمین به دست آمده از اکسایش آندی N, N-دی اتیل پارا فنیلن دی آمین وارد واکنش افزایشی شبه مایکل با تیوباربیتوریک اسید می شود و با یک مکانیسم ECE به فراورده تبدیل می شود. در این پژوهش، مشتق نوینی از تیوباربیتوریک اسید، بدون استفاده از واکنشگرهای شیمیایی و کاتالیست، روی سطح الکترود کربن با بازده بالا ایجاد شده است. محاسبه ی نظری تابعی چگالی (DFT)، برای تأیید ساختار فراورده و شبیه سازی طیف های HNMR وCNMR فراورده انجام شد.

مجموعه ای هفت تایی از ترکیب های مونوآلکیل دی تیوکربامات با فرمول R–, NHCSSNa(R = متیل، اتیل، پروپیل، بوتیل، هگزیل، اکتیل و نونیل) از واکنش بین آمین های مربوطه، CS2 وNaOH با نسبت مولی 1: 1: 1 در مخلوط آب-استن یا استن در دمای صفر درجه سلسیوس تهیه شدند. این ترکیب ها به کمک روش های طیف سنجیFT–, IR، 1H NMR، UV–, Vis و روش های غیرطیف سنجی آنالیز عنصری، هدایت مولی و نقطه تجزیه شناسایی شدند. از واکنش هر یک از این ترکیب ها با Ni(NO3)2•, 6H2O به نسبت مولی 1: 2 درمحیط آبی، هفت کمپلکس دی تیوکربامات تهیه شد. این کمپلکس ها نیز توسط روش های طیف سنجی و روش های غیرطیف سنجی یاد شده شناسایی شدند. از نتیجه این مطالعه ها می توان پیشنهاد داد که هر یک از آلکیل های دی تیوکربامات به عنوان لیگاند عمل کرده و به صورت دودندانه از طریق اتم های گوگرد به یون Ni2+ کوئوردینه شده و ساختار هندسی اطراف یون نیکل مربعی است.

در این پژوهش، ضریب نفوذ گازهای هیدروژن و اکسیژن و ضریب تراواپذیری گاز هیدروژن در پلی استایرن با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی مورد مطالعه قرار گرفت. با استفاده از میانگین مربع جا به جایی مرکز جرم گاز در پلی استایرن، ضریب نفوذ گازهای هیدروژن و اکسیژن در بازه گسترده دمایی 300 تا 500 کلوین محاسبه شد. نتیجه های این پژوهش نشان داد که ضریب نفوذ محاسبه شده در توافق خوبی با داده های تجربی و نتیجه های شبیه سازی های گذشته هستند. همچنین، نظام نفوذ در دماهای بالاتر، در زمان کوتاه تری در مقایسه با دماهای پایین برقرار می شود. نتیجه های مربوط به وابستگی دمایی ضریب نفوذ، نشان دهنده وابستگی خطی در نمودار لگاریتم طبیعی ضریب نفوذ در مقابل وارون دما در کل بازه دمایی مطالعه شده می باشد. از وابستگی دمایی ضریب نفوذ، انرژی فعال سازی نفوذ مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین نتیجه های ضریب تراواپذیری محاسبه شده نشان دهنده توافق بهتر نتیجه های این پژوهش با داده های تجربی در مقایسه با شبیه سازی های پیشین می باشد. بررسی تابع توزیع شعاعی بین گاز نفوذی و بخش های گوناگون زنجیره پلیمری در دماهای متفاوت نشان می دهد که مولکول های گاز در فاصله کم تری از گروه فنیل در مقایسه با گروه آلیفاتیکی قرار می گیرند. همچنین مقایسه رفتار گاز اکسیژن و هیدروژن در مجاورت زنجیره پلیمری، نشان می دهد که گاز هیدروژن در مقایسه با گاز اکسیژن به دلیل اندازه کوچک تر در فاصله نزدیک تری نسبت به زنجیره پلیمری قرار می گیرد ولی برهمکنش ضعیف تری با زنجیره پلیمری دارد.

وجود کربن دی اکسید در مخلوط های گازی در واحدهای عملیاتی مانند واحد آمونیاک و متانول باعث بروز مشکل هایی مانند کاهش ارزش گرمایی گاز، خوردگی و مشکل هایی زیست محیطی می شود. یکی از روش های جداسازی کربن دی اکسید از این گازها، استفاده از غشای الیاف توخالی با کمک یک مایع جاذب مناسب است که در آن، با تغییر دادن کاتیون یا آنیون تشکیل دهنده مایع های یونی، می توان به بازدهی بیش تری دست یافت. هدف از این پژوهش، مدل سازی جذب فیزیکی کربن دی اکسید توسط غشای الیاف توخالی با استفاده از مایع یونی خالص [4EtSO][Emim] بوده که در آن انتقال جرم در سه فاز گاز، مایع و غشا، در قالب معاده های دیفرانسیل پاره ای، با روش های عددی و به صورت هم زمان حل می شوند. درستی نتیجه های به دست آمده از مدل با داده های تجربی موجود مقایسه شده و مشخص شد که مدل ارایه شده با خطای میانگین حدود 5/7 درصد، از تطابق خوبی با داده های آزمایشگاهی برخوردار است. بنابراین مدلی مناسب، برای پیش بینی جذب فیزیکی 2CO در شرایط این پژوهش بوده و می توان تأثیر پارامترهای گوناگونی همچون شدت جریان مایع و گاز، دمای محلول جاذب، تر شوندگی و طول غشا را مورد بررسی قرار داد. در بررسی نتیجه های به دست آمده دیده شد که در یک شدت جریان ثابت مایع 25 میلی لیتر در یک دقیقه حضور مایع یونی باعث جذب حدود40 درصد 2CO موجود در گاز ورودی شده و افزایش 30 میلی لیتر بر دقیقه شدت جریان گاز در حضور مایع یونی نیز باعث افزایش 15درصدی جذب کربن دی اکسید شد. افزایش ترشوندگی از صفر تا صد درصد نیز باعث کاهش بازده حذف 2CO از گاز ورودی تا حدود 15 درصد خواهد شد.

در این مطالعه، مدلی سه بعدی و پایا برای غشای نوین هدایت پروتون شامل مایع های یونی دی کاتیونی که مناسب پیل های سوختی پلیمری دمابالا در محیط بی آب بوده، ارایه شده است. برای توسعه چنین مدلی پس از تهیه مدل هندسی سه بعدی و شبکه بندی آن، معادله های مومنتوم، جرم و بار الکتریکی در ناحیه های گوناگون پیل شامل محیط های متخلخل الکترودها، کانال های گاز و محیط های جامد مانند جمع کننده های جریان، گسسته سازی شده و با در نظر گرفتن اتلاف های موجود در پیل و بر اساس منابع به دست آمده از مدل الکتریکی و الکتروشیمیایی حل شده است. همچنین واکنش های الکتروشیمیایی در سطح فعال آند و کاتد و انتقال یونی در الکترولیت لحاظ شده است. معادله ها با نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی و روش المان محدود در بازه 95/0 4/0 ولت با طول پله 05/0 حل شده اند. فرایند حل به صورت غیرخطی و روش نیوتن برای گسسته سازی معادله های دیفرانسیل جزئی با تلورانس 001/0 انجام گرفته است. تعداد 20640 شبکه بندی برای محاسبه های عددی صورت گرفته و تعداد تکرار 50 می باشد. آزمون نبود وابستگی شبیه سازی به مش بندی صورت گرفته که با اندازه های گوناگون مش ها، اختلاف نتیجه ها کم تر از 1% بوده که نبود وابستگی نتیجه ها به اندازه مش ها را تأیید می کند. سرانجام مقایسه نتیجه های به دست آمده با داده های تجربی با نمودار ولتاژ چگالی جریان به عمل آمد. این منحنی تطابق بسیار خوبی (خطا کم تر از 4%) را بین نتیجه های مدل سازی حاضر و داده های تجربی نشان داده که اعتبار این مطالعه را تأیید می کند. همچنین توزیع غلظت های واکنشگرها و فراورده ها در نقطه های گوناگون پیل محاسبه شده و تأثیر شرایط عملیاتی بر عملکرد پیل بررسی شده است و این مدل توانایی پیش بینی رفتار پیل سوختی غشای پلیمری دما بالا را در شرایط گوناگون عملیاتی دارا می باشد.

با توجه به قانون های سختی که برای کاهش آلودگی احتراق و کنترل وضع شده اند ضروری است رویکرد تازه ای را برای تأمین انرژی در آینده در نظر گرفت. بر همین اساس هیدروژن می تواند به عنوان سوخت جایگزین سوخت های فسیلی معرفی می شود زیرا این منبع انرژی بسیارسازگار با محیط زیست می باشد و هنگامی که به عنوان سوخت با اکسیژن واکنش می دهد، تنها آب تولید می کند. همچنین، هیدروژن یک ذخیره شیمیایی مهم در بسیاری از صنایع شیمیایی می باشد. فرایند اکسایش جزیی هیدروکربن ها یکی از کاربردهای مهم احتراق در درون یک محیط متخلخل برای تولید گاز سنتز و تولید هیدروژن می باشد. با توجه به روش های گوناگون صنعتی برای تولید هیدروژن در ظرفیت های بالا، توجه به فرایندهایی که در ظرفیت کوچک بوده و از نظر اقتصادی مناسب باشد معطوف شده است. فرایندهای اکسایش جزیی در بستر محیط متخلخل از جمله این فرایندها می باشد. در این مطالعه ضمن بررسی نظری اکسایش جزیی متان در محیط متخلخل، مدل سازی برای یک راکتور لوله ای پر شده از مواد محیط متخلخل، انجام شد. در مرحله بعد بررسی اثرهای شرایط محیط متخلخل شامل ویژگی ساختاری مواد مانند قطر ذره ها، میزان تخلخل و همچنین تغییرهای فیزیکی راکتور شامل قطر و طول راکتور، و سرانجام نسبت هم ارزی سوخت و هوا و تغییرهای شدت جریان ورودی سوخت با رویکرد بر تولید بیش تر هیدروژن انجام می شود.

هدف از این پژوهش مدل سازی و بهینه سازی راکتور بستر سیال اکسی کلریناسیون اتیلن در پتروشیمی اروند می باشد. در این فرایند اتیلن در طی واکنش اکسی کلریناسیون و در حضور کاتالیست ناهمگن مس کلرید بر پایه گاما آلومینا به 1و2-دی کلرو اتان تبدیل می شود. عملیات اکسی کلریناسیون اتیلن در یک راکتور بستر سیال تجهیز شده با یک کویل خنک کننده به منظور کنترل دمای واکنش انجام می شود. در پتروشیمی اروند این فرایند به صورت موازی با فرایند کلریناسیون مستقیم اتیلن قرارداشته و هیدروژن کلرید تولیدی در بخش های کلریناسیون مستقیم و شکست گرمایی دیکلرو اتان در آن مصرف می شود. در این پژوهش راکتور بستر سیال اکسی کلریناسیون اتیلن بر اساس معاد های بقای جرم و انرژی و در حالت پایا مد ل سازی می شود. با توجه به مشخصه های سیال و رژیم جریان در شبیه سازی راکتور از یک مدل دو فازی شامل فاز حباب با جریان قالبی و فاز امولسیون با جریان هم خورده همراه با تبادل جرم و انرژی بین فازها استفاده ͏, شد. برای بررسی درستی و دقت مدل، نتیجه های به دست آمده از شبیه سازی با داده های واحد صنعتی مورد مقایسه قرار گرفت. سپس با برنامه ریزی یک مسئله بهینه سازی و با در نظر گرفتن قیدهای طراحی و عملیاتی واحد، مقدارهای بهینه دمای خوراک، دمای سیال خنک کننده، فشار عملیاتی راکتور و شدت جریان جرمی هیدروژن کلرید و اکسیژن در خوراک ورودی برای بیشینه شدن میزان تولید دی کلرواتان با استفاده از ژنتیک الگوریتم تعیین شد. نتیجه ها نشان داد اعمال شرایط بهینه بر روی راکتور صنعتی موجب افزایش ظرفیت تولید دی کلرواتان از 7/128 مول بر ثانیه به 3/141 مول بر ثانیه می شود.

هدف اصلی در این کار، ارایه یک سامانه کنترل مقاوم در برابر اغتشاش های ناشی از ترکیب درصد خوراک برای برج تقطیرخلوص بالای سامانه دوجزئی آب و متانول (40% مولی) است. باوجود عملکرد بهتر ساختار کنترل تک دمایی مبتنی بر نسبت برگشت به خوراک ثابت در مقایسه با ساختار مبتنی بر نسبت برگشت ثابت برای این سامانه، ولی این عملکرد قابل پذیرش نیست. بنابراین، برای بهبود عملکرد سامانه تک دمایی، غلظت متانول خوراک به صورت یک متغیر تصادفی گاوسی با میانگین و انحراف استاندارد مشخص فرض می شود. مجموعه متغیرهای تصمیم گیری با در نظر گرفتن پارامترهای طراحی همراه با نقطه های مقرر کنترلرهای تناسبی انتگرالی به دست می آید. ممان اول و دوم قیدها و تابع هدف با استفاده از تبدیل غیرملموس به دست آمده و مسئله بهینه سازی تصادفی برآمده به کمک نگرش شانس محدود حل می شود. پاسخ دینامیکی ساختار کنترل تک دمایی اصلاح شده در برابر اغتشاش های اندازه گیری نشده ی ناشی از ترکیب درصد خوراک، عملکرد دلخواه الگوریتم ارایه شده را با توجه به حفظ کیفیت فراورده های بالای مقدار مد نظر نشان می دهد.

انتقال گرما و افت فشار سیال در گذر از دسته لوله چهار ردیفی با پره های حلقوی بیضوی در آرایش مثلثی مورد بررسی قرار گرفت. پنج هندسه گوناگون در سه تراکم پره، با گذر سیال در چهار عدد رینولدز گوناگون شبیه سازی شد. روشن است که یک دسته از این هندسه ها پره های دایره ای است که حالت ویژه ای از پره های بیضوی است که در آن نسبت دو قطر بیضی برابر با یک می باشد. مشخص شد که عدد ناسلت در پره های بیضوی در حالت افقی کم ترین مقدار و در حالت عمودی بیش ترین مقدار را دارا هستند. همچنین پره های دایره ای افت فشار بیش تری نسبت به پره های بیضی افقی و عمودی دارند و پره های بیضی عمودی نیز که قطر عمودی یکسانی با پره های دایره دارند افت فشار کم تری ایجاد می نمایند. باوجود آن که ضریب انتقال گرما در پره های افقی کمی کم تر از پره های دایره ای است، افت فشار در آن ها می تواند تا حدود 70% کم تر از افت فشار در پره های دایره ای باشد. محاسبه معیار ارزیابی عملکرد نشان می دهد پره های دایره ای در مقایسه با پره های بیضوی از عملکرد بسیار پایین تری برخوردار هستند. سرانجام رابطه ای برای محاسبه افت فشار و انتقال گرما بر روی پره های بیضوی بر مبنای پره های دایره ای ارایه شد.

یکی از راه های پیشرفت به سمت انرژی پایدار، استفاده از انرژی خورشیدی در جهان است. ایران نیز پتانسیل بالایی برای استفاده از انرژی خورشیدی دارد، ولی شناسایی منطقه های مناسب برای ساخت نیروگاه های خورشیدی یک موضوع مهم است. هدف از این پژوهش ارزیابی پتانسیل انرژی خورشیدی 9 مرکز استان در ایران با 3 روش تصمیم گیری چند معیاره مجموع ساده وزنی، تاپسیس و الکتره می-باشد. در این راستا از 3 معیار اصلی محل نصب، شرایط آب و هوایی و ریسک استفاده شد، که شامل 11 زیر معیار بوده و با روش آنتروپی شنون وزن دهی شدند. در این وزن دهی، بیش ترین و کم ترین وزن به ترتیب به معیارهای جمعیت و میزان تابش افقی اختصاص یافت. نتیجه های اولویت بندی نیز نشان می دهد، که زاهدان، در هر 3 روش به گزینه های دیگر اولویت دارد و امتیاز این گزینه، در روش مجموع ساده وزنی 488904/0، در روش تاپسیس 8485/0 و در روش الکتره، زاهدان و تبریز هر دو با تعداد 5 برتری، نسبت به سایر گزینه ها در اولویت هستند، همچنین در هر 3 روش، تهران به عنوان بدترین گزینه برای احداث نیروگاه های خورشیدی انتخاب شد و امتیاز این گزینه در روش مجموع ساده وزنی 167015/0، در روش تاپسیس 4452/0 و در روش الکتره نیز همراه با کرمان بدون داشتن برتری به گزینه های دیگر در اولویت آخر قرار گرفتند. همچنین در 6 حالت گوناگون، آنالیز حساسیت روی مدل های ارائه شده، صورت گرفت. نتیجه های آنالیز حساسیت نشان داد، که روش تاپسیس حساسیت کمتری، نسبت به 2 روش دیگر، بر روی اوزان شاخص ها دارد.

در این پژوهش ماندگی فاز گاز در یک راکتور ستون حبابی گاز مایع همزن دار به طور تجربی مورد مطالعه قرار گرفت. برای انجام آزمایش های تجربی از یک ستون حبابی همزن دار به ارتفاع 54 سانتی متر و قطر 4/10 سانتی متر استفاده شد. سامانه های مورد مطالعه شامل آب هوا، گازوئیل هوا و روغن موتور بهران هوا بودند. آزمایش ها در بازه دور 400-50 دور بر دقیقه همزن انجام شده است. براساس مدل پای باگینگهام یک مدل نیمه تجربی برای ماندگی فاز گاز ارایه شد. نتیجه ها نشان داد با افزایش گرانروی از 001/0 به 0136/ ماندگی گاز به علت چسبندگی بالای حباب ها در گرانروی بالا و همچنین بزرگ ترشدن اندازه حباب ها در خروجی از توزیع کننده از 041/0 به 033/0 کاهش می یابد. در بین سامانه های انتخاب شده بیش ترین مقدار ماندگی فاز گاز برای سامانه گازوئیل هوا به دست آمد. همچنین نتیجه ها نشان داد که در مواد با گرانروی پایین کاهش ماندگی فاز گاز به دلیل ایجاد حرکت گرداب ه ای مایع و کانالیزه شدن هوا توسط همزن می باشد. بهترین دور همزن برای افزایش ماندگی فاز گاز در آب و گازوئیل 150 دور بر دقیقه و در روغن موتور بهران در 400 دور بر دقیقه به دست آمد.

نفت خام استخراج شده از مخازن دارای مقدارهای زیادی آب نمک، خاک و یون ها می باشد. تنش های وارد شده به نفت خام در هنگام استخراج و بهره برداری موجب تبدیل بخش زیادی از این مخلوط به امولسیونی پایدار از آب در نفت می شود. این امولسیون در صورت جدا نشدن از نفت، موجب بروز مشکل های جدی مانند خوردگی تجهیزها، افزایش افت فشار در خطوط لوله و مسموم شدن کاتالیست های مورد استفاده در فرایندهای پایین دستی خواهد شد. استفاده از مواد شیمیایی تعلیق شکن برای ناپایدار کردن لایه ی فیلم ایجاد شده اطراف قطره های آب و شکست امولسیون مرسوم ترین روش مورد استفاده در جداسازی آب از نفت می باشد. هدف از این پژوهش بررسی کارایی چهار تعلیق شکن شیمیایی زیست تخریب پذیر از گروه ترکیب های سلولزی شامل سلولز استات، کربوکسی متیل سلولز با نام تجاری Walocel و دو نوع از مشتقات متیل سلولز با نام های تجاری Methocel-E5 و Methocel-K3 برای شکست امولسیون آب در نفت است. آزمون بطری برای بررسی کارایی این مواد در امولسیون زدایی از نفت خام میدان سروستان انجام و مشخص شد که Walocel و Methocel-E5 دارای عملکرد بهتری نسبت به سلولز استات و Methocel-K3 هستند. نتیجه های به دست آمده از آزمایش های امولسیون زدایی در دماها و غلظت های گوناگون تعلیق شکن نشان داد که با افزایش دمای سامانه و غلظت تعلیق شکن بازده شکست امولسیون افزایش می یابد. کربوکسی متیل سلولز (Walocel) در دمای 80 درجه سلسیوس و غلظت ppm 3000 در مدت زمان 2 ساعت و متیل سلولز (Methocel-E5) در دمای 80 درجه سلسیوس و غلظت ppm 3000 در مدت زمان 4 ساعت باعث جداسازی 90 درصد از آب موجود در امولسیون می شوند. میزان جداسازی پس از 12 ساعت در دمای 80 درجه سلسیوس و غلظت ppm 3000 به ترتیب 99 درصد و 98 درصد برای Walocel و Methocel-E5 می باشد.

شکاف اسیدی چاه یکی از روش های مؤثر جلوگیری یا کاهش تشکیل میعان های مخازن گاز میعانی کربناته است. بدین ترتیب که شکست موفق چاه، با کاهش مقاومت در برابر جریان سیال، امکان بالا نگه داشتن فشار ته چاه را فراهم می کند. یکی از مباحث مهم در این زمینه برآورد شعاع مؤثر چاه ترک دار می باشد. محاسبه این کمیت افزون بر امکان برآورد ضریب تولید چاه وسیله ای مفید برای تعریف چاه درمدل سازی مخزن می باشد. در این پژوهش رابطه های لازم برای برآورد شعاع مؤثر چاه دارای شکست اسیدی ارایه می شود. در این راستا نخست رابطه های مربوط به برآورد طول و عرض شکاف و همچنین ضریب هدایت آن معرفی و سپس تأثیر اینرسی بر کاهش هدایت مؤثر چاه بیان می شود. عملکرد شکاف در مخازن گاز میعانی می تواند بسیار متفاوت از آن در مخازن نفتی و یا گازی می باشد. دلیل این امر پیچیدگی جریان دو فازی گاز میعانی در ماتریکس و شکاف است. با این موردها، رابطه ای کلی برای برآورد شعاع مؤثر چاه ترکدار درون مخزن گاز میعانی ارایه می شود. در این رابطه افزون بر تأثیر تشکیل میعانات، تأثیر اینرسی و کاپلینگ بر تراوایی نسبی درون شکاف و ماتریکس بر شعاع مؤثر چاه لحاظ شده است.

سیلاب زنی یکی از پرکاربردترین روش های بازیابی ثانویه است. از مشکل های سیلاب زنی آب، تولید آب و پیروآن میان شکنی سریع می باشد. در این شرایط، صرفه اقتصادی تولید پایین می آید. تزریق چرخه ای آب، نسبت به تزریق پیوسته آب، باعث تولید نفت بیش تر و کاهش آب تولیدی می شود. تزریق چرخ ه ای آب، با هدف تولید نفت از مناطق با تراوایی کم تر، که توانایی جابجا شدن را ندارد، صورت می گیرد. بررسی ها نشان می دهد، تولید نفت بیش تر در دوره ای اتفاق می افتد که تزریق متوقف شده است. به منظور دستیابی به بیشینه تولید نفت از میدان های نفتی و آب تولیدی کم تر در فرایند سیلاب زنی چرخ ه ای، باید زمان های باز و بسته شدن چاه ها، با در نظر گرفتن نکته های اقتصادی بهینه شود. هدف این پژوهش بهینه سازی تولید یا ارزش خالص فعلی(NPV) برای این فرایند است. به منظور بهینه سازی از الگوریتم ژنتیک که کارآمدی مناسبی دارد، استفاده شد. در این پژوهش، مدل های مصنوعی دوبعدی و سه بعدی برای شبیه سازی این فرایند از متون علمی معتبر به کارگرفته شدند. پس از صحت سنجی، حساسیت سنجی مدل به مدت زمان باز و بسته بودن چاه تزریقی، در روش سیلاب زنی چرخ ه ای ارایه شده است. سیلاب زنی چرخ ه ای در مدل دوبعدی در مخازن آب دوست و نفت دوست به ترتیب 26/2 درصد و 9/3 درصد افزایش NPV در مقایسه با سیلاب زنی متداول داشت. در مدل سه بعدی در مخازن نفت دوست % 285/3 افزایش NPV و در مخازن آب دوست % 038/3 کاهش NPV، در مقایسه با سیلاب زنی متداول داشت. نتیجه های این مطالعه، بازدهی مناسب این فرایند نسبت به سیلاب زنی متداول را، در مخازن نفت دوست، نشان می دهد.

آب سازندی نمونه مهمی از محلول های الکترولیتی می باشد. میزان نمک های معدنی حل شده در آب سازندی، بر ویژگی های حجمی تعادلی آب سازندی تأثیرگذار است. در فرایند سیلاب زنی، آب دریا یعنی محلول الکترولیتی با غلظت های بسیار پایین با آب سازند، محلول الکترولیتی با غلطت نمک حل شده به نسبت بالا، ترکیب می شود و بنابراین ویژگی های حجمی و تعادلی آن تغییر می کند. تخمین دقیق ویژگی های آب سازندی، نقش مهمی در تخمین فرایند سیلاب زنی دارد در این پژوهش، معادله حالت الکترولیت بر پایه معادله حالت پی سی سفت، همراه با نظریه دبای هوکل، برای مدل سازی چگالی و تعادل بخار مایع محلول های الکترولیتی به کار گرفته شد. در این معادله حالت یون ها مستقل از نمکی که تشکیل دهنده ی آن هستند در نظر گرفته می شوند و هر یون به دو پارامتر قطر یونی و انرژی پراکندگی افزون بر پارامترهای معمول سفت، نیاز دارد. در این پژوهش، برای صحت سنجی پیاده سازی این معادله، فشار بخار و چگالی محلول های سدیم کلرید، پتاسیم کلرید، سدیم برمید، سدیم سولفات و لیتیم سولفات و همچنین فشار بخار مخلوط سدیم کلرید و پتاسیم برمید و مخلوط سدیم برمید و پتاسیم کلرید پیش بینی و با داده های تجربی مقایسه شد. سرانجام با استفاده از برنامه صحت سنجی شده، تغییر رفتار فازی آب سازند در اثر ترکیب با آب تزریقی (برای دو مورد مطالعاتی گوناگون) بررسی شد و فشار بخار و حجم مولی ترکیب آن ها پیش بینی شد و با استفاده از این روش مدل سازی تغییر ویژگی های حجمی تعادلی آب سازندی در اثر ترکیب با آب دریا به نسبت های گوناگون بررسی می شود.

در بسیاری از مخازن به دلیل ناهمگنی و نسبت تحرک پذیری نامناسب بین نفت و سیال جا به جا کننده، پس از تزریق آب با شوری کم، افزایش چشمگیری در بازیابی نفت دیده نمی شود. تزریق محلول پلیمر برای بازیافت بیش تر، می تواند توسط شوری آب محدود شود. در این پژوهش، هم افزایی روش های ازدیاد برداشت سیلاب زنی با شوری کم و پلیمر در یکی از مخازن ایران با مد ل سازی جریان سیال و وارد کردن واکنش های ژئوشیمیایی بررسی شد. به منظور مدل سازی تغییر ترشوندگی در اثر تزریق آب با شوری کم، فاکتور میان یابی تراوایی نسبی و فشار مویینگی بر اساس واکنش های ژئوشیمیایی بین سنگ و آب با شوری کم به دست آمد. سناریوهای طراحی شده به بررسی اثر میزان شوری آب در سیلاب زنی پیوسته آب، پیش و پس از تزریق غلظت های گوناگون پلیمر و شوری آن می پردازد. افزایش بازیابی در سیلاب زنی با شوری کم نسبت به شوری بالا % 19/4 و در فرایند سیلاب زنی با شوری کم نسبت به تزریق آب با شوری بالا پیش از تزریق پلیمر با شوری بالا، کم تر از یک درصد است. شوری کم در محلول شیمیایی به دلیل افزایش گرانروی محلول باعث افزایش بازده سیلاب-زنی پلیمر می شود. غلظت ppm 100 محلول پلیمر با شوری کم با توجه به فشار شکست سازند عملیاتی بوده و نسبت به پلیمر با شوری بالا بازیابی نفت را % 05/5 افزایش می دهد. اثرگذاری شوری کم پس از تزریق پلیمر بهتر بوده و بازیافت نفت بیش تری نسبت به استفاده از آب با شوری بالا در مرحله ثالثیه دارد؛ در تزریق پلیمر با غلظت ppm 100 و شوری کم در مرحله ثالثیه، افزایش بازیابی نفت در مقایسه با تزریق پیوسته شوری کم %27/2 به دست آمد. سیلاب زنی آب با شوری کم همراه با پلیمر در مخزن می تواند به عنوان یکی از روش های منتخب ازدیاد برداشت برای اجرا در مقیاس پایلوت مورد بررسی قرار گیرد.

یکی از ویژگی های بسیار با اهمیت که در انتقال نفت خام، نفت کوره و گازوییل از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است، نقطه ظهور واکس می باشد. در این کار برای تعیین این ویژگی روش های نوآورانه متفاوتی بررسی شد و سرانجام ترکیبی از روش های تجربی و مدل سازی مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله اول، با آزمایش های میکروسکوپی نقطه ظهور واکس در نمونه های نفت خام و برش های سنگین تعیین شد. سپس با استفاده از روش ویسکومتری این نقطه ها اندازه گیری و اثر آب، رسوب و وجود بلور های واکس در این روش بررسی شد. این مطاله ها نشان داد که در نقطه ظهور واکس، تغییرهای بسیار زیادی در مقدار گرانروی رخ خواهد داد. با توجه به سادگی، هزینه پایین و دقت کافی این آزمایش ها، این روش در تعیین نقطه ظهور واکس می تواند کاربرد بسیار زیادی در مناطق عملیاتی داشته باشد. افزون براین نشان داده شد که ظهور واکس می تواند با تغییر وزن ویژه، نقطه ریزش، واکس و مقدار آسفالتین همراه باشد. همچنین برای تخمین ارتباط مناسب بین متغیرهای ورودی و متغیر دمای ظهور واکس از روش های مدل سازی متفاوت در این مطالعه استفاده شد. این روش ها شامل، روش الگوریتم شبکه عصبی، روش الگوریتم منطق فازی و روش مدل های برازش می باشد. بررسی مدل های توسعه داده شده و آزمون آماری آن ها نشان داد که بهترین روش برای توسعه مدل مناسب برای تخمین این ویژگی استفاده از مدل برازش می باشد. نتیجه های برآمده از این مدل نشان داد که بیش ترین تأثیر عامل منفرد در تخمین ویژگی دمای ظهور واکس مربوط به میزان غلظت ترکیب های آسفالتین در نمونه و مهم ترین تأثیر درونی نیز مربوط به درون وزن ویژه و نقطه ریزش نمونه های نفت خام می باشد.

استفاده از سورفکتانت های شیمیایی مانند سدیم لوریل سولفات در شوینده ها باعث ایجاد مشکل های گوناگونی مانند تحریک پوست و چشم، اختلال دستگاه عصبی و سرطان می باشد. بنابراین استفاده از بیوسورفکتانت ها به دلیل سمیت کم و تجزیه پذیر بودن مورد توجه فراوانی قرار گرفته اند. در این پژوهش تولید یک نمونه آزمایشگاهی شامپوی سبز با استفاده از بیوسورفکتانت رامنولیپید مورد بررسی قرار گرفت. نخست بیو سورفکتانت رامنولیپید از باکتری سودموناس آرژینوزا PTCC 1340 با استفاده از منبع کربنی روغن سویا در مقیاس آزمایشگاهی در حدود 4/1 گرم بر لیتر تولید و اثبات آن با آنالیزهای کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) و طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FT-IR) تأیید شد. نتیجه های فاکتورهای تاخیر در کاغذTLC نشان داد که مخلوطی از رامنولیپید های نوع 1 و 3 تولید شدند. با جایگزین کردن رامنولیپیدهای تولید شده به جای سدیم لوریل سولفات خواص ظاهری، شیمیایی و میکروبی شامپوهای سبز تولیدی بررسی شدند. با مقایسه نتیجه های به دست آمده با مقدارهای مرجع استاندارد، مشخص شد ویژگی های نمونه شامپوهای سبز تهیه شده بر اساس فرمولاسیون ارایه شده در این پژوهش در بازه استاندارد می باشند. این نتیجه ها می تواند گامی در راستای بهبود کیفیت زندگی افراد جامعه باشد.

تولید سوخت های تجدید پذیر و جایگزینی تدریجی آن ها به جای سوخت های فسیلی یکی از چالش های اصلی پژوهشگران در دهه های اخیر بوده است. بیودیزل یکی از این سوخت ها می باشد که از منابع گوناگون تولید شده و در موتورهای دیزلی مورد استفاده قرار می گیرد. در این کار پژوهشی، بیودیزل از روغن ریزجلبک گونه دونالیلای بومی ایران به دو روش تر و خشک تولید شد و ویژگی های سوختی آن مورد بررسی قرارگرفت. نتیجه ها نشان داد که روش تر، بازده بالاتری نسبت به روش خشک دارد. به طوری که بازده استخراج روغن در روش تر 4/17 درصد و در روش خشک 2/10 درصد به دست آمد. مدت زمان استخراج روغن نیز در روش تر به دلیل حذف مرحله-های خشک نمودن و نمک زدایی به طور چشمگیری کوتاه تر از روش خشک می باشد. بنابراین در استفاده از زیست توده ریزجلبک بومی ایران، روش تر از پتانسیل بالایی برای تولید بیودیزل برخوردار است. مناسب ترین بازده استخراج در روش تر در دمای 60 درجه سلسیوس و مدت 30 دقیقه به دست آمد. نتیجه ها نشان داد که نوع روش استخراج تأثیر معنی داری بر پروفیل اسیدهای چرب و ویژگی های بیودیزل تولیدی ندارد. زنجیر اسیدهای چرب در لیپید استخراج شده ریز جلبک دونالیلا از 14 تا 20 کربن دارد که بخش عمده آن را اسید پالمیتیک (62/36%) و اسید استئاریک (08/19%) تشکیل می دهد.