شیمی و مهندسی شیمی ایران
سال:1397 | دوره:37 | شماره:4 (پیاپی 90) |تعداد مقالات:27

در این پژوهش، نتیجه های مربوط به تغییرهای ساختاری و ویژگی های مغناطیسی چند لایه ای Fe/Al/Fe رشد یافته بر روی زیرلایه ی Si(100) مورد مطالعه قرار گرفت. نانو لایه های نازک به روش کندوپاش مگنترونی RF لایه نشانی شدند به طوری که ضخامت هر لایه nm30 می باشد. نتیجه های تحلیل XRD نشان داد جهت ترجیهی سه لایه ای Fe/Al/Fe در راستای (200) می باشد. در ادامه به منظور بررسی رفتار گرمایی در دماهای بالا در خلا دستگاه HT – XRD بین دماهای 26 تا ° C 800 به مدت 180 دقیقه مورد استفاده قرار گرفت. در پایان برای بررسی ویژگی های ریخت شناسی سطح و اندازه ذره ها از تحلیل AFM و برای بررسی ویژگی های مغناطیسی از تحلیل MFM و AGFM استفاده شد.

در این پژوهش، اثرهای آروماتیسیته بر ویژگی های الکترونی نانولوله های تک دیواره بورنیترید زیگزاگ در طی کرنش مورد بررسی قرار گرفته است. ساختارها در سطح B3LYP/6-31+G(d) بهینه سازی شده اند. در طی فرایند کرنش، اتم های بورو نیتروژن در دو لایه انتهایی نانولوله ثابت نگه داشته شده و بقیه لایه ها در طی محاسبه های بهینه سازی شده اند. مقدارهای مربوط به شکاف نوار، انرژی های اتصال، پتانسیل شیمیایی الکترونی، سختی شیمیایی و فاکتور الکترون دوستی محاسبه شده است. پوشیدگی شیمیایی مستقل از هسته NICS(1)))، مدل نوسانگر هماهنگ آروماتیسیته (HOMA)، مدل نوسانگر هماهنگ استقرار نیافتگی الکترون (HOMED) و شاخص استقرار نیافتگی الکترون ها در موقعیت پارا (PDI) به منظور سنجش آروماتیسیته بررسی شده اند. نتیجه ها نشان می دهد که شاخص HOMED برای تعیین آروماتیسیته نانولوله های تک دیواره زیگزاگ بورنیترید مناسب می باشد. همچنین دیده می شود که آروماتیسیته این نانولوله ها با افزایش کرنش کاهش می یابد. یک همبستگی وارونه بین آروماتیسیته و رسانایی نانولوله ها در طی فرایند کرنش نیز یافت می شود.

ترکیب های فنولی در زمره آلاینده های متداول منابع آبی هستند. تجزیة کاتالیزگری نوری با استفاده از نانوفوتوکاتالیست های نیمه رسانا یک روش مؤثر و پرکاربرد برای حذف این ترکیب ها است. در این کار پژوهشی، نانوفوتوکاتالیست های Sb/TiO2-Fe3O4 با صفر تا 10 درصد وزنی آنتیموان با موفقیت سنتز شد و ساختار آن ها با استفاده از روش های, FT-IR XRD و SEM شناسایی شد. با استفاده از الگوی XRD و معادلة شرر اندازة ذره های سنتز شده محاسبه شد که با میانگین اندازه نانوذره ها دیده شده در تصویرهای SEM که حدود 50 نانومتر است همخوانی دارد. همچنین تأثیر پارامتر های گوناگونی مانند غلظت اولیة آلاینده و غلظت آنتیموان، دما، pH و مقدار کاتالیست بررسی شد. فنول و 4-نیتروفنول توسط Sb/TiO2-Fe3O4(5 درصد وزنی آنتیموان) به ترتیب 1/70 و 95 درصد تجزیه شدند.

در این پژوهش از جاذب نانوذره ZnO-Cr نشانده شده بر کربن فعال به منظور حذف رنگ دی سولفین بلو استفاده شده و سپس با کمک شبکه عصبی مصنوعی میزان حذف آن را پیش بینی شد. اثر پارامترهای گوناگون شامل pH، مقدار جاذب، غلظت رنگ ها و زمان به هم خوردن روی درصد حذف به روش فناوری های طراحی آزمایش مورد بررسی و بهینه شد. همچنین مدل های سینتیکی و هم دماهای جذبی و همچنین پارامترهای ترمودینامیکی مورد بررسی، و قابلیت استفاده آن ها در شرایط بهینه ارزیابی شد. پس از تجزیه و تحلیل نتیجه ها و مقایسه نقطه های بهینه آن ها برای جاذب نانوذره ZnO-Cr نشانده شده بر کربن فعال درصد حذف رنگ دی سولفین بلو 70/98 درصد به دست آمد. در پایان، فرایند جذب به وسیله ی شبکه عصبی مصنوعی مدل سازی شد که در این مطالعه پارامترهای زمان، مقدار جاذب، pH و غلظت رنگ به عنوان ورودی های شبکه، و درصد حذف رنگ به عنوان هدف شبکه در نظر گرفته شد. برای مدل سازی فرایند حذف بالا به روش شبکه عصبی مصنوعی، 15 نورون برای حذف رنگ دی سولفین بلو به عنوان نورون بهینه در این مدل انتخاب شد. همچنین میانگین مربع های خطا در نورون بهینه برای حذف توسط جاذب نانوذره ZnO-Cr، 10-5×17/7 به دست آمد که عددی نزدیک به صفر است. با توجه به مقدارهای میانگین خطای مطلق محاسبه شده در مدل شبکه عصبی مصنوعی و پاسخ سطح نتیجه ها بیانگر آن است که شبکه عصبی مصنوعی در تطابق با داده های تجربی نسبت به روش پاسخ سطح قادر به مدل سازی بهتری است.

مدل تاگوچی مدلی برای تحلیل آزمایش ها می باشد که با استفاده از تعداد معینی آزمایش میزان تأثیر و سطح های بهینه عامل های مؤثر را پیش بینی می نماید. این مطالعه با هدف بهینه سازی فرایند جذب کادمیوم توسط نانوذره های کبالت اکسید با استفاده از مدل تاگوچی انجام شد. نانو ذره های سنتز شده ی Co3O4 توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف بینی فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR) مشخصه یابی شد. به منظور بهینه سازی فرایند جذب کادمیوم توسط نانوذره های کبالت اکسید، 4 پارامتر تأثیرگذار در فرایند جذب: دما، مقدار جاذب، زمان و pH به عنوان آرایه انتخاب شدند. هر کدام از این آرایه ها دارای 4 سطح بودند که سطح های انتخاب هر یک از آن ها برای طراحی آزمایش به روش تاگوچی ارایه شد. بهینه سازی فرایند جذب با مدل تاگوچی نشان داد که عامل های مورد نظر برای بهینه سازی شرایط به ترتیب: مقدار جاذب 25 میلی گرم، , pH برابر 8، زمان تماس20 دقیقه و دما 15 درجه سلسیوس می باشد. راندمان جذب کادمیوم بر روی نانوذره های کبالت اکسید در شرایط بهینه برابر با 21/96 درصد تعیین شد.

جداسازی یون های توریم و اورانیم موجود در پسمان های رادیواکتیو از فرایندهای مهم و پیچیده در مدیریت و انبارکردن دورریزهای رادیواکتیو صنایع هسته ای به حساب می آید. یکی از رو ش های حذف عنصرهای رادیواکتیو از پسمان های هسته ای استفاده از جاذب های طبیعی است. با این رویکرد در این پژوهش زئولیت های طبیعی مربوط به منطقه های فیروزکوه و تبریز با استفاده از دستگاه های FT-IR، XRD، BET و XRF شناسایی شدند. بررسی نتیجه ها نشان داد که نمونه های طبیعی دارای ساختار کلینوپتیلولیت و فروکارفولیت و میانگین اندازه ذره ها 30 و 7/38 نانومتر و مساحت سطح 51/28 و 78/4 متر مربع بر گرم به ترتیب برای زئولیت های فیروزکوه و تبریز است. تأثیر متغیرهای pH، زمان تماس فاز محلول و مبادله کننده، غلظت اولیه یون ها و مقدار جرم جاذب بر میزان جذب بررسی و شرایط بهینه برای عملکرد دلخواه مبادله کننده ها برای جداسازی یون های مورد مطالعه تعیین شد. بیش ترین جذب یون های توریم بر روی هر دو جاذب در شرایط آزمایشی بهینه در غلظت 25 میلی گرم بر لیتر، pHبرابر4، زمان تماس 240 دقیقه و وزن 1/0 گرم، %93/96 و %57/96 وبرای یون اورانیم نیز بیش ترین جذب در غلظت 25 میلی گرم بر لیتر، pH برابر 4 برای زئولیت فیروزکوه و pH برابر 5=برای زئولیت تبریز، زمان تماس 240 دقیقه و وزن 1/0 گرم، %01/93 و %68/52 به ترتیب توسط زئولیت فیروزکوه و تبریز به دست آمد که با افزایش جرم زئولیت تبریز تا 3/0 گرم بیش ترین مقدار جذب اورانیم به %65/83 رسید.

در این پژوهش به منظور تهیه سوخت پاک، نانوکامپوزیت جدید TBA-FePOM@NiO به روش سل ژل سنتز شده و به عنوان یک کاتالیست در فرایند گوگردزدایی اکسایشی بنزین مورد استفاده قرار گرفت. این نانو کامپوزیت با واکنش پلی اکسومتالات استخلاف دار شده [N(CH3)4]4PW11FeO39 (به صورت TBA-FePOM نمایش داده خواهد شد)، با نانوذره NiO به دست می آید. ساختار نانوکامپوزیت به دست آمده با استفاده از روش های تشخیصیFT-IR، XRD، UV-Vis و SEM مورد ارزیابی قرار گرفته و فعالیت کاتالیستی آن در فرایند گوگردزدایی اکسایشی بنزین بررسی شد. در این فرایند از CH3COOH/H2O2 به عنوان اکسیدکننده استفاده شد. نتیجه های به دست آمده در شرایط یکسان، با نتیجه های به دست آمده از فرایند اکسایشی مدل سوختی، که ترکیب های آروماتیکی مانند بنزوتیوفن و دی بنزوتیوفن می باشند، مقایسه شد. نتیجه های به دست آمده نشان می دهد که کاتالیست سنتز شده توانایی بسیار مؤثری در گوگردزدایی از بنزین با بازده ی بالا، دارد. همچنین این نانوکاتالیست سنتز شده توانایی جداسازی و بازیافت برای 5 مرتبه را دارد. در این پژوهش شرایط فرایندی مانند دما، زمان، مقدار کاتالیست نیز بررسی شد.

در این پژوهش هیدروژل های کامپوزیتی زانتان پیوند ایتاکونیک اسید (XG-g-IA/clay) با استفاده از سه نوع خاک رس مونت مورلونیت (MMT)، بنتونیت (BT) و کائولونیت (KT) برای اولین بار سنتز و برای جذب کاتیون مس از محلول آبی مورد استفاده قرار گرفتند. نتیجه های طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ پیش و پس از فرایند جذب، مشارکت خاک رس و مونومر ایتاکونیک اسید را درون هیدروژل کامپوزیت ثابت کرد و نشان داد که گروه های کربوکسیلات نقش به سزایی در جذب کاتیون مس از محلول آبی دارد. نتیجه های ریزنگاره های میکروسکوپ الکترونی سطح جاذب نشان داد که ساختار ناهموار سطح جاذب پس از جذب کاتیون های مس هموارتر شد. پراکنش لایه نانوذره های خاک رس در ماتریس پلیمر و افزایش سطح موثرجاذب به ترتیب توسط آزمون پراش پرتو ایکس و آزمون BET تعیین شد. بر اساس نتیجه های مدل های هم دما، داده های آزمایشگاهی جذب بیش ترین تطابق را با مدل همدمای لانگ مویر نشان دادند و برای هیدروژل های کامپوزیتی XG-g-IA/BT، XG-g-IA/MMT و XG-g-IA/KT در دمای ° C45 و 5=pH، بیش ترین ظرفیت جذب به ترتیب 62/133، 96/131 و mg/g68/125 به دست آمد. داده های آزمایشگاهی هر سه هیدروژل سنتز شده به خوبی با مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم برازش شد. مقدارهای منفی انرژی آزاد استاندارد گیبس و مثبت انتروپی برای هر سه هیدروژل کامپوزیتی نشان داد که فرایند جذب خودبه خودی و دلخواه است.

در این پژوهش، نانوالیاف نیکل استات/پلی وینیل الکل (Ni(OAc)2/PVA) به روش الکتروریسی تهیه شدند. در ادامه، با عملیات گرمایی مناسب، نانوالیاف نیکل اکسید (NiO NFs) به دست آمدند. ریخت شناسی سطح و قطر نانوالیاف تهیه شده به وسیله میکروسکوپی الکترون روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفتند. نتیجه ها نشان دادند که رشته های بسیار بلند با قطر متوسط در حدود nm 90 برای NiO NFs به دست آمدند. با استفاده از تجزیه وزن سنجی گرمایی (TGA)، دمای مناسب برای تکلیس در حدود C˚ 600 به دست آمد. طیف بینی فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR) نشان داد که همه اجزای آلی نانوالیاف الکتروریسی شده پس از تکلیس خارج شدند. برای بررسی ساختار بلوری NiO NFs از پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. فاز بلوری نانوالیاف نیکل اکسید، مکعبی تعیین شد. با استفاده از هم دماهای جذب واجذب نیتروژن (BET)، مساحت سطح NiO NFs در حدود m2/g 2/4 تخمین زده شد. رفتار الکتروشیمیایی الکترود خمیرکربن (CPE) اصلاح شده با NiO NFs به وسیله روش های ولتامتری چرخه ای، طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی و کرونوآمپرومتری مورد مطالعه قرار گرفت. فعالیت الکتروکاتالیستی الکترودهای اصلاح شده نسبت به اکسایش اتیلن گلیکول (EG)، اتانول و متانول در محیط قلیایی مورد مطالعه قرار گرفت و نتیجه های به دست آمده نشان داد که چگالی جریان کاتالیستی برای NiO NFs/CPE برای اکسایش EG از الکل های دیگر بیش تر است.

از میان فرایندهای گوناگون جداسازی ناخالصی ها از گاز طبیعی، جذب بر روی جاذب جامد به علت سادگی و هزینه پایین و نیز امکان دستیابی به مقدارهای حذف بالای 2CO مورد توجه قرار گرفته است. جاذب SAPO-34 که یک غربال مولکولی است به علت اندازه حفره های همانند کربن دی اکسید و بزرگ تر از CH4 سبب جداسازی بالای 2CO از گاز طبیعی می شود. در این پژوهش، جاذب SAPO-34با فسفریک اسید اصلاح و تغییر ویژگی های آن منجر به جداسازی بیش تر 2CO از گاز طبیعی شد. تغییرها در SAPO-34 شامل تغییر در نسبت Si/Al، تغییر اسیدیته و همچنین تبادل یون می باشد. این تغییرها با فناوری های گوناگون آنالیز مانند EDX، SEM، XRD و BET مورد ارزیابی قرار گرفت. اثر دما و فشار بر مقدار جذب با انجام آزمایش روی جاذب ها در دماهای ° C 5، 20 و 35 و در فشارهای bar 3، 5 و 7 مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه ها نشان داد که با افزایش فشار و کاهش دما، مقدار جذب افزایش یافته است و با به کارگیری روش طراحی آزمایش های دمای ° C 4/17و فشار bar 6/4 به عنوان شرایط بهینه برای دستیابی به بیش ترین مقدار حذف 2CO از گاز طبیعی (%95) تعیین شد.

در این پژوهش انحلال پذیری کربن دی اکسید در محلول های آبی اتانول آمین %10 وزنی و دی آمینو پروپان % 5 وزنی و اتانول آمین %5/12 وزنی و دی آمینو پروپان %5/2 وزنی در دماهای 15/313، 15/323، 15/333 کلوین و بازه ی فشار تعادلی13 تا 215 کیلوپاسکال با استفاده از روش کاهش فشار اندازه گیری شد. غلظت کلی محلول آبی در مقدار 15 درصد وزنی ثابت نگه داشته شد. نتیجه ها نشان می دهد که کاهش دما در فشار ثابت و همچنین افزایش فشار در دمای ثابت باعث افزایش انحلال پذیری کربن دی اکسید می شود. همچنین افزیش میزان افزودنی دی آمینو پروپان در محلول موجب افزایش انحلال پذیری کربن دی اکسید در محلول آبی می شود با استفاده از معادله گیبس هلمهولتز گرمای واکنش این دو محلول آبی تخمین زده شدند. نتیجه های به دست آمده نشان می دهد با افزایش غلظت افزودنی دی آمین وپروپان گرمای واکنش کاهش می یابد.

در این پژوهش، تأثیر درصدهای گوناگون فلز فعال نیکل (5، 10 و 15) در ویژگی های ساختاری و عملکردی کاتالیست Ni/10%Sr-Al2O3 که به روش تلقیح تهیه شدند در طی فرایند ریفرمینگ خشک متان مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تعیین ویژگی های ساختاری کاتالیست ها، از آزمون های XRD، BET، TPR، TPO و SEM بهره گرفته شد. نتیجه های به دست آمده از آزمون XRD بیانگر آن است که افزایش درصد فلز فعال نیکل منجر به کاهش پراکندگی NiO روی پایه شده است. نتیجه های به دست آمده از BET نشان می دهد که مساحت ویژه کاتالیست 5%Ni/10%Sr-Al2O3 نسبت به دو کاتالیست دیگر بیش تر است و کاتالیست ها دارای ساختار مزوحفره هستند. همچنین درصد تبدیل متان و کربن دی اکسید کاتالیست 5%Ni/10%Sr-Al2O3 در همه دماهای عملیاتی بیش تر است. از نتیجه های آزمون TPO می توان دریافت که با افزودن درصد فلز فعال نیکل از 5 به 15، کک تشکیل شده (کربن رشته ای) در زمان فرایند ریفرمینگ خشک روی سطح کاتالیست افزایش یافته است که منطبق با نتیجه های SEM می باشد. کاتالیست 5%Ni/10%Sr-Al2O3 تبدیل متان پایداری در حدود 70 درصد در 13 ساعت و در دمای 650 را نشان می دهد.

در این پرژوهش، دو کمپلکس پلاتین و پالادیوم از مشتق اتیل دی تیوکربامات با فرمول کلی [Pt(bpy)(Et-dtc)]NO3 و [Pd(bpy)(Et-dtc)]NO3 (Et-dtc= اتیل دی تیوکربامات و bpy= 2و'2– بی پیریدین) با ویژگی های ضد سرطانی علیه سلول های سرطان خون انسانی K562 در نظر گرفته شدند. این ترکیب ها مقدارهای Cc50 کم تر از سیس پلاتین داشته و به ترتیب برای ترکیب های پالادیوم و پلاتین 55 و 89 میکرومولار می باشند. برهم کنش این ترکیب ها با سرم آلبومین انسانی (HSA) در محیط تریس بافر حاوی 10 میلی مولار سدیم کلرید با 4/7pH= در دو دمای 27 و 37 درجه سلسیوس به کمک روش های گوناگون طیف سنجی مطالعه شد. نتیجه های به دست آمده از مطالعه های غیرطبیعی کردن پروتئین در حضور کمپلکس ها نشان دهنده این است که کمپلکس پالادیوم احتمال دارد ساختار پروتئین را به هم ریخته و باعث عوارض جانبی شود درحالی که کمپلکس پلاتین این گونه نیست. نتیجه های تیتر کردن هم دما نشان داد با افزایش غلظت کمپلکس، پایداری پروتئین کاهش یافته و فرایند غیرطبیعی شدن سرم آلبومین در حضور این کمپلک س ها گرمازا می باشد و اتصال کمپلکس کاتیونی و پروتئین را می توان از نوع برهم کنش های الکتروستاتیک در نظر گرفت. این کمپلک س ها به ویژه ترکیب پلاتین می توانند پروتئین را در غلظت های میکرومولار غیرطبیعی کنند. روند تغییرها شدت فلوئورسانس HSA در حضور غلظت های متفاوت از هر یک از کمپلکس های فلزی پالادیوم و پلاتین نشان داد که این کمپلکس ها می توانند شدت نشر فلوئورسانس کاهش دهند و به پروتئین متصل می شوند و خاموشی استاتیک رخ می دهد. تغییر ساختار پروتئین با افزایش غلظت های متفاوتی از کمپلکس های پلاتین و پالادیوم با طیف گیری CD بررسی شد و مشخص شد درصد مارپیچ آلفا و صفحه های بتا در ساختار دوم به ترتیب 3 و 5 درصد کاهش می یابد که بیانگر این است که ساختمان غالب HSA در سامانه، مارپیچ آلفا می باشد.

در این پژوهش کشش سطحی و عدد کئوردیناسیون سطح فلزهای مذاب با استفاده از معادله استفان محاسبه و گزارش شده است. پارامترهایی مانند آنتالپی تصعید، چگالی و کشش سطحی از جمله مهم ترین پارامترهای مورد نیاز هستند. در پیش بینی کشش سطحی فلزهای مذاب، فرضیه هایی هم چون تغییرهای بسیار جزئی حجم در لحظه ذوب، شبیه بودن ساختار بلوری مایع و جامد در نقطه ذوب، در نظرگرفتن آنتروپی فزونی سطح، و صرف نظر از برهمکنش ذره با ذره ها در لایه های دوم و سوم از سطح در نظر گرفته شد. نتیجه ها نشان دادکه عدد کئوردیناسیون سطح فلزهای مذاب کسری بین 7/0-3/0از عدد کئوردیناسیون توده است. وابسته بودن عدد کئوردیناسیون سطح به پارامترهای گوناگون در معادله استفان، مانند دما، حجم و یکسان نبودن شرایط محاسبه از جمله دما امکان مقایسه اعداد کئوردیناسیون سطح فلزهای گزارش شده در مراجع و پژوهش حاضر را دشوار ساخته است. در ادامه پژوهش از معادله های گوناگونی به منظور همبسته نمودن عدد کئوردیناسیون استفاده شد و پارامترهای تنظیم پذیر محاسبه و معرفی شده اند.

فرمول بندی ویژگی های سیال ها با متغیر های تأثیر گذار بر آن ها، کار بر را در شرایط گوناگون حتی در زمانی که امکان تجربه آزمایشگاهی آن وجود ندارد، یاری می نماید. در این پژوهش برای توصیف رفتار مخلوط سیال ها از معادله حالت GMA اصلاح شده که براساس پتانسیل بین مولکولی متوسط (9، 6، 3) است استفاده شد. کارایی معادله حالت برای چندین مخلوط دو تایی بررسی و وابستگی دمایی پارامترهای آن برای هر سیال در کسرهای مولی گوناگون تعیین شد. نشان داده شد که وابستگی پارامتر های معادله حالت به کسر مولی سیال از قاعده اختلاط مکعبی پیروی می کند. حجم فزونی، انرژی داخلی فزونی و انتالپی فزونی مخلوط های مورد مطالعه با استفاده از رابطه هایی که از معادله به دست آورده شد در دماها و کسرهای مولی گوناگون محاسبه و با نتیجه های موجود تجربی مقایسه شد. انطباق خوب مقدارهای پیش بینی شده با مقدارهای تجربی، بیانگر توانایی این معادله حالت در پیش بینی این گونه ویژگی ها می باشد. افزون بر این در نمودار هم دماهای انتالپی پیش بینی شده مخلوط سیال ها؛ اتانول متیل سیکلوهگزان، سیکلو هگزان نرمال هگزا دکان، TEGDME – a134-HFC و پروپان ایزوبوتان نقاط تلاقی دیده شد که نشان دهنده وابستگی نداشتن تقریبی انتالپی و انرژی درونی فزونی به دما در این کسر مولی خاص بوده و به طور ضمنی نشان دهنده تغییرهای ظرفیت گرمایی اضافی بسیار اندک و حتی نزدیک صفر، برای این گونه مخلوط سیال ها در این کسر مولی می باشد. عبارتی برای کسر مولی نقطه تلاقی به دست آمد که داده های تجربی بیش تری برای آزمودن آن نیاز است.

بحران انرژی در قرن حاضر، بشر را به فکر استفاده از منابع نوین انرژی رهنمون ساخته است. یکی از این منابع بسیارکارآمد، مواد تغییرفازدهنده است. این مواد، افزون بر ذخیره ی انرژیبه عنوان عایق های گرمایی نیز به کار می روند و استفاده از این مواد، نیاز بهسامانه های ایمن سازی مصرف انرژی را نیز حذف می کند. این مواد با وجود همه برتری ها، مشکل هایی از جمله نشتی و کم بودن ضریب هدایت گرمایی دارند. درنتیجه استفاده از نانوذره های فلزی می تواند ویژگی های آن ها را بهبود بخشد. دراینپژوهش، ذوب شدن واکس پارافین دارای نانوذره های Al2O3، Fe2O3، SiO2 و ZnO (با درصدوزنی 2% و 8%) در یک محفظه ی مستطیلی شکل، به وسیله ی نرم افزار کامسول شبیه سازی شده است. تأثیر وجود نانوذره ها با درصد وزنی متفاوت بر توزیع دما، توزیع سرعت، دانسیته، ضریب هدایت گرمایی و هم چنین چگونگی ذوب شوندگی مورد بررسی قرار گرفته اند. نتیجه ها نشان می دهد که با افزودن 8% وزنی نانوذره ها، ضریب هدایت گرمایی 5/12% افزایش داشته است. با ایجاد شرایط مرزی و اولیه ی یکسان برای همه ی حالت ها، میزان ذوب شدن در حالت 8% وزنی نانوذره ها، بیش تر از 2% و پارافین خالص است و این نشان می دهد که افزودن نانوذره ها به پارافین به منظور افزایش نرخ ذوب شدن برای هدف های گوناگون مدیریت گرمایی مانند ذخیره سازی انرژی می تواند مفید باشد.

کامپوزیت نقطه های کوانتومی روی اکسید پوشیده شده با پلیمر قالب مولکولی (MIP) برای اندازه گیری انتخابی آفلاتوکسین B1 (AFB)، به عنوان یک آنالیت نمونه، معرفی شده است. پلیمر قالب مولکولی مورد نظر با یک روش ساده، شامل فرایند خود تجمعی مونومر ترکیب 3-آمینو پروپیل تترا اتوکسی سیلان (APTES) به همراه ترکیب تترا اورتوسیلیکات در نقش معرف اتصال دهنده عرضی، به دست آمد. برای ایجاد قالب های مناسب مولکولی در بافت پلیمر در زمان فرایند پلیمریزاسیون از یک مولکول الگوی مناسب (AFB) نیز بهر ه گیری شد. برتری روش سنتز پلیمر قالب مولکولی به کار رفته، تمایل مناسب تر نقطه های کوانتومی به مولکول AFB می باشد. کامپوزیت نقاطه های کوانتومی روی اکسید پوشیده شده با پلیمر قالب مولکولی، نشر فلورسانس قوی از خود نشان داد که به شدت تحت تاثیر حضور مولکول AFB خاموش می شد. این مسئله به عنوان اساس طراحی یک پروب با کارایی و انتخاب گری مناسب، برای شناسایی مولکول AFB در چندین نوع نمونه ی آبی به کار گرفته شد. در شرایط بهینه آزمایشی، ارتباط خطی بین شدت نشر فلورسانس به دست آمده و غلظت AFB در بازه ی غلظتی 008/0-0/1 میلی گرم در لیتر با حد تشخیص 003/0 میلی گرم در لیتر به دست آمد. نکته دارای اهمیت این است که با تلفیق توانایی یگانه پلیمر قالب مولکولی و ویژگی فلورسانی نقطه های کوانتومی روی اکسید می توان یک روش حساس و انتخاب پذیر برای تشخیص و شناسایی انواع گوناگونی از گونه های زیان دار ارایه کرد. روش ارایه شده به طور موفقیت آمیزی قادر به آنالیز میزان آلودگی AFB در آب های زیست محیطی است.

در این پژوهش، اثر عامل هایی همچون نرخ سرمایش، نسبت دانه ریزی، الگوی دمایی سرمایش و شدت اختلاط بر ریخت شناسی بلورهای آمونیوم پرکلرات به دست آمده از تبلور سرمایشی بررسی شده است. محلول آمونیوم پرکلرات با حل کردن آمونیوم پرکلرات صنعتی در آب مقطر تهیه شد و تبلور دوباره در مخزن تبلور همزن داری به حجم 3/1 لیتر صورت پذیرفت. تحلیل اثر عامل های اختلاط و بهینه سازی آن ها برای رسیدن به گوی سانی بیش تر با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی صورت گرفت. بلورهای به دست آمده با روش های مشخصه یابی پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شدند و از تصویرهای میکروسکوپی به دست آمده برای تحلیل ریخت شناسی بلورها استفاده شد. نتیجه های به دست آمده نشان می دهد که نرخ سرمایش تأثیری 48 درصدی بر گوی-سانی بلورها دارد و با تنظیم بهینه عامل های انتخاب شده می توان گوی سانی را به میزان 4/9 درصد و پراکندگی آن را به میزان 79 درصد بهبود بخشید. بلورینگی بلورهای به دست آمده نیز نسبت به نمونه اولیه به صورت چشمگیری افزایش پیدا کرد.

در این مطالعه، مدل سازی روند تغییرهای اندازه قطره هایآب در تعلیقآب نفت خام بر اثر پدیده های انباشتگی و ته نشینی به روش مونت کارلو انجام شده است. نتیجه ها با داده های تجربی به دست آمده از آزمایش های NMR مقایسه شده است. تأثیر عامل های نوع و غلظت تعلیق شکن، نسبت حجمی آب، سرعت اختلاط و شوری آب بر توزیع اندازه قطره ها بررسی شده است. تطابق نتیجه های مدل با آزمایش ها قابلیت مناسب مدل در بررسی فرایندهای انباشتگی و ته نشینی در فرایند جداسازی آب از نفت را نشان می دهد. قطر متوسط قطره های آب برحسب زمان، در آغاز فرایند جداسازی با شیب به نسبت کمی افزایش می یابد. با افزایش اندازه قطره ها، احتمال برخورد های ناشی از سازوکارهای حرکت های تصادفی و ته نشینی قطره های آب افزایش یافته و با انباشتگی بیش تر بین قطره های شیب تغییرهای قطر متوسط عددی افزایش می یابد. در زمان های طولانی تر احتمال انباشتگی بین قطره ها کاهش یافته و قطر متوسط عددی قطره ها به سمت یک مقدار پایدار پیش می رود.

یکی از مهم ترین مسئله های دنیای امروز، آلودگی محیط زیست با فلزهای سنگین سمی و خطرناک است. فعالیت های انسانی ازجمله استخراج فلزها از معادن و تولید پسماندهای صنعتی باعث انباشتگی بیش ازحد فلزهای سنگین در محیط زیست شده است که این امر می تواند باعث ایجاد اثرهای سمی بر موجودات زنده شود. از سویی، از آنجا که این فلزها تجزیه پذیر نیستند، تنها راه پاک سازی محیط از این فلزها، خارج کردن آن ها از محیط، بازیابی و استفاده دوباره از آن ها در صورت امکان است. بدین منظور، یکی از راه حل های اتخاذ شده برای پاک سازی، استفاده از فرایندهای زیستی است. فرایند پاک سازی زیستی بر اساس برهم کنش های بین فلزها و ریزاندامگان است. شناسایى ریزاندامگان های مقاوم به فلزها نقش مهمى در زمینه رفع آلودگى محیط و پاک سازی آن بازی می کند. ریزاندامگان هایی که در تماس با فلزها قرار می گیرند، می توانند سازوکارهای مقاومتی گوناگونی را به منظور زنده ماندن در محیط دارای فلزها اتخاذ کنند. در این مقاله اثرهای فلزهای سنگین سمی بر ریزاندامگان ها، سازوکارهای مقاومت و نیز کاربردهای گوناگون سازوکار های مقاومت به فلزها ازجمله انباشتگی زیستی، جذب زیستی، زیست دگرگونی، معدنی سازی زیستی و فروشویی زیستی فلزها موردبررسی قرارگرفته است. نتیجه ها نشان می دهد استفاده از ریزاندامگا ن ها به منظور پاک سازی محیط از فلزها و همچنین بازیابی این فلزها، یک راه حل طبیعی، پایدار و اقتصادی است و می تواند تا درصد بالایی از فلزهای سنگین ارزشمند و سمی مانند نیکل، مس، روی و. . . را سمیت زدایی و یا استخراج کند.

بررسی اثر میدان الکتریکی بر روی نانوذره ها، می تواند در تصفیه الکتروشیمیایی پساب های صنعتی و شهری آلوده شده به نانوذره های دارای اهمیت باشد. زیرا حضور بیش از مقدار مجاز نانوذره ها در محیط زیست می تواند برای موجودهای زنده و بشر خطرناک باشد. رفتار نانوذره های نقره در میدان الکتریکی اعمال شده، بیش تر به عامل پایدارکننده آن ها بستگی دارد. این پژوهش، رفتار نانوذره های نقره و پایدارکننده های آن ها را در میدان الکتریکی بررسی می کند؛ که از آن به نام فرایند الکتروکواگولاسیون (EC) یاد می شود. نقره نیترات و هیدرازین هیدرات به ترتیببه عنوان منبع یون های نقره و عامل احیاگر به کار گرفته شدند. در آزمایش های جداگانه، سدیم سیترات و پلی وینیل پیرولیدون (PVP) به عنوان پایدارکننده های نانوذره های نقره مورد استفاده قرار گرفتند. با اعمال جریان الکتریکی با ولتاژهای گوناگون، پایداری ذره ها بررسی شد. بازده فرایند الکتروکواگولاسیون برای محلول های کلوئیدی نانوذره های نقره پژوهش شد. در مورد سدیم سیترات، پس از اعمال 90 دقیقه میدان الکتریکی در ولتاژهای گوناگون، پیک جذب نانوذره های نقره ناپدید شد؛ که به موجب آن 91/99 درصد نانوذره های نقره از محیط محلول کلوئیدی حذف شدند. در مورد نانوذره های پایدار شده با PVP، پس از گذشت مدت زمان 10 دقیقه از آغاز فرایند EC در ولتاژهای گوناگون، پیک جذب نانوذره های نقره از بین رفت و میزان بازده حذف نانوذره های نقره به 98/99 درصد رسید. بر مبنای این نتیجه ها، نانوذره های نقره سنتزشده به وسیله سدیم سیترات، به نسبت پایدار می باشند؛ درحالی که نانوذره های تهیه شده توسط پایدارکننده PVP، برای تشکیل لجن مناسب بوده و در میدان الکتریکی، به آسانی آگلومره می شوند.

در این پژوهش، مکانیسم تشکیل کمپلکس کتکول با یون های نیترات و هیدروژن سولفات با مطالعه پیوند هیدروژنی بررسی شده است. همه محاسبه ها با استفاده از نرم افزار گوسین 09 و نظریه تابعی چگالی (DFT)B3LYPو مجموعه پایه6-311++G(d, p) انجام شده است. برای هر واکنش تشکیل کمپلکس، پارامترهای ترمودینامیکی به طور کامل محاسبه شده است. تحلیل بار طبیعی مولکول نشان دهنده انتقال بار مناسب در کمپلکس از طریق پیوند هیدروژنی بین کتکول و یون مورد نظر می باشد. میزان انرژی پایدار سازی اختلال مرتبه دوم](2)[E برای این کمپلکس ها محاسبه شده و نشان می دهد کهمقدار آن برای کمپلکس های کتکول هیدروژن سولفات در هر دو مرحله، از مقدار مربوط به کمپلکس های کتکول نیترات بیش تر است. همچنین تحلیل شیمی کوانتومی اتم ها در مولکول ها نیز انجام شده است که بر مبنای آن چگالی الکترونی، لاپلاسی و نسبت چگالی انرژی جنبشی به پتانسیل محاسبه شده است. نتیجه های به دست آمده نشان می دهد که چگالی الکترونی در مرحله اول برای کمپلکس های کتکول نیترات بیش تر و در مرحله دوم برای کمپلکس های کتکول هیدروژن سولفات بیش تر است. پارامترهای واکنش پذیری شیمی کوانتومی سختی شیمیایی الکترونی، پتانسیل شیمیایی الکترونی و شاخص الکترون دوستی مورد بررسی قرارگرفته است و همبستگی خطی احتمالی بین آن ها تحلیل شده است.