شیمی و مهندسی شیمی ایران
سال:1400 | دوره:40 | شماره:4 (پیاپی 102) |تعداد مقالات:27

هدف این مطالعه، توسعه سامانه رهایش کنترل شده برای داروی ضدسرطان سیس پلاتین (Cisplatin) به منظور بهبود زمان نیمه عمر و اثربخشی آن می باشد. سیس پلاتین در بین لایه های سیلیکاتی مونت موریلونیت سدیم (MMT) به روش بین لایه ای کردن محلول قرار گرفته و توسط پلیمرهای طبیعی کیتوزان (CS)، نشاسته (St) و آلژینات (Alg) احاطه می شود. به منظور بررسی اثر MMT، نانو چندسازه های CS/MMT/Cisplatin و St-Alg/MMT/Cisplatin با مقدارهای متفاوت MMT تهیه شدند. نانو چندسازه های تهیه شده با تجزیه و تحلیل های اسپکتروسکوپی فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR)، پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) شناسایی و تعیین ویژگی شدند. با آزمایش های برون تنی، اثر مقدار MMT و همچنین اثر pH محیط رهایش بر روی پروفیل رهایشی دارو از سامانه های نانو چندسازه ای ارزیابی شد. مطابق نتیجه ها، سامانه نانو چندسازه ای CS/MMT/Cisplatin با مقدار 50% وزنی MMT و سامانه نانو چندسازه ای St-Alg/MMT/Cisplatin با مقدار 30% وزنی MMT، در محیط رهایش با 4/7= pH به طور مؤثری میزان رهایش را در حد دلخواه ثابت نگه می دارد، به طوری که زمان لازم برای رهایش 50% دارو (T50%) برای این نانو چندسازه ها به ترتیب برابر با 4 روز و 14 ساعت می باشد. همچنین رهایش داروی سیس پلاتین در محیط به نسبت بازی بیش تر از محیط اسیدی بوده و امکان مصرف خوراکی به دلیل محافظت در محیط معده وجود خواهد داشت.

در این پژوهش، فرایند جذب داروی ضد سرطان پنی سیلامین (Pen) بر روی دیواره خارجی نانولوله ی بور نیترید (BNNT) شکل صندلی (5، 5) در سطح محاسباتی B3LYP/6-31G(d, p) مورد بررسی قرار گرفته و سپس انرژی مولکول ها توسط روش B3LYP-D3 اصلاح شده به دست آمده است. نتیجه ها نشان می دهد که مقدارهای انرژی جذب کمپلکس ها منفی است و فرایند از لحاظ انرژی دلخواه می باشد. تأثیر فرایند جذب بر روی ویژگی های الکترونی و پایداری نانولوله نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا، قدرت و ماهیت برهمکنش های بین مولکولی در کمپلکس ها توسط پارامترهای انرژی، هندسی، مکان شناسی و اوربیتال مولکولی ارزیابی شده است. همچنین براساس این نتیجه ها می توان اظهار داشت که 5 Drug@BNNT دارای منفی ترین مقدار انرژی جذب Ead و آنتالپی جذب Had بوده و پایدارترین ساختار می باشد. سرانجام تجزیه و تحلیل اوربیتال مولکولی HOMOو LUMO نشان می دهد که چگالی الکترون HOMO بر روی مولکول دارو مستقر است در حالی که چگالی الکترون LUMO بر روی نانولوله ها متمرکز بوده و مقدار اختلاف انرژی بین دو اوربیتال مولکولی (Eg) به دلیل فرایند جذب، کاهش یافته است. بر اساس دستاوردهای این پژوهش، نانولوله های بور نیترید را می توان به عنوان حامل داروی ضد سرطان پنی سیلامین در نظر گرفت.

داروهای ضدالتهابی غیراستروئیدی شایع ترین داروهایی هستند که برای درمان دردهای مفصلی، استخوانی و عضلانی به کار برده می شوند. از معروف ترین آن ها می توان استأمینوفن، ملوکسیکام، تنوکسیکام، پرومتازین و. . . را نام برد. اثر این داروها به تقریب مانند هم است، البته تفاوت های مختصری با هم دارند که موجب می شود مصرف برخی از آن ها برای بعضی بیماران مناسب تر باشد. هدف از انجام این پژوهش بررسی ویژگی های الکتروشیمیایی و آنتی اکسیدانی برخی داروهای مسکن (استأمینوفن، ملوکسیکام، تنوکسیکام، پرومتازین) به روش های محاسبه ای و ولتامتری چرخ ه ای می باشد. در این پژوهش با استفاده از شیمی محاسبه ای، ساختار داروهای استأمینوفن، ملوکسیکام، تنوکسیکام و پرومتازین با استفاده از نرم افزار گوسین 09 طراحی و بهینه سازی شد و انرژی آزاد گیبس آن ها به دست آمد. سپس با استفاده از رابطه های شیمی فیزیکی به طور نظری، به پتانسیل نیم-موج تبدیل شد. سپس به روش ولتامتری چرخ ه ای، مقدار پتانسیل نیم-موج این داروها به دست آمد و با مقدار نظری مقایسه شد و ویژگی های آنتی اکسیدانی داروها مورد مطالعه قرار گرفت. مقدار پتانسیل نیم-موج برای استأمینوفن در روش تجربی mV 195 و در روش محاسبه ای mV 213، برای ملوکسیکام در روش تجربی mV 395 و در روش محاسبه ای mV 339، برای تنوکسیکام در روش تجربی mV 355 و در روش محاسبه ای mV 305 و برای پرومتازین در روش تجربی mV 465 و در روش محاسبه ای mV 423 به دست آمد. نتیجه های این مطالعه نشان داد که هرچه پتانسیل نیم-موج منفی تر باشد ویژگی آنتی اکسیدانی دارو بیش تر است. بر این اساس داروی پرومتازین بیش ترین ویژگی آنتی-اکسیدانی را از بین داروهای مورد مطالعه از خود نشان داد.

با رشد جمعیت و گسترش صنعت و کشاورزی، آب سالم در جهان دچار کمبود شده است، در نتیجه ضرورت تصفیه و بازیابی آب های مصرفی اهمیت ویژه ای پیدا کرده است. در میان آلاینده ها، مواد رنگ زا از مهم ترین آلاینده های محیط زیست هستند متیلن بلو از جمله رنگ هایی است که در صنعت نساجی و داروسازی کاربرد فراوان دارد و حضور آن در محیط زیست باعث آسیب های جدی می شود. در این مطالعه، نانوکامپوزیت پرلیت–, کبالت اکسید–, گرافن اکسید کاهش یافته با اندازه nm 50-40 با استفاده از روش درجا ساخته شد و با روش های طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ(FT-IR)، آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی ((SEM، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) و طیف مرئی-فرابنفش بازتاب نفوذی UV-DRS)) مورد بررسی و تأیید قرارگرفت. تخریب متیلن بلو با استفاده از نانوکامپوزیت پرلیت–, کبالت اکسید–, گرافن اکسید کاهش یافته به عنوان فوتوکاتالیست تحت تأثیر نور LED مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و بهترین نتیجه در 11= pH، 1/0 گرم فوتوکاتالیست و ppm 10 متیلن بلو در مدت زمان 60 دقیقه به دست آمد. نتیجه ها نشان داد که تخریب متیلن بلو به وسیله نانوکامپوزیت پرلیت –,کبالت اکسید –,گرافن اکسید کاهش یافته، مطابق با سینتیک شبه درجه اول است و نانوکامپوزیت پرلیت –,کبالت اکسید –,گرافن اکسید کاهش یافته کارایی مناسبی برای تخریب رنگدانه متیلن بلو دارد.

در این پژوهش به بررسی جذب سطحی منیزیم در سامانه ناپیوسته توسط زئولیت، پرداخته شد و اثر عامل های مؤثر بر فرایند جذب سطحی مانند pH اولیه محلول، مدت زمان تماس جاذب با محلول، غلظت اولیه منیزیم در محلول، مقدار جاذب و دما بر درصد جذب منیزیم مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین ویژگی های سطح و گروه های عاملی موجود در جاذب به ترتیب توسط تجزیه و تحلیل های SEM و FT-IR مورد بررسی قرار گرفتند. در مطالعه اثر pH، بالاترین درصد جذب منیزیم برای زئولیت در 7=pH اتفاق افتاد. با افزایش زمان تماس بین جاذب و محلول، درصد جذب افزایش یافته و پس از گذشت 60 دقیقه به تعادل رسید. در بررسی اثر غلظت اولیه منیزیم در بازه 250-50 میلی گرم بر لیتر، نتیجه ها نشان داد که با افزایش غلظت، درصد جذب کاهش یافته و با افزایش مقدار زئولیت از 5/0 تا 5/2 گرم، درصد جذب افزایش می یابد. با بررسی اثر دما دیده شد که با افزایش دما، درصد جذب نیز افزایش یافته است. مشخصه های ترمودینامیکی در سه دمای 25، 35 و 45 درجه سلسیوس مورد بررسی قرار گرفتند. مقدار های منفی انرژی آزاد گیبس استاندارد نشان داد که فرایند جذب خودبه خودی است. مقدار مثبت آنتالپی استاندارد گرماگیر بودن فرایند را نشان داد و مقدار مثبت آنتروپی استاندارد می تواند به افزایش تصادفی بودن در سطح مشترک جاذب و محلول نسبت داده شود. در بررسی مد ل های سینتیک فرایند جذب (شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و نفوذ درون ذره ای)، دیده شد که مدل شبه مرتبه دوم بیشترین تطابق را با داده های تجربی دارد. همچنین در بررسی اثر غلظت اولیه منیزیم در محلول و برازش داده های تجربی با هم دماهای لانگمویر، فروندلیچ، تمکین، دوبینین –,رادوشکویچ و با توجه به مقدار های 2R به دست آمده، هم دمای لانگمویر بیش ترین تطابق را داشت و بیش-ترین ظرفیت جذب لانگمویر 77/4 میلی گرم بر گرم در دمای 45 درجه سلسیوس می باشد.

در این پژوهش تلاش شد با استفاده هم زمان از نانوصفحه های گرافن اکسید و نانو ذره های آهن اکسید، ویژگی های غشاهای پلی اتر سولفون بهبود داده شود. برای این منظور غلظت های گوناگون نانوذره های Fe3O4 و GO با مجموع غلظت ثابت تهیه شد و اثر افزایش این نانوذره ها در شار آب خالص، پس زنی Na2SO4 و ویژگی های ضد گرفتگی مورد بررسی قرار گرفت. برای تجزیه و تحلیل غشاها از طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ، تصویرهای میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی و میکروسکوپ نیروی اتمی استفاده شد. عملکرد جداسازی غشاها توسط آزمایش های زاویه تماس، اندازه گیری تخلخل، محتوای آب، شار آب خالص و همچنین پس دهی نمک مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتیجه ها نشان داد که با افزایش نانوذره های آهن، شار آب خالص از 12L /m2h در غشای اصلاح نشده به 48L /m2h در نسبت 375/0: 125/0 از نانوذره های Fe3O4: GO افزایش می یابد. افزون بر این، برای غشای M4 بیش ترین میزان پس زنی Na2SO4 (61%) به دست آمد. همچنین بهترین ویژگی های ضد گرفتگی در غشا دارای 125/0 درصد وزنی از نانوذره های آهن اکسید و 375/0 درصد وزنی از نانوذره های گرافن اکسید با نرخ بازیابی شار 85 درصد دیده شد.

پروپیلن یکی از فراورده های کلیدی پتروشیمی است که به عنوان خوراک برای تولید پلیمرهای گوناگون و فراورده های میانی به کار می رود. در این مطالعه فرایند هیدروژن زدایی اکسایشی برای تولید پروپیلن از پروپان به کار گرفته شد و از اکسیژن به عنوان اکسنده استفاده شد. برای اولین بار در فرایند یادشده کاتالیست مولیبدن با درصد وزنی 5، 10 و 15 از مولیبدن اکسید بر پایه نانولوله تیتانیت تهیه شدند. کاتالیست مولیبدن با درصد وزنی برابر 5 از مولیبدن اکسید بر پایه تیتانیای تجاری نیز تهیه شد تا برای مقایسه به کار برده شود. از روش تلقیح برای ساخت کاتالیست ها استفاده شد. همه ی کاتالیست ها در دمای °, C500 در هوا کلسینه شدند. تحلیل های FT-IR، XRD، Raman، BET، TEM و TPR H2-انجام گرفت. بررسی های XRD حضور فاز H2Ti5O11. H2O را تأیید می کند. در تحلیل رامان نانولوله تهیه شده اثری از باند Na-O-Ti دیده نشد. پیوند Ti-O-H توسط رامان مشخص شد. تحلیل TEM ساختار لایه ای نانولوله ها را تأیید می کند. در کاتالیست مولیبدن 5 درصد وزنی بر پایه تجاری و 15 درصد وزنی فاز روتیل در کنار آناتاز هم دیده می شود. افزایش بارگذاری مولیبدن باعث جابه جایی پیک بیشینه ی احیا در تحلیل H2-TPR می شود. درصد همانندی از مولیبدن بر پایه تیتانیای صنعتی و بر پایه نانو لوله تیتانیت بیانگر برتری نانو لوله ی تیتانیت هم از نظر کارایی کاتالیستی و هم طول عمر آن است. کاتالیست دارای10 درصد وزنی از مولیبدن بالاترین میزان بازدهی را در حدود 7/6% و گزینش پذیری در حدود31% و درصد تبدیل 4/21% داشت.

فرایند گوگردزدایی اکسایشی (ODS) به عنوان مکملی مناسب برای فرایند گوگردزدایی هیدروژنی (HDS) برای حذف ترکیب های گوگردی مقاوم مانند بنزوتیوفن، دی بنزوتیوفن و مشتقات آلکیلی آن ها محسوب می شود. وانادیم اکسید دارای حالت های اکسایشی متنوعی است و وجود این ویژگی اکسایش-کاهش باعث ایجاد ویژگی یگانه ای در کاتالیست های دارای وانادیم می شود. در این پژوهش کاتالیست های دارای وانادیم اکسید بر پایه گاما-آلومینا به روش تلقیح خشک سنتز شده و سپس به عنوان کاتالیست واکنش گوگردزدایی اکسایشی مورد ارزیابی قرار گرفتند. به منظور شناسایی بهتر ساختار کاتالیست های مصرفی، روش های متنوع تعیین مشخصه های کاتالیستی مانند جذب و دفع نیتروژن، پراش پراتو ایکس (XRD)، طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR) و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) مورد استفاده قرار گرفتند. فرایند گوگردزدایی اکسایشی در دمای C°, 80 و فشار یک اتمسفر با نسبت مولی اکسنده ترشیری بوتیل هیدروپروکسید به دی بنزوتیوفن (O/S) برابر با 5 و در حضور 03/0 گرم کاتالیست به ازای 3 گرم سوخت مدل که دارای ppmw 500 گوگرد به صورت دی بنزوتیوفن بود، انجام شد. مقایسه عملکرد نمونه های کاتالیستی با درصد وزنی ه ای گوناگون وانادیم شامل 2، 3 و 6% وزنی سنتز نشان داد بیش ترین درصد گوگردزدایی مربوط به کاتالیست دارای 6% وانادیم بود که توانست در مدت زمان 5 دقیقه از شروع واکنش به درصد تبدیل 100% دی بنزوتیوفن دست یابد. همچنین اثر نسبت O/S بر عملکرد گوگردزدایی کاتالیست بهینه دارای 6% وانادیم نیز بررسی شد و بهترین نتیجه گوگردزدایی در O/S برابر با 5 به دست آمد.

گرافن اکسید ساختار دو بُعدی داشته و هیبریداسیون کربن های آن sp2 است. این ترکیب به دلیل داشتن الکترون های آزاد ویژگی رسانایی الکترونی بالایی از خود نشان می دهد. این ماده گزینه مناسبی برای کاربردهای گوناگون مانند صنایع پزشکی، زیست محیطی و. . . است. هدف از این پژوهش مقایسه چهار روش گوناگون برای سنتز گرافن اکسید است و تجزیه و تحلیل های CHN، FT-IR، XRD، Raman، SEM و EDS برای شناسایی آن ها انجام شد. همچنین فعالیت ضدباکتری آن ها مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور سنتز گرافن اکسید، چهار روش اصلاح شده Marcano (KMnO4, H2SO4/H3PO4)، روش Hummers (KMnO4, NaNO3, H2SO4)، روش اصلاح شده Hummers (KMnO4, H2SO4) و روش Brodie (KMnO4, H2SO4, HNO3) مقایسه شد. همچنین فعالیت ضدباکتریایی هر چهار روش بر روی باکتری های گرم مثبت (S. aureus و M. luteus) و گرم منفی (E. coli و V. harveyi) به روش انتشار دیسک مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه های مطالعه حاضر نشان داد که روش Marcano به دلیل حذف NaNO3، افزایش مقدار KMnO4 و انجام واکنش در مخلوط 9 به 1 سولفوریک اسید / فسفریک اسید باعث افزایش کارایی اکسایش می شود. روش Marcano مقدار بیش تری ازگرافن اکسید هیدروفیل را در مقایسه با روش Hummers یا دو روش بررسی شده دیگر فراهم می کند. میانگین اندازه ذره های گرافن اکسید سنتز شده با روش Marcano، براساس معادله دبای-شرر 92/19 نانومتر محاسبه شد. نتیجه های به دست آمده از بررسی فعالیت ضدباکتریایی نشان داد که هیچ یک از گرافن اکسید های سنتز شده دارای فعالیت ضدباکتریایی نیستند.

در این پژوهش عملکرد کاتالیست تیتانیا-سیلیکا با درصدهای وزنی گوناگون در فرایند تخریب کاتالیستی نوری آلاینده رنگی رودامین ب تحت تابش نور فرابنفش مورد بررسی قرار گرفت. همچنین دو روش سنتز تلقیح خشک و تر مقایسه شدند و مشخص شد میزان تخریب کاتالیستی نوری در روش تلقیح تر نسبت به تلقیح خشک ییش تر است. برای بهبود بیش تر فعالیت کاتالیستی نوری از اکسید فلزهای تنگستن، بیسموت، سریم، وانادیوم، آهن، مس، نقره، نیکل و روی بر پایه تیتانیا سیلیکا به عنوان بهبود دهنده استفاده شد. از فناوریﻫ, ﺎ, ی ﺗ, ﺒ, ﺪ, ﯾ, ﻞ,ﻓ, ﻮ, رﯾ, ﻪ,فروسرخ (FT-IR)، ﭘ, ﺮ, اش پرتو اﯾ, ﮑ, ﺲ, (XRD)، ﺟ, ﺬ, ب و دفع نیتروژن (N2 adsorption-desorption) ﺑ, ﺮ, ای ﺗ, ﻌ, ﯿ, ﯿ, ﻦ,ﻣ, ﺸ, ﺨ, ﺼ, ﻪ,و ﺟ, ﺴ, ﺘ, ﺠ, ﻮ, ی راﺑ, ﻄ, ﻪ,ﺳ, ﺎ, ﺧ, ﺘ, ﺎ, ر-ﻋ, ﻤ, ﻠ, ﮑ, ﺮ, د اﯾ, ﻦ,ﻧ, ﺎ, ﻧ, ﻮ, ﺳ, ﺎ, ﺧ, ﺘ, ﺎ, رﻫ, ﺎ,اﺳ, ﺘ, ﻔ, ﺎ, ده شد. بررسی ها نشان داد که تخریب کاتالیستی نوری به روش تلقیح تر با حضور اکسید فلزی تنگستن با درصد وزنی 3 در شرایط 6=pH، mg/L10= غلظت اولیه رودامین ب، g/L1= مقدار کاتالیست، oC25= دمای محلول آلاینده رنگی و در مدت زمان 240 دقیقه به میزان تبدیل %98 می رسد.

در این پژوهش، سعی شده برای اکسایش سیکلوهگزان و دستیابی به فراورده های با ارزش سیکلوهگزانون و سیکلوهگزانول، کاتالیست مناسبی ارایه شود. نانو چند سازه مغناطیسی ZrFe2O4/SiO2-NH-MnTCPP به عنوان کاتالیست ناهمگن برای اکسایش گزینشی سیکلوهگزان به سیکلوهگزانول با انتخاب پذیری 100% و بهره وری 36% معرفی شده است. دو روش مورد استفاده برای انجام این اکسایش بازروانی و سولووترمال در مایکروویو صنعتی می باشد. نانوذره های مغناطیسی ZrFe2O4 با ساختار مزوپروس به شکل گل کلم به عنوان هسته مغناطیسی، با روش سولووترمال سنتز شد و برای محافظت آن در محیط شیمیایی، لایه ای از SiO2 با روش شیمی تر بر سطح نانوذره های مغناطیسی نشانده شد. سپس منگنز تتراکیس (4-کربوکسی فنیل) پورفیرین (Mn-TCPP) برروی نانو چند سازه تثبیت شد تا نانوکاتالیست ZrFe2O4/SiO2-NH-MnTCPP سنتز شود. به منظور اطمینان یافتن از تشکیل، همه نمونه های سنتز شده در هر مرحله با دستگاه های FT-IR، XRD، FE-SEM، EDX، VSM و BET مورد بررسی قرارگرفتند. همچنین فعالیت کاتالیستی این نانو چندسازه مغناطیسی در اکسایش سیکلوهگزان، با دستگاه GC-Mass مورد ارزیابی قرارگرفت. از برتری های قابل توجه این کاتالیست می توان به فعالیت چشمگیر، جداسازی از محیط واکنش توسط میدان مغناطیسی خارجی، پایداری مناسب در برابر گرما و محیط واکنش، قابلیت استفاده دوباره تا 5 مرتبه و اکسایش گزینشی سیکلوهگزان به سیکلوهگزانول با بهره وری مناسب اشاره نمود.

در این پژوهش، تأثیر کاتالیست بیوچار بر فرایند پیرولیز پلی اتیلن سبک، سنگین و مخلوط آن بررسی شد. به این منظور، در یک راکتور با اندازه های آزمایشگاهی، 30 گرم از نمونه بارگذاری شد و پیرولیز نمونه ها در دمای C°,500 و در فشارجو انجام پذیرفت. میزان گاز تولیدی در حضور کاتالیست به جز پلی اتیلن سبک برای پلی اتیلن سنگین و مخلوط به ترتیب 96/11 و 08/16 درصد کاهش یافت که نشان از افزایش کراکینگ بخارهای سنگین دارد. میزان موم تولیدی در حضور کاتالیست به جز پلی اتیلن سبک برای پلی اتیلن سنگین و مخلوط نیز به ترتیب 94/5 و 59/3 درصد افزایش یافت. میزان فراورده مایع تولیدی در حضور کاتالیست بیوچار برای هر سه نمونه افزایش یافت (از 30/12 به 69/16، از 21/38 به 19/46 و از 47/4 به 97/16 در صد وزنی به ترتیب برای پلی اتیلن سبک، سنگین و مخلوط). حضور کاتالیست میزان پروپان برای هر سه نمونه را افزایش داد که این نشان دهنده افزایش کراکینگ و تبدیل مولکول های سنگین به پروپان است. میزان اتان برای پلی اتیلن سبک کاهش و برای پلی اتیلن سنگین افزایش یافت که نشان از شکست بیش تر مولکول های سنگین پلی اتیلن و واکنش مولکول ها با همدیگر و با اتان به فراورده های دیگری مانند پروپان است. آنالیز فراورده ی مایع نشان داد که کاتالیست بیوچار تمایل به کاهش ترکیب هایی مانند الکل ها را دارد که نشان دهنده تمایل آن بر اکسیژن زدایی است. همچنین بیوچار باعث شکست مولکول های آروماتیک بزرگ تر به کوچک تر شد. آنالیز کاتالیست نشان از وجود لایه ای کک بر روی کاتالیست بود که دارای ترکیب های آروماتیک و اکسیژن دار بود.

یک روش مؤثر و سازگار با محیط زیست برای تهیه 5، 4-دی فنیل-2(R)-اکسازول ها با واکنش بنزوئین، اسیدهای کربوکسیلیک و آمونیوم استات توصیف می شود. این فرایند بدون استفاده از حلال و کاتالیست انجام شد. در این روش، اسیدهای آروماتیکی که حامل گروه کشنده الکترون هستند سریع تر واکنش داده و فراورده ی مربوطه را با بازده بیش تری تولید کردند. این واکنش برای آن دسته از اسیدهایی که حامل گروه دهنده الکترون هستند یا در موقعیت اورتو استخلاف دارند، نیز عمومیت داشت. حتی اسیدهای کربوکسیلیک آلیفاتیک هم اکسازول های مربوطه را با بازده مناسبی فراهم آوردند. با توجه به این که فراورده های واکنش جامد بودند، استخراج فراورده ها به سادگی به وسیله افزودن آب به مخلوط واکنش و صاف کردن انجام شد.

حذف مؤثر آلاینده ها از پساب های صنعتی به منظور بازگرداندن دوباره این آب ها به چرخه استفاده و همچنین از منظر زیست محیطی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. BTEX به عنوان شاخص آلاینده های آلی فرار (VOCs) هستند. در این مطالعه به روش تجربی جذب مخلوط بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و سه ایزومر ( ارتو، متا و پارا) زایلن که به BTEX ها معروف اند بر روی نانو جاذب MOF-199 انجام شد. نخست MOF-199 به روش هیدروترمال سنتز شد و مشخصه یابی آن با تجزیه و تحلیل های XRD، FE-SEM و BET انجام شد. آزمون جذب در شرایط NPT، انجام شده و از فناوری HPLC برای تجزیه و تحلیل استفاده شد. هم-دماهای جذب تعادلی در دمای 298 درجه کلوین رسم شدند. با توجه به نتیجه ها، هم دمای جذب BTEX توسط MOF-199 قابل بررسی با هم دماهای لانگمویر و فروندلیچ می باشد. با مقایسه مقدارهای بیشترین ظرفیت جذب (qmax) ترکیب ها، میزان ظرفیت جذب MOF-199 برای بنزن و زایلن (mg/g) 695/108 به دست آمد و در مورد اتیل بنزن و تولوئن به ترتیب(mg/g) 526/107 و 333/83 به دست آمد که این نتیجه ها نشان دهنده قابلیت MOF-199 برای جذب سطحی فیزیکی BTEX از محلول های آبی است.

دو نوع غشای الیاف میان تهی پلی وینیلیدن فلوراید و پلی وینیلیدین فلوئورید-کلروتری فلوئورو اتیلن به روش جدایش فازی تر ساخته شد و عملکرد آن ها برای جذب گاز دی اکسید کربن با استفاده از محلول 1 مولار مونو اتانول آمین در سامانه تماس دهنده غشایی گاز-مایع مقایسه شد. هر دو نوع ساخته شده دارای یک ساختار اسفنجی شکل در نزدیکی سطح درونی غشا و یک ساختار انگشتی شکل در نزدیکی سطح بیرونی غشا می باشند با این تفاوت که ضخامت ساختار اسفنجی شکل و متراکم غشای الیاف میان تهی پلی وینیلیدین فلوئورید-کلروتری فلوئورو اتیلن از غشای الیاف میان تهی پلی وینیلیدین فلوئورید بیش تر است. تخلخل کل غشاهای پلی وینیلیدین فلوئورید و پلی وینیلیدین فلوئورید-کلروتری فلوئورو اتیلن به ترتیب 49/75 و %51/69 اندازه گیری شد. فشار بحرانی ورود آب به روزنه های غشای الیاف میان تهی پلی وینیلیدین فلوئورید-کلروتری فلوئورواتیلن 5/9 بار و فشار بحرانی ورود آب به روزنه های غشای الیاف میان تهی پلی وینیلیدین فلوئورید 7 بار می باشد. زاویه تماس آب با سطح غشای الیاف میان تهی پلی وینیلیدین فلوئورید-کلروتری فلوئورو اتیلن از غشای الیاف میان تهی پلی وینیلیدین فلوئورید بیش تر است که بیانگر آبگریزی بیش تر این غشا می باشد. بیشینه شار جذب گاز کربن دی اکسید 3-10×2/7 و mol/m2s 3-10×4/4 به ترتیب برای غشای الیاف میان تهی پلی وینیلیدین فلوئورید و پلی وینیلیدین فلوئورید-کلروتری فلوئورو اتیلن در شدت جریان جاذب ml/min 300 به دست آمد. از نتیجه های آزمایش جذب طولانی مدت گاز کربن دی اکسید دیده شد که شار جذب گاز کربن دی اکسید غشای پلی وینیلیدین فلوئورید 20 ساعت پس از آغاز فرایند با حدود % 85 کاهش بهmol/m2s4-10×6/6 رسید. شار جذب گاز کربن دی اکسید غشای پلی وینیلیدین فلوئورید-کلروتری فلوئورواتیلن 70 ساعت پس از آغاز فرایند با حدود % 15 کاهش به mol/m2s 10-4×5/8 رسید.

در این پژوهش به بررسی رفتار هیدرودینامیکی بستر سیال مخروطی دارای نانوذره های تیتانیوم اکسید Aeroxide P25 (TiO2) آب دوست موقع شناورسازی و مطالعه نظری مکانیک تماس نانوذره ها و چگونگی تشکیل کلوخه های متخلخل پرداخته شد. نانوذره های تیتانیوم اکسید با قطر اولیه nm 21 در یک بستر آزمایشگاهی توسط دو جریان گاز نیتروژن و هوا در سرعت های ظاهری گوناگون شناور شدند. اندازه کلوخه ها در زمان شناوری توسط تصویربرداری برخط لیزری و پس از شناوری به کمک میکروسکوپ پراش الکترونی (SEM) در بازه μ, m 200-40 تعیین شد. تصویرهای لیزر نشان داد میانگین قطر کلوخه های شناور شده با گاز نیتروژن و هوا به ترتیب برابر 112 و μ, m 131 بود، در حالی که متوسط اندازه کلوخه های پیچیده در پایان شناوری بستر با گاز نیتروژن و هوا توسط SEM به ترتیب 75 و mµ,95 تعیین شد. آنالیز دیتامیکی بستر نشان داد اندازه کلوخه های پایانی به شدت تابع زمان شناورسازی آن ها است. به دلیل وجود نیروهای جاذبه قوی بین نانوذره ها، اندازه کلوخه های اولیه تشکیل شده در بازه تقریبی μ, m 220-180 قرار گرفت که با ادامه روند سیالیت، ذره های شکسته شده و کلوخه هایی در بازه μ, m 145-100 تشکیل می شوند. همچنین تأثیر سایر پارامترهای عملیاتی مانند سرعت جریان گاز و میزان پرشدگی اولیه بستر در چگونگی تشکیل کلوخه ها مورد بررسی قرارگرفت. نیروی کشسانی کلوخه های به دست آمده با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی و منحنی تنش-کرنش اندازه گیری شد. مدول یانگ با برازش منحنی نیرو-جابه جایی، kPa 144 محاسبه شد که نتیجه های به دست آمده با نتیجه مدل هرتز (kPa 141) همخوانی داشت. نتیجه های آزمون تعیین کرویت ذره ها نشان داد افزایش سرعت جریان گاز و استفاده از هوا به عنوان سیال شناورسازی می توانند به طور جزئی موجب افزایش میانگین کرویت کلوخه ها شوند (86/0-82/0). طبق آزمایش ها زمان شناوری سازی تأثیر زیادی بر کاهش میزان کرویت ذره ها داشت (77/0-58/0) که متأثر از پدیده شکست کلوخه های درشت در زمان شناوری و تشکیل کلوخه هایی با لبه های تیز بود. اندازه گیری مدول یانگ نشان داد که کلوخه های تشکیل شده اولیه بسیار شکننده بوده و دارای تخلخل سطحی بالای %80 هستند، در حالی که تخلخل کلوخه های پایانی کم تر از %50 بوده و بیش تر دارای سطحی به نسبت صاف هستند. این نتیجه ها با داده های به دست آمده از مرجع ها برای ذره های آب دوست تیتانیا همخوانی خوبی دارد.

آئروژل های گرافن، ساختار سه بعدی گرافن فوق سبک با چگالی در بازه mg/cm3 10 با ویژگی های الکتریکی یگانه و قابلیت فشرده سازی بالا هستند. برای تولید آن ها، نخست هیدروژل گرافن ساخته می شود و سپس مایع درون هیدروژل با هوا جایگزین می شود به طوری که حجم و ساختار ژل دچار تغییر نشود. در این پژوهش، آئروژل گرافن به روش خشک کردن در فشار محیط بدون نیاز به وسایل خلاسازی با چگالی mg/cm3 6/10 تهیه شد و مرحله های گوناگون تهیه، بهینه شد. دیده شد که برای تهیه ی آئروژل گرافن با تخلخل بیش تر و چگالی کم تر، مناسب است تا غلظت اولیه گرافن اکسید mg/mL 4، زمان ژل شدن 7 ساعت و زمان انجام قالب یخی 48 ساعت انتخاب شود. هم چنین دیده شد که آئروژل های تهیه شده با چگالی کم تر دارای ویژگی فشرده سازی بیش تری هستند. با افزایش تنش اعمالی بر نمونه ها، میزان رسانش الکتریکی آن ها افزایش و مقاومت الکتریکی آن ها کاهش می یافت. هم چنین رسانش گرمایی آن ها W/m. K 029/0 اندازه گیری شد که در حد یک عایق گرمایی خوب است. میزان جذب گازوئیل، نفت، روغن خوراکی و اتانول توسط آئروژل گرافن به ترتیب 5/88، 6/59، 6/42 و g/g 2/55 اندازه گیری شد. در مورد جذب متیلن بلو دیده شد که بیش ترین جذب در 15 دقیقه ی اول رخ می دهد و می توان از آئروژل گرافن به عنوان جاذب متیلن بلو و رنگ هایی با ساختار همانند از آب و پساب های صنعتی استفاده کرد.

در این پژوهش از دو نانوساختار کربنی متفاوت یعنی گرافن نانومتخلخل و نانولوله های کربنی چند دیواره برای سنتز سیلیکا نانوهیبرید به روش سل-ژل استفاده شد و ویژگی های تعلیق های پیکرینگ مربوطه برای استفاده در ازدیاد برداشت مخازن نفت مقایسه شد. به این منظور، نانوهیبریدهای مورد نظر با درصدهای وزنی گوناگون سنتز شد و ویژگی های تعلیق پیکرینگ آن ها برای انتخاب بهترین نمونه مورد ارزیابی قرار گرفت. ویژگی های نانومواد سنتز شده با الگوی پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری و آنالیز وزن سنجی گرمایی سنجیده شد. تعلیق پیکرینگ نانوهیبریدها با نرمال اکتان به عنوان نفت مدل، سورفکتانت آنیونی مناسب مانند سدیم دو دسیل بنزن سولفونیک اسید و 2-پروپانول به عنوان کمک سورفکتانت الکلی و آب مقطر در 7 pH= و در دمای اتاق آماده شد و پایداری آن ها به مدت یک ماه تحت کنترل قرار گرفت. پس از این مدت با استفاده از میکروسکوپ نوری، ریخت شناسی فاز تعلیق بررسی شد. نتیجه های آزمایش ها نشان داد که بهترین نمونه ها نانوهیبرید 70% گرافن نانومتخلخل/سیلیکا (هر دو روش) و نانوهیبرید 70% نانولوله های کربنی تک دیواره/سیلیکا (روش دوم) هستند. نتیجه های سنجش زاویه تماس نشان داد که نمونه نانوهیبرید 70% گرافن نانومتخلخل/سیلیکا (روش دوم) بهترین ویژگی را برای بهبود ویژگی ترشوندگی سنگ مخزن و تغییر ترشوندگی آن از نفت دوست به آب دوست نسبت به سایر نمونه ها دارد. نتیجه های سنجش کشش سطحی نشان می دهد که بیش ترین مقدار کشش سطحی مربوط به تزریق آب و کم ترین مقدار کشش بین سطحی مربوط به تزریق نانوسیال ساخته شده از نمونه نانوهیبرید 70% گرافن نانومتخلخل/سیلیکا (روش دوم) است که نشان دهنده برتری این نمونه در کاهش کشش سطحی در مقایسه با سایر نمونه ها است. بنابراین تعلیق پیکرینگ نمونه نانوهیبرید 70% گرافن نانومتخلخل/سیلیکا (روش دوم) می تواند برای ازدیاد برداشت مخازن نفت به روش شیمیایی استفاده شود.

در این پژوهش نانولوله های کربنی آرایه ای به طور کامل هم راستا با روش رسوب دهی شیمیایی بخار در فشار اتمسفری بر روی زیرلایه ای از جنس سیلیکون برای استفاده در موتورهای ترمواکوستیک به عنوان مبدل گرمایی تولید شدند. از گاز استیلن (C2H2) به عنوان منبع کربنی، گاز آرگون (Ar) به عنوان گاز حامل، گاز هیدروژن (H2) برای احیای نانوذره ها و از نانوذره های آهن به عنوان منبع کاتالیستی برای رشد آرایه ای نانولوله های کربنی استفاده شده است. واکنش درون یک لوله کوارتز به طول cm 48 انجام شده و گازها با آهنگ شارش مشخص به درون آن تزریق شدند. با افزایش زمان رشد از 10 تا min 30، تغییر چندانی در توزیع قطر و تراکم آرایه های نانولوله های کربنی سنتز شده ایجاد نشد. این در حالی است که ضخامت (طول) آرایه ها از مقدار 62/15 تا 76/16 افزایش یافت. نانولوله های کربنی رشد داده شده در زمان min 30 رشد بهینه تری داشتند. ضخامت (طول) آرایه های نانولوله های کربنی هم راستای سنتز شده در دماهای 750 و °, C 800 به ترتیب دارای مقدارهای 42/75 و 98/60 بودند. به طور کلی نمونه سنتز شده در زمان و دمای رشد بهینه برابر با min 30 و °, C 750 بر روی زیرلایه سیلیکونی لایه نشانی شده (با نانوذر ه های آهن) توسط روش کندوپاش مغناطیسی برای استفاده به عنوان مبدل ترمواکوستیک به طور کامل مناسب بودند.

حسگرهای رنگی سازگار با محیط زیست برای تشخیص ساده، آسان و تند آنالیت های گوناگون، کاربردهای گسترده ای در علوم محیطی دارند. در این کار، از یک حسگر رنگی بر پایه نانوذره های نقره/نقره کلرید (Ag@AgCl NPs) اصلاح نشده برای تشخیص ساده و سریع یون های جیوه (II) (Hg2+) استفاده شد. عصاره ی آبی میوه ی جم به عنوان عامل کاهنده و محدودکننده برای سنتز زیستی نانوذره های Ag@AgCl مورد استفاده قرار گرفت. مطالعه ی تولید، مورفولوژی، بلورینگی و ویژگی های سطحی نانوذره های سنتزشده با کمک طیف سنجی UV-Vis، میکروسکوپ الکترونی عبوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدان، پراش پرتو ایکس و طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ انجام شد. محلول قهوه ای-زرد رنگ نانوذره های سنتزشده، در حضور یون های Hg2+، بی رنگ می شود. در این روش، منحنی برسنجی دارای دو بازه ی خطی (بازه اول از غلظت 1 تا µ, M 5 و بازه ی دوم از غلظت 7 تا µ, M 111) می باشد. همچنین گزینش پذیری نانوذره های Ag@AgCl تهیه شده با روش سبز نسبت به یون های فلزهای واسطه، قلیایی و قلیایی خاکی مورد مطالعه قرار گرفت. روش پیشنهادی امکان تشخیص و اندازه گیری تند، ساده، حساس و انتخابی جیوه (II) را در نمونه های آب فراهم می آورد.

روشی ساده، سبز، دقیق و حساس برای اندازه گیری مقدار ناچیز آلاینده متیل پاراتیون در نمونه های آبی به کار برده شد. روش ریز استخراج تشکیل حلال درجا (ISFME) بر پایه سامانه استخراج حلالی دو جزئی شامل فاز آلی و آبی می باشد. فاز آلی شامل مایع یونی آبدوست 1-هگزیل-3-متیل ایمیدازولیوم کلرید با نام اختصار [Hmim][Cl] و فاز آبی دارای آنالیت متیل پاراتیون می باشد. پس از اختلاط دو فاز امتزاج پذیر، انتقال جرم بالای آنالیت از فاز آبی به فاز آلی اتفاق افتاده و در پایان یرای جداسازی فاز ها از یون مخالف لیتیم (بیس تری فلوئورومتان سولفونیل) ایمید استفاده شده است. با اضافه شدن یون مخالف، مایع یونی آب دوست [Hmim][Cl] به علت تعویض آنیون به مایع یونی آبگریز 1-هگزیل-3-متیل ایمیدازولیوم (بیس تری فلوئورومتان سولفونیل) ایمید [Hmim][NTF2] تبدیل شده و جداسازی فاز ها امکان پذیر می شود. آنالیت تغلیظ شده در فاز آلی پس از واجذب گرمایی به کمک فناوری کروماتوگرافی گازی-آشکارساز فتومتری شعله ای (GC-FPD) اندازه گیری می شود. پارامتر های مؤثر بر استخراج شامل pH فاز آبی، مقدار مایع یونی، مقدار یون مخالف بررسی و بهینه شده است. ارقام شایستگی روش مانند دقت به صورت درصد خطای نسبی (RSD) برای 7 اندازه گیری برابر 2/1%، حد تشخیص کمی (LOD) برابر g/L 39/0، فاکتور تغلیظ برابر 125 و گسترده خطی برابر µ, g/L 150-10 به دست آمد. در پایان روش به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری مقدارهای متیل پاراتیون در نمونه های گوناگون آبی و آبی دارای نمک به کار برده شده است.

در این کار پژوهشی یک روش میکرواستخراج ساده، سریع و مؤثر با عنوان "میکرواستخراج مایع-مایع پخشی در لوله باریک" برای استخراج و پیش تغلیظ پالادیوم از نمونه های آبی یرای اندازه گیری مقدار آن با اسپکتروفوتومتر فرابنفش-مرئی ارایه شده است. استخراج از محلول آبی دارای پالادیوم و سورفکتانت ستیل پیریدینیوم کلرید که در درون یک لوله شیشه ای باریک قرار گرفته، انجام شد. پارا دی متیل آمینو بنزیلیدین رودانین (PDR)، هپتانول و اتانول به ترتیب به عنوان عامل کمپلکس دهنده، حلال استخراجی و حلال پخشی مورد استفاده قرار گرفتند. تأثیر عامل های گوناگون بر میزان استخراج کمپلکس پالادیوم-PDR، شامل نوع و حجم حلال های استخراجی و پخشی، pH محلول، غلظت سورفکتانت و لیگاند، حجم نمونه و زمان تزریق مورد مطالعه قرار گرفته و بهینه شدند. در شرایط بهینه استخراج، منحنی درجه بندی رسم شد و بازه خطی منحنی 1300-40 میکروگرم بر لیتر و تکرارپذیری روش (به صورت انحراف استاندارد نسبی)، بهتر از 5/5 درصد به دست آمد. همچنین حد تشخیص روش 4/6 میکروگرم بر لیتر و فاکتور افزایشی 5/37 محاسبه شدند. این روش به خوبی برای اندازه گیری پالادیوم در 2 نمونه آب ( آب شهر و آب معدنی) به کار گرفته شد.

برگ گیاه گردو دارای ویژگی های ضداکسایشی، ضدقارچی و ضدمیکروبی خوبی می باشد. در این مطالعه، برگ گیاه گردو از منطقه های گوناگون ایران جمع آوری شد و سپس عصاره آن به وسیله ی دستگاه کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا-طیف سنجی جرمی مورد تجزیه قرار گرفت. ویژگی های ضدمیکروبی عصاره برگ گیاه گردو به وسیله باکتری های گرم مثبت استافیلوکوکوس اروئوس(ATCC29737) و باسیلوس سوبتیلیس(ATCC6633)، باکتری گرم منفی اشرشیاکلای(ATCC10536) و مخمر کاندیدا آلبیکانس(ATCC10231) ارزیابی شد و پیک های مسئول ویژگی ضدمیکروبی با استفاده از چندین روش برسنجی چندمتغیره ی خطی، شناسایی شد. نتیجه های این روش ها به صورت نمودارهای برازش نمایش داده شدند که در آن ها پیک های ایجادکننده ویژگی ضدمیکروبی دارای ضریب برازش منفی هستند. روش برازش اجزای مستقل به دلیل سادگی، تفسیرپذیری بهتر ضریب های برازش و تکرارپذیری بالا، برای نشان دادن ترکیب های مسئول فعالیت ضدمیکروبی درنمونه ها ترجیح داده می شود. سرانجام برای مشخص کردن ساختار شیمیایی ترکیب های شناخته شده در فعالیت ضدمیکروبی، از روش کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا-طیف سنج جرمی استفاده شد.

یکی از چالش های اصلی در توسعه باتری های لیتیوم-یون به ویژه در کاربردهایی مانند خودروهای الکتریکی، زمان شارژ طولانی آن ها است و کوتاه تر کردن زمان شارژ بسته باتری یک مسئله بحرانی در این زمینه می باشد. فرایند شارژ باتری لیتیوم-یون به وسیله یک شارژر جریان ثابت-ولتاژ ثابت صورت می پذیرد. شارژ سریع ممکن است با سرعت بخشیدن به زوال باتری، عملکرد آن را تحت تأثیر قرار دهد. در پژوهش حاضر مدلی برای پیش بینی دقیق زمان شارژ باتری ارایه می شود که بر اساس آن در نرخ جریان های (C-rate) گوناگون شارژ می توان زمان شارژ باتری را برآورد نمود، به طوری که ضریب تشخیص (R2) برازش های انجام شده بر اساس مدل برای پنج نمونه باتری لیتیوم-یون مورد بررسی بیش از 99/0 می باشد. این موضوع نشان دهنده انطباق بسیار خوب نتیجه های تجربی با پیش بینی های مدل پیشنهادی است. از آن جا که مرحله ولتاژ ثابت در فرایند شارژ باتری لیتیوم-یون تا زمانی ادامه می یابد که شدت جریان تا مقدار مشخصی کاهش یابد در نتیجه در صورت تشخیص ندادن کاهش شدت جریان در مرحله ولتاژ ثابت، شاهد شارژ بیش از حد باتری خواهیم بود. هم چنین در صورت اختلال در سامانه باتری ممکن است جریان در مرحله ولتاژ ثابت با یک روال مشخص افت نکند که این موضوع نیز باعث شارژ بیش ازحد باتری و در نتیجه کاهش ظرفیت آن خواهد شد. پس با در اختیار داشتن یک برآورد درست از زمان شارژ باتری می توان هر دو مرحله شارژ (جریان ثابت و ولتاژ ثابت) را به وسیله زمان محدود کرد تا در هنگام شارژ سریع، زوال بیش تری بر سامانه باتری لیتیوم-یون تحمیل نشود و از بروز هر گونه مشکل یا خرابی به علت شارژ بیش از حد باتری جلوگیری شود.

خالص سازی الکل ها یکی از پژوهش هایی است که امروزه در حال انجام است. به منظور خالص سازی از فرایندهای تقطیر و استخراج مایع-مایع استفاده شده است. در این مطالعه، خالص سازی الکل های گوناگون به وسیله استخراج با استفاده از حلال دی بوتیل اتر مورد بررسی قرار گرفت. تعادل مایع-مایع (LLE) برای سامانه های سه جزئی دی بوتیل اتر+ الکل+ آب در دماهای گوناگون مدل سازی ترمودینامیکی شد. برای مدل سازی از مدل های ترمودینامیکی UNIQUAC و NRTL استفاده شد. پارامترهای اندرکنش بین مولکولی به صورت تابعی از وارون دما در نظر گرفته شد. این پارامترها با استفاده از بهینه سازی یک تابع هدف به دست آمدند. تایع هدف به صورت میانگین مجذور انحراف بین داده های تجربی و نتیجه های به دست آمده از مدل ها در نظر گرفته شد. نتیجه های به دست آمده از مدل سازی نشان دهنده دقت بالای هر دو مدل در تخمین ترکیب درصد اجزا در فازهای گوناگون می باشد. انحراف جذر میانگین مربعات برای مدل های ترمودینامیکی UNIQUAC و NRTL به ترتیب برابر 0191/0 و 0112/0 است. همچنین نتیجه ها نشان می دهد که دی بوتیل اتر برای جداسازی الکل های سنگین تر ضریب توزیع و انتخاب پذیری بالاتری دارد.

هدف اصلی در این مطالعه، بررسی اثر سرباره فسفر و سرباره کوره بلند ذوب آهن بر رفتار رئولوژی سیمان آمیخته می باشد. دو سیمان آمیخته یکی با سرباره فسفر و دیگری با سرباره ذوب آهن و با ترکیب 10، 20 و 30 درصد وزنی از سرباره در یک آسیاب گلوله ای آزمایشگاهی همگن و تولید شد. نسبت آب به سیمان مورد استفاده در همه نمونه ها ثابت و معادل با 40% در نظر گرفته شد. سیمان پرتلند نیز به عنوان نمونه شاهد مورد استفاده قرار گرفت. نتیجه ها نشان داد که رفتار رئولوژی خمیرهای سیمان آمیخته دارای سرباره فسفر و سرباره ذوب آهن هم مانند خمیر سیمان پرتلند، با مدل بینگهام مطابقت دارد. در طول زمان مورد بررسی، گرانروی نمونه شاهد یک روند به تقریب ثابت و یکنواخت داشت ولی گرانروی نمونه های دارای سرباره با گذشت زمان افزایش یافت که در درصدهای بالاتر از سرباره مقدار افزایش در گرانروی بیش تر می باشد. در نمونه های سیمان آمیخته دارای سرباره ذوب آهن، گرانروی اندازه گیری شده بیش تر از نمونه های دارای سرباره فسفر است. نتیجه ها نشان داد که رئولوژی سیمان آمیخته به ماهیت و مقدار مصرفی سرباره بستگی دارد. در نمونه های سیمان آمیخته دارای درصد وزنی یکسان سرباره، نمونه دارای سرباره ذوب آهن نسبت به نمونه ی دارای سرباره فسفر افزایش بیش تری را در گرانروی، تنش تسلیم و گرانروی پلاستیک نسبت به زمان از خود نشان داد. این امر نشان می دهد که سرباره ذوب آهن اثرگذاری بیش تری را در پارامترهای رئولوژیکی در مقایسه با سرباره فسفر از خود نشان می دهد. تغییر گرانروی پلاستیک همه نمونه ها تا زمان 5-10 دقیقه روند کاهشی را نشان داد و پس از آن روند افزایشی دیده شد که این امر به دلیل پیشرفت واکنش های هیدراتاسیون نمونه ها می باشد.

در این پژوهش از ابزارهای یادگیری ماشین استفاده شد تا اثر عامل های گوناگون بر هدر رفت سود کاستیک (NaOH) و آلومینا (Al2O3) و افزایش آلودگی سدیم کربنات (Na2CO3) در مرحله نخست فرایند بایر مورد بررسی قرار گیرد. پارامترهای مورد بررسی در این مطالعه عبارت اند از غلظت Na2Oc، Na2Ou، Na2Ot و Al2O3 در فاز محلول خروجی به واحد آسیای تر است. عامل های مورد بررسی نیز شامل شدت جریان جرمی و آنالیز شیمیایی ترکیب های گوناگون موجود در بوکسیت و آهک مصرفی، شدت جریان و آنالیز شیمیایی محلول سدیم آلومینات ورودی و آنالیز شیمیایی محلول سدیم آلومینات خروجی از واحد به صورت روزانه برای 3016 روز متوالی بوده است. در این مطالعه از دو روش کاهش گرادیان برخط فوریه (FOGD) و کاهش گرادیان برخط نیستروم (NysGD) برای مدل سازی فرایند یادشده استفاده شد. نتیجه ها نشان دهنده دقت و سرعت یادگیری بیش تر روش FOGD نسبت به روش NysGD است. این نتیجه ها نشان می دهند می توان با استفاده از دو روش با دقت بالایی فرایند مورد بررسی را مدل سازی نمود.