شیمی کاربردی
سال:1392 | دوره:8 | شماره:26 |تعداد مقالات:9

گرافن به عنوان پدیده سال های اخیر با داشتن خواص فیزیکوشیمیائی بی نظیر، جای خود را در علم مواد باز کرده است. اگر بتوان ویژگی های گرافن را با سایر نانو مواد تلفیق نمود، می توان نانو کامپوزیت های بی نظیری ساخت که یکی از این راه ها آرایش صفحات گرافنی با نانوبلورها می باشد. از سوی دیگر استفاده از فلزات صفر ظرفیتی برای پاکسازی پساب های آلوده فناوری با مقبولیت گسترده است. در این تحقیق کامپوزیت گرافنی آرایش یافته با نانوذرات مس سنتز و ساختار آن با روش های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. سپس امکان کاربرد نانوکامپوزیت در حذف ماده رنگزای 4- (2- پیریدیل آزو) رسورسینول بررسی شد. نتایج نشان می دهند که تحت شرایط بهینه، حذف mL  50محلول 100 mg L-1 ماده رنگزا با استفاده از 2gL-1 نانوکامپوزیت امکان پذیر است.

در این تحقیق سنتز رنگ های دی آزو با استفاده از روش جدیدی مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش از سلولز سولفوریک اسید به عنوان منبع پروتون برای تولید نمک دی آزونیوم استفاده و آنیون حاصله در کنار نمک دی آزونیوم ArN2+-O3SO-Cellulose)) سبب پایداری این نمک در دمای محیط و همچنین موجب عدم استفاده از اسیدهای خطرناک می شود. از طرف دیگر تولید نمک های دی آزونیوم در شرایط بدون حلال و با ساییدن و مخلوط نمودن آمین، سدیم نیتریت و سلولز سولفوریک اسید در هاون صورت گرفته است. در مرحله بعدی حلقه های بنزنی فعال به مخلوط موجود در هاون اضافه و با ساییدن مجدد واکنش جفت شدن انجام می شود. بدین ترتیب با استفاده از سلولز سولفوریک اسید رنگ های دی آزو با استخلاف های گوناگون در دمای محیط و فشار معمولی، در یک ظرف، با راندمان بالا و زمان کوتاه تولید می گردد.

در این تحقیق ابتدا نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن به روش همرسوبی سنتز شد سپس کارایی نانو ذرات اصلاح شده با سورفکتانت سدیم دودسیل سولفات (SDS) به عنوان جاذب برای استخراج مقادیر ناچیز داروی تربینافین هیدروکلراید از پساب شرکت داروسازی مورد ارزیابی قرار گرفت. پارامترهای موثر بر فرآیند استخراج بررسی و بهینه شدند، سپس داروی مورد نظر با استفاده از تکنیک کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) تعیین مقدار شد. پارامترهای موثر بر روی بازده استخراج دارو از قبیل pH محلول، مقدار سورفکتانت SDS، زمان استخراج، نوع شوینده، حجم شوینده و زمان واجذب مورد بررسی و بهینه سازی قرار گرفت. تحت شرایط بهینه منحنی کالیبراسیون در گستره 1-400 میکروگرم بر لیتر خطی بود و ضریب همبستگی 0.9998 بدست ﺁمد. فاکتور تغلیظ برای 25 میلی لیتر محلول دارو 74 و حد تشخیص روش، مقدار 0.5 میکروگرم بر لیتر حاصل شد. همچنین درصد انحراف استاندارد نسبی (%RSD) روش برای غلظت 20 میکروگرم بر لیتر با 3 تکرار پیاپی در یک روز و بین چند روز به ترتیب 1 و 3.5 بدست آمد. بر اساس نتایج بدست آمده، روش پیشنهادی برای اندازهگیری داروی تربینافین هیدروکلراید در پساب شرکت داروسازی به کار گرفته شد که نتایج رضایتبخشی حاصل شد.

در این تحقیق، خاکستر برگ اکالیپتوس به عنوان جاذبی کم هزینه برای حذف همزمان یون های کادمیم (II)، کبالت (II) و نیکل (II) از محلول های آبی مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای جذب سطحی مانند pH اولیه محلول، زمان تماس، مقدار جاذب و دما، بررسی و بهینه سازی شدند. بررسی داده های به دست آمده با مطالعات ایزوترمی، انطباق بسیار خوب داده های تجربی را با مدل لانگمویر نشان داد. حداکثر ظرفیت جذب یون های کادمیم (II)، کبالت (II) و نیکل (II) به وسیله جاذب، به ترتیب 166.7، 27.03 و 23.08 میلی گرم بر گرم بدست آمد. مطالعات سنتیکی به وسیله مدل های مختلف انجام شد و بهترین تطبیق داده های تجربی با مدل سنتیکی شبه درجه دوم بود. همچنین بر اساس مطالعات ترمودینامیکی، فرآیند جذب گرماگیر بوده و به صورت خود به خودی انجام گرفت.

در این تحقیق، طیف سنجی IR، مطالعات NBO، آنالیز HOMO-LUMO، تعیین قطبیت، طول پیوندها، زاویه پیوندها، بار الکتریکی اتم ها، سختی کل، نرمی، الکتروندوستی و پتانسیل شیمیایی از H2O به H2Te محاسبه شده است. محاسبات با استفاده از DFT (نظریه تابعی دانسیته) با روشهای (PBEPBE و HCTH) و با مجموعه پایه DGDZVP انجام شده است. مطابق محاسبات قطبش پذیری از H2O به H2Te افزایش یافته و اختلاف انرژی HOMO-LUMO یا به عبارتی گاف انرژی کاهش می یابد. با استفاده از طیف سنجی IR نوع شیوه های ارتعاشی فعال در ترکیبات مطالعه شده است. فرکانس های ارتعاشی، با افزایش طول پیوند از H2O به H2Te کاهش می یابد.

با توجه به لزوم مصرف بنزین با استاندارد یورو 5 و اهمیت محصولات ایزو پارافینی نسبت به آروماتیکی در آن، استفاده از کاتالیست مناسب در فرآیند تبدیل کاتالیستی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با اضافه نمودن فلز قلع به کاتالیست های دو فلزی رایج در این فرآیند ((Pt-Re/g-Al2O3 می توان مرحله پیش گوگرد زنی کاتالیست را که در آن احتمال مسمومیت کاتالیست وجود دارد حذف کرده و ضمنا با افزایش جمعیت نسبی سایت های اسیدی متوسط، میزان ایزوپارافین ها را در محصول افزایش داد. در این پروژه، کاتالیست سه فلزی Pt-Re-Sn/g-Al2O3 با استفاده از روش تلقیح مرطوب تهیه و تحت شرایط عملیاتی مطابق با پالایشگاه های ایران، در رآکتور دیفرانسیلی واحد پایلوت پژوهشکده کاتالیست و نانو فناوری پژوهشگاه صنعت نفت مورد آزمایش تعیین فعالیت با خوراک صنعتی (HSRG) قرار گرفت. مقدار فلزات پلاتین و رنیوم موجود در کاتالیست های تهیه شده ثابت بوده و به ترتیب برابر با 0.22 و 0.44 درصد وزنی و مقدار فلز قلع از 0.06 تا 0.3 درصد وزنی می باشد. پس از آنالیز محصول مایع خروجی از رآکتور، گزینش پذیری واکنش تولید ایزوپارافین نسبت به واکنش تولید آروماتیک برای این کاتالیست ها مقایسه شد. نتایج نشان می دهد گزینش پذیری تولید ایزو پارافین ها نسبت به تولید آروماتیک ها در دمای 490 درجه سانتی گراد برای بهترین کاتالیست ساخته شده (0.3 درصد وزنی قلع) و کاتالیست تجاری به ترتیب 39.5 و 29.7 درصد و در دمای 510 درجه سانتی گراد به ترتیب 4.4 و 13.2 درصد می باشد. بنابراین کاتالیست با 0.3 درصد وزنی قلع در دمای 490 درجه سانتی گراد در مقایسه با کاتالیست تجاری و سایر کاتالیست های ساخته شده از نظر گزینش پذیری نسبت به ایزوپارفین ها دارای عملکرد بهتری می باشد.

در مخازن کربناته شکافدار به دلیل حالت ترشوندگی سنگ و متراکم بودن شبکه ماتریس سنگ، بازده بازیابی نفت پایین می باشد. یکی از راهکارهای موثر در افزایش بازیابی نفت در این مخازن، تغییر ترشوندگی سنگ از حالت نفت دوست به آب دوست است. در این پژوهش تاثیر یون های مختلف محلول در آب، دمای زماندهی و pH محلول اصلاح گر ترشوندگی بر حالت ترشوندگی سنگ کربناته آهکی با استفاده از آزمایش زاویه تماس بررسی شده است. همچنین سعی شده است که مدلی برای رفتار یون ها با سطح سنگ با استفاده از نتایج زاویه تماس ارائه شود. نتایج نشان داد که یون های Ca2+، Mg2+ و SO42- ترشوندگی سنگ کربناته را از حالت نفت دوست به آب دوست تغییر می دهند و آب دوستی بیشتر هنگامی که یون ها با هم در آب وجود داشته باشند، حاصل می شود. مشاهده شد که زاویه تماس در حالتی که غلظت دو یون Mg2+ و SO42- در محلول اصلاح گر ترشوندگی با هم افزایش یابند کمتر از حالتی است که فقط غلظت یک یون افزایش یابد. همچنین افزودن نمک NaCl به محلول اصلاح گر ترشوندگی در تمام حالات سبب افزایش زاویه تماس و نفت دوستی بیشتر سنگ کربناته شد. افزایش دمای زماندهی سنگ ها در محلول های اصلاح گر ترشوندگی، سبب دفع اسید های چرب جذب شده بر روی سطح و آب دوستی بیشتر سطح شد. مشاهده شد که pH محلول اصلاح گر ترشوندگی تاثیر زیادی بر ترشوندگی سنگ کربناته دارد و تغییر pH از 3 تا 10، حالت ترشوندگی را تغییر می دهد.

در این تحقیق نانوذرات اکسیدروی خالص وآلاییده با میزان های 2%، 4% و 6% با نقره به وسیله روش سل-ژل در محیطی ژلاتینی تهیه شدند. در این فرآیند، ژلاتین به عنوان یک عامل پلیمریزاسیون مورد استفاده قرار گرفت. از نیترات روی و نیترات نقره به عنوان مواد اولیه واکنش استفاده شد. پس از تهیه نانوذرات خالص و آلائیده با نقره، ساختار و ماهیت آن ها با استفاده از آنالیز پراش پرتو X بررسی شد و ریخت شناسی نمونه ها بوسیله TEM مورد ارزیابی قرار گرفت. خواص نوری نمونه ها با به کارگیری طیف سنجی های UV-Visible و فتو لومینسانس (PL) مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج XRD ساختار شش گوش (وورتسایت) محصولات و وارد شدن یون های نقره در میان شبکه ZnO را نشان می دهد. همچنین، نتایج PL و UV-Visible نشان دادند که خواص نوری نانوذرات اکسیدروی خالص بهتر از نمونه هایی است که تحت تاثیر آلایش نقره قرار گرفتند. علاوه بر این نتایج مطالعات نوری نشان داد که گاف انرژی نانو ذرات اکسید روی بواسطه وجود نقره افزایش یافته است.

در این تحقیق نانوذرات کربنی به عنوان اصلاح گر الکترود خمیر کربن برای اندازه گیری فنیل افرین استفاده شده است. الکترود اصلاح شده با نانوذرات کربنی، حساسیت و فعالیت الکتروکاتالیتیکی بالایی را از خود نشان داد که این نتایج به دلیل ویژگی های منحصر به فرد نانوذرات از جمله مساحت سطح بالا، قدرت جذب زیاد و تخلخل بالا بوده است. ابتدا استخراج فنیل افرین بر روی نانوذرات کربنی انجام شد وسپس آشکارسازی آن توسط روش ولتامتری پالس تفاضلی انجام شد. پارامترهای مختلف از جمله سرعت چرخش محلول، pH محلول استخراج، زمان استخراج، pH ولتامتری و سرعت روبش بهینه و بررسی شدند. منحنی کالیبراسیون برای تعیین کمی فنیل افرین استفاده شد که گستره خطی 5-10×8.0 تا 6-10×8.0 و حد تشخیص 7-10×9.5 را نشان داد. در انتها، فنیل افرین در نمونه های بیولوژیکی به طور موفقیت آمیزی اندازه گیری شد.