شیمی و مهندسی شیمی ایران
سال:1402 | دوره:42 | شماره:1 |تعداد مقالات:29

جینجرول­ ها و شوگول­ ها مواد موثر موجود در ریشه زنجبیل می­ باشند که خواص دارویی متعددی را به این ادویه پرکاربرد می­ بخشند. در پژوهش پیش رو، ترکیبات موثر ریشه زنجبیل استخراج و توسط ستون کروماتوگرافی خالص سازی شد. به منظور افزایش فراهمی زیستی و بهبود خواص دارویی، جینجرول حاصل در نانوذره ­های کیتوزان کپسوله شد. بازده انکپسوله شدن 80% به­ دست آمد. آنالیزهای AFM و DLS جهت تعیین اندازه­ی ذره ­ها و پراکندگی اندازه­ ی آن­ها انجام شد. اندازه­ ی متوسط نانوذره های حاصل11/21 نانومتر بود. نانوذره ­ها، کروی شکل و با الگوریتم توزیع اندازه ذره­ های مناسب حاصل شدند. در ادامه آنالیز سمیت روی سلول­ های­ سرطان سینه MCF-7 انجام پذیرفت. نتیجه­ ها حاکی از آن بود که نانوذره ­های کیتوزان حاوی جینجرول، بازدارندگی مناسبی روی رشد سلول­ های سرطانی داشته­ اند. جینجرول کپسوله شده در نانوذره­ ها با غلظت 2 میلی­ گرم بر میلی­ لیتر، سبب از بین رفتن 90 درصد از سلول­ ها طی زمان 48 ساعت شد.

در این مقاله، کامپوزیت­ های دوپ شده هیدروکسی آپاتیت به­ وسیله روش هم ­رسوبی با دوپ کردن اکسیدهای فلزی MgO، ZnO و CeO2  درون ساختار هیدروکسی آپاتیت با موفقیت سنتز شدند. همچنین کیتوسان برای ارتقا ویژگی زیست تخریب­ پذیری به کامپوزیت های هیدروکسی آپاتیت اضافه شد. نتیجه ها نشان داد که دوپ کردن اکسیدهای فلزی در ساختار هیدروکسی آپاتیت منجر به تغییر در پارامتر شبکه ساختار هیدروکسی آپاتیت شده است. سرانجام، زیست فعالی کامپوزیت­ ها به ­وسیله ارزیابی MTT (دی متیل تیازل دی فنیل تترازولیوم بروماید) مورد بررسی قرار گرفت. ارزیابی MTT نشان داد که هیدروکسی آپاتیت­ های دوپ شده سمیت قابل قبولی را در برابر سلول MG-63 از خود بروز داده­ اند. در غلظت­ های بالای 1/0 میلی گرم بر میلی لیتر از نانوکامپوزیت، هر سه نمونه تهیه شده درجه سمیت قابل قبولی داشته ­اند. علاوه بر آن در دو غلظت 4/0 و 8/0 میلی گرم بر میلی لیتر نانوکامپوزیت ­های nHA/ZnO/CS و nHA/MgO/CS هیچ ­گونه سمیتی از خود بروز نداده ‍اند.

در این پژوهش، به منظور بهبود ویژگی­ های مکانیکی پلی آنیلین تهیه نانوکامپوزیت آن با پلی وینیل کلرید و نانولوله کربنی به عنوان عامل تقویت کننده مدنظر قرار گرفت. نانوکامپوزیت پلی وینیل کلرید – پلی آنیلین - نانولوله کربنی از روش اختلاط نانولوله کربنی با محلول پلی وینیل کلرید دارای پلی آنیلین دیسپرس شده سنتز گردید. روش قالب­ ریزی محلولی برای تهیه فیلم­ های نانوکامپوزیت مورد استفاده قرار گرفت. اثر 3 فاکتور شامل درصد وزنی نانو لوله کربنی، دمای خشک شدن فیلم، مدت زمان سونیکاسیون محلول نانو کامپوزیت در سطوح گوناگون با استفاده از طراحی باکس بنکن (روش رویه پاسخ) مورد بررسی قرار گرفت. مطابق این روش تعداد 15 آزمایش انجام گرفت. مقدارهای ثبت شده برای استحکام کششی فیلم های نانوکامپوزیتی به عنوان پاسخ برای تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از آنالیز واریانس مورد استفاده قرار گرفت. خطی بودن منحنی توزیع نرمال برای باقیمانده­ ها صحیح بودن مدل ارائه شده را اثبات نمود. بررسی نمودارهای دو بعدی و سه بعدی طرح رویه پاسخ نشان داد که با افزایش درصد وزنی نانولوله­ ی کربنی تا 66/0 % استحکام کششی افزایش می­یابد. در حالی­ که افزایش بیش از آن باعث کاهش استحکام کششی می­ شود. همچنین با کاهش دمای خشک شدن فیلم، استحکام کششی افزایش در حالی ­که افزایش مدت زمان سونیکاسیون باعث افزایش استحکام کششی می­ شود. همچنین، برخی ویژگی ­های فیزیکوشیمیایی فیلم­ های نانوکامپوزیت تهیه شده با استفاده از تکنیک ­های طیف سنجی FT-IR، SEM، TGA مورد بررسی قرار گرفت.

نانوکامپوزیت های نانولوله کربنی/ پلی استایرن به کمک پلیمریزاسیون در جا تحت تابش امواج مایکروویو سنتز شدند. به علت اینکه نانو لوله های کربنی جاذب مایکروویو هستند در اثر تابش مایکروویو گرم شدند و پلیمریزاسیون حرارتی خود به خودی استایرن بدون استفاده از آغازگر انجام شد. برای بررسی تاثیر امواج مایکروویو در پلیمریزاسیون، سنتز نانو کامپوزیت نانو لوله کربنی/پلی استایرن به کمک حرارت دهی نیز انجام شد. ریخت­ شناسی نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی و میکروسکوپ الکترونی عبوری مورد مطالعه قرار گرفت. مشخصه یابی نمونه ها به کمک آنالیز های طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه، گرما سنج وزنی و رامان  انجام شد و رسانایی الکتریکی نمونه ها نیز بررسی گردید. نتیجه­ ها نشان دادند که استفاده از امواج مایکروویو می تواند باعث ایجاد یک لایه پلی استایرنی روی نانو لوله ها شود و نانو کامپوزیت حاصله دارای کلوخه های اندکی بود. علاوه بر این، با افزایش توان مایکروویو، ضخامت لایه پلیمری ایجاد شده روی نانولوله ها افزایش و رسانایی الکتریکی نانو کامپوزیت ها از 37/14 زیمنس بر متر برای نانوکامپوزیت سنتز شده با حرارت (صفر وات) به 17/7، 39/5 و 94/2 زیمنس بر متر به ترتیب برای نانوکامپوزیت سنتز شده با مایکروویو با قدرت300، 500 و 700 وات، کاهش یافت.

هدف از انجام این پژوهش تولید آهن (III) اکسید نانوساختار با سطح ویژه و تخلخل بالا بود. در این پژوهش نانوساختار مبتنی بر آهن (III) اکسید با استفاده از روش سل-ژل سنتز شد. ژل های حاصل با استفاده از دو روش خشک کردن در فشار محیط (در دمای oC 80) و خشک کردن دی اکسید کربن فوق بحرانی، خشک شدند. سپس آئروژل و زروژل اکسید آهن تولید شده در دمای oC 350 و به مدت 4 ساعت کلسینه شدند. مشخصات ساختاری و شیمیایی نانوساختارهای آهن (III) اکسید کلسینه شده با استفاده از آنالیزهای مشخصه یابی پراش پرتو ایکس (XRD)، جذب و واجذب نیتروژن (BET) و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه­ ها نشان می دهد که آئروژل آهن (III) اکسید متشکل از نانو ذره­ های کروی شکل است. الگو پراش پرتو ایکس نیز نشان می دهد که آئروژل حاصل دارای فاز بلوری هماتیت خالص (α-Fe2O3) است. به علاوه آئروژل تولید شده دارای سطح ویژه m2/g 140، حجم حفره ها cm3/g 32/0 و میانگین قطر حفره ها nm 9/8 است و زروژل تولید شده نیز دارای سطح ویژه m2/g 65، حجم حفره ها cm3/g 18/0 و میانگین قطر حفره ها nm 8/10 است؛ بنابراین نتیجه ­های آنالیز BET تائید می کند که خشک کردن اکسید آهن نانوساختار با استفاده از روش خشک کردن فوق بحرانی، منجر به حفظ بهتر ساختار متخلخل آن می گردد.

تا به حال پژوهش ­های زیادی روی عملکرد کاتالیست­ های گوناگون به صورت پودری یا شکل داده شده در رفرمینگ خشک متان با استفاده از میکرو­راکتور­های بستر ثابت صورت گرفته است، ولی در راکتورهای میکرو­کانالی، از روش ­های لایه ­نشانی کاتالیست که محدودیت انتقال جرم و گرما­ی کمتری دارند گزارش­ های کمی ارائه شده است. اخیراً روش اسپاترینگ و تبخیرگرمایی در راکتورهای میکروکانالی برای لایه نشانی کاتالیست مورد بررسی قرار گرفته است اما این روش ­­ها شامل مشکلاتی نظیر هزینه­ ی بالا و عدم کنترل در مقدار بارگذاری کاتالیست می­ باشند. در این پژوهش، کاتالیست روی دو طرف صفحه­ ی استیل سند­­بلاست شده، لایه نشانی می­ شود. کاتالیست­ ها بعد از لایه نشانی در راکتور میکروکانالی آزمایش و محصولات توسط دستگاه کروماتوگرافی شناسایی شدند. دراین پژوهش کاتالیست­ های پروسکایتی LaNiO3  در دو حالت با پایه­ ی آلومینا و بدون پایه، سنتز و لایه­ نشانی شدند و جهت شناسایی و بررسی کاتالیست­ ها از آنالیز­های EDX، FTIR ،XRD ، SEM  استفاده شده است. نتایج عملکردی نشان داد که کاتالیست همراه با پایهAl2O3، پایداری و درصد تبدیل بهتری نسبت به کاتالیست بدون پایه دارد. همچنین پایداری کاتالیست در دمای C◦800 به مدت 28 ساعت مورد آزمایش قرار گرفت. در دمای C◦800 برای کاتالیست LaNiO3  نسبت متوسط 91/0 H2/CO= وبرای کاتالیست با پایه آلومینا نسبت متوسط 97/0= H2/CO حاصل شد. در نتیجه استفاده از راکتورهای میکرو­کانالی دارای مزایاِیی زیادی در قیاس با راکتور­های بستر ثابت، نظیر میزان کاتالیست مصرفی کمترو انتقال جرم و حرارت بهتر است همچنین روش لایه­ نشانی این پژوهش از لحاظ عملکرد و پایداری، قابل رقابت با روش­ های پر هزینه لایه­ نشانی نظیراسپاترینگ در رفرمینگ خشک متان، می باشد.

فرآیند گوگردزدایی اکسایشی به کمک کاتالیست های هتروژن به ­عنوان یک روش مکمل نویدبخش برای فرایند گوگردزدایی هیدروژنی از سوخت های هیدروکربنی مایع جهت حذف ترکیبات گوگردی مقاوم آنها به شمار می رود. در این پژوهش کاتالیست تیتانیا - سیلیکا با بارگذاری 10 درصدوزنی تیتانیا به عنوان فاز فعال، با دو روش ساخت کاتالیست ها یعنی سل - ژل و تلقیح تر سنتز شده و عملکرد آنها در فرآیند گوگردزدایی اکسایشی دی­بنزوتیوفن مورد بررسی و مقایسه قرارگرفتند. گوگردزدایی اکسایشی در دمای پایین C° 50 و فشار اتمسفریک و نسبت مولی 5= O/S و مقدار کاتالیست مصرفی 03/0 گرم در 3  گرم سوخت است. به منظور شناسایی بهتر ویژگی های فیزیکی - شیمیایی کاتالیست ها و یافتن رابطه ساختار با عملکرد آنها از آنالیزهای تعیین مشخصات مانند جذب و دفع نیتروژن، تبدیل فوریه مادون قرمز، فلورسانس پرتو ایکس پراش پرتو ایکس بهره گرفته شد.  با مقایسه­ ی عملکرد نمونه­ های کاتالیستی  مشخص شد که میزان تبدیل دی­ بنزوتیوفن در حضور کاتالیست تهیه شده به روش سل - ژل بیشتر بوده به گونه ای که قادر بود در مدت زمان کوتاه 30 دقیقه پس از شروع واکنش به تبدیل 100 درصد دی­ بنزوتیوفن دست یابد. در ادامه تأثیر حضور ترکیبات رقابت کننده نیتروژن دار (ایندول و کوئینولین) و اولفینی (سیکلوهگزن) بر روی فرایند گوگردزدایی اکسایشی دی بنزوتیوفن با کاتالیست بهینه مورد ارزیابی قرار گرفت. بیشترین و کمترین تأثیر منفی به ترتیب برای سیکلوهگزن و کوئینولین مشاهده شد.

در این پژوهش، ترکیب جدیدی ازدی تیو فسفرها با فرمول [(S–)(S)P(OC6H4-p-CH3) (NHCH2CH2NH(Me)2)+] تهیه شد و با استفاده از روش ­های طیف سنجی تبدیل فوریه زیر قرمز (FT-IR)، تشدید مغناطیس هسته (31P, 13C, 1H NMR)، تجزیه عنصری (CHN) و پراش پرتو ایکس نمونه تک بلور شناسایی گردید. این ترکیب در سیستم بلوری تک میل و گروه فضایی P21/c متبلور شده است. ساختار کریستالی ترکیب نشان داد که واحد بی تقارن آن به صورت دو مولکولی می باشد و اتم فسفر در محیط چهاروجهی P(S)(S)(N)(C) قرار دارد. در ساختار بلوری پیوندهای هیدروژنی N-H...S=P یک ساختار یک بعدی از مولکول­ ها در راستای محور b  ایجاد می کند، این الگو شامل موتیفهای  و  می باشد. سطح­ های هیرشفلد و نمودار اثر انگشت دوبعدی برآمده از برهم کنش ­های بین مولکولی با استفاده از برنامه کریستال اکسپلورر ایجاد می شود که برای آن از داده­ های بلورنگاری(cif)  به عنوان ورودی به نرم افزار استفاده می شود. بررسی­ ها نشان می دهد که برهمکنش های H…H مربوط به دو مولکول مجزا در ترکیب مورد نظر دارای سهمی به میزان 1/51 % و 9/50 % می باشند. علاوه بر این فعالیت ضدباکتریایی ترکیب سنتز شده بر روی باکتری­های اشیریشیا کلی، سودوموناس آئروژینوزا، باسیلوس سرئوس، استافیلوکوکوس اورئوس مورد بررسی گرفت.

کاتالیست منگنز (II) بارگذاری شده بر روی بستر SBA-15 و دارای لیگاند دو دندانه N-O باز- شیف، تهیه شد و در سنتز هتروسیکل های کینوکسالین، b]-2،1[ پیرازین و پیریدو b]-3،2[ و b]-4،3[ پیرازین مورد استفاده قرار گرفت. شناسایی این نانوکاتالیست به وسیله روش ­های پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی فروسرخ و ایزوترم هم­ دمای جذب و واجذب نیتروژن (BET) انجام شد. بررسی­ های انجام شده به وسیله دو روش پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان می­ دهد که ویژگی­ های نسوجی SBA-15 طی فرایند استقرار و پیوندزنی حفظ می­ گردد. مشتقات متنوعی از کینوکسالین­ های استخلاف شده در موقعیت­ های 2 و 3 و هتروسیکل ­های وابسته، به آسانی و با بهره خوب در حلال آب و تحت شرایط سبز، به روش تراکم حلقوی 2،1- دی آمین­ ها و 2،1- دی کتون­ ها، با استفاده از مقدارهای کاتالیستی از این نانو­کاتالیست سنتز گردید.

در این پژوهش، یک روش سنتزی تک ظرف، سه جزئی، کارآمد و سازگار با محیط زیست جهت تهیه چندین ایمیدازول تیون با استفاده از کاتالیست جدیدی از کبالت ارائه گردیده است. کاتالیست مورد استفاده در این واکنش یک کمپلکس از کبالت(II) بر پایه لیگاند 5-نیترو-1N-((پیریدین-2-ایل)متیلن)بنزن-2،1-دی آمین می باشد، که برای اولین بار در سنتز ایمیدازول تیون های چهار استخلافی به کار رفته است. واکنش تحت شرایط بدون حلال و با واکنش گرهای بنزوئین، آریل ایزوتیوسیانات های گوناگون وآمین های آروماتیک نوع اول متفاوت، در حضور مقدار بهینه از کاتالیست انجام شد. از مزایای این سنتز می توان به روش کار آسان، زمان کوتاه واکنش، بهره بالای محصولات، قابلیت بازیافت کاتالیست و عدم استفاده از حلال های سمی و خطرناک اشاره کرد.

حشره ساقه خوار نیشکر Lederer Sesamia cretica  هر ساله خسارات عمده ای به مزارع نیشکر، ذرت و غلات وارد می­ کند. فرمون جنسی این حشره مخلوطی از (80%) Z)-9-tetradecen-1-ol) و (10%) acetate (Z)-9tetradecenyl و (10%) (Z)-11-hexadecen-1-ol است. روش ­های گزارش شده پیشین برای سنتز آزمایشگاهی این مواد، شامل استفاده از مراحل مشکل، حلال­ های زیان آور و اغلب دارای راندمان پایین است که از نظر اقتصادی همیشه نمی­ تواند مقرون به صرفه باشد. در این پژوهش، روشی ایمن و دارای کارایی اقتصادی بالا برای سنتز جزء اصلی این فرمون طی پنج مرحله واکنش متوالی با استفاده از حلال­ های ایمن و مواد اولیه در دسترس گزارش می شود.

در این مقاله روشی بسیار موثر برای سنتز مشتق ­های 2-آمینو-H4-کرومن گزارش شده است، طی واکنش تراکمی تک ظرفی، سه جزئی بین آلدهیدهای آروماتیک، مالونونیتریل و β-نفتول در حضور حلال سازگار با محیط زیست آب و تحت تابش ریزموج با استفاده از نانوکاتالیست­ های ناهمگن Sr2As2O7 و Sr2As2EuxO7+δ  به ­دست آمدند. این اولین گزارش استفاده از کاتالیست­ های مذکور در زمینه سنتز مشتق های کرومن می­ باشد. این کاتالیست ­­ها با استفاده از روش سولوترمال در دمای 180 درجه سلسیوس به مدت 24 ساعت سنتز شدند و توسط تکنیک­ های گوناگون از جمله،­UV-Vis, PXRD, FTIR, FESEM EDX, مورد شناسایی قرار گرفتند. برای انجام واکنش کاتالیستی شرایط واکنش بهینه شده و مشخص گردید زمانی که 15 میلی گرم کاتالیست­، حلال آب و زمان تابش ریزموج 6 دقیقه در واکنش نمونه به کار گرفته شود، بازده بالاتری به دست می­ آید. بررسی­ ها نشان داد که آلدهیدهای آروماتیک حاوی گروه های الکترون دهنده و الکترون کشنده می توانند محصولات مربوطه را تولید کنند اما بازده واکنش با آلدهیدهای دارای گروه های الکترون کشنده بیشتر است (99-97 درصد). کاتالیست ­های سنتزشده را می توان به آسانی بازیافت کرد و 4 بار بدون کاهش چشمگیری در فعالیت کاتالیستی، آنها را مورد استفاده مجدد قرار داد. بعد از مرحله چهارم بازده واکنش برای نمونه بدون دوپه 71 درصد و برای نمونه دوپه شده 73 درصد بدست آمد. استفاده از حلال سازگار با محیط زیست، زمان کوتاه واکنش، جداسازی آسان و تولید محصولات با بازده بالا از محاسن این روش می باشد.

لیپازها گروهی از هیدرولازها هستند که هیدرولیز تری آسیل گلیسرول­ ها به گلیسرول و اسیدهای چرب آزاد تسریع می بخشند. این آنزیم­ ها به دلیل پتانسیل بالای استفاده در بسیاری از صنایع، از جمله آنزیم­ های مهم صنعتی به شمار می روند. در این پژوهش قارچ های مولد لیپاز از پساب آسیاب زیتون و استخر دفع آن غربال و جداسازی شدند. در تست­ های کیفی، 7 سویه به ­عنوان قارچ ­های تولید کننده لیپاز شناسایی شدند. یکی از 7 قارچ جدا شده که فعالیت لیپاز خوبی را نیز نشان داد، بر اساس بررسی­ های ماکروسکوپی و میکروسکوپی به عنوان Aspergillus sp شناخته شد. به منظور بررسی عوامل موثر بر فرایند تولید آنزیم و دستیابی به شرایط تخمیر و ترکیب محیط کشت بهینه ​​جهت تولید لیپاز، چهار فاکتور در پنج سطح در قالب روش طراحی آزمایشات تاگوچی در نرم افزار 19Minitab مورد بررسی قرار گرفت. شرایط بهینه برای فاکتورهای نسبت WS به OF، زمان تخمیر، میزان رطوبت، و غلظت گلوکز به ترتیب 0.5، 7 روز، 66% و 0 گرم در لیتر به دست آمد. با استفاده از شرایط تخمیر بهینه، حداکثر فعالیت لیپاز در شرایط بهینه و در سطح معنی داری 5 درصد،U/g 73/2754 بدست آمد. نتیجه ­ها نشان داد که قارچ جدا شده از پتانسیل بالایی برای تولید لیپاز برخوردار است. این مطالعه با هدف شناخت بهتر میکروارگانیسم های موجود در پساب آسیاب زیتون و بهره گیری از آنها به عنوان گزینه­ های بالقوه برای تبدیل محصولات فرعی کشاورزی به متابولیت ­های ثانویه با ارزش مانند لیپاز انجام شد.

در این مطالعه، فرآیند الکترووینینگ در تولید کبالت فلزی در غلظت های پایین در محیط کلریدی با دو روش مدل­ سازی سطح پاسخ و شبکه عصبی مصنوعی مورد بررسی قرار گرفت. نخست، فرآیند استخراج حلالی برای بازیابی کبالت از دو خوراک متفاوت با استخراج کننده دی تیوفسفونیک اسید به فاز آلی و انتقال به فاز آبی با محلول HCl  یک مولار انجام شد. سپس، فرآیند تولید فلز با استفاده از روش الکترووینینگ و با بررسی پارامترهای موثر مانند زمان، pH  محلول، غلظت یون ها و شدت جریان انجام شد. شرایط عملیاتی نقطه بهینه به ترتیب برای pH محلول آبی، زمان، غلظت اولیه فلز کبالت، شدت جریان به ترتیب برابر با 4، 40 دقیقه،  008/0 مول بر لیتر و 1 آمپر، بدست آمد.  نتایج نشان داد که دمای ◦C 15 برای انجام فرآیند مطلوب تر است و افزایش شدت جریان، زمان و غلظت یون ها در محلول به بالا بردن جریان موثر کمک می کند. مقادیر اسیدیته محلول برای فرآیند الکتروینینگ بسیار مهم است و به شرایط سیستم وابسته است. نتایج آنالیز های XRF و EDX نشان داد که در شرایط بهینه، کبالت فلزی با خلوص بالای 8/99 % بر روی سطح کاتد تجمع یافته است. نتایج حاصل از مدل­سازی دو روش نشان داد که شبکه عصبی مصنوعی در توافق بهتری با نتایج تجربی نسبت به روش سطح پاسخ است. 

آلاینده ­های نوظهور ناشی از آب یکی از بزرگترین نگرانی­ های جامعه مدرن ما هستند و جذب سطحی به عنوان یکی از امیدوار کننده ترین روش ها برای حذف آنها مشخص شده است. تهیه جاذب کارا نقش حیاتی در روش جذب دارد.­ در این مطالعه، جاذب جدیدی از چارچوب­ آلی­ فلزی MIL – 101(Cr) به روش هیدروترمال سنتز شد، سپس سطح آن توسط نانو ذره­ های روی اکسید اصلاح شد تا جاذب جدید MIL – 101(Cr)@ZnO  بدست آید. جاذب توسط آنالیزهای ، ­،  EDX وBET مشخصه ­یابی شد. کارایی جاذب در جذب متیلن بلو توسط مطالعات هم ­دماهای تعادلی جذب در شرایط بهینه ­ی آزمایشگاهی 9­pH=، مقدار جاذب 0035/0 گرم، حجم محلول رنگ 50 میلی لیتر، زمان تماس 60 دقیقه، در دماهای گوناگون(60،­40­، 35 درجه سلسیوس) و در غلظت های گوناگون از رنگ متیلن بلو (­11،­10، 9، 8، 6 میلی گرم بر لیتر) مورد بررسی قرار گرفت. داده ­های جذب تعادلی با مدل­ های هم ­دما­های تعادلی دو پارامتری لانگمویر، فروندلیچ، تمکین، الوویچ و دوبینین - رادوشکویچ (DR) برازش داده شدند. نتیجه­ های بدست آمده نشان داد که ترتیب تبعیت جذب رنگ هم­ دماهای مورد بررسی به صورت ­دوبینین – رادوشکویچ > تمکین > فروندلیچ > الوویچ > لانگمویر می­ باشد. ­­این ترتیب نشان داد که جذب متیلن بلو به صورت چند لایه ­ای بیشتر­از تک لایه­ ای صورت­ می­ گیرد. ­هم ­دمای تعادلی ­دوبینین­ رادوشکویچ با بیشترین ضریب همبستگی (9767/0=­R2­)­ و پایین بودن متوسط انرژی آزاد(975/0= ژول بر مول) نشان داد جذب فیزیکی، فرایند غالب جذب است.  حداکثر ظرفیت جذب هم ­دمای تعادلی لانگمویر در دمای 313 کلوین با مقدار 7143/258=­qmax میلی گرم بر گرم تعیین شد، فاکتور جداسازی در همان دما(­4364/0=) نیز نشان دهنده جذب مطلوب است.در هم ­دمای تعادلی فروندلیچ، شدت جذب و ضریب همبستگی به ترتیب 3825/1= n­و­879/0= R2­ بدست آمد. گرمای جذب هم­ دمای تعادلی تمکین  192/57= ژول بر مول و بیشترین ظرفیت جذب­ از هم ­دمای تعادلی الوویچ 3333/333= qmax میلی گرم بر گرم بدست آمد. علاوه بر این، مقدار مقادیر ترمودینامیکی نشان داد که فرآیند جذب آلاینده یک فرآیند خود به خود و گرماگیر است. تمامی شواهد مطالعه حاضر دال برآن است که جذب متیلن بلو بر روی جاذب مذکور از یک فرآیند فیزیکی پیروی می کند.

امروزه استفاده از حلال­ های حاوی نانوذره­ ها برای بهبود نرخ جذب گازهای اسیدی مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. در این مطالعه جذب فیزیکی کربن دی­ اکسید در نانوسیال بر پایه آب حاوی نانوذره ­های آلومینا در برج دیواره مرطوب مورد بررسی قرار گرفته است. از روش سطح-پاسخ با طراحی مرکب مرکزی برای تجزیه و تحلیل و بهینه ­سازی عملکرد سیستم­ نانوسیال استفاده شد. در این راستا عملکرد فرایند با اندازه­ گیری ضریب انتقال جرم فاز مایع براساس متغیرهای مستقل، غلظت نانوذره ­ها (g/l 1-0)، شدت جریان سیال (ml/min 300-100) و دمای سیال (℃ 45-25) ارزیابی شد. با استفاده از تحلیل واریانس، یک مدل درجه دو جهت پیش بینی ضریب انتقال جرم در نانوسیال آب-آلومینا با R2  برابر 977/0 ارائه شد. نتیجه ­ها نشان می ­دهد که ضریب انتقال جرم در حضور نانوذره ­های آلومینا به طور چشمگیری افزایش می ­یابد. با اضافه کردن 1 و 5/0 گرم در لیتر از نانوذره­ های آلومینا در سیال پایۀ آب نرخ جذب گاز 47 و 19 درصد افزایش پیدا می ­کند. طبق نتیجه ­های بدست آمده افزایش غلظت نانوذره ­ها و شدت جریان سیال بیشترین تاثیر را بر ضریب انتقال جرم دارند.

امروزه انتشار کربن دی اکسید ناشی از احتراق سوخت­ های فسیلی به عنوان یکی از دلایل اصلی گرمایش کره­ی زمین و مشکلات ناشی از آن شناخته می­ شود. احتراق با اکسیژن به­ نسبت خالص (OFC) روشی موثر برای جداسازی CO2 از گاز احتراق است. واحد تراکم و خالص ­سازی کربن دی اکسید (CO2CPU) یکی از واحدهای صنعتی به نسبت جدید برای جداسازی CO2 از گاز احتراق حاصل از فرآیند OFC است. با این حال انرژی بالای مورد نیاز جهت انجام فرآیند تراکم و تبرید یکی از چالش ­های این واحد است. از این­ رو شناسایی و آنالیز حساسیت پارامترهای موثر بر فرآیند مورد نیاز است تا سرانجام بتوان این پارامترها را به نحو مناسبی بهینه­ سازی و کنترل نمود. تحقیق حاضر ضمن معرفی این واحد، به آنالیز حساسیت، بهینه ­سازی و بهبود ساختار این فرآیند اختصاص داده شده است. فرآیند در محیط نرم افزار Aspen Plus شبیه­ سازی شد. مدل ترمودینامیکی Peng-Robinson برای تخمین خصوصیات ترمودینامیکی به کار گرفته شد و به منظور افزایش دقت ضرایب ترمودینامیکی با استفاده از مقادیر موجود در مقالات بهبود یافت. با توجه به اینکه برهمکنش پارامترهای عملیاتی بر نتایج بهینه­ سازی موثر است، روش سطح پاسخ (RSM) به منظور بهینه ­سازی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می­دهد با بهبود شرایط عملیاتی فرآیند در فشار bar 25 قابل انجام است. در حالی که پیشتر فشار عملیاتی این فرآیند bar 30 گزارش شده بود. بدیهی است که کاهش فشار عملیاتی نه تنها سبب کاهش هزینه عملیاتی می ­شود بلکه سبب کاهش هزینه سرمایه­ گذاری و در نتیجه کاهش هزینه­ های کل خواهد شد.

ذخیره و دفع CO2 به سازندهای آبده یک روش امیدوارکننده برای کاهش گازهای گلخانه ­ای و مقابله با پدیده گرم شدن کره زمین است. اندازه ­گیری میزان دقیق انحلال CO2 در سفره­ های آب شور به یافتن یک مدل مناسب برای نفوذ گاز وابسته است. در حال حاضر به منظور اندازه ­گیری ضریب نفوذ ملکولی بیشتر از روش ­های غیر مستقیم، از جمله روش کاهش فشار استفاده می­ شود. مهم­ترین نکته در این روش استفاده از مدل و شروط مرزی مناسب و تجزیه و تحلیل نتایج آزمایشگاه است. در این مقاله، از روش مدل ­سازی غیر فیک برای تحلیل داده­ های آزمایشگاهی روش افت فشار برای انتشار گاز CO2 در سفره های آب شور استفاده شده و نتایج با مدل فیک با دو نوع شرط مرزی گوناگون، مقایسه شده است. بدین منظور با استفاده از حل معکوس و به حداقل رساندن تابع خطای تشکیل شده بین مقادیر فشار - زمان مدل­ سازی و تجربی، با استفاده از روش ­های بهینه ­سازی، ضریب نفوذ، ضریب انتقال جرم و زمان تاخیر تخمین زده شده اند. نتایج نشان می ­دهد که ضریب نفوذ با در نظر گرفتن شرط مرزی غیرتعادلی بیش از دو برابر شده است و با نتایج تجربی سازگارتر است. همچنین، مدل غیرفیک با وجود ترم تنظیم کننده زمان تاخیر، رسیدن به تعادل را به تاخیر می اندازد و سازگاری بیشتری با نتایج تجربی به خصوص در لحظه­ های اولیه دارد.

شبیه سازی فرایندها چه در ابعاد آزمایشگاهی و چه صنعتی روشی است که در صورت توانایی کافی مدل در نزدیک کردن نتیجه­ های محاسباتی به نتیجه­ های عملیاتی، می تواند کمک شایانی به درک و بهینه سازی این فرایندها نماید. زیربنای شبیه سازی معتبر، آگاهی از مدل ها و معادلات مربوط به ویژگی­ های فیزیکی - شیمیایی و توانایی تحلیل و کاهش فرضیات محدودکننده فرایند مورد بررسی است. برای مدل سازی ریاضی پدیده انتقال جرم مواد از درون غشا مدل های گوناگون با کارایی و دقت متفاوت ارائه شده است. باتوجه به مفاهیم بنیادین تئوری انحلال- نفوذ، این تئوری قابلیت بیشتری در زمینه شبیه سازی فرایندهای غشایی اسمزی و از جمله اسمز مستقیم را به عنوان فرایند نمک زدایی آب دارد. در این مقاله، مروری بر توسعه مدل های ریاضی برای اسمز مستقیم و چگونگی تعیین پارامترهای آن به روش تجربی بیان شده است. نتیجه ها نشان داد مدل بوی و همکاران با درنظر گرفتن تمامی انواع گوناگون پلاریزاسیون های غلظتی خارجی و داخلی کامل ترین مدل محاسبه شار آب است. از طرفی به کمک روش ارائه شده تیرافری پارامترهای اصلی غشا (ضریب تراوایی آب، حل شونده و پارامتر ساختاری غشا) به کمک محاسبات عددی و نتیجه های تجربی قابل محاسبه است.

در این تحقیق، به بررسی جذب سطحی یون نیکل در سیستم ناپیوسته توسط کربن پوست پرتقال، انجام شده است و اثر عوامل مؤثر بر فرآیند جذب سطحی مانند pH  ، زمان تماس، غلظت اولیه نیکل در محلول، مقدار جاذب و دما مورد توجه قرار گرفته است. جزئیات سطح و گروه های عاملی موجود در جاذب به ترتیب توسط آنالیزهای SEM و FTIR  انجام شده است. در مطالعه اثر pH، بالاترین درصد جذب نیکل برای کربن پوست پرتقال در 6=pH که معادل 58 میلی گرم بر گرم است، اتفاق افتاد. با افزایش زمان تماس بین جاذب و محلول و پس از گذشت 210 دقیقه، درصد جذب به مقدار 57/98 درصد افزایش یافته است. در بررسی اثر غلظت اولیه نیکل در محدوده 20 تا 150 میلی گرم بر لیتر، نتایج نشان داد که با افزایش غلظت، درصد جذب از 98 درصد به 96 درصد کاهش یافته و با افزایش مقدار جاذب  از 01/0 تا 1/0 گرم در 25 میلی لیتر محلول نیکل، درصد جذب از 90 درصد به 98 درصد افزایش پیدا کرد. بررسی اثر دما نشان داد که با افزایش دما از 25 به 45 درجه سلسیوس، درصد جذب از 99 درصد به 8/97 درصد کاهش یافته است. مشخصات ترمودینامیکی در سه  دمای 25، 35 و 45 درجه سلسیوس انجام شده است. مقدار منفی انرژی آزاد گیبس استاندارد  که معادل 121/3 -کیلوژول بر مول است، نشان داد که فرآیند جذب خودبه خودی و فیزیکی است. در بررسی سینتیکی اثر زمان تماس، مشاهده شده که نتایج با مدل سینتیکی شبه درجه دوم با ضریب همبستگی 99 درصد برازش شد. هم چنین ، در بررسی اثر غلظت اولیه نیکل در محلول و برازش داده های تجربی با هم دماهای لانگمویر، فروندلیچ، تمکین، دوبینین رادوشکویچ - و با توجه به مقادیر2R به دست آمده، هم دمای فروندلیچ بیش ترین سازگاری را با ضریب همبستگی 100 درصد،  داشته است.

نیترات یکی از آلودگی های مهم آب است که زندگی بشر را تحت تأثیر قرار می دهد. روش لخته سازی الکتریکی یکی از روش های متداول برای حذف نیترات از آب است. در این پژوهش با استفاده از نرم افزار طراحی آزمایش و طرح مرکب مرکزی، 48 آزمایش در حالت های گوناگون از متغیرها که شامل غلظت اولیه نیترات در بازه 30-10 میلی گرم بر لیتر، pH 5-11، فاصله الکترودها 10-2 سانتی متر، ولتاژ 30-5 ولت و زمان انجام فرایند 120-20 دقیقه می باشند انجام گرفت. جنس الکترودها آلومینیوم (آند) و آهن (کاتد) بوده و حجم راکتور برابر 2 لیتر می باشد. بیش ترین درصد حذف نیترات در حالتی که غلظت اولیه = 16 میلی گرم بر لیتر، pH = 3/9، فاصله الکترود = 4سانتی متر، ولتاژ = 23 ولت و زمان الکترولیز = 90 دقیقه بود، به دست آمد که بازده آن 78 % شد. سپس در نقاط بهینه، تأثیر نمک سدیم کلرید، دور همزن مکانیکی و تعداد الکترودها بررسی شد.

در این پژوهش جداسازی نمک از نفت خام با استفاده از نانو جاذب اکسید نیکل مورد بررسی قرار گرفته است. تأثیر پارامترهایی همانندpH  (4، 5، 6، 7، 8 و 9)، زمان (15، 30، 45 و min 60)، میزان جاذب (25/0، 3/0، 5/0، 75/0 و g 1) و دما (40، 50، 60 و ℃ 80) بر روی میزان جداسازی نمک از نفت خام مورد مطالعه قرار گرفت. هنگامی که pH کاهش یافت، مقدار جذب نمک کاهش یافت. در بازه قلیایی نیز با توجه به حضور یون هایOH-  در محلول، احتمال تشکیل کمپلکس بهتری بین جاذب و کاتیون ها وجود دارد. بنابراین بهترین جذب در pH  نزدیک به خنثی مشاهده شد. افزایش دما سبب افزایش درصد نمک­زدایی شد. بهترین شرایط جذب نمک pH  7، دمای ℃ 80، میزان جاذبg 75/0 و زمان جذب 45 دقیقه به دست آمد.

در این پژوهش داده های حلالیت و خطوط رابط سامانه های سه جزئی (آب + اسید بوتیریک + حلال آلی) در دمای 2/298 کلوین و فشار 3/101 کیلوپاسکال اندازه گیری شدند. حلال های آلی انتخاب شده شامل متیل اتیل کتون و دی اتیل اتر هستند. منحنی های حلالیت تجربی به طور آزمایشگاهی با استفاده از روش نقطه ابری تعیین شدند. داده های خطوط رابط تجربی توسط تیتراسیون اسید-باز، روش کارل-فیشر و اندازه گیری ضریب شکست تعیین شدند. هر دو سامانه سه جزئی مورد بررسی، رفتار نوع یک تعادل مایع-مایع را نشان می دهند. معادله های همبستگی اتمر-تابیاس و هند برای تأیید کیفیت داده های تعادل مایع-مایع برای هر دو سامانه مورد مطالعه استفاده شدند. به منظور سنجش توانایی حلال ها در استخراج اسید بوتیریک از محلول آبی، ضریب های توزیع و فاکتورهای انتخاب پذیری برای هر دو سامانه مورد مطالعه، محاسبه و گزارش شده است میانگین فاکتور جداسازی برای متیل اتیل کتون 12/41 و برای دی اتیل اتر 71/296 به دست آمد. برای هر سامانه، همبستگی داده های خطوط رابط تجربی با استفاده از مدل ترمودینامیکی UNIQUAC و NRTL مورد بررسی قرار گرفتند و پارامترهای برهم کنش دوجزیی تخمین زده شدند.

قالی های موزه ای از آثار ارزشمند کشور ایران هستند و رطوبت یکی از عامل های محیطی مهمی است که نقش به سزایی در تخریب قالی های موزه ای به عهده دارد. رطوبت باعث فساد شیمیایی و واکنش های زیستی در قالی ها می شود، رطوبت عمل فرسودگی و پریدگی رنگ را تسریع می بخشد. این پژوهش از نوع تجربی- تحلیلی است که با بررسی های محیطی و همچنین مطالعه های کتابخانه ای و آزمایشگاهی صورت پذیرفته است با هدف شناخت و معرفی میزان رطوبت نسبی مناسب برای حفاظت قالی های موزه ای با الیاف طبیعی پشم، پنبه و ابریشم پرداخته شده است. بنابراین برای پاسخ به این سوال که رطوبت به عنوان عامل مهم محیطی آسیب رسان از منظر حفاظت پیشگیرانه چه میزان بر مقاومت کششی قالی های موزه ای با الیاف طبیعی پشم، پنبه و ابریشم تأثیر دارد؛ به انجام آزمون مقاومت کششی قالی در راستای طول و عرض بر روی نمونه های مدل سازی شده پرداخته شده سرانجام با توجه به داده های به دست آمده از آزمون استحکام کششی قالی در راستای طول و عرض نمونه ها، بیانگر این نکته است که تأثیر تخریبی رطوبت بر مقاومت کششی قالی در راستای طول 830/7 درصد و در راستای عرض 876/5 درصد کاهش می دهد. آنالیز واریانس، آزمون های توکی و LSD می توان نتیجه گرفت که رطوبت تأثیر تخریبی بر روی قالی های موزه ای گذاشته و مقاومت کششی قالی را کم تر کرده و بر روی مقاومت کششی قالی ها تأثیر معناداری دارد.

میکروسیال، علم و تکنولوژی است که سیال را در حجم 9-10 تا 18-10 لیتر با استفاده از کانال­ هایی با اندازه های در مقیاس میکرو، مورد بررسی قرار می­ دهد. از مهم ترین کاربردهای این تکنولوژی، تجزیه و تحلیل جریان سیال است. فرایندهای جداسازی در دستگاه های میکروفلوئیدیکی در دو دهه گذشته مورد توجه فراوانی قرار گرفته است. در بین فرایندهای جداسازی گوناگون، استخراج مایع-مایع به طور ویژه از برتری هایی چون مسافت نفوذ مولکولی پایین و سطح ویژه فصل مشترک بالا که منجر به انتقال جرم مؤثری در دستگاه های میکروفلوئیدیکی می شود، برخوردار است. میکروفلوئیدیک فناوری ارزشمندی برای جداسازی یون­ها و ایزوتوپ­ های پایدار فلزی می تواند باشد. ایزوتوپ ­های پایدار برای پژوهش در مورد قابلیت دسترسی به مواد معدنی و متابولیسم مفید هستند. از کاربردهای ایزوتوپ پایدار می­ توان به عنوان ردیاب بدون تابش پرتو، تشخیص بیماری و تصویر برداری هسته ­ای نام برد. این ایزوتوپ­ ها همچنین می ­توانند به عنوان ماده­ اصلی یا ماده خام برای تولید رادیو داروها، آنالیز بیوشیمیایی، رادیوتراپی و کاربرد در علوم محیط زیستی، زمین شناسی و باستان شناسی استفاده شوند. در این پژوهش، جداسازی یون فلزی کلسیم به عنوان مقدمه ای بر جداسازی ایزوتوپی کلسیم با استفاده از روش میکروفلوئیدیک مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور، شبیه سازی استخراج مایع-مایع و تکنولوژی میکروفلویدیک برای استخراج و جداسازی یون کلسیم به عنوان روشی نوین در هم ادغام شده ­اند. در این راستا با هدف ارزیابی امکان انجام شبیه ­سازی استخراج یون کلسیم در سامانه میکروفلوئیدیک،  نسبت سرعت­ های دوفاز به گونه ­ای انتخاب شد که الگوی جریان درون میکروکانال به ­صورت موازی باشد. نخست با روش تعیین تراز محل دقیق فصل مشترک تعیین شد، سپس با استفاده از مدل انتقال اجزاء رقیق میزان انتقال جرم از فاز آبی به آلی سنجیده شد. علاوه بر این برای مطالعه تأثیر هندسه در میزان استخراج، هندسه حلزونی شکل نیز مورد بررسی قرار گرفت. درصد استخراج در هندسه نوین محاسبه و با میکروکانال Y-Y شکل مقایسه شد. در میکروکانال Y-Y شکل بازدهی استخراج 062/60 % می ­باشد در حالی که در هندسه حلزونی در شرایط بهینه بازدهی 98/74 % به دست آمد. بنابراین با تغییر هندسه میکروکانال از Y-Y به حلزونی میزان انتقال جرم 89/19% بهبود می­ یابد.

امروزه استفاده از انواع انرژی­ های تجدید شدنی با توجه به مشکل های سوخت­ های فسیلی از جمله آلودگی محیط زیست و هزینه­ های اقتصادی آن، اهمیت زیادی پیدا کرده است. استفاده از انرژی خورشیدی با توجه به فراوانی و در دسترس بودن این انرژی و قابلیت ذخیره و تبدیل آن به صورت­ های دیگر انرژی مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش ، یک آب شیرین­کن پلکانی در حالت دو بعدی با استفاده از نرم افزار کامسول (Comsol) شبیه سازی شده است. همچنین افزایش تعداد پله ­ها و افزودن تعدادی بافل گرمایی برای افزایش میزان آب شیرین تولیدی مورد بررسی قرار گرفته است. نتیجه های به دست آمده از شبیه سازی با داده های تجربی مقایسه شد. میزان خطای میانگین برای آب شیرین تولیدی و دمای آب شور به دست آمده از نرم افزار با مقدارهای تجربی، به ترتیب 78/11 و 75/1 درصد می ­باشد. نتیجه های نشان می ­دهد هر چه تعداد پله ها افزایش یابد، میزان آب شیرین تولیدی افزایش خواهد یافت. افزون بر این افزودن 3 بافل به ارتفاع 3/0 سانتی متر نسبت به حالت موجود دستگاه، میزان آب شیرین تولیدی را 65/9% افزایش می­ یابد.

در این پژوهش برای تولید انواع آئروژل ها یک دستگاه خشک کن کربن دی اکسید فوق بحرانی ساده طراحی و ساخته شد. مهم ترین برتری دستگاه ساخته شده خودکار بودن سامانه گرمایش و سرمایش آن است که باعث کنترل بهتر شرایط عملیاتی فرایند خشک کردن و تولید نانو مواد با تخلخل بیش تر می شود. دستگاه ساخته شده قابلیت عملکرد در بازه دمایی oC 5 تا oC 90 و فشاری بیش از bar 140 را دارد. به منظور بررسی عملکرد دستگاه ساخته شده، ژل اکسید نیکل (II) به روش سل-ژل سنتز و با استفاده از روش خشک کردن کربن دی اکسید فوق بحرانی خشک شد. آئروژل تهیه شده در دمای oC 300 و به مدت 2 ساعت کلسینه شد. مشخصه های فیزیکی و شیمیایی آئروژل اکسید نیکل با استفاده از آنالیزهای مشخصه یابی پراش پرتو ایکس (XRD)، جذب و واجذب نیتروژن (BET) و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه ها نشان می دهد که آئروژل اکسید نیکل دارای یک ساختار متخلخل باز است و از نانوذره های کروی شکل تشکیل شده است. آئروژل سنتز شده از سطح ویژه m2/g 167، حجم روزنه ها cm3/g 61/0، میانگین قطر روزنه ها nm 6/14 و متوسط اندازه بلورک nm 6/4 برخوردار است. نتیجه های به دست آمده نشان داد که خشک کردن اکسید نیکل نانوساختار با استفاده از دستگاه خشک کن کربن دی اکسید فوق بحرانی ساخته شده، منجر به حفظ بهتر ساختار متخلخل آن می شود.

وجود دمای بالای به دست آمده از احتراق نیازمند روش ­های مؤثر خنک ­کاری در محفظه احتراق می­باشد. اغلب محفظه ­ها در موتورهای پیشرانه مایع، دارای خنک­ کاری از نوع  بازیافتی هستند. یک روش جدید برای بهبود عملکرد انتقال گرما در فرایند خنک ­کاری بازیافتی، افزودن نانوذره ها به سیال خنک ­کننده است. در این تحقیق، خنک­ کاری بازیافتی در یک موتور پیشرانه مایع با فلوئنت به صورت عددی شبیه ­سازی شده است. این موتور برای کار بر روی مخلوط کروسین به­ عنوان سوخت و اکسیژن مایع به عنوان اکسید­ کننده با تراست 300 کیلو نیوتن طراحی شده است. در ادامه از نانوذره های آلومینا و نانولوله کربنی (CNT) در کسر حجمی­ های 2% و 5% برای افزودن به کروسین برای تولید نانوسیال استفاده شده است. در این مسئله جریان سیال در کانال خنک ­کننده سه بعدی، پایا و آشفته فرض شده است و همچنین از مدل آشفتگی k-ε برای جریان آشفته استفاده شده، و نانوسیال نیز به صورت تک ­فاز مدل ­سازی شده­ است. افزودن نانوذره های آلومینا و نانولوله کربنی در کروسین به عنوان سیال خنک ­کننده به ترتیب باعث افزایش 8% و 15% در ضریب انتقال گرما سیال خنک ­کننده شده است. با توجه به نتیجه ها، نانولوله­ های کربنی از توانایی بالاتری برای افزایش ضریب انتقال گرما و بهبود خنک ­کاری بازیافتی نسبت به نانوذره آلومینا برخوردار هستند.

در مطالعه حاضر به منظور دستیابی به درصد تبدیل بالای زیست ­توده و بیش ترین تولید سوخت­ زیستی مایع، شرایط عملیاتی فرایند مایع­ سازی­ ­هیدروترمال ریزجلبک نانوکلروپسیس مانند دما (270-310-350 درجه سلسیوس)، زمان ماند (60-40-20 دقیقه) و درصد زیست توده (15-10-5 درصد وزنی) به درستی بررسی شدند. پس از آن، سه کاتالیست پایه کربنی (Co/AC, Zn/AC, Co-Zn/AC) گوناگون که پایه کربن آن ها از هیدروچار فرایند ذکر شده به دست آمد، مورد آزمایش قرار گرفتند. آزمون­ های کاتالیستی در همان شرایط عملیاتی بهینه شده فرایند مایع ­سازی هیدروترمال اجرا شدند. از بررسی نتیجه های به دست آمده از آنالیزهای CHNS و GC-MS ثابت شد که حضور هر سه کاتالیست بر روی کیفیت و کمیت سوخت زیستی مایع به دست آمده مؤثر است؛ حال آن که به علت اثر هم افزایی دو فلز روی و کبالت در کاتالیست دو­فلزی، درصد هیدروکربن تولیدی که مهم ترین جز سوخت زیستی مایع تولیدی است افزایش چشم­گیری نشان داده است. این کاتالیست همچنین بالا­ترین بازده تولید سوخت­ زیستی مایع (12/40 درصد) و در کنار آن درصد پایین تری از گاز و جامد کربنی را تولید کرده است.