مهندسی شیمی ایران
سال:1398 | دوره:18 | شماره:105 |تعداد مقالات:7

میزان گوگرد موجود در آب های زیرزمینی و فاضلاب های خروجی از کارخانه ها و پالایشگاه ها باید پیش از مصرف کاهش یابد. یکی از فرایندهای مناسب، گوگردزدایی اکسایشی است که ترکیبات گوگردی به سولفون تبدیل می شود سپس به شکل گاز، محلول را ترک خواهد کرد. با روش کاهش متوالی، ریزذرات هسته-پوسته نیکل-مولیبدن با اندازه 55 تا 100 نانومتر ساخته و سپس از طریق روش اشباع سازی تر بر روی پایه کاتالیست گاما آلومینا نشانده شد. کاتالیست با استفاده از تحلیل های UV-vis، SEM، EDS، TEM و XRD مشخصه یابی شد. گوگردزدایی اکسایشی با استفاده از هیدروژن پراکسید به عنوان اکسنده، انجام شد. در دمای ° C60 و در 4 ساعت، تا 2/91٪ کل گوگرد از محلول حذف شد. درجه واکنش انجام شده دردماهای مختلف بین 10/1 تا 27/1 و ثابت معادله سرعت بین 021/0 تا 051/0 بر دقیقه متغیر بود. دو بار شستشوی کاتالیست، عملکرد حذف گوگرد را در دمای ° C60 تا 30٪ کاهش داد.

میزان گوگرد موجود در آب های زیرزمینی و فاضلاب های خروجی از کارخانه ها و پالایشگاه ها باید پیش از مصرف کاهش یابد. یکی از فرایندهای مناسب، گوگردزدایی اکسایشی است که ترکیبات گوگردی به سولفون تبدیل می شود سپس به شکل گاز، محلول را ترک خواهد کرد. با روش کاهش متوالی، ریزذرات هسته-پوسته نیکل-مولیبدن با اندازه 55 تا 100 نانومتر ساخته و سپس از طریق روش اشباع سازی تر بر روی پایه کاتالیست گاما آلومینا نشانده شد. کاتالیست با استفاده از تحلیل های UV-vis، SEM، EDS، TEM و XRD مشخصه یابی شد. گوگردزدایی اکسایشی با استفاده از هیدروژن پراکسید به عنوان اکسنده، انجام شد. در دمای ° C60 و در 4 ساعت، تا 2/91٪ کل گوگرد از محلول حذف شد. درجه واکنش انجام شده دردماهای مختلف بین 10/1 تا 27/1 و ثابت معادله سرعت بین 021/0 تا 051/0 بر دقیقه متغیر بود. دو بار شستشوی کاتالیست، عملکرد حذف گوگرد را در دمای ° C60 تا 30٪ کاهش داد.

درحالی که قوانین محیط زیست درصدد محدودکردن آلاینده های محیطی (به ویژه ترکیبات گوگرددار) حاصل از سوخت ها است، تقاضا برای سوخت های گاز یا مایع در دهه های اخیر افزایش یافته است. روش های گوناگونی برای کاهش ترکیبات گوگرددار حاصل از سوخت های گاز یا مایع وجود دارد و روش جذب سطحی بر روی جاذب جامد، توجه بسیاری از محققان را به عنوان یک روش کارامد و ارزان و دارای بازده بالا جلب کرده است. مطالعه مقاله ها و نتایج پژوهش های آزمایشگاهی در این زمینه، گویای آن است که ساختارهای آلی-فلزی به علت خواص منحصر به فردی همچون داشتن تخلخل بالا و حفره های چندگانه، مساحت سطح زیاد، جذب بالاتر و انرژی کمتر در مقایسه با سایر جاذب ها مانند سیلیکاژل، ریولیت ها، ساختارهای کربنی و فلزی برای حذف ترکیبات گوگرددار از سوخت های گاز یا مایع عملکرد بالاتری را از خود نشان داده اند. البته تعیین دقیق عملکرد آنها در مقایسه با سایر جاذب ها به شرایط عملیاتی و نوع ماده جذب شونده بستگی دارد. باوجود اختلاف در شرایط آزمایشگاهی، ساختارهای آلی-فلزی و یا آمیزتبار (هیبرید) آنها دارای ظرفیت بالای قابل توجه تری برای حذف گوگرد (gS/g 1/0) نسبت به سایر جاذب ها (gS/g 01/0) هستند (بیش از 10 برابر جذب گوگرد). البته باید این نکته را ذکر کرد که به علت اختلاف در شرایط آزمایشگاهی باید این مقایسه ها با احتیاط انجام شود. این ساختارها حتی بعد از چندین دوره جذب-دفع عملکرد و پایداری خود را حفظ کرده و نتایج خوبی را برای حذف گوگرد از خود نشان داده اند. این ساختارها علاوه بر کاربرد گسترده در کاتالیست ها و حسگرها، در سال های اخیر به عنوان جاذب برای حذف ترکیبات گوگرددار فاز گاز یا مایع مورد توجه قرار گرفته اند.

استفاده از پرکننده ها یکی از راهکارهای تقویت خواص پلاستیک ها به شمار می رود. نانوتقویت کننده ها دسته ای از مواد پرکننده هستند که دارای ابعادی زیر 100 نانومتر هستند و به تولید نانوچندسازه ها (کامپوزیت) منجر می شوند. نانوتقویت کننده های مورد استفاده در تولید بسته بندی های نانوچندسازه به دو دسته آلی و معدنی تقسیم می شوند. از نانومواد آلی می توان به نانوبلور سلولز، نانوالیاف کیتین و کیتوزان و هم چنین نانوذرات نشاسته اشاره نمود. در این مقاله مروری، ساختار و ویژگی های نانوپرکننده های آلی تشریح شده است و هم چنین تاثیر آنها در بهبود خواص کاربردی بسپارها و بیوبسپارها که در سال های اخیر مورد مطالعه قرار گرفته اند، بررسی شده و به بیان مهم ترین نتایج این پژوهش ها پرداخته شده است. همچنین به کارگیری این نانومواد در تولید نانوچندسازه ها، رویکردهای نوینی پیدا کرده است؛ مانند استفاده در تثبیت زیمایه ها (آنزیم) و تولید نانوآمیزتبارها (نانوهیبریدها). همچنین در این مقاله، کاربردهای جدید نانومواد آلی که مسیر آینده پژوهش در این زمینه را مشخص می سازد، مورد بررسی قرار گرفته است.

در این مقاله از روش ازناسیون برای حذف قارچ کش کاربندازیم از محیط آبی استفاده شده است؛ این روش این گونه است که گاز ازن تولیدشده پس از عبور از یک تزریق کننده و سپس تبدیل آن به حباب های ریز، به فاضلاب هم نهشتی (سنتزی) تزریق می شود. برای اندازه گیری غلظت کاربندازیم از طیف نورسنج (اسپکتروفتومتر) استفاده شد. برای طراحی آزمایش از روش فاکتوریل کامل استفاده گردید. این طراحی با 2 بار تکرار برای مولفه های زمان در پنج سطح 5، 10، 15، 30 و 45 برحسب دقیقه، pH در سه سطح 5، 73/6 و 9 و غلظت اولیه کاربندازیم در سه سطح 2، 6 و 10 میلی گرم بر لیتر در نظر گرفته شده است؛ نتایج نشان داد حداکثر بازده حذف کاربندازیم در زمان 15 دقیقه، pH برابر با 9، غلظت ppm 10 به میزان 91% بوده و موثرترین مولفه ها بر روی بازده حذف کاربندازیم به ترتیب غلظت اولیه کاربندازیم، pH اولیه فاضلاب و زمان ازناسیون بوده است.

با گسترش فناوری های حمل و نقل و افزایش روزافزون خودروها، موضوع بازیافت تایرهای فرسوده از لحاظ انرژی و حفاظت محیط زیست، مورد توجه جدی قرار گرفته است. یکی از این روش های بازیافتتایر های فرسوده، آذرکافت (پیرولیز) وتولید مایع سوختی است. در این پژوهش اثر دو عملگر دما و زمان ماند و تاثیر آن ها بر روی فرایند آذرکافت و مایع سوختی حاصل از آن، بررسی گردید. از میان محصولات برآمده از آذرکافت در سه فاز جامد، مایع و گاز، محصول مایع برای بررسی های بیشتر انتخاب شد. این مایع زیر آزمونزیر قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) قرار گرفت و بررسی نتایج نشان داد که شامل ترکیبات خطی هیدروکربنی بالاتر از 4 کربنی است و با افزایش دمای آذرکافت به سمت ترکیبات آروماتیکی تغییر می کند. این موارد با مطالعات تجزیه و تحلیلدقیق هیدروکربن (DHA) نیز تایید شدند. ترکیبات اصلیمایع حاصل از آذرکافت شامل2و3 دی متیل بوتان، ترشری1-بوتیل 4-اتیل بنزن، 1-پنتان، 2-متیل بوتان، ا-پنتان، سیس-2-پنتان و 1-متیل-4-ایزوپروپیل بنزن بودند. نتایج آزمایش آذرکافت نشان داد که با افزایش دما درصد محصولات گازی افزایش و درصد محصولات مایع کاهش می یابد و بعد از دمای 500 درجه سلسیوس تغییر محسوسی در درصد مواد جامد مشاهده نمی شود. بدیهی است حداکثر مقدار درصد مواد جامد معادل درصد دوده و مواد جامد معدنی دیگر موجود در فرمول بندی لاستیک ها است که در آذرکافت ثابت می ماند. اندازه گیری مقدار ارزش حرارتی مایع به دست آمده نشان داد که با سوخت های نفتی برابری می کند.

گونه سینکوکوس 1 یکی از انواع سیانوباکتری ها است که در این پژوهش در یک زیست واکنشگاه نوری مجهز به سیستم نوردهی داخلی کشت داده شد. واکنشگاه به گونه ای طراحی شد تا کشت تک گونه ای در داخل آن انجام شود. هدف از این مطالعه، بررسی رفتار رشد این گونه در برابر تغییرات نوردهی است؛ بدین منظور، مقادیر مختلفی از تابش نور اولیه2 به داخل زیست واکنشگاه نوری تابیده و رشد سلول ها مطالعه شد. مشاهده شد که با افزایش تابش نور، میزان رشد سلول ها هم افزایش یافت، تا اینکه به حد رخداد مهارکنندگی نوری3 در تابش نور4 بیش از 1-s 2-mE m 250 رسید. به طور کلی، با افزایش تابش نور پیش از رخداد مهارکنندگی نوری، حداکثر چگالی نوری سلول ها (OD600)، بیشینه سرعت رشد و مقدار تولید زیست توده افزایش و در نتیجه ضریب خاموشی5کاهش پیدا کرد. حداکثر میزان چگالی نوری برابر 91/5 در تابش نور کم تر از 1-s 2-mE m 250 در طول یک دوره رشد 80 روزه مشاهده شد. با استفاده از تابع مونود اصلاح شده، نتایج آزمایشگاهی داده های میزان رشد در برابر تابش نور، با دقت مناسبی الگوسازی شد. مقایسه انجام گرفته بین نتایج میزان رشد در برابر تابش نور برای سایر ریزاندام های نورساخت کننده، موید روندهای به دست آمده برای گونه سیانوباکتری در این مطالعه بود و رفتارهای مشابهی در قبال رخداد مهارکنندگی نوری به دست داد. اطلاعات به دست آمده از قبیل تابع مونود و ضرایب آن، تغییرات ضریب خاموشی و میزان شدت رشد برای طراحی زیست واکنشگاه نوری به کشت حجم بالای این گونه کمک کننده است.