نانو مقیاس
سال:1396 | دوره:4 | شماره:2 |تعداد مقالات:7

در این تحقیق فرایند تشکیل هیدرات گاز طبیعی در حضور نانولوله کربنی تک جداره خالص و عاملدار شده به منظور بررسی اثر عاملدار کردن نانوذرات مطالعه گردید. برای این منظور ابتدا گروه های عاملی کربوکسیلاتی طی فرایند اکسیداسیون در محیط اسیدی بر سطح نانولوله های کربنی پیوند خورده و وضعیت نانوساختاری و کریستالیتی آن توسط آنالیزهای XRD، FTIR، BET و تصاویر SEM بررسی شد. سپس نانوسیالات پایداری حاوی نانولوله کربنی تک جداره و عاملدار شده با غلظت 1% وزنی تهیه و در فرایند تشکیل هیدرات گازی در1000psig  و C 4 استفاده شد. نتایج حاصل نیز با دو نمونه شاهد حاوی آب خالص و مخلوط آب/سورفکتنت مقایسه شد.نتایج حاکی از آن است که گروه های عاملی کربوکسیلاتی با افزایش تخلخل در ساختار کربنی و ایجاد پایداری مناسب در سیال ضمن عدم نیاز به سورفکتنت دارای اثر مناسبی در زمان انحلال گاز، فرایند القا و نحوه رشد هیدرات گازی داشته و درنتیجه ضمن افزایش ظرفیت ذخیره سازی موجب پایداری بیشتر هیدرات تشکیل یافته می شوند. بطوریکه زمان فرایند انحلال را 72.6% و زمان فرایند القا را تا 78.9% کاهش داده و مقدار ذخیره سازی گاز را 69.6 افزایش داده است. همچنین مشاهده شد پایداری هیدرات تشکیل شده در حضور نانولوله کربنی تک جداره عاملدار شده 44.9 بیشتر از آب می باشد لذا استفاده از آن به عنوان راه کاری مناسب در راستای کاهش و رفع محدویت های موجود برای فرایند هیدرات پیشنهاد می شود.

استخراج فاز جامد مغناطیسی، به عنوان روشی ساده، سریع و حساس، برای استخراج و اندازه گیری داروی آتراکریوم بسیلات در نمونه های آب، ادرار و پلاسما با اسپکتروسکوپی فرابنفش-مرئی انجام شد. نانو ذرات اکسیدآهن اصلاح شده با سدیم دودسیل سولفات به عنوان جاذب استفاده شد. پارامتر های موثر بر استخراج داروی آتراکریوم بسیلات نظیر pH، مقدار جاذب و ماده فعال سطحی، زمان استخراج و شرایط واجذب مورد مطالعه واقع شد.تحت شرایط بهینه شده، دارو به میزان 99.5، 96 و 98.5 درصد در آب، ادرار و پلاسما به ترتیب استخراج شد. حدتشخیص روش به میزان 4.77، 6.55 و 4.34 میکروگرم بر میلی لیتر به ترتیب در نمونه های آب، ادرار و پلاسما بدست آمد. تمامی فرآیند استخراج، سرعت کافی، کارآمد بودن و داشتن صرفه اقتصادی استخراج آتراکریوم بسیلات در نمونه های حقیقی را تصدیق کرد.

از مهمترین مشکلات در حوزه نفت سنگین حضور ترکیبات با وزن مولکولی بالا است که سبب افزایش گرانروی نفت و تولید فرآورده های نفتی با ارزش افزوده پایینتر میگردد. استفاده از نانو مواد با هدف شکست کاتالیستی ترکیبات سنگین نفتی از روشهای نوین حل این مشکل است. استفاده از نانوذرات مگنتیت به دلیل توانایی در شکست ترکیبات سنگین و امکان جدایش با نیروی مغناطیسی مورد توجه هستند. در این پژوهش پس از سنتز نانوذرات مگنتیت، اثر آنها بر شکست چهار ترکیب منتخب نفتی شامل هگزادکان، اسکوالن، آنتراسن و دی بنزوفوران در شرایط دمایی و pH مختلف بررسی و میزان شکست با دستگاه گاز کروماتوگرافی سنجش گردید. بهترین درصد شکست در pH خنثی، به دلیل وجود گروه هیدروکسیل و عدم بار سطحی، و دمای 80 درجه سانتیگراد، به دلیل فراهم نمودن انرژی کافی برای عملکرد نانوذرات، مشاهده گردید. درصد شکست برای هگزادکان حدود 49 %، برای اسکوالن حدود 43 %، برای آنتراسن حدود 58 % و برای دی بنزو حدود 56 % به دست آمد. نانوذرات مگنتیت توانایی بیشتری در شکست ترکیبات حلقوی به دلیل ساختار ویژه و وزن مولکولی پایینتر نشان دادند که نوید امکان استفاده کاربردی این نانوذرات را در صنعت نفت میدهد.

کاتالیزور ناهمگنی از نانوکامپوزیت سلولز تهیه، شناسایی و برای اکسایش اتیل بنزن به استوفنون استفاده شد. نانوکامپوزیت سلولز از طریق اصلاح سلولز با نقاط کوانتمی گرافن دوپه شده با نیتروژن و ترسیب نانوذرات پالادیم بر روی آن سنتز شد. این کاتالیزور برای واکنش اکسایش اتیل بنزن در دمای محیط با استفاده از پتاس و اکسنده سبز هیدروژن پراکسید با بهره بالا و گزینش پذیری عالی در حلال استونیتریل استفاده شد. همچنین کاتالیزور قابل بازیابی بوده و کاتالیزور بازیافت شده برای 5 بار اکسایش اتیل بنزن را بدون کاهش بهره انجام داد.

در این تحقیق خواص فیزیکی نانوذرات فریت نیکل و کبالت و نانوکامپوزیت نیکل کبالت که با روش عملیات گرمایی تهیه شده بودند مورد مقایسه قرار گرفت. خواص ساختاری و مغناطیسی نانو فرایت ها به ترتیب بوسیله پراش پرتو ایکس (XRD) و مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی (VSM) مشخصه یابی شدند.نتایج XRD تشکیل فازهای بلوری مکعبی را برای هر سه نانوفریت تائید نمودند. تصاویر TEM تهیه شده از نانوذرات فریت نیکل نشان دادند این ذرات دارای اندازه ای بین 7 تا 41 نانومتر، اندازه نانوذرات فریت کبالت 14تا 34 نانومتر و اندازه نانوذرات فریت نیکل کبالت 19 تا 140 نانومترمی باشند. نتایج VSM نشان دادند که نانو ذرات هر سه فریت دارای رفتار فرومغناطیسی می باشند.

در این تحقیق، روش سادهی گرمابی برای تولید نانو و میکرو کره های کربنی با اندازه های قابل تنظیم به کار گرفته شد. نانو و میکرو کره های کربنی با تنظیم غلظت اولیه محلول گلوکز و همچنین تغییر زمان فرآیند گرمابی در دمای ثابت 160 درجه سانتیگراد و در زمانهای 12 و 18 ساعت در یک اتو کلاو آببندی شده، تهیه شدند. با تغییر غلظت محلول از 0.75 مولار به 1 مولار اندازه ی کره ها از نانومتر به میکرومتر افزایش یافت. سازوکار تشکیل کره های کربنی با تحلیل های پراش پرتو ایکس، طیف سنجی پاشندگی انرژی، تصویر برداری میکرو سکوپ الکترونی روب شی، طیف سنجی رامان، تبدیل فوریه مادون قرمز و طیف جذبی فرابنفش/ مرئی مورد بررسیی قرار گرفته اند. اثر پارامتر دما روی بلورینگی نانو کرههای کربنی سنتز شده، مورد بررسی قرار گرفت.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (pdf) مراجعه فرمایید.