هدف اصلی این پژوهش، ساخت و ارایه الکتروکاتالیست هایی غیرفلزی با عملکردی مطلوب برای به کارگیری در کاتد پیل های سوختی است. به همین منظور، 5 الکتروکاتالیست شامل، گرافن اکسید (GO)، گرافن اکسید عامل دارشده با نیتروژن و گوگرد (NS – RGO)، چارچوب فلزی آلی مس (Cu – MOF)، MOF GO-Cu-6 % و MOF NS-RGO-Cu-8 % با روش های آب گرمایی تهیه شدند. در ادامه، عملکرد، فعالیت و ساختار الکتروکاتالیست های تهیه شده با آزمایش های الکتروشیمیایی و فیزیکی موردبررسی قرارگرفت و با الکتروکاتالیست تجاری Pt/C 20 % مقایسه شد. برپایه نتیجه های به دست آمده، ساختار الکتروکاتالیست ها یکنواخت است و لایه نشانی های موردنظر به درستی انجام شده است. همچنین، برپایه تحلیل ریخت شناسی الکتروکاتالیست ها، اندازه ذرات در گستره نانومتر است. الکتروکاتالیست MOF NS-RGO-Cu-8 % بهترین فعالیت الکتروشیمیایی را داشت، که پتانسبل آغاز آن در مقابل Ag/AgCl، V 06/0-محاسبه شد. پیک مربوط به واکنش کاهش اکسیژن در ولتاژ V 08/0-نمایان شد که چگالی جریان در این ولتاژ، mA/cm2 8/4-بود. مقدار الکترون منتقل شده با این الکتروکاتالیست 53/3 محاسبه شد که نشان می دهد به مسیر چهار الکترونی برای واکنش کاهش اکسیژن بسیار نزدیک است. همچنین، پتانسیل آغاز الکتروکاتالیست MOF GO-Cu-6 %، V 11/0-به دست آمد.

به منظور توسعه الکترو کاتالیست های فلزی کارآمد و کم هزینه برای واکنش کاهش اکسیژن (ORR)، در این پژوهش، ترکیب هیدروکسید دولایه آلومینیم و روی (ZnAl-LDH) با گرافن اکساید کاهش یافته و عامل دار شده با اتم های نیتروژن و سولفور (N, S– rGO) با روش آب گرمایی، مورد استفاده قرار گرفت. ساختار، ترکیب، ریخت و فعالیت الکتروکاتالیستی ترکیب ZnAl-LDH/N, S– rGO با به کارگیری آزمون های فیزیکی و الکتروشیمیایی بررسی و نتایج با عملکرد الکتروکاتالیستی کاتالیست تجاری Pt/C 20% مقایسه شد. برپایه نتایج آزمایش های فیزیکی، افزون بر یکنواخت بودن و لایه نشانی صحیح ساختار الکتروکاتالیست، اندازه ذرات نیز به گستره نانومتر رسید. برپایه نتایج الکتروشیمیایی، الکتروکاتالیست ZnAl-LDH/N, S– rGO فعالیت الکتروشیمیایی قابل توجه و بسیار نزدیک به کاتالیست تجاری Pt/C 20% داشت. پتانسیل آغاز واکنش برای این نمونه V 0/01-تعیین شد. پایداری الکتروکاتالیستی در محیط قلیایی مطلوب بود. می توان نتیجه گرفت هیبرید هیدروکسیدهای دولایه (LDHs) و پایه های کربنی، رسانایی الکتریکی، فعالیت الکتروکاتالیستی، سطح فعال و پایداری را برای واکنش کاهش اکسیژن بهبود می دهند.

هدف: تعیین نتایج کالبد شناختی و بینایی و عوارض بعد از عمل جراحی خارج نمودن اجسام بیگانه داخل چشمی غیرفلزی و فلزی غیرمغناطیسی در بیماران مراجعه کننده به بیماران لبافی نژاد تهران طی سالهای 81-1366. روش پژوهش: این بررسی به روش توصیفی بر روی اطلاعات موجود در پرونده های بیمارانی که به دلیل داشتن جسم بیگانه داخل چشمی از نوع غیرفلزی و فلزی غیرمغناطیسی تحت عمل جراحی ویترکتومی عمیق و خارج کردن جسم بیگانه قرار گرفته بودند، انجام شد. جنس جسم بیگانه، عوارض اختصاصی مربوط به جنس جسم بیگانه، دید بیماران، محل پارگی و محل جسم بیگانه مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: طی مدت مورد بررسی، 32 چشم از 28 بیمار تحت عمل جراحی قرار گرفته بودند. متوسط زمان پیگیری 7.5 ماه بود. در 22 چشم (68.75 درصد) جسم بیگانه غیرفلزی بود که شامل سنگ در 9 چشم (40.9 درصد)، شیشه در 7 چشم (31.8 درصد)، چوب در 2 چشم (9.1 درصد) و نامشخص در 4 چشم (18.2 درصد) بودند. در 10 چشم (31.25 درصد) نیز جسم بیگانه فلزی غیرمغناطیسی بود که شامل مس در 7 چشم (70 درصد)، آلومینیوم در یک چشم (10 درصد) و سرب در 2 چشم (20 درصد) بودند. علایم شالکوزیس چشمی در 85.7 درصد موارد جسم بیگانه مسی وجود داشت. ید نهایی 20.40 یا بهتر در 31.3 و دید 200.5 تا 20.50 در 31.1درصد چشمها به دست آمد. بعد از عمل در 21.7 درصد موارد، پارگی شبکیه در خلف محل اسکلروتومی به وجود آمد. ارتباط آماری بین دید نهایی 20.200 یا بهتر با نوع و محل جسم بیگانه غیرفلزی و فلزی غیرمغناطیسی مشاهده نشد. نتیجه گیری: به رغم محدود بودن روشهای خارج نمودن اجسام بیگانه داخل چشمی غیرفلزی و فلزی غیرمغناطیسی با انجام ویترکتومی دقیق و تلاش برای کاهش عوارض حین عمل، نتایج بینایی و کالبدشناختی مطلوب می باشد.

در این پژوهش، نانوهیبریدهای گرافن اکسید کاهش یافته (گرافن)-مس (Cu-rGO)، گرافن-پالادیوم (Pd-rGO) و گرافن-مس/پالادیوم (Pd/Cu-rGO) تهیه شدند و به عنوان مواد الکترودی برای الکتروکاتالیز اکسایش هیدرازین مورد استفاده قرار گرفتند. بدین منظور، نخست GO به روش هامر اصلاح شده، تهیه شد. در ادامه، برای تهیه نانوهیبرید Cu-rGO، GO و پیش­ماده فلزی با استفاده از هیدرازین مونوهیدرات، همزمان به طور شیمیایی کاهش یافتند. سپس، نانوهیبرید Pd/Cu-rGO از روش واکنش شیمیایی بین نانوهیبرید Cu-rGO و محلول اسیدی واجد پالادیوم کلرید، به وسیله جابه­ جایی گالوانی نانوذره های Cu باII Pd به دست آمد. ریخت­ شناسی و اندازه ذره ها با استفاده از میکروسکوپی الکترون روبشی-گسیل میدانی (FE-SEM) مورد بررسی قرار گرفت. مطالعه های FE-SEM، تشکیل نانوذره های Cu و Pd/Cu را به ترتیب با اندازه میانگین در حدود 20 و nm 15 بر سطح گرافن نشان داد. نقشه­ برداری عنصری از نانوهیبریدهای تهیه شده، پراکندگی یکنواخت نانوذره های Cu و Pd/Cu را بر روی بستر گرافنی به نمایش گذاشت. گروه ­های عاملی در GO و گرافن با استفاده از طیف­ بینی زیر قرمز تبدیل فوریه تعیین شدند. با استفاده از آنالیز پراش پرتو ایکس، ساختار نانوذره ها در نانوهیبریدها شناسایی شد. نتیجه های طیف­ بینی امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که اصلاح الکترود کربن شیشه ­ای (GCE) با نانوهیبریدهای تهیه شده، به شیوه مؤثری مقاومت انتقال بار بین گونه­ های ردوکس و الکترودهای اصلاح شده را کاهش می دهد. قابلیت GCE اصلاح شده برای الکتروکاتالیز اکسایش هیدرازین در محلول بافر فسفات M 1/0 (7(pH= مورد مطالعه قرار گرفت. نتیجه های به دست آمده فعالیت الکتروکاتالیزی قابل پذیرش از الکترود اصلاح شده در جهت اکسایش هیدرازین را نشان داد. همچنین، نانوهیبرید Pd/Cu-rGO افزون بر مساحت سطح بالا، به دلیل اثر هم افزایی بین Cu و Pd، فعالیت الکتروکاتالیزی بالاتری را نسبت به اکسایش هیدرازین به نمایش گذاشت.

افزایش روز افزون چالش های زیست محیطی ناشی از فعالیت های صنعتی، ضرورت اتخاذ رویکردهایی به منظور درونی کردن این خسارت ها را ایجاد نموده است. در این راستا، دولت میتواند با بهرهگیری از ابزارهای مختلف از جمله مالیات به عنوان یکی از بهترین راه کارها برای غلبه بر شکستهای بازاری ناشی از خسارات زیستمحیطی واحدهای آلوده کننده اقدام نماید. با توجه به بهرهوری پایین انرژی در بخش صنعت به دلیل سیگنالدهی نادرست قیمت حامل های انرژی از یک سو و سهم قابل توجه این بخش در کل مصرف نهایی انرژی کشور از سوی دیگر، بخش صنعت میتواند یکی از اولویت های اصلی سیاستگذاران به منظور اعمال مالیاتهای زیستمحیطی باشد. از اینرو، در مطالعه حاضر با تعیین زیربخش صنعتی دارای بیشترین شدت انرژی، به بررسی امکان به کارگیری مالیات سبز بر مصرف انرژی آن پرداخته شده است. بدین منظور، حامل های انرژی مصرفی، بر اساس میزان انتشار آلودگی هوا و میزان سازگاری با محیطزیست، در سه دسته برق، گاز طبیعی و فرآوردههای نفتی در نظر گرفته شده اند و با برآورد کششهای قیمتی مستقیم و متقاطع تقاضای هر یک از آنها، امکان اعمال مالیات سبز بر این حامل های انرژی بررسی شده است. برای تعیین این ضرایب از دادههای سری زمانی طی دوره 1392-1374 استفاده شده و با به کارگیری روش خودرگرسیون برداری هم انباشته (Cointegrated VAR)، روابط بلندمدت میان متغیرهای مدل استخراج گردیده است. نتایج نشان میدهد که در زیربخش صنعتی «تولید سایر محصولات کانی غیرفلزی» به عنوان زیربخش دارای بالاترین شدت انرژی، اعمال مالیات سبز بر فرآوردههای نفتی می تواند اهداف زیستمحیطی برقراری این نوع مالیات را تحقق بخشد اما در خصوص گاز طبیعی، افزایش قیمت آن از طریق اعمال مالیات منجر به دستیابی به نتایج معکوسی میشود. همچنین، در صورتیکه هدف سیاستگذار، جایگزین کردن انرژی برق به عنوان سوخت پاکتر با سایر انرژیها باشد، اعمال مالیات سبز بر آنها نمیتواند باعث تحقق این هدف زیستمحیطی گردد.

گرم شدن کره زمین و دیگر اثرات زیست محیطی نامطلوب ناشی از سوخت های فسیلی، جوامع بشری را به استفاده از انرژی های پاک و تجدید پذیر سوق داده است. در این حوزه، تولید هیدروژن از واکنش تجزیه آب رویکرد کلیدی به شمار می رود. به منظور کاهش پتانسیل اضافی مورد نیاز برای واکنش اکسیداسیون آب باید از نانوساختارهای الکتروکاتالیست ارزان قیمت مانند Co, Cu, Fe, Mn, Zn و Ni استفاده کرد. در این پژوهش از الکتروکاتالیست کبالت رشد یافته بر بستر توری استیل استفاده شده است و برای سهولت در لایه نشانی، روش الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار گرفته است، زیرا این روش با توجه به سادگی می تواند در مقیاس تجاری نیز مفید باشد. طبیعتا شرایط زیر لایه نیز نقش مهمی را در بازده الکتروکاتالیست دارد، بنابراین استفاده از پوشش های نانوساختار کربنی به صورت ترکیبی از اکسید گرافن و نانولوله های کربنی، به منظور کاهش پتانسیل اضافی و افزایش بازده الکتروکاتالیست استفاده شد. طبق نتایج به دست آمده، 40 درصد وزنی از اکسید گرافن و 60 درصد وزنی از نانولوله کربنی در خمیر کربنی تهیه شده منجر به رشد بهتر نانوورقه های اکسید کبالت خواهد شد. در لایه مورد نظر، کبالت در فاز بلوری فلزی مشاهده شده و پتانسیل اضافی و مقاومت الکتریکی به ترتیب 305mV و 20Ω اندازه گیری شده است.

در این پژوهش، الکتروکاتالیست NiTiO3 به روش سل-ژل تهیه گردید و به کمک روش الکتروفورتیک روی سطح گرافیت پوشش داده شد. آنالیزهای متعددی به منظور بررسی خصوصیات ریخت­شناسی میکروسکوپی و ساختاری NiTiO3 انجام شد. ذرات NiTiO3 به شکل کروی و در سایز نانو به دست آمد. در ادامه، نتایج آزمون ولتامتری چرخه ای نشان داد که الکترود NiTiO3/G  نسبت به الکترود G با داشتن پتانسیل اکسیداسیون در محدوده mV 2/0 الکتروفعال بوده و بهتر در واکنش اکسایش آندی شرکت خواهد کرد. از طرفی نتایج آزمون امپدانس، مقاومت انتقال بار کم تری را برای الکترود NiTiO3/G در مقایسه با الکترود G نشان داد که باعث تسریع در فرآیند تخریب آلاینده می شود. سرانجام، الکتروکاتالیست NiTiO3  برای حذف آلاینده ری اکتیو بلک 5 (RB5) از محلول آبی توسط فرآیند اکسایش آندی مورد استفاده قرار گرفت. به این منظور راکتور واکنش با الکترود آندی NiTiO3/G و الکترود کاتدی گرافیت به کار گرفته شد. اثر شدت جریان، pH  اولیه، غلظت اولیه RB5 و زمان فرآیند بر راندمان حذف RB5 مورد بررسی قرار گرفت و روش سطح پاسخ برای بهینه سازی فرآیند اکسایش آندی استفاده شد. نتایج نشان داد که در شدت جریان، pH، غلظت اولیه RB5 و زمان فرآیند به ترتیب، mA 500، 6، mg/L 20 و 200 دقیقه، حداکثر راندمان حذف RB5 حاصل می گردد. بر این اساس چنین روشی برای تصفیه آب های آلوده به RB5 کاربرد خواهد داشت.

در این پژوهش، الکتروکاتالیست FeCo/rGO با استفاده از روش حلال گرمایی (سولوترمال) ساخته شده و برای کاربرد در واکنش آزادسازی هیدروژن در محیط آلکالاین مورد ارزیابی قرار گرفت. درصد های گونگون فلزهای آهن و کبالت بر روی بستر گرافن در این نمونه مورد بررسی قرار گرفته و درصد بهینه ی ابن فلزها در آلیاژ مربوطه تعیین شد. فعالیت کاتالیست های آلیاژی آهن-کبالت به روش های گوناگون الکتروشیمیایی در محلول یک مولار پتاسیم هیدروکسید مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی نتیجه های ارزیابی های ولتامتری چرخه ای و روبش خطی الکتروکاتالیست های آهن کبالت نشان داد که الکتروکاتالیست Fe0. 5Co0. 5/rGO فعالیت الکتروشیمیایی بالاتری در واکنش آزادسازی هیدروژن دارد. این نمونه با نمایش پتانسیل مازاد آغازین برابر با mV 129-، پتانسیل اضافه mV 245-در چگالی جریانmA / cm2 10 و شیب تافلی mV/de 165 دارای فعالیت بهتری نسبت به سایر نمونه ها می باشد. به منظور ارزیابی ساختاری این کاتالیست ها از فناوری های شناسایی XRD، TEM و FT-IR بهره گرفته شد که نشان داد نانو ذرات آهن کبالت در فاز کوبیک بوده و دارای ابعادی در حدود 36 نانومتر می باشند.

در این پژوهش، ابتدا چندسازه نانولوله های کربنی/ پلاتین بلک با روش ساده، مؤثر و ارزان تهیه شد. نمونه تهیه شده با روش های میکروسکوپی الکترونی عبوری (TEM) و پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر TEM نشان داد که نانوذره های پلاتین به صورت دانه های تسبیح روی دیواره خارجی نانولوله های کربنی تثبیت شده و وجود عنصر پلاتین (Pt) در طیف EDX دلیل بر حضور Pt در چندسازه است. سپس، با ساخت الکترود خمیر کربن اصلاح شده (CPE) با این نانو چندسازه، فعالیت کاتالیستی نانو چندسازه تهیه شده در محیط اسیدی به وسیله روش های الکتروشیمی از قبیل ولتامتری روبش خطی در واکنش آزادسازی هیدروژن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج ولتامتری روبش خطی نشان داد که الکترود CPE اصلاح شده با Pt-CNT نسبت به الکترود CPE، با چگالی جریان بالاتر و پتانسیل کم منفی تر در واکنش آزادسازی هیدروژن ظاهر می شود. اثر عامل های متفاوت مانند نوع و غلظت الکترولیت و نسبت پلاتین بلک به نانولوله های کربنی در الکتروکاتالیست واکنش آزادسازی هیدروژن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سولفوریک اسید M 1/0 و نسبت 2: 5 از پلاتین بلک به نانولوله های کربنی به عنوان شرایط بهینه در واکنش آزادسازی هیدروژن است. تثبیت چنین نانو چندسازه ای روی الکترود، موجب پتانسیل شروع فرایند آزادسازی هیدروژن حدود V2/0-و کمترین شیب تافل V-1 dec-14 شد. ضریب انتقال الکترون و چگالی مبادله جریان برای Pt-CNT/CPE با استفاده از شیب نمودار تافل به ترتیب حدود 3/1 وmA cm-2 12/0 برای واکنش آزادسازی هیدروژن به دست آمده است.

افزایش روزافزون جمعیت در تهران که بخش اعظم آن ناشی از مهاجرتهای بی رویه به این شهر و شهرکها و مناطق حاشیه نشین اطراف آن می باشد، میزان مصرف آب و در نتیجه میزان تولید فاضلاب های شهری را افزایش داده است. از سوی دیگر، با افزایش جمعیت، میزان مصرف کالاهای مختلف روزمره و صنعتی نیز بیشتر می شود و کارخانجات با ظرفیت بالا فعال می گردند. به این ترتیب میزان فاضلابهای صنعتی تولید شده نیز افزایش می یابد. در حال حاضر با توجه به کمبود آب در تهران، موضوع بازچرخش و استفاده مجدد از فاضلابهای صنعتی از اهمیت بیشتری برخوردار شده است. این پژوهش با هدف اساسی بررسی امکان استفاده مجدد از فاضلاب صنایع فلزی و کانی غیرفلزی تهران بزرگ برنامه ریزی و در دو مرحله اجرا شد. در صنایع فلزی و کانی غیرفلزی به دلیل گستردگی از نظر تعداد و همچنین تنوع فرآیندهای مختلف تولید، کمیت و کیفیت فاضلابها بسیار متغیر می باشد. در مرحله اول این پژوهش، کمیت و کیفیت فاضلابها مورد بررسی قرار گرفت و در مرحله دوم امکان بازچرخش فاضلاب در فرآیند تولید واحدهای صنعتی که نیاز به آب با کیفیت پایین تر دارند، یا استفاده مجدد در آبیاری فضای سبز کارخانه و یا آبیاری مزارع مورد بررسی قرار گرفت. میزان کل آب مصرفی صنایع فلزی و کانی غیرفلزی در منطقه مورد مطالعه، 44160 مترمکعب در روز می باشد. حدود 85% این صنایع، آب مورد نیاز خود را از چاه و 15% بقیه از آب خام سد کرج تامین می کنند. بیشترین میزان مصرف در صنایع خودروسازی (37%) و کمترین میزان در صنایع تولید شیشه (3%) بوده است. کل میزان فاضلاب روزانه تولید شده در منطقه مورد مطالعه 38995 متر مکعب می باشد. برای کاهش فاضلاب تولیدی و همچنین تقلیل مصرف آب، امکانات بازچرخش با توجه به نوع فرآیند بررسی گردید و مشخص شد که این قابلیت در صنایع کاشی و سرامیک و صنایع تولید محصولات آزبست- سیمان بیش از سایر واحدهای تولیدی وجود دارد. همچنین با توجه به کیفیت فاضلابها و درجه خاک و اراضی مناطق اطراف واحدهای صنعتی، مشخص گردید که از پساب صنایع پس از انجام مراحل تصفیه مورد نیاز می توان برای کشاورزی و یا تغذیه مصنوعی طبقات آبده زیرزمینی مناطق غرب تهران استفاده نمود.