پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر

چکیده استفاده از ژل‌های پلیمری یکی از مورد اعتماد‌ترین راه حل‌ها برای بهبود یکپارچگی تولید در مخازن ناهمگن به‌منظور داشتن بازده جارویی بهتر است. در این مقاله، ذرات ژل از پیش تشکیل شده جدید برای کنترل یکپارچگی تولید در میدان نفتی بلال واقع در خلیج فارس تولید شده‌اند. در ساخت این ذرات، سه جزء مونومری شامل آکریل آمید، نمک سدیم 2-متیل 2-پروپان سولفونیک اسید و وینیل پیرولیدون به‌منظور سنتز به روش همبستگی رادیکال‌های آزاد در دمای اتاق و با استفاده از متیلن بیس آکریل آمید به‌عنوان عامل پیونددهنده مولکولی، بکاررفته است. خواص تورمی ذرات ژل از پیش تشکیل شده با افزودن نانورس مونت موریلونیت بهبود داده شد. همچنین، یک عامل پایدار کننده دما برای سازگار کردن ذرات ژل از پیش تشکیل شده با شرایط مخازن بلال نیز افزوده شد. در ادامه ژل های متورم شده را به منظور بررسی پایداری در شرایط مخزن، در دما و شوری مخزن نگهداری شدند. بدین منظور ترکیب درصد 50 نمونه ژل ذره ای از پیش تشکیل شده با انجام طراحی آزمایش به روش پاسخ سطح ساخته شد و در نهایت یک مدل جدید به منظور پیش بینی میزان تورم ژل ذره ای از پیش تشکیل شده براساس درصد وزنی مواد و در شوری های مختلف ارائه شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که عامل اتصال دهنده عرضی تاثیرگذاری بیشتری بر میزان تورم گذاشته و ژل از پیش تشکیل شده با فرمولاسیون بهینه قابلیت تحمل شرایط مخزنی (دمای ˚C82 و شوری 260000 قسمت در میلیون) را دارد.

چکیده موضوع تحقیق: شناسایی و ارزیابی فرصت‌های سرمایه‌گذاری با در نظر گرفتن کل شبکه واحدهای پتروشیمی ایران در جهت توسعه زنجیره ارزش صنعت پتروشیمی و برای دستیابی به بیشترین ارزش افزوده و استفاده بهینه از منابع نفت و گاز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
روش تحقیق: هدف از انجام این پژوهش ایجاد مدلی ریاضی برای شناسایی و ارزیابی فرصت‌های سرمایه‌گذاری با تحلیل داده‌های فنی و اقتصادی-مالی واحدهای فرایندی فعال در صنعت پتروشیمی ایران است. این ابزار می‌تواند در زمانی محدود و با دقتی قابل‌قبول حجم زیادی از اطلاعات را پردازش کرده، خروجی مطلوب را ارائه دهد. اطلاعات فرایندی مجتمع‌های پتروشیمی شامل واحدهای عملیاتی، میزان تولید و مصرف مواد، فناوری‌های مورد استفاده و قیمت مواد اولیه و محصولات از داده‌های اصلی هستند که مبنای تهیه مدل‌های ریاضی است. علاوه بر واحد‌های فرایندی، متغیر‌های محیطی تأثیرگذار بر سامانه همراه با نحوه اثر‌گذاری آن‌ها بر مدل نیز مدل‌سازی و با شبکه واحد‌های فرایندی یکپارچه شده است.
نتایج اصلی: با ایجاد مدل و انجام فرایند شبیه‌سازی، خروجی‌های مختلف سامانه شامل: تحلیل فنی و اقتصادی-مالی، تخمین هزینه‌های سرمایه‌گذاری واحد‌های فرایندی، تحلیل حساسیت شبکه واحد‌های فرایندی نسبت به عوامل و متغیرهای فنی و اقتصادی مانند قیمت خوراک و محصولات و همچنین ظرفیت عملیاتی واحدهای فرایندی است. به‌منظور اعتبار‌سنجی خروجی‌های شبیه‌ساز، داده‌های واقعی مجتمع پتروشیمی امیرکبیر برای نمونه با خروجی‌های به‌دست‌آمده در شبیه‌ساز مقایسه شد و میزان خطای شبیه‌ساز به‌طور میانگین در برآورد میزان تولید محصولات اصلی 36/3 درصد و برآورد میزان تولید محصولات جانبی 22 درصد ارزیابی شد. در نهایت مبتنی بر خروجی‌های شبیه‌ساز، شناسایی، ارزیابی و اعتبارسنجی فرصت‌های سرمایه‌گذاری در زنجیره ارزش صنعت پتروشیمی ایران انجام شد که بر این اساس، احداث واحد تبدیل متانول به الفین (MTO) به‌عنوان فرصت سرمایه‌گذاری معتبر در بخش پایین‌دستی زنجیره ارزش متانول معرفی شد.

چکیده چکیده
موضوع تحقیق: فروشویی زیستی لیتیوم به‌عنوان رویکردی نوآورانه و پایدار برای استخراج این فلز ارزشمند از منابع جامد، شامل کانی‌های معدنی، باتری‌های مستعمل یون‌لیتیومی و سایر پسماندهای الکترونیکی، مورد توجه قرار گرفته است. افزایش تقاضای جهانی برای باتری‌های یون‌لیتیومی، به‌ویژه در تجهیزات الکترونیکی و خودروهای الکتریکی، نیاز به بازیابی منابع لیتیوم را دوچندان کرده است. با توجه به چالش‌های زیست‌محیطی و اقتصادی روش‌های سنتی استخراج، فروشویی زیستی به‌عنوان گزینه‌ای سازگار با محیط‌زیست و مقرون‌به‌صرفه مطرح شده است.
روش تحقیق: این پژوهش بر پایه بررسی جامع منابع علمی و پژوهش‌های انجام‌شده درباره استفاده از ریزاندامگان‌ها در فروشویی زیستی لیتیوم استوار است. در این راستا، ابتدا به بررسی منابع و کاربردهای لیتیوم پرداخته شد. سپس مطالعات انجام‌شده بر فروشویی زیستی باتری‌های یون‌لیتیومی و منابع جامد دیگر و سازوکار ریزاندامگان‌های مرسوم مورد ارزیابی قرار گرفت. در انتها عوامل مختلفی نظیر شرایط محیطی، pH، دما، ترکیب محیط کشت، غلظت دوغاب و زمان فروشویی بر کارایی بازیابی فلز لیتیوم بررسی و اشاره‌ای به روش‌های نوین استفاده از هوش مصنوعی و زیست‌شناسی سامانه‌ای و سنتزی شد.
نتایج اصلی: نتایج نشان دادند فروشویی زیستی نه‌تنها منجر به بازیابی موفق لیتیوم از منابع جامد با کارایی بالا می‌شود، بلکه به‌طور قابل‌توجهی اثرات زیست‌محیطی را کاهش می‌دهد. باتری‌های یون‌لیتیومی می‌توانند به‌عنوان منبعی بسیار غنی و ارزشمند برای استخراج لیتیوم به کار گرفته شوند. استفاده از گونه‌های قارچی نظیر Aspergillus niger و باکتری‌هایی نظیر Acidithiobacillus ferrooxidans می تواند نرخ بازیابی لیتیوم را تا 100% افزایش دهد. مطالعات نشان دادند استفاده از روش‌های مختلف بهینه‌سازی سویه همچون زیست‌شناسی سنتزی و سامانه‌ای و بهینه‌سازی شرایط کشت همچون استفاده از روش‌های نوین هوش مصنوعی می‌تواند محدودیت‌های استفاده از فروشویی زیستی در صنعت را برطرف کند. همین‌طور این مطالعه بر اهمیت فروشویی زیستی در ایجاد اقتصاد چرخشی تأکید داشته و چشم‌اندازی روشن برای کاربرد صنعتی آن در بازیافت پایدار منابع لیتیوم ارائه می‌دهد.

چکیده بررسی و تحقیق بر روی پلیمر‌های پر انرژی برای افزایش خواص مکانیکی، ترمودینامیکی و افزایش قدرت انرژی زایی آن‌ها، به عنوان بایندر و نرم کننده پر انرژی با ارزش سوختی بالا در تهیه پیشرانه‌های با دود کم و بدون خطر انفجار بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته است. یکی از پلیمرهای پرانرژی، GAP است. در این مقاله از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی برای مقایسه خواص انرژی زایی GAP و GTP استفاده شده است. GTP در اصل شکل اصلاح یافته‌ی GAP است که در آن گروه عاملی تری آزولیوم متیل نیترات به جای گروه آزید اضافه شده است. خواص مکانیکی پلیمر پرانرژی GAP همیشه موضوعی چالش‌برانگیز در زمینه‌ی مواد پرانرژی بوده است. با توجه به خواص حلقه‌ی تری آزولیوم متیل نیترات، انتظار می‌رود خواص مکانیکی و ترمودینامیکی پلیمر پرانرژی GTP از GAP بیشتر باشد. با بررسی‌های به‌عمل آمده توسط شبیه‌سازی دینامیک مولکولی، مشخص شد که GTP ماده‌ای پایدار است و خواص مکانیکی GTP نسبت به GAP مانند مدول یانگ(E) و مدول برشی(G) به‌ترتیب 27% و 32% کاهش و مدول بالک(K)، ضریب پواسون و نسبت K/G به ترتیب 17%، 42% و 71% افزایش پیدا کرد. همچنین مشخص شد سرعت انفجار، فشار انفجار و اکسیژن بالانس پلیمر‌ پرانرژیGTP نسبت به GAP، به ترتیب 5%، 14% و 21% افزایش یافت. در نتیجه می‌توان گفت استفاده از GTP به‌عنوان ماده‌ی اصلاح شده GAP در کاربردهای نظیر پیشرانه‌های پاک و عاری از کلر برای تقویت‌کننده‌ها و موتورهای با پیشرانه جامد درفضا پیماها و همین طور بخش ایمنی خودروها ( کیسه های هوا ) افقی روشن دارد.

چکیده در بین مواد بشرساخت، ایروژل دارای کمترین ضریب هدایت حرارتی است. کمترین میزان هدایت حرارتی که ایروژل می‌تواند داشته باشد، معادل هدایت حرارتی گاز هوا، W/mK021/0 است. در برخی کاربردها، هدایت حرارتی بسیار کمتری مورد نیاز است. در این تحقیق از ایروژل‌ نووالاک به عنوان جداکننده در طراحی و ساخت ابرعایق چندلایه با صفحات بازتابشی آلومینیوم استفاده شده است. عملکرد این عایق‌ها به شدت به چگالی، تخلخل و ابعادحفرات جداکنند‌های ایروژل و همچنین تعداد لایه در واحد ضخامت کل عایق چندلایه وابسته است. در این تحقیق به منظور کاهش هدایت حرارتی موثر عایق‌های چندلایه، دو متغیر چگالی جداکننده ایروژل جداکننده و نسبت تعداد لایه در ضخامت عایق(چگالی لایه)، برای شرایط مرزی دمایی ˚C25 تا ˚C200 مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا، با بررسی تاثیر تغییرات چگالی ایروژل نووالاک بر هدایت حرارتی، ایروژل نووالاک با چگالی g/cm3 076/0 به عنوان بهترین جداکننده در عایق چندلایه انتخاب شد، و در بخش بعدی، نسبت 25 لایه در هر سانتی متر از ضخامت عایق به عنوان بهترین چگالی لایه انتخاب شد. در نهایت با ساخت عایق چندلایه بر اساس این نتایج، عایق با ضریب هدایت حرارتی موثر حدود W/mK4-10×5 بدون اعمال خلا در لایه جداکننده حاصل شد.

چکیده در این پژوهش نقش دمای خشک کردن و فشار مکانیکی بر ساختار سطحی و خواص دینامیکی فیلم نانوساختار پلی­آنیلین (PAni)مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا PAni طی فرآیند پلیمریزاسیون آنیلین در حضور آمونیوم پرسولفات در محیط اسیدی سنتز و در حلال نرمال متیل-2-پیرولیدین حل شد. محلول بدست آمده به روش لایه نشانی غوطه­وری به صورت فیلم نانوساختار روی زیر لایه شیشه­ای از جنس کوارتز لایه نشانی شده و خشک گردید. نتایج آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد با افزایش دمای خشک کردن ساختار سطحی فیلم از حالت فیبری به شبکه­ای متقاطع بهم پیوسته در­می­آید. تصاویر میکروسکوپ عبوری نشان دادند قطر ساختارهای فیبری شکل در دمای 318 و K 418 به ترتیب 18 و 30 نانومتر است. آنالیز نیروی اتمی نشان داد میزان متوسط زبری سطحی فیلم PAniدر دمایK 318 بدون اعمال فشار مکانیکی 63 نانومتر و در فشار 5 مگاپاسکال به کمتر از 35 نانومتر می­رسد. آزمایشات آنالیز دینامیکی-مکانیکی-حرارتی نشان دادند دمای انتقال شیشه­ای فیلم PAni تهیه شده بدون اعمال فشار مکانیکی و فیلم تهیه شده در فشار 5 مگاپاسکال به ترتیب برابر 386 و K 378 است. آزمون میکروسکوپ نیروی اتمی به روش دندانه گذاری در مقیاس نانومتری جهت تعیین مقادیر سختی، مدول کشسانی و ضریب پوآسون فیلم PAni بکار گرفته شد. بررسی وابستگی دمایی و فشار اعمال شده روی سطح فیلم در تعیین خواص گرانروکشسان فیلم PAni می­تواند اطلاعات مناسبی در خصوص میزان مدول ذخیره و مدول اتلاف فیلم و انرژی فعالسازی لایه پلیمری طی فرآیند تجزیه گرمایی در اختیار خواننده قرار دهد.

چکیده یکی از روش‌های کاهش اندازه تجهیزات انتقال حرارت، افزایش ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی سیال است. هدف اصلی از این پژوهش طراحی و تولید نوعی نانوسیال بر پایه آب و اتیلن‌گلایکول است. بدین منظور ابتدا گرافن با استفاده از روش الکتروشیمیایی تولید و ساختار آن توسط طیف‌های واپاشی پرتو ایکس (XRD)، تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی انتقالی (TEM) مورد بررسی و تأیید قرار گرفت. با استفاده از درصدهای وزنی مختلف از نانوگرافن شامل 25/0، 5/0، 75/0، 1، 25/1 و 5/1% نانوسیال آب/اتیلن‌گلایکول/گرافن تولید گردید. سدیم دو دسیل سولفات (SDS) به عنوان فعال کننده سطحی جهت بهبود پایداری گرافن درون سیال پایه استفاده شد. سامانه آزمایشگاهی طراحی شده شامل لوله مارپیچ با دمای دیواره ثابت و مجهز به کنترل کننده دبی و نشانگر دما و فشار بود. عدد ناسلت و افت فشار برای آب خالص توسط سامانه آزمایشگاهی اندازه‌گیری و با مدل‌های تجربی موجود در این زمینه مقایسه گردید و مشخص شد که سامانه به خوبی قادر به پیش‌بینی نتایج است. ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی، عدد ناسلت و نرخ انتقال حرارت با استفاده از سامانه مذکور برای آب/اتیلن‌گلایکول با نسبت وزنی 60 به 40 و نیز نانوسیال با درصدهای مختلف از گرافن در دبی‌های مختلف بررسی گردید. نتایج مشخص ساخت که با افزودن 1% وزنی گرافن به سیال پایه ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی حدود 50% افزایش می‌یابد در حالیکه افت فشار نیز حدود 50% افزایش نشان می‌دهد. در نهایت یافته‌های این پژوهش پتانسیل استفاده از سامانه آب/اتیلن‌گلایکول/گرافن را در تجهیزات سرمایشی/گرمایشی مورد تأیید قرار می‌دهد.

چکیده در این مقاله، جاذب های مورد استفاده برای حذف یون سرب با استفاده از عملیات جذب سطحی مرور شده است.
انواع جاذب‌های مورد استفاده برای حذف یون سرب، اصلاح خواص انجام شده روی آن ها، شرایط عملیاتی جذب، همدماها و ظرفیت جذب جاذب ها با مرور مقالات بررسی و مقایسه شده است.
اصلاح جاذب‌ها به روش تلقیح گروه‌های عاملی نقش موثری در افزایش ظرفیت جذب دارد. pH محلول نقش مهمی در جذب یون سرب دارد و عموما با افزایش pH محلول، ظرفیت جذب افزایش می یابد. مدل همدمای لانگمویر تطابق بیشتری با داده‌های تعادلی جذب داشته است. در بین جاذب­های مرور شده، جاذب­های پایه کربنی مثل کربن فعال و اکسیدگرافن که توسط مواد شیمیایی مثل آمونیوم پرسولفات یا پلی­آمین‌ها اصلاح شده­اند، ظرفیت جذب بیشتری دارند. زیست­توده‌ها نیز به­ علت فراوانی و قیمت ناچیز، قابلیت استفاده به­عنوان جاذب یون سرب را دارند.

چکیده در واحد 107 پالایشگاه گاز فاز 9 و 10 پارس جنوبی محصولات بوتان و پروپان که اجزاء گاز مایع هستند از گاز طبیعی جدا می­شوند. غلظت متیل مرکاپتان و اتیل مرکاپتان در پروپان به ترتیب ppm 551 و46 و غلظت این ترکیبات در بوتان به ترتیب برابر ppm 1218 و %8/0 وزنی می­باشند. به منظور خارج نمودن مرکاپتانها از محصولات بوتان و پروپان، فرآیند شستشو با محلول آبی هیدروکسید سدیم با غلظت 15 تا 20 درصد وزنی بکار برده می­شود. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار Petro-SIM که خاص شبیه سازی واحدهای فرآیندی در صنعت نفت و گاز است، واحدهای 113، 114 و 115 پالایشگاه گاز فاز 9 و 10 پارس جنوبی شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج آزمایشات تجربی و داده­های موجود در اسناد طراحی کارخانه مقایسه شده و تطابق بالایی بین آنها دیده می­شود که نشان از صحت شبیه سازی دارد. در ادامه با استفاده از ابزار بهینه ساز نرم افزار به بهینه سازی پارامترهای عملیاتی پرداخته شده است. نتایج بهینه سازی فرآیند نشان میدهد که با افزایش دمای استخراج در واحد 115 به 46 درجه سانتیگراد می­توان غلظت مرکاپتان در محصولات را کاهش داد. سایر پارامترهای مستقل بر نتیجه نهایی فرآیند تأثیری ندارند و بدون تغییر مانده ­اند.

چکیده موضوع تحقیق: وجود ضعف در استحکام مکانیکی و عدم پایداری حرارتی هیدروژل­­ها، سبب ایجاد محدودیت در کاربرد گسترده­ی آن­ها در صنایع مختلف شده است. نیاز روز افزون صنعت برای رفع این مسئله و دستیابی به هیدروژل­هایی با خواص بهبود یافته، منجر به طراحی و تولید هیدروژل­های نانوکامپوزیتی شده است.
روش تحقیق: شبکه­ی پلیمری هیدروژل­های نانوکامپوزیتی در مقایسه با هیدروژل­های مرسوم، دارای خواص ارتجاعی و رئولوژیکی بهبود یافته است. از دیگر نکاتی که بر اهمیت مطالعات ساختاری هیدروژل­های نانوکامپوزیتی می­افزاید، استحکام بالای این مواد در مقابل اعمال نیروی خارجی و همچنین حفظ ساختار آن در برابر افزایش دما است. در ایــن راســتا نوع و مقادیر نانوماده، روش ساخت و شکل­گیری شبکه­­ی هیدروژل، نقش قابل توجهی در بهبــود خــواص فیزیکــی، شــیمیایی و زیســتی هیدروژل­ها دارد و البته پارامترهای ذکر شده وابسته به کاربرد هیدروژل­های نانوکامپوزیت، متفاوت خواهد بود. که همین امر لزوم تولید هیدروژل­های نانوکامپوزیت خیاط دوز(tailor-made) را نشان می­دهد. بنابراین آشنایی با گستره­ی نانومواد، روش ساخت و شناسایی محصول در کنار اطلاعات کافی در مورد کاربرد این مواد نقش مهمی در تضمین موفقیت این مواد خواهد داشت که این امر مستلزم پژوهش و مطالعات کتابخانه­ای جامع و اشراف به فرایندهای پلیمریزاسیون، علوم ریخت­شناسی و رئولوژی خواهد بود.
نتایج اصلی: در این مقاله مروری، به پیشرفت­های علمی در زمینه­ی هیدروژل­های نانوکامپوزیتی با تمرکز بر انواع آن مبنی بر نوع نانوذرات، ویژگی­های آن، روش­های ساخت، روش­های شناسایی با دیدگاهی نوین در زمینه­های رئولوژی، آنالیز حرارتی و ریخت­شناسی پرداخته شده است و در نهایت قابلیت کاربرد این مواد در قالب یک جدول جامع در زمینه­های متفاوتی چون مهندسی بافت، ازدیاد برداشت نفت، کشاورزی و... گردآوری شده است.

چکیده در سال‌های اخیر به دلیل توجه افکار عمومی به مسئله محیط‌زیست از طرفی و قوانین سخت‌گیرانه وضع‌شده برای حفاظت از محیط‌زیست از طرف دیگر، موجب شده است که روش‌های دوست‌دار محیط برای تولید نانوذرات مورد توجه قرار گیرند. از این‌رو در تحقیق پیش رو نانوذارت یک اکسید ترکیبی شامل سریم و زیرکونیم (Ce_x-Zr_1-xO₂) در محیط آب فوق‌بحرانی تولید شدند. نانوذرات تولیدشده به‌کمک آزمون‌های مختلف نظیر پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف‌سنجی فروسرخ با تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج به‌دست‌آمده از این آزمون‌ها نشان داد که نانوذراتی ریز با متوسط اندازه nm3±13، با درجه بلورینگی بالا و توزیع اندازه ذرات و سطح ویژه مناسب با روش آب فوق‌بحرانی تولید شده است. همچنین با استفاده از آزمون کاهش برنامه‌ریزی‌شده‌ دمایی توسط هیدروژن (H₂-TPR) ظرفیت ذخیره‌سازی اکسیژن بالایی در حدود mmol O₂/g 25/1 تخمین زده شد. با توجه به این نتایج، نانوذرات به‌دست‌آمده می‌تواند گزینه مناسبی برای کاتالیست فرآیندهای اکسیداسیون و همچنین کاتالیست سه‌گانه مورداستفاده جهت کاهش آلایندگی گازهای خروجی از اگزوز خودروها باشد.

چکیده ضرورت افزایش محصولات کشاورزی به تناسب رشد جمعیت و مدیریت بحران کم‌آبی نیازمند ابتکاراتی است تا همزمان با حفظ محیط­زیست، بتواند با به­کارگیری روش‌های ذخیره رطوبت خاک بر کمیّت و کیفیت محصولات تولیدی بیفزاید. در این مطالعه، اثر درصدهای مختلف نشاستۀ گرمانرم به­همراه سازگارکننده مالئیک­انیدرید و همچنین نانوذره خاک رس (15A) بر مقادیر محتوای ژلی و خواص مکانیکی خاکپوش‌های کشاورزی بر پایۀ پلی­لاکتیک­اسید و مخلوط پلی­اتیلن سبک و پلی­اتیلن خطی سبک مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از درصدهای 0، 10، 20 و 30 نشاستۀ گرمانرم در مخلوط 80/20 پلی­اتیلن سبک و پلی­اتیلن خطی سبک و همچنین پلی­لاکتیک­اسید استفاده شد. در طرح آزمایشی انجام شده پارامترهای مستقل، شامل درصد نشاستۀ گرمانرم، نوع پلیمر پایه و پیرشدگی و پارامترهای وابسته نیز میزان محتوای ژلی، استحکام کششی، درصد ازدیاد طول در هنگام شکست و مدول کشسانی در نظر گرفته شد. محتوای ژلی در آمیزه­های حاوی پلی­اتیلن با افزودن نشاستۀ گرمانرم، افزایش و همچنین در آمیزه­های حاوی پلی­لاکتیک­اسید به­تدریج کاهش یافت. بازه تغییرات محتوای ژلی برای نمونه­های آزمایشی قبل و بعد از آزمون پیرشدگی به­ترتیب: بین 10 الی 21 و 2 الی 5 درصد به‌دست آمد. استحکام کششی و ازدیاد طول تا شکست با افزودن نشاستۀ گرمانرم، برای هر دو مجموعه ترکیبات قبل از آزمون پیرشدگی کاهش یافت. اما این روند کاهنده در اختلاط 20 درصدی نشاستۀ گرمانرم، کمتر بود. مقادیر استحکام کششی و ازدیاد طول تا شکست به­ترتیب بین 12 الی 19 مگاپاسکال و 50 الی 350 درصد متغیر بود. این مقادیر برای نمونه­ها بعد از آزمون پیرشدگی به­ترتیب بین 7 الی 11 مگاپاسکال و صفر تا 5 درصد تغییر کرد.

چکیده در این پژوهش امکان جداسازی آسفالتین از باقیمانده برج خلاء با استفاده از حلالهای صنعتی ارزان قیمت مانند 202 ،202 ،204 و 210 بررسی شد. برای رسوب آسفالتین از روشهای جداسازی 01/IP143 و 07-3279 D ASTM استفاده شد. جهت یافتن بیشترین میزان رسوب آسفالتین از نرم افزار طراحی آزمایش با سه فاکتور زمان ماند، نسبت حجم حلال به جرم خوراک و درصد حجمی حلال 204 به مجموع حلال 204 و 210 استفاده شد. نتایج نشان داد که بیشترین اثر میان پارامترهای اساسی به ترتیب مربوط به نسبت حلال به خوراک، درصد حجمی حلال 204 به کل حلال و زمان ماند بوده است و بین پارامترهای اساسی برهمکنش شدیدی وجود دارد. بهترین درصد رسوب آسفالتین در زمان ماند 79/34 ساعت، نسبت حلال به خوراک gr/ml 79/39 و درصد حجمی حلال 204 به حلال کل 29/20 %حاصل شد که توانست 04/9 %از 9/9 %را رسوب دهد و درصد رسوب آسفالتین حالت بهینه مخلوط حلالهای صنعتی 9/22 %کمتر از نرمال هپتان شد که با توجه به قیمت ارزانتر این حلالها بیش از 20 %در هزینه صرفه جویی شده است.

چکیده سوسپانسیون­های الیاف گیاهی بواسطه بار آنیونی نیازمند پلیمرهایی با بار الکترواستاتیکی کاتیونی برای تشکیل ساختاری مناسب و مستحکم می­باشند. تاجائیکه پلیمرهای باردار (پلی­الکترولیت) سنتزی و طبیعی جزو مواد پرکاربرد کارخانجات فراورده­های سلولزی قلمدادشده که بهبود ویژگی­های سوسپانسیون و شبکه الیاف را سبب می­گردند. در این راستا، افزودن پلیمر کاتیونی اکریلامید (CPAM) و نانوفیبریل سلولز آنیونی در چهار سطح صفر، 1/0، 15/0 و 2/0 درصد جرم خشک سوسپانسیون بصورت منفرد و تلفیقی به سوسپانسیون الیاف بازیافتی کاغذهای بسته­بندی قهوه­ای، بهبود ویژگی­های سوسپانسیون مشتمل بر ماندگاری، روانی و اتلاف مواد به­هنگام شکل­گیری و نیز شبکه لیفی خشک­شده شامل دانسیته، مقاومت­های کششی و ترکیدن را در مقایسه با تیمار شاهد نشان­داد. کاربرد منفرد پلی­اکریلامید کاتیونی و نانوفیبریل سلولز آنیونی به­ترتیب تا %8 و %2 ماندگاری کل (بهره­وری) را افزایش­داد. روانی سوسپانسیون الیاف و میزان اتلاف مواد با افزایش کاربرد منفرد CPAM بطور پیوسته و به­ترتیب تا %47 افزایش و کاهش یافته که مزایای چشمگیر فنی و اقتصادی را به­همراه دارد. دانسیته (5%+) و مقاومت­های کشش (% 17+) و ترکیدن (% 27+) کاغذ نیز بهبود چشمگیری را نسبت به نمونه شاهد نشان­داد. با اینحال، مقاومت پارگی شبکه لیفی کاهش یافت (% 4-) که به افزایش سهم ذرات ریز بواسطه نگهداشت بیشتر آنها توسط پلی­الکترولیت اکریلامیدی مربوط می­گردد. نانوفیبریل سلولزی نیز در کاربرد منفرد منجر به افزایش ماندگاری سوسپانسیون، دانسیته، شاخص­های کشش و ترکیدن کاغذ؛ کاهش روانی و اتلاف مواد از خمیرکاغذ و نیز افت مقاومت پارگی ­گردید. ماهیت آنیونی، سطح ویژه بالا و واجد پتانسیل پیوندهای فراوان هیدروژنی؛ دلیل این نتایج هستند. افزودن نانوفیبریل سلولز پس از CPAM، منجر به افزایش ماندگاری (تا بیش از %10) و روانی سوسپانسیون (حداقل %20)، تراکم و مقاومت­های کشش (تا %20) و ترکیدن (تا %50) و کاهش مقاومت پارگی (تا %8) گردید. افزودن نانوفیبریل سلولزی پس از CPAM در سطوح %2/0 و %15/0 به سوسپانسیون الیاف، عمدتاً موجب بهبود مقاومت کششی کاغذ در مقایسه با کاربرد منفرد پلیمر کاتیونی گشت. کاربرد توام پلیمرهای CPAM و نانوفیبریل سلولزی در مقاومت ترکیدن نیز بسته به تعامل نانوذره با پلیمر کاتیونی و سوسپانسیون الیاف، اثرات متفاوتی را برجای گذارده­است

چکیده گاز سنتز مخلوطی از گازهای هیدروژن و مونوکسیدکربن می‌باشد که معمولاً شامل دی‌اکسیدکربن به عنوان یک ماده افزودنی است. این گاز ماده اولیه در تولید بسیاری از مواد پایه صنعت پتروشیمی از قبیل متانول است. برای تولید گاز سنتز مواد اولیه متفاوتی استفاده شده است که از آن جمله می‌توان به گاز طبیعی (متان)، هیدروکربن‌ها و زغال سنگ اشاره کرد. این گاز به عنوان یک ماده واسطه برای تولید فرآورده‌های صنعتی نیز بسیار مناسب است و بر اساس شرایط واکنش و کاتالیزور مورد استفاده، مواد شیمیایی متفاوتی در واحدهای بزرگ صنعتی ممکن است تولید شود. مدل‌سازی راکتور تولید گاز سنتز به عنوان قلب یک واحد عملیاتی در صنعت پتروشیمی از اهمیت خاصی برخوردار است. شبیه سازی واحدهای پالایشگاهی با توجه به پیچیدگی فرآیند و عدم وجود سینتیک مناسب، همواره با مشکلات فراوانی همراه می‌باشد. در سال‌های اخیر نرم افزارهایی مانند اسپن پلاس جهت شبیه‌سازی و بررسی فرآیندهای پالایشگاهی مورد استفاده قرار گرفته که در این خصوص تا حدودی موجب تسهیل و دستاورد مناسب شده‌اند. در این تحقیق شبیه‌سازی واحد تولید گاز سنتز با دو روش ریفرمینگ بخار و روش اکسیداسیون جزئی با استفاده از نرم‌افزار Aspen Plus V8.4 انجام شده است. و با بررسی پارامترهایی مانند میزان تبدیل، نسبت هیدروژن به CO، دما و فشار راکتورها در طول فرآیند تولید و متغیرهای دیگر، نتایج شبیه‌سازی نشان می دهد که پس از تنظیم ضرایب سینتیکی واکنش‌ها، حاکی از پارامترهایی نظیر دمای خوراک ورودی، طول راکتور و زمان ماند روی میزان تولید محصولات دلخواه تاثیر دارند که استفاده از ریفورمینگ بخار از نظر میزان تولید گاز سنتز دارای بازدهی بالاتری نسبت به سیستم اکسیداسیون جزئی است.

چکیده موضوع تحقیق: یکی از ساده­ترین و ارزان­ترین روش­های بهبود تولید، سیلاب­زنی است. از جمله چالش­های مهم در این فرایند ناهمگونی در ساختار مخزن است که موجب افزایش تولید آب و کاهش بازیافت نفت می­شود. علاوه بر این، سیلاب زنی یا تزریق مواد شیمیایی در بلند مدت ممکن است به ناهمگونی­های بیشتری در مخزن منجر شود. برای افزایش بازده در فرایندهای ازدیاد برداشت، مسدودسازی انتخابی مناطق با نفوذپذیری بالا و در نتیجه بهبود بهره­وری جاروب در مناطق با نفوذپذیری پایین، اهمیت دارد. استفاده از هیدروژل­ در کنترل جریان تزریقی به ویژه در سال­های اخیر، با موفقیت­های میدانی مختلفی همراه بوده است که نشان دهنده کارایی بالای این روش می باشد. هیدروژل­ بعد از تزریق آب یا پلیمر مورد استفاده قرار می­گیرد و موجب هدایت سیال تزریقی به سمت مناطق کم­تراوا می­شوند.
روش تحقیق: در این مقاله فرایند آزمایشگاهی تزریق هیدروژل در میکرومدل شیشه ای با استفاده از نرم افزار کامسول و معادلات فازی-میدانی شبیه­سازی شده و عملکرد هیدروژل در بهبود ضریب بازیافت نواحی کم­تراوا مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین سیلابزنی قبل از تزریق هیدروژل که معمولا با آب یا پلیمر انجام می­گیرد، بررسی شده و با تعیین پارامترهای موثر بر ضریب بازیافت سعی شده است شرایط بهینه این فرایند بررسی شود. به این منظور پس از صحت­سنجی مدل تهیه شده، حساسیت سنجی پارامترهای موثر بر این فرایند روی ضریب بازیافت انجام شده و یک مدل ریاضی جهت تعیین آن ارائه شده است.
نتایج اصلی: فاکتور بازیافت نفت حاصل از مطالعات، به ترتیب با مقادیر خطای مطلق 29/2 و 06/4 درصد در فرایند تزریق آب و هیدروژل بدست آمد. چهار پارامتر نرخ تزریق، زاویه تماس، گرانروی نفت و گرانروی سیال تزریقی به عنوان پارامترهای موثر بر ضریب بازیافت در فرایند سیلابزنی درنظر گرفته شدند. از این میان، بیشترین تاثیر را زاویه تماس داشت. در مدل مربوط به پیش­بینی ضریب بازیافت در سیلابزنی، بیشترین اثر متقابل مربوط به گرانروی و زاویه تماس می باشد. در شبیه سازی سیلابزنی ضخامت سطح تماس معادل h_max/5بدست آمد که مقدار ، 230 میکرومتر است. در شبیه سازی تزریق هیدروژل، اندازه ضخامت سطح تماس terpf.ep_default/5.65 حاصل شد. terpf.ep_default ضخامت سطح تماس و معادل 631 میکرومتر است.

چکیده چکیده
عنوان تحقیق: در سال­های اخیر چاپگرهای بر پایه تونر به جهت کاربری آسان، صرفه اقتصادی، سرعت و کیفیت بالا کاربردهای فراوانی یافته­اند. ازاین‌رو تلاش­های زیادی جهت تولید تونر با روش‌های متفاوتی ازجمله پلیمریزاسیون سوسپانسیونی و تجمع امولسیونی صورت گرفته است اما در تمامی این روش­ها علی‌رغم خواص رنگی و اندازه ذرات مطلوب، درصد تبدیل واکنش کم می­باشد.
هدف تحقیق: در مطالعه جاری از روش پلیمریزاسیون امولسیونی درجا بر پایه‌ مونومرهای استایرن و بوتیل اکریلات در حضور دوده برای تولید تونر با درصد تبدیل بالای 75% استفاده شده است. در این راستا تأثیر دمای واکنش پلیمریزاسیون و سرعت همزن بر درصد تبدیل در زمان­­های مختلف، اندازه‎ و توزیع اندازه ذرات، خواص حرارتی و رنگی محصول نهایی بررسی شد. آزمون رنگ­سنجی برای بررسی خواص رنگی انجام شد. همچنین ریزساختار تونرهای سنتزشده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی ارزیابی شد.
نتایج اصلی: نتایج بیانگر این است که روش پلیمریزاسیون امولسیونی درجا ضمن دارا بودن درصد تبدیل مطلوب واکنش در محدوده 75-90%، به‌خوبی قادر است خواص رنگی و توزیع اندازه ذرات مناسب را برای تونر ایجاد کند. تمامی تونرهای تولیدشده توزیع اندازه ذرات باریک و شکلی کروی داشتند که دمای واکنش و سرعت همزن بر آن بی‌تأثیر بوده است. با افزایش دمای پلیمریزاسیون از ℃70 به ℃80، درصد تبدیل بالاتری حاصل شده ولی افزایش سرعت همزن تأثیر دوگانه­ای بر درصد تبدیل داشته است. با افزایش دما به ℃90، چسبندگی ذرات کروی به یکدیگر مشاهده شد. افزودن یک‌باره مونومرها به محیط واکنش و استفاده از فرایند ناپیوسته (batch process) سبب مشاهده دو دمای انتقال شیشه­ای شد. این نوع شیوه سنتز تونر می­تواند راهنمایی برای پژوهش­های آینده جهت تولید تونر با بالاترین درصد تبدیل باشد.

چکیده سنتز نانو ذرات به صورت درجا به خاطر اثرگذاری بیشتر بر سازوکارهای تولید (مانند کاهش گرانروی نفت)، توزیع یکنواخت نانو ذرات در سیالات مخزن، عدم کاهش تراوایی سازند به خاطر عدم تزریق نانو سیال به مخزن و همچنین صرفه اقتصادی از اهمیت بیشتری نسبت به دیگر روش‌های سنتز نانو ذرات برای استفاده در فرایندهای ازدیاد برداشت نفت برخوردار است. در این مطالعه اثر نانو ذرات سریم اکسید سنتز شده به‌صورت درجا در دمای پایین بر روی ضریب برداشت نفت مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور سیال پایه آب برای پخش شدن نانو ذرات سنتز شده در نظر گرفته شد. همچنین به منظور بررسی اثر غلظت نانو ذرات در سیال پایه بر روی ضریب برداشت نهایی نفت، نانو سیال‌ها با غلظت­های 01/0، 1/0، 25/0 و 5/0 درصد وزنی تهیه شدند. در نهایت، نانو سیال­های تهیه شده با نرخ تزریق 07/0 میلی‌لیتر در ساعت تا یک حجم منافذ به درون میکرومدل تزریق شد و میزان برداشت نفت و نحوه حرکت سیال درون محیط متخلخل مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان دادند که نانو ذرات سنتز شده در این پژوهش، کارایی مناسبی برای افزایش ضریب برداشت از مخازن نفتی دارند. حضور اندک این نانو ذرات (غلظت 01/0 درصد وزنی)، باعث افزایش چشمگیر ضریب برداشت نفت (حدود 7%) در مقایسه با تزریق آب به تنهایی است. همچنین، با افزایش غلظت نانو ذرات در سیال پایه، ضریب برداشت نفت هم افزایش یافت. به‌طوری‌که برای نانو سیال‌های با غلظت 01/0، 1/0، 25/0 و 5/0 درصد وزنی ضریب برداشت نفت به ترتیب برابر 25%، 38%، 43% و 45% شد. اما با افزایش غلظت نانو ذرات در سیال پایه، از یک مقدار بهینه به بعد احتمال رسوب ذرات درون میکرومدل افزایش یافت، اثر نانو ذرات بر تغییر خواص هیدرودینامیکی سیال تزریقی و مکانیسم‌های بهبود برداشت نفت کاهش یافت و لذا کارایی این نانو ذرات نیز کم شد.

چکیده خلاصه
موضوع تحقیق: سرعت کند تخریب زیستی پسماندهای پلاستیکها، به خصوص انواع مختلف پلی‌اتیلن منجر به مشکلات بسیاری برای محیط زیست می‌شود. برای کاهش این معضلات، پرواکسیدانت‌ها به عنوان یک افزودنی به پلی‌اتیلن اضافه می‌شوند تا با تخریب نوری آن تخریب زیستی را تسریع کنند. در کنار پرو اکسیدانت‌ها، به نظر می‌رسد که فتوکاتالیست‌ها نیز می‌توانند بر روی تخریب نوری پلی‌اتیلن اثرگذار باشند که هدف این مطالعه نیز بررسی همین ایده است.
روش تحقیق: به منظور تسریع در تخریب کامپوزیت‌های LDPE با سلنید کادمیوم (CdSe) و فسفات‌تری نقره (Ag₃PO₄) به‌عنوان فتوکاتالیست و استئارات منگنز به‌عنوان پرو اکسیدانت از طریق اختلاط مذاب تهیه شدند و بصورت فیلم درآمدند . نمونه‌ها با نور مرئی و فرابنفش تحت تابش قرار گرفتند. آزمون‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آزمون حرارتی-‌ ‌مکانیکی-‌ دینامیکی (DMTA)، کالریمتری روبشی-‌‌تفاضلی (DSC) ، اندازه‌گیری‌های گرانروی‌سنجی و آزمون طیف سنجی مادن قرمز (FTIR) برای بررسی ریزساختار فیلم‌ها مورد استفاده قرار گرفتند.
یافته‌های تحقیق: طیف‌هایFTIR نشاندهنده افزایش قابل توجه در شاخص‌ کربونیل و شاخص وینیل برای نمونه‌های دارای فتوکاتالیست بودند. همچنین تصاویر SEM مربوط به این نمونه‌ها مؤید تخریب نوری بیشتر و همگون‌تر برای این نمونه‌ها نسبت به نمونه‌های بدون فتوکاتالیست بودند. آزمون‌های دینامیکی-مکانیکی- حرارتی نیز نشان داد که نمونه‌های پلی‌اتیلنی بدون افزودنی دارای مدول بالاتری نسبت به نمونه‌های دیگر بودند. هر چند به دلیل خواص هسته زایی ذرات فتوکاتالیست، بلورینگی آنها افزایش داشت. گرانروی نمونه‌های دارای فتوکاتالیست و پرواکسیدانت نسبت به پلی‌اتیلن خالص دچار کاهش شدید شد که نتایج مدلسازی نشان داد که این کاهش به دلیل تخریب زنجیره‌ها و کاهش جرم مولکولی آنها رخ داده است. در کل نتایج آزمون‌ها نشان داد که‌ترکیب فتوکاتالیست‌ها با پرو اکسیدانت‌ها اثر هم افزایی بر تخریب نوری LDPE دارد و روند تخریب آن را بسیار بیشتر از زمانی که فقط از پرواکسیدانت به تنهایی استفاده شود، تسریع می‌کند.

چکیده موضوع تحقیق: روش گرمایش الکترومغناطیس یکی از روش‌های نوین ارتقا و ازدیاد برداشت نفت سنگین است. در این روش انرژی امواج الکترومغناطیس صرف افزایش دما، شکست ترکیبات سنگین، کاهش گرانروی، ارتقا و ازدیاد برداشت نفت خواهد شد.
روش تحقیق: در این پژوهش نانو ذرات اکسید آهن مغناطیسی (Fe₃O₄) به روش هم‌رسوبی سنتزشده و کارایی این نانو ذرات در فرآیند گرمایش الکترومغناطیس و ارتقا موردبررسی قرار گرفت. همچنین مقایسه‌ای بین اثر این نانو ذرات در فرآیند گرمایش الکترومغناطیس و کربن فعال صورت گرفت. در این فرآیند نمونه‌های نفت خام حاوی 1/0 درصد نانو ذرات Fe₃O₄ و یا کربن فعال، در بازه زمانی صفر تا 8 دقیقه تحت تابش امواج ماکروویو (فرکانس 54/2 گیگاهرتز و توان 400 وات) قرارگرفته و تغییرات دما و گرانروی نمونه‌ها موردبررسی قرار گرفت.
نتایج تحقیق: نتایج نشان داد تابش امواج الکترومغناطیس (ماکروویو) سبب افزایش دمای نمونه‌ها خواهد شد. دمای نمونه نفت خام، نفت خام به همراه 0.1 درصد کربن فعال، نفت خام به همراه 0.1 درصد نانو ذرات Fe₃O₄ تحت تابش امواج به مدت 8 دقیقه به ترتیب از دمای محیط تا 70، 82 و C°90 افزایش یافت. همچنین در شرایطی که نمونه‌ها به مدت 4 دقیقه تحت تابش امواج بودند، بیشترین کاهش گرانروی گزارش شد. گرانروی نمونه نفت خام (قبل از فرآیند)، نفت خام به همراه کربن فعال و نفت خام به همراه نانو ذرات Fe₃O₄ تحت تابش امواج به مدت 4 دقیقه به ترتیب از mP.a 295 تا 261، 254 و mP.a 223 کاهش یافت. به عبارتی گرانروی نمونه‌ها تحت تابش امواج به مدت ۴ دقیقه برای نمونه نفت خام، نفت خام به همراه کربن فعال، نفت خام به همراه نانو ذرات Fe₃O₄ به ترتیب 5/11، 9/13و 4/24 درصد کاهش داشته و نانو ذرات Fe₃O₄ بیشترین کارایی را در افزایش دما و کاهش گرانروی داشتند.

چکیده از جمله نگرانی­های صنعت فولاد، مدیریت پسماندهای حاصل از آن است، که از نظر محیط زیستی و اقتصادی اهمیت بسیار دارد. غبار کوره قوس الکتریکی پسماندی است، که تاکنون از روش­های هیدرومتالورژی، پیرومتالورژی و تثبیت برای مدیریت آن استفاده شد. در این پژوهش از فروشویی زیستی به­عنوان روشی مقرون به­صرفه و دوست­دار محیط زیست برای بازیابی منگنز از غبار کوره قوس الکتریکی ریخته­گری فولاد طبرستان استفاده شد. فرآیند فروشویی زیستی با استفاده از محیط کشت مستعمل حاصل از مخمر یاروویا لیپولیتیکا IBRC-M30168 انجام شد. برای بررسی اثر pH اولیه و غلظت گلیسرول خام موجود در محیط کشت، چهار محیط کشت با pH اولیه 5/5 و 7 و غلظت گلیسرول خام g/l 80 و g/l 100 در دمای ᵒC 30 و دور rpm 140 تهیه شدند. پس از 9 روز با استفاده از سانتریفیوژ مخمر از متابولیت­های تولیدی جدا شد. آزمون LC-MS نشان داد اسیدهای آلی سیتریک، مالیک و سوکسینیک در محیط حضور دارند. بیشترین مقدار اسیدهای آلی ترشح شده در محیط کشت به­ترتیب ppm 79600، ppm 28100 و ppm 1000 اسیدهای سیتریک، مالیک و سوکسینیک بدست آمد.از محیط کشت بدون مخمر برای فروشویی زیستی به روش محیط کشت مستعمل در حضور چگالی توده g/l 10، طی 3، 6 و 9 روز در دمای ᵒC 60 و دور rpm 140 استفاده شد. نتایج نشان دادند بیشترین میزان بازیابی مربوط به محیط کشت مستعمل با غلظت g/l 80 گلیسرول خام و pH اولیه 5/5 بود، که منجر به بازیابی 5/58 % منگنز موجود در غبار را در حضور چگالی توده g/l 10 طی 3 روز شد. مقایسه انجام شده بین نمودار FTIR غبار کوره قوس الکتریکی و باقیمانده حاصل از فروشویی زیستی نشان داد، پیوندهای C=C و O-H به باقیمانده فروشویی زیستی اضافه شده است، که نشان­دهنده تغییرات ساختاری در باقیمانده فروشویی زیستی است. همچنین این نمودار نشان می­دهد، شدت قله مربوط به سولفات آهن در نمونه پس از فروشویی زیستی افزایش داشته است، که می­تواند مربوط به تشکیل رسوب این فلز باشد.

چکیده هدف: حذف فلزات سنگین آب شرب از چالش های بزرگ صنعت آب و فاضلاب محسوب می گردد. بدین منظور کاربرد روشهایی نظیر استخراج فاز جامد و به دنبال آن بکارگیری جاذب های انتخاب گزین یونهای فلزی در این روش از موضوعات حائز اهمیت بالا در صنعت آب و فاضلاب محسوب می گردد.
روش: در این تحقیق، به منظور حذف فلز سنگین آلاینده و سمی کادمیوم از آب در صنعت تصفیه آب، نانو ذرات Fe₃O₄ با قطر 10 نانومتر سنتز شده است. برای مقاوم سازی این نانو ذرات به خوردگی و عوامل فرسایشی محیط، با پوسته سیلیکا پوشش داده شده است و سپس با هدف حذف یونهای کادمیوم از محلول‌های آبی سطح نانو ذرات Fe₃O₄@SiO₂ با مولکول­های 1و4-دی هیدروکسی آنتراکوئینون اصلاح شده است. با مشخصه یابی نانو ذرات سنتز شده، کارآیی این نانو ذرات در جداسازی یون‌های کادمیوم محلول در آب مورد ارزیابی قرار گرفته است. نانو ذرات مغناطیسی سنتز شده و عامل دار شده دارای سطح موثر m²/g 378 با رنگ سیاه و مورفولوژی کروی هستند. آثار پارامترهای میزان نانو جاذب ، pH محلول، غلظتهای متفاوت محلول و زمان آزمایش در حذف یو­ن­های کادمیوم دو ظرفیتی ارزیابی شد.
نتایج: بر اساس نتایج، مقادیر بهینه برای فرایند جذب در 7 = pHو با بکارگیری mg 18 جاذب در ml 50 محلول کادمیوم با غلظت اولیه mmol/L 35/0 منجر به حذف یون کادمیوم با ماکزیمم جذب 9۲% در دمای محیط در مدت زمان ۳۵دقیقه بدست آمد. همچنین قابلیت بازیافت و استفاده مجدد Fe₃O₄@SiO₂-DAQ در فرآیند جذب-واجذب یون کادمیوم با بکارگیری آهن ربای مغناطیسی مورد بررسی قرار گرفت که نتایج مؤید آن است که این نانوکامپوزیت سنتزی یک جاذب مؤثر با عملکرد عالی به منظور حذف یون کادمیوم دو ظرفیتی از محلول­های آبی است.

چکیده موضوع تحقیق: استفاده از امواج ماکروویو و فراصوت روش نوینی در صنعت نفت است که تاکنون برای مقاصد مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. مولکول‌های نفت به دلیل داشتن عناصر قطبی همانند اکسیژن، نیتروژن و گوگرد تحت تأثیر میدان الکتریکی امواج ماکروویو قرار گرفته و با ایجاد ممان دوقطبی نقاط گرمی را به وجود می‌آورند که هم دمای نفت را افزایش داده و هم ترکیبات سنگین همانند آسفالتین را می‌شکند. امواج فراصوت نیروهای بین‌مولکولی را با ایجاد حباب‌های کوچک و ترکیدن آن‌ها از بین می‌برند. هم‌چنین ترکیدن حباب‌ها سبب شکستن مولکول‌های سنگین همانند آسفالتین می‌شود.
روش تحقیق: در این تحقیق نفت خام تحت تابش امواج ماکروویو و فراصوت قرار گرفته و تغییرات خواص آن مورد بررسی قرار گرفته است. هم‌چنین تأثیر تغییر پارامترهایی همانند توان و زمان بر خواص نفت خام بررسی شده است. تغییرات گرانروی و API می‌تواند نشان دهنده میزان شکست مولکول‌های سنگین همانند آسفالتین و ارتقا نفت خام باشد.
نتایج اصلی: استفاده از امواج ماکروویو و فراصوت به ترتیب سبب کاهش 4/12 و 6 درصدی گرانروی نفت خام و افزایش 8/2 و 2/1 درجهAPI می‌شود. هم‌چنین کاهش میزان آسفالتین در اثر اعمال امواج ماکروویو و فراصوت به ترتیب 3/9 و3/4 درصد است که نشان دهنده شکسته شدن این ترکیبات و تبدیل به ترکیبات سبک‌تر و در نتیجه ارتقا نفت خام می‌شود. در آزمون طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) افزایش درصد وزنی کربن و کاهش عناصری همانند اکسیژن و گوگرد تأییدکننده این موضوع است. بررسی ساختار نفت خام تحت تابش امواج ماکروویو و فراصوت نشان دهنده این است که امواج ماکروویو علاوه بر تأثیر بر هیدروکربن‌های راست زنجیر باعث کاهش ترکیبات آروماتیک نیز شده‌اند، اما امواج فراصوت بیشتر بر ساختار هیدروکربن‌های راست زنجیر تأثیر گذاشته‌اند.

چکیده موضوع تحقیق: عدم تعادل میان عرضه و تقاضا یکی از موانع اصلی در فرایند جایگزین کردن انرژی‌های تجدید پذیر به جای سوخت‌های فسیلی است. ذخیره سازی زیرزمینی گاز هیدروژن بدست آمده از منابع تجدید پذیر، روشی مناسب برای ذخیره انرژی حاصل از این منابع است. از طرفی با توجه به آن که در زمان ذخیره زیرزمینی گاز همواره بخشی از آن به عنوان گاز پایه درون مخزن باقی می‌ماند، توصیه می‌شود برای کاهش هزینه‌های عملیاتی این گاز با گازهای ارزان همچون گاز CO₂ و گاز ترش جایگزین شود. اما در این حالت خلوص و ضریب بازیافت هیدروژن برداشت شده از مخزن از جمله عواملی هستند که تحت تاثیر قرار می‌گیرند که امکان کنترل آنها توسط پارامترهای عملیاتی وجود دارد. از این رو در این مطالعه به بررسی آنها پرداخته خواهد شد.
روش تحقیق: در این قسمت ابتدا مدل یک مخزن گازی نیمه تخلیه شده توسط شبیه ساز تجاریCMG ساخته شد و پس از صحت سنجی مدل، از آن به منظور بررسی پارامترهای مورد نظر استفاده شد. برای این امر پس از تخلیه‌ی 50% مخزن، به مدت یک سال گاز پایه تزریق شده و سپس برای مدت 10 سال ذخیره سازی هیدروژن صورت گرفت. در این پژوهش تاثیر پارامترهای مدت زمان و نرخ تزریق و تولید هیدروژن، مدت زمان تزریق و زمان ماند گاز پایه، استفاده از گاز ترش به عنوان گاز پایه و درصد H₂S موجود در آن بر روی خلوص و ضریب بازیافت هیدروژن مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج اصلی: نتایج بدست آمده نشان داد افزایش نرخ تزریق و تولید هیدروژن باعث افزایش خلوص و ضریب بازیافت آن می‌شود. کاهش دوره تزریق و افزایش دوره برداشت موجب کاهش خلوص و افزایش ضریب بازیافت هیدروژن میشود، مشروط بر اینکه دوره برداشت از دوره تزریق بیشتر نشود. افزایش زمان تزریق گاز پایه و فاصله زمانی بین تزریق و ذخیره‌سازی، به خلوص و بازیافت هیدروژن کمک می‌کند. همچنین، در ترکیب گاز پایه، افزایش سهم H₂S به بالای 70% در ترکیب گاز پایه، خلوص و بازیافت هیدروژن را به ترتیب حدود 2 و 3 درصد کاهش می‌دهد که این امر امکان استفاده از H₂S را به‌عنوان گاز پایه تایید می‌کند.

چکیده جذب سامانه­های پلیمری بر روی سنگ مخازن نفتی با تغییر ترشوندگی سطح، سبب بهبود بازیافت نفت و کاهش تولید آب ناخواسته می­شود. در پژوهش حاضر، رفتار جذب سامانه­های رقیق پلیمری بر پایه پلی­اکریل­آمید سولفونه بر روی سطح ذرات شیشه (به عنوان نمادی از سطح مخازن ماسه سنگی) و همچنین تأثیر این پدیده بر تغییر خواص سطحی این ذرات بررسی شد. نتایج آزمون­های انجام شده نشان داد که سامانه­های شبکه­ای شده پلی­اکریل­آمید سولفونه رقیق، نسبت به محلول پلی­اکریل­آمید سولفونه، جذب کمتری بر روی سطح شیشه دارند. همچنین آزمون­های زاویه تماس نیز نشان داد که تأثیر سامانه­های شبکه­ای شده بر تغییر خواص سطحی ذرات شیشه کمتر از محلول پلی­اکریل­آمید سولفونه است. علاوه بر این، مشخص شد که مدل هم­دمای جذب لانگمویر (Langmuir Isotherm) بهتر از مدل فرندلیش (Freundlich Isotherm) با داده­های آزمایشگاهی جذب سامانه­های تهیه شده تطابق دارد. همچنین بررسی ترمودینامیک جذب نشان داد که جذب این سامانه­ها بر روی سطح شیشه فرایندی خودبه­خودی و گرمازا است.