دانشگاه تربیت مدرسپژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر2588-531610220260723Selective Zn²⁺ removal from aqueous solutions using Fe₃O₄@SiO₂-supported MIPs: Studies on equilibrium, isotherms and kineticsحذف انتخابیZn2+ از محلول‌های آبی با MIPهای پشتیبانی‌شده بر Fe₃O₄@SiO₂: مطالعات تعادل، هم‌دما و سینتیک11629021FAمحسناسماعیل پورگروه پژوهشی شیمی و فرآیند، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایراننیمابهینهگروه شیمی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایرانسحربنی یعقوبگروه شیمی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایرانامیرحسینحقیقتیگروه شیمی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایرانJournal Article20260513Research subject: In this study, Fe₃O₄ nanoparticles were first synthesized through a controlled co-precipitation method. Subsequently, a uniform silica coating was formed on the surface of iron oxide nanoparticles via the Stöber process using tetraethyl orthosilicate (TEOS) as the silica precursor, resulting in core–shell Fe₃O₄@SiO₂ nanoparticles with a stable and well-organized structure. The obtained nanoparticles were then functionalized with a molecularly imprinted polymer (MIP) to produce a targeted and selective adsorbent for the removal of zinc ions (Zn²⁺) from aqueous solutions. The concentration of Zn²⁺ ions was determined using Inductively Coupled Plasma (ICP) analysis.Research approach: To comprehensively investigate the physical, chemical, and structural characteristics of the synthesized nanoadsorbent, various analytical techniques were employed, including transmission electron microscopy (TEM), field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), dynamic light scattering (DLS), vibrating sample magnetometry (VSM), thermogravimetric analysis (TGA), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), X-ray diffraction (XRD) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR).Main results: The characterization results confirmed the formation of a coherent structure with uniform particle size distribution, good thermal stability and successful incorporation of active functional groups on the nanoparticle surface. The adsorption performance of the nanoadsorbent for Zn²⁺ ions was evaluated by studying the effects of various operational parameters, including adsorbent dosage, contact time, pH and initial metal ion concentration. Optimized results revealed that under the conditions of an adsorbent dosage of 16 mg, pH=7, an initial concentration of 0.45 mmol L⁻¹, a solution volume of 50 mL, and a contact time of 21 min, the removal efficiency of Zn²⁺ ions reached 96%, indicating the high performance of the adsorbent (107.55 mg/g). Also, isotherm studies demonstrated that the adsorption process followed the Langmuir model, suggesting a monolayer adsorption mechanism. Furthermore, kinetic analysis showed that the experimental data fitted the pseudo-second-order model, confirming that chemisorption was the dominant rate-controlling mechanism. In addition, the synthesized nanoadsorbent exhibited excellent magnetic separability, allowing for easy recovery from the aqueous solution. It also demonstrated high reusability over multiple adsorption-desorption cycles without significant loss in its adsorption performance. Therefore, the designed adsorbent can be considered a stable, efficient, and environmentally friendly system, offering a promising approach for the effective treatment of industrial wastewater containing heavy metal ions.موضوع تحقیق: در این پژوهش، در گام نخست نانوذرات Fe₃O₄ با بهره‌گیری از روش هم‌رسوبی کنترل‌شده سنتز شد. سپس با استفاده از روش اشتوبر و حضور تترااتیل‌ارتوسیلیکات (TEOS) به‌عنوان منبع سیلیکا، پوششی یکنواخت بر سطح نانوذرات اکسیدآهن ایجاد و بدین‌ترتیب، نانوذرات هسته–پوسته Fe₃O₄@SiO₂ با ساختاری پایدار و منظم تهیه شد. پس از آن، سطح نانوذرات حاصل با پلیمر نقش‌گذاری مولکولی (MIP) عامل‌دار شد تا جاذبی هدفمند و انتخاب‌پذیر برای حذف یون‌های روی (Zn²⁺) از محلول‌های آبی حاصل شود. غلظت یون‌های باقی‌مانده در محلول با استفاده از دستگاه پلاسمای جفت‌شده القایی (ICP) تعیین شد.روش تحقیق: به‌منظور بررسی دقیق ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و ساختاری نانوجاذب سنتزی، آزمون‌های مختلفی شامل میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM)، توزیع اندازه ذرات (DLS)، مغناطیس‌سنج نمونه ارتعاشی (VSM)، آزمون گرماوزنی (TGA)، پراش انرژی پرتو ایکس (EDX)، پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR) مورد استفاده قرار گرفت.نتایج اصلی: نتایج این آزمون‌ها بیانگر ساختار منسجم، اندازه یکنواخت ذرات، پایداری حرارتی مناسب و حضور موفق گروه‌های عاملی فعال بر سطح نانوذرات است. عملکرد جذب نانوجاذب در حذف یون‌های Zn²⁺ با بررسی تأثیر عوامل مختلفی از جمله مقدار جاذب، زمان تماس، pH محلول و غلظت اولیه یون فلزی مورد ارزیابی قرار گرفت. براساس نتایج بهینه شده، در شرایط مقدار جاذب 16 میلی‌گرم، 7=pH، غلظت اولیه mmol/L 0.45، حجم محلول 50 میلی‌لیتر و زمان تماس 21 دقیقه، میزان حذف یون‌های روی به 96% رسید که نشان‌دهنده کارایی بالای جاذب است (mg/g107.55). مطالعات هم‌دمایی نشان داد که فرایند جذب از مدل لانگمویر پیروی می‌کند و ماهیت آن تک‌لایه‌ای است. همچنین، بررسی سینتیکی فرایند جذب نشان داد داده‌های تجربی با مدل شبه مرتبه دوم انطباق بالایی دارند که این موضوع بیانگر غالب‌بودن سازوکار جذب شیمیایی در مرحله تعیین‌کننده سرعت واکنش است. علاوه بر این، نانوجاذب سنتزی قابلیت جداسازی مغناطیسی آسان و استفاده مجدد در چندین چرخه متوالی جذب–واجذب را بدون کاهش محسوس در عملکرد جذبی حفظ می‌کند. بدین‌ترتیب، جاذب طراحی‌شده به‌عنوان سامانه‌ای پایدار، کارآمد و دوستدار محیط‌زیست، گزینه‌ای امیدبخش برای تصفیه مؤثر پساب‌های صنعتی حاوی یون‌های فلزات سنگین به‌شمار می‌رود.https://arcpe.modares.ac.ir/article_29021_4a850ecfb32efa4f6e894ed5b631d445.pdfدانشگاه تربیت مدرسپژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر2588-531610220260723Modeling and Techno-Economic Assessment of Standalone and Hybrid Reverse Osmosis and Multi-Effect Distillation Desalination Systemsمدل‌سازی و ارزیابی فنی-اقتصادی سامانه‌های نمک‌زدایی منفرد و ترکیبی اسمز معکوس و تقطیر چندمرحله‌ای173829161FAمحمدنورمحمددانشگاه تربیت مدرسسجادجلالیدانشگاه شیرازمحمدفخرالاسلامدانشگاه تربیت مدرسJournal Article20250818Research subject: The scarcity of freshwater resources and the rapid growth of population have made the development and deployment of efficient desalination technologies an undeniable necessity for securing reliable supplies of drinking and industrial water. In this regard, the present study focuses on the modeling, validation, and techno-economic assessment of two widely applied technologies, reverse osmosis (RO) and multi-effect distillation (MED), as well as their integration in standalone and hybrid configurations.Research approach: In the modeling stage, the key components of each process, including pumps, pressure exchangers, pretreatment units, and main desalination modules, were simulated with high accuracy using established mathematical correlations. Calibration and validation were carried out with the aid of WAVE software and field data from existing industrial plants, ensuring consistency between simulation results and practical operation. Four configurations, including RO, MED, RO-MED, and MED-RO, were investigated under identical feedwater conditions (50,000 m³/day, salinity of 30,000 mg/L) and defined operational constraints. The evaluation criteria included product water quality, recovery ratio, electrical and thermal energy consumption, and specific water production cost.Main results: The results showed that, among the four standalone and hybrid RO and MED scenarios, the standalone RO system had the lowest levelized cost of water at 0.386 USD/m³, making it the most economical option. Its cost was about 38%, 19%, and 58% lower than MED, RO-MED, and MED-RO, respectively. In contrast, the product water quality of RO was 93%, 42%, and 47% lower than these alternatives. Sensitivity analysis revealed that increasing electricity price raised the cost of standalone RO by up to 78%, while higher fuel cost increased the MED cost by 85%. Moreover, variation in the interest rate had the strongest impact on MED-RO, raising its cost by up to 40%. In addition, the RO-MED hybrid configuration proved to be an economical alternative compared with other options, while ensuring higher water quality. These findings highlight that the optimal choice of technology strongly depends on local conditions such as energy price, availability of waste heat, and required product quality.موضوع تحقیق: کمبود منابع آب شیرین و رشد شتابان جمعیت، توسعه و به‌کارگیری فناوری‌های نمک‌زدایی کارآمد را به ضرورتی انکارناپذیر برای تأمین پایدار آب شرب و صنعتی تبدیل کرده است. در این راستا، پژوهش حاضر به مدل‌سازی، اعتبارسنجی و ارزیابی فنی–اقتصادی دو فناوری پرکاربرد اسمز معکوس (RO) و تقطیر چندمرحله‌ای (MED) و همچنین ترکیب آن‌ها در قالب گزینه‌های منفرد و ترکیبی می‌پردازد.روش تحقیق: در بخش مدل‌سازی، اجزای کلیدی هر فرایند شامل پمپ‌ها، مبدل‌های فشاری، واحدهای پیش‌تصفیه و بخش‌های اصلی نمک‌زدایی با دقت بالا و بر اساس روابط ریاضی معتبر شبیه‌سازی شده‌اند. داده‌های نرم‌افزار WAVE و اطلاعات میدانی واحدهای صنعتی موجود برای کالیبره کردن و اعتبارسنجی مدل‌ها به کار رفته تا نتایج حاصل از شبیه‌سازی به شرایط واقعی نزدیک شود. چهار پیکربندی مختلف شامل RO، MED، RO-MED و MED-RO تحت شرایط خوراک یکسان (۵۰,۰۰۰ مترمکعب در روز، شوری ۳۰,۰۰۰ بخش در میلیون) و محدودیت‌های عملیاتی مشخص مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. شاخص‌های ارزیابی شامل کیفیت محصول نهایی، میزان بازیابی آب، مصرف انرژی الکتریکی و حرارتی و هزینه ویژه تولید آب بودند.نتایج اصلی: نتایج نشان داد که در مقایسه چهار گزینه منفرد و ترکیبی RO و MED، سامانه RO منفرد با هزینه ویژه آب 0.386 دلار بر مترمکعب اقتصادی‌ترین گزینه بود و نسبت به MED، RO-MED و MED-RO به‌ترتیب ۳۸ درصد، ۱۹ درصد و ۵۸ درصد هزینه کمتری داشت. در مقابل، کیفیت آب تولیدی آن به‌ترتیب ۹۳ درصد، ۴۲ درصد و ۴۷ درصد پایین‌تر بود. تحلیل حساسیت نیز نشان داد که افزایش قیمت برق هزینه RO منفرد را تا ۷۸ درصد افزایش می‌دهد، درحالی‌که افزایش هزینه سوخت در MED رشد هزینه‌ای تا ۸۵ درصد ایجاد می‌کند. همچنین، تغییر نرخ بهره بیشترین اثر را بر MED-RO داشت و هزینه آن را تا ۴۰ درصد افزایش داد. علاوه بر موارد فوق سامانه ترکیبی RO-MED گزینه‌ای اقتصادی در برابر گزینه‌های موجود و درعین‌حال تضمین‌کننده آب باکیفیت است. این نتایج تأکید می‌کند که انتخاب فناوری بهینه وابسته به شرایط محلی از جمله قیمت انرژی، دسترسی به گرمای اتلافی و الزامات کیفی محصول است.https://arcpe.modares.ac.ir/article_29161_57ce3ab1eef06f086b6a473e3bb669e4.pdfدانشگاه تربیت مدرسپژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر2588-531610220260723Synthesis of Poly(3-(methacryloyloxy)propyltris(trimethyl-siloxy) silane-co-2-hydroxyethyl methacrylate) Copolymers for Extended Release of Diclofenac Sodiumسنتز کوپلیمرهای پلی(3-(متاکریلویلوکسی)پروپیل‌تریس(تری‌متیل-سیلوکسی) سیلان-2-هیدروکسی اتیل متاکریلات) برای رهایش کنترل‌شده دیکلوفناک سدیم394829163FAحکیمهقلعهگروه مهندسی پلیمر، دانشکده علوم و فناوری‌های بین رشته‌ای، دانشگاه بناب، بناب، ایران0000-0001-6912-2397مهدیهصدقیگروه مهندسی پلیمر، دانشکده علوم و فناوری‌های بین رشته‌ای، دانشگاه بناب، بناب، ایرانسیناحاجی بابازادهگروه مهندسی پلیمر، دانشکده علوم و فناوری‌های بین رشته‌ای، دانشگاه بناب، بناب، ایرانJournal Article20260509Research subject: Contact lens-based drug delivery is expected to be more efficient due to sustained release of drug and increased residence time in the tear film. In particular, hydrogel has been applied in contact lenses due to impressive function such as biocompatibility, wettability and optical transparency. Nevertheless, hydrogel lenses suffer from low oxygen permeability. To reduce the shortage of oxygen supply, the silicone-based polymers were used to improve the oxygen permeability. Vitamin E as a diffusion barrier could be introduced into silicone hydrogel contact lenses to extend drug release due to its lipophilic barrier.Research approach: In this research, poly(3-(methacryloyloxy)propyltris(trimethyl-siloxy) silane-co-2-hydroxyethyl methacrylate) (poly(TRIS-co-HEMA)) copolymers were synthesized in order to evaluate the potential of these copolymers to be used as contact lens materials. The obtained copolymers were characterized using Fourier transform infrared spectroscopy, transmittance analysis, contact angle measurement and water content. The vitamin E was incorporated into copolymer films and the effect of vitamin E loading on extended drug delivery for diclofenac sodium were examined.Main results: The equilibrium water content (EWC) of the synthesized poly(TRIS-co-HEMA) copolymers were proportional to the hydrophilic PHEMA content. The maximum value of surface hydrophilicity was 56.4°, corresponding to an equilibrium water content of 39%. Poly(TRIS-co-HEMA) films exhibited high transparency in the visible light wave range. Incorporation of vitamin E did not have significant impact on the wettability, EWC and transparency of the copolymer films. The results showed that with vitamin E loading in the copolymer film, the diclofenac release time could be increased to 90 h, which was a 3 fold increase compared to the diclofenac release duration by copolymer film without vitamin E loading. The vitamin E loaded poly(TRIS1-co-HEMA8) copolymer films could be very useful vehicles for extended drug delivery of diclofenac.موضوع تحقیق: سامانه‌های دارورسانی بر پایه‌ی لنزهای تماسی به‌دلیل رهایش کنترل‌شده دارو و افزایش مدت زمان ماندگاری دارو در اشک چشم، از اهمیت بالایی برخوردار هستند. هیدروژل‌های رایج به‌دلیل عملکرد مؤثر مانند زیست‌سازگاری، آب‌دوستی، میزان جذب آب بالا و شفافیت نوری در ساخت لنزهای تماسی به کار گرفته شده‌اند. بااین‌وجود، لنزهای هیدروژلی مرسوم از نفوذپذیری کم نسبت به اکسیژن رنج می‌برند. برای کاهش کمبود اکسیژن، از پلیمرهای بر پایه‌ی سیلیکون برای بهبود نفوذپذیری اکسیژن استفاده می‌شود. ویتامین E به‌عنوان مانع نفوذ می‌تواند به بستر لنزهای تماسی هیدروژلی اضافه شود تا زمان آزادسازی دارو را افزایش داده و میزان داروی آزادشده را کنترل کند.روش تحقیق: در این تحقیق، کوپلیمرهای پلی(3-(متاکریلویلوکسی)پروپیل‌تریس(تری‌متیل-سیلوکسی) سیلان-2-هیدروکسی اتیل متاکریلات) (Poly(TRIS-HEMA)) در نسبت‌های مختلف از مونومرهای آب‌دوست به آب‌گریز سنتز شده است. ساختار کوپلیمرهای تهیه‌شده بااستفاده از طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه شناسایی شده است. برای ارزیابی عملکرد کوپلیمرهای تهیه‌شده برای استفاده در ساخت لنزهای تماسی، میزان جذب آب، آب‌دوستی سطح و خواص نوری اندازه‌گیری شده است. ویتامین E در بستر پوشش‌های پلیمری گنجانده شده و تأثیر آن در رهایش کنترل‌شده داروی دیکلوفناک سدیم مورد بررسی قرار گرفته است.نتایج اصلی: میزان جذب آب تعادلی (EWC) کوپلیمرهای Poly(TRIS-HEMA) سنتزشده، با مقدار بخش آب‌دوست PHEMA موجود در ساختار کوپلیمر متناسب است. حداکثر مقدار آب‌دوستی سطح °56.4 است که مربوط به پوشش کوپلیمری با میزان جذب آب تعادلی برابر با 39٪ است. کوپلیمرهای سنتزشده میزان عبوردهی نور مناسب برای کاربرد در تهیه بستر لنزهای تماسی را دارا هستند. گنجاندن ویتامین E در پوشش پلیمری، تأثیر قابل‌توجهی بر خواص پوشش‌های پلیمری مانند میزان آب‌دوستی، جذب آب تعادلی و شفافیت نوری نداشته است. نتایج نشان داد که با گنجاندن ویتامین E در پوشش کوپلیمری، زمان آزادسازی دیکلوفناک سدیم می‌تواند تا 90 ساعت افزایش یابد که در مقایسه با مدت زمان آزادسازی دیکلوفناک سدیم توسط فیلم کوپلیمر بدون ویتامین E، 3 برابر افزایش یافته است. بنابراین، فیلم‌های کوپلیمری Poly(TRIS-HEMA) حاوی ویتامین E می‌توانند به‌عنوان زیست‌مواد مناسب برای کاربرد در ساخت لنزهای تماسی با هدف رهایش کنترل‌شده داروی دیکلوفناک سدیم به‌کار گرفته شوند.https://arcpe.modares.ac.ir/article_29163_988e17b060ece118107df1a54e5cb125.pdfدانشگاه تربیت مدرسپژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر2588-531610220260723Self-Cleaning Solar Evaporation System Based on Engineered Wood for Sustainable Desalinationسامانه تبخیر خودتمیزشونده خورشیدی بر پایه چوب مهندسی‌شده برای نمک‌زدایی پایدار495729182FAبهزادنقدیگروه مهندسی فرآیند، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس0009-0001-9494-9078فریدمحجوبگروه مهندسی فرآیند، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرسفرزانهعربپور رق آبادیگروه مهندسی فرآیند، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرسJournal Article20260110Research subject: Solar desalination based on interfacial evaporation has emerged as a promising strategy for mitigating global freshwater shortages due to its high solar-to-vapor conversion efficiency, low environmental footprint, and suitability for remote or off-grid deployment. However, salt accumulation at the evaporation interface, particularly from highly soluble species, significantly reduces vapor generation and undermines long-term system stability. Therefore, developing self-cleaning structures capable of maintaining continuous water transport while preventing salt crystallization is essential for practical field operation.Research approach: This study develops a self-cleaning solar evaporator based on engineered sycamore wood and systematically evaluates its desalination performance. For this purpose, four systems are designed and fabricated, including a reference sample without artificial channels and three systems incorporating vertical channels with diameters of 1.0, 1.5, and 2.0 mm, which are evaluated under controlled one-sun irradiation using NaCl solutions representative of seawater (3.5 wt.%) and highly saline water (20 wt.%). Water transport behavior, ion migration mechanisms, and condensate quality are assessed through continuous evaporation experiments and ion concentration analyses for Na⁺, Mg²⁺, K⁺, and Ca²⁺. Additionally, operational stability is examined through multi-cycle repeatability tests.Main results: The WSE-1.5 device exhibits the highest steady evaporation rates, achieving 2.48 and 2.04 kg.m⁻².h⁻¹ in 3.5 wt.% and 20 wt.% NaCl solutions, respectively. This favorable performance is attributed to the ion exchange between the natural microchannels of the wood, which contain higher concentrations of salt ions, and the drilled millimeter-scale channels with lower concentrations. The difference in hydraulic conductivity between these pathways drives salt migration from the millimeter-scale channels to the microchannels and subsequently into the bulk water. The engineered structure also maintains timely water replenishment at the evaporation surface, ensuring stable vapor production. The condensate quality meets World Health Organization (WHO) and Environmental Protection Agency (EPA) potable water standards, with significantly reduced concentrations of Na⁺, Mg²⁺, K⁺, and Ca²⁺. Repeatability tests confirm that WSE-1.5 retained its performance after 15 cycles with negligible degradation. Overall, the proposed wood-based evaporator offers an efficient, robust, and cost-effective solution for desalinating saline waters in challenging environments.موضوع تحقیق: نمک‌زدایی خورشیدی مبتنی بر تبخیر سطحی به‌دلیل بازده بالای تبدیل انرژی خورشیدی به بخار، اثرات زیست‌محیطی کم و قابلیت استفاده در مناطق دورافتاده، به‌عنوان راهکاری مؤثر برای مقابله با بحران جهانی کمبود آب مطرح است. بااین‌حال، تجمع نمک‌های محلول در سطح تبخیر، به‌ویژه نمک‌های با حلالیت بالا، موجب کاهش نرخ تبخیر و مختل‌شدن عملکرد پایدار سامانه‌های موجود می‌شود. بنابراین توسعه سامانه‌هایی با قابلیت خودتمیزشوندگی و انتقال مؤثر آب برای جلوگیری از رسوب نمک امری ضروری است.روش تحقیق: در این پژوهش، سامانه تبخیر خورشیدی خودتمیزشونده مبتنی بر چوب چنار مهندسی‌شده توسعه داده شده، عملکرد آن در فرایند نمک‌زدایی به‌طور منظم ارزیابی می‌شود. برای این منظور، چهار سامانه شامل یک نمونه مرجع بدون مجاری مصنوعی و سه سامانه با مجاری عمودی به قطر 1، 1.5 و 2 میلی‌متر طراحی، ساخته و تحت تابش کنترل‌شده یک خورشید مورد آزمایش قرار گرفتند. آزمون‌ها با محلول‌های نمکی نماینده آب دریا ( wt.% 3.5) و آب بسیار شور (wt.% 20) انجام می‌گیرد. رفتار انتقال آب، سازوکار مهاجرت نمک و کیفیت آب تقطیرشده با استفاده از سنجش یون‌های Na+، Mg2+، K+ و Ca2+ ارزیابی می‌شود. علاوه‌بر‌این، پایداری عملیاتی سامانه طراحی‌شده از طریق آزمایش‌های تکرارپذیری چندچرخه‌ای بررسی می‌شود.نتایج اصلی: نتایج نشان داد سامانه WSE-1.5 بالاترین نرخ تبخیر پایدار را ارائه داده، به‌طوری که در محلول‌های wt.% NaCl 3.5 و wt.% 20 به‌ترتیب به نرخ تبخیر 2.48 و kg.m-2.h-1 2.04 دست یافته است. این عملکرد خوب به تبادل یونی بین ریز مجاری طبیعی چوب، حاوی غلظت‌های بالاتر یون نمک و مجاری حفرشده در مقیاس میلی‌متری با غلظت‌های پایین‌تر نسبت داده می‌شود؛ به‌طوری که تفاوت در رسانایی هیدرولیکی بین این مسیرها، مهاجرت نمک را از مجاری میلی‌متری به میکرومتری و سپس به توده آب هدایت می‌کند. همچنین ساختار مهندسی‌شده، انتقال پیوسته آب به سطح را تضمین کرده، تولید بخار را حتی در آزمون‌های طولانی‌مدت حفظ می‌کند. آب جمع‌آوری‌شده دارای غلظت یون‌هایی کمتر از حدود مجاز سازمان بهداشت جهانی (WHO) و آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) است. بررسی چرخه‌ای نیز نشان داده که عملکرد سامانه WSE-1.5 پس از 15 چرخه بدون افت محسوس پایدار باقی مانده است. در مجموع، سامانه پیشنهادی راهکاری کارآمد، پایدار و کم‌هزینه برای نمک‌زدایی از آب‌های شور در شرایط محیطی سخت ارائه می‌دهد.https://arcpe.modares.ac.ir/article_29182_55ee5c15eb1a32098c52677a974abcd5.pdfدانشگاه تربیت مدرسپژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر2588-531610220260723Experimental Investigation of Foaming Behavior and Carbon Dioxide Absorption in an MDEA–DAP Blended Systemبررسی تجربی رفتار کف‌زایی و جذب دی‌اکسیدکربن در سامانه مخلوط MDEA-DAP586729244FAرضانوروزیدانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تهران، تهران، ایرانمژگانعباسیانستیتو مهندسی نفت، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تهران، تهران، ایرانسیاوشریاحیدانشکده مهندسی شیمی دانشگاه تهران0000-0002-5160-5582Journal Article20260207Research subject: Foaming is one of the major challenges in natural gas sweetening units, as it can lead to reduced absorption efficiency and serious operational problems. Blended amine solutions have emerged as a promising approach to improve the performance of CO₂ absorption systems. Despite extensive studies on single amine solvents, the foaming behavior and CO₂ absorption performance of blended systems containing methyl diethanolamine (MDEA) and 1,3-diaminopropane (DAP) have not yet been comprehensively investigated. In particular, the mutual effects of these two amines on foaming characteristics and absorption capacity remain insufficiently understood.Research approach: The main objective of this study was to investigate the foaming behavior and CO₂ absorption performance of MDEA–DAP-blended solutions and to determine optimal operating conditions. Blended solutions were prepared at three total amine concentrations (23, 31.5, and 40 wt.%) with three different MDEA-to-DAP ratios. All experiments were conducted at 30 °C. Nitrogen gas was injected into the foaming apparatus at a constant flow rate of 1.5 L/min, and foam volume and foam break time were measured. CO₂ absorption experiments were carried out at a pressure of 620 kPa, and both absorption capacity and absorption kinetics were evaluated for all solvent compositions.Main results: The results indicated that both foaming behavior and absorption performance are strongly dependent on total amine concentration and the MDEA-to-DAP ratio. Due to its tertiary amine structure, MDEA was identified as the primary contributor to foaming. In contrast, DAP, owing to its two primary amine groups, played a key role in enhancing CO₂ absorption capacity at a total concentration of 31.5 wt.% with 5 wt.% DAP, the best balance between reduced foaming and high absorption capacity was achieved, corresponding to a foam volume of 318.45 mL, a foam break time of 6 s, and an absorption capacity of 0.927 mol CO₂ per mol amine. The optimal condition was identified as a blend containing 26.5 wt.% MDEA and 5 wt.% DAP at a total amine concentration of 31.5 wt%, which is recommended for industrial CO₂ absorption applications.موضوع تحقیق: کف‌زایی یکی از چالش‌های عمده در واحدهای شیرین‌سازی گاز طبیعی است که می‌تواند منجر به کاهش بازده جذب و مشکلات عملیاتی جدی شود. محلول‌های مخلوط آمینی رویکردی نوین برای بهبود عملکرد سامانه‌های جذب CO₂ هستند. باوجود مطالعات گسترده بر روی آمین‌های تک‌جزئی، رفتار کف‌زایی و عملکرد جذب CO₂ در سامانه مخلوط متیل دی‌اتانول‌آمین (MDEA) و 3,1-دی‌آمینو پروپان (DAP) هنوز به طور جامع بررسی نشده و تأثیر متقابل این دو آمین بر خصوصیات کف‌زایی و ظرفیت جذب ناشناخته است.روش تحقیق: هدف اصلی این پژوهش، بررسی هم‌زمان خصوصیات کف‌زایی و عملکرد جذب CO₂ در محلول‌های مخلوط MDEA-DAP و تعیین شرایط بهینه است. محلول‌های مخلوط در سه سطح غلظت کل (23، 31.5 و 40 درصد وزنی) با سه نسبت مختلف MDEA به DAP تهیه شدند. آزمایش‌ها در دمای 30 درجه سانتی‌گراد انجام شد. گاز نیتروژن با نرخ جریان ثابت 1.5 لیتر بر دقیقه در دستگاه کف تزریق شد و حجم کف و زمان شکست اندازه‌گیری شدند. همچنین فشار استفاده شده در دستگاه جذب 620 کیلوپاسکال بود و ظرفیت جذب CO₂ و سینتیک جذب برای تمامی ترکیب‌ها ارزیابی شد.نتایج اصلی: نتایج نشان داد که رفتار کف‌زایی و جذب به‌شدت به غلظت کل و نسبت MDEA به DAP وابسته است. MDEA به‌دلیل ساختار آمین درجه سوم، عامل اصلی کف‌زایی است، درحالی‌که DAP به‌دلیل دو گروه آمین اولیه، نقش کلیدی در افزایش ظرفیت جذب ایفا می‌کند. در غلظت کل 31.5 درصد با 5% درصد وزنی DAP، بهترین تعادل بین کاهش کف‌زایی و حفظ ظرفیت جذب بالا حاصل شد؛ حجم کف به 318.45 میلی‌لیتر، زمان شکست به 6 ثانیه و ظرفیت جذب به 0.927 مول دی اکسید کربن بر مول آمین رسید. شرایط بهینه با ترکیب 26.5% درصد وزنی MDEA و5 % درصد وزنی DAPدر غلظت کل31.5% شناسایی شد که برای کاربردهای صنعتی جذب CO₂ توصیه می‌شود.https://arcpe.modares.ac.ir/article_29244_af1870edf5b2de354c2b90d442a299d3.pdfدانشگاه تربیت مدرسپژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر2588-531610220260723Porous Polymer Foams: Simultaneous Adsorption of Organic Pollutants and Heavy Metals from Industrial Wastewaterاسفنج‌های پلیمری متخلخل: جذب هم‌زمان آلاینده‌های آلی و فلزات سنگین از پساب‌های صنعتی689729450FAحمیدرضاعظیمیگروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایرانامیرحسینجوانپرستگروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران.0009-0007-4047-7363Journal Article20260520Industrial effluents generated by chemical, textile, metal-processing, and mining industries contain complex mixtures of diverse pollutants. These contaminants include persistent organic pollutants, recalcitrant organic compounds, and toxic heavy metals. These contaminants, either individually or through synergistic interactions, can adversely affect ecosystems and human health. Their coexistence can enhance wastewater treatment resistance and reduce the effectiveness of conventional processes, including activated sludge, coagulation–flocculation, and adsorption-based treatments. Therefore, developing efficient processes capable of simultaneously removing diverse contaminants remains a major challenge in environmental engineering.Porous polymeric foams have recently attracted considerable attention as multifunctional adsorbent platforms. These materials are attractive due to their interconnected three-dimensional structures, low density, and high specific surface areas. Furthermore, their tunable surface chemistry and potential reusability can significantly enhance adsorption performance. These foams, particularly after surface modification or incorporation of active components, can enable simultaneous and selective removal of organic and inorganic contaminants. Moreover, recyclability and the incorporation of bio-based polymer matrices in some systems offer additional advantages in terms of environmental sustainability. In this review, polymeric foams are classified according to the origin of their polymer matrices (synthetic and bio-based foams) and their functional design strategies, including nanocomposite, smart, polymer–metal, and multilayer architectures. Furthermore, surface modification strategies, including functionalization, nanoparticle incorporation, and smart coating approaches, are discussed to enhance adsorption performance. These strategies aim to improve adsorption capacity, selectivity, and practical applicability in environmental remediation.The primary adsorption mechanisms and the effects of operational parameters on foam performance are also evaluated. Recent studies indicate that modified foams, owing to their enhanced adsorption capacity and potential regeneration capability, may serve as complementary alternatives to conventional adsorbents under specific operating conditions. However, challenges related to production costs, scalability, and large-scale industrial implementation remain unresolved. Finally, the development of bio-based multifunctional foams for continuous-flow treatment systems is highlighted as an important direction for future research.پساب‌های صنعتی حاصل از صنایع شیمیایی، نساجی، فلزکاری و معدن، حاوی مخلوط‌های پیچیده‌ای از آلاینده‌های متنوع هستند. این آلاینده‌ها شامل آلاینده‌های آلی پایدار، ترکیبات آلی دیرتجزیه‌پذیر (Recalcitrant) و فلزات سنگین سمی هستند. این آلاینده‌ها، به‌تنهایی یا از طریق برهم‌کنش‌های هم‌افزا، می‌توانند اثرات زیان‌باری بر اکوسیستم‌ها و سلامت انسان داشته باشند. هم‌زیستی آن‌ها می‌تواند مقاومت پساب را در برابر تصفیه افزایش داده و کارایی فرایندهای متعارف، از جمله لجن فعال، انعقاد–لخته‌سازی و فرایندهای مبتنی بر جذب سطحی را کاهش دهد. بنابراین، توسعه فرایندهای کارآمدی که قادر به حذف هم‌زمان آلاینده‌های متنوع باشند، همچنان یک چالش عمده در مهندسی محیط‌زیست به شمار می‌رود.اسفنج‌های پلیمری متخلخل اخیراً به‌عنوان سکوهای جاذب چندمنظوره، توجه قابل‌توجهی را به خود جلب کرده‌اند. جذابیت این مواد ناشی از ساختارهای سه‌بعدی به‌هم‌پیوسته، چگالی کم و سطح ویژه بالای آن‌هاست. افزون بر این، شیمی سطح تنظیم‌پذیر و قابلیت استفاده مجدد بالقوه آن‌ها می‌تواند عملکرد جذب را به‌طور چشمگیری بهبود بخشد. این اسفنج‌ها، به‌ویژه پس از اصلاح سطح یا ادغام اجزای فعال، می‌توانند حذف هم‌زمان و گزینشی آلاینده‌های آلی و معدنی را ممکن سازند. همچنین، بازیافت‌پذیری و به‌کارگیری ماتریس‌های پلیمری زیست‌پایه در برخی از این سامانه‌ها، مزیت‌های افزوده‌ای از منظر پایداری محیط‌زیستی فراهم می‌کند. در این مقاله مروری، اسفنج‌های پلیمری بر اساس منشأ ماتریس پلیمری (اسفنج‌های سنتزی و زیست‌پایه) و راهبردهای طراحی عملکردی آن‌ها، شامل معماری‌های نانوکامپوزیتی، هوشمند، پلیمری–فلزی و چندلایه، طبقه‌بندی می‌شوند. همچنین، راهبردهای اصلاح سطح، از جمله عامل‌دارسازی، ادغام نانوذرات و رویکردهای پوشش‌دهی هوشمند، برای بهبود عملکرد جذب بررسی می‌شوند. هدف این راهبردها، بهبود ظرفیت جذب، گزینش‌پذیری و کاربردپذیری عملی در پاکسازی محیط‌زیست است.سازوکارهای اصلی جذب و اثر پارامترهای عملیاتی بر عملکرد اسفنج‌ها نیز ارزیابی شده‌اند. مطالعات اخیر نشان می‌دهند که اسفنج‌های اصلاح‌شده، به‌واسطه ظرفیت جذب تقویت‌شده و قابلیت احیای بالقوه‌شان، می‌توانند در شرایط عملیاتی خاص، به‌عنوان جایگزین‌های مکمل جاذب‌های متعارف عمل کنند. بااین‌حال، چالش‌های مرتبط با هزینه‌های تولید، مقیاس‌پذیری و پیاده‌سازی صنعتی در ابعاد بزرگ همچنان حل‌نشده باقی مانده‌اند. در نهایت، توسعه اسفنج‌های زیست‌پایه چندمنظوره برای سامانه‌های تصفیه جریان پیوسته، به‌عنوان مسیری مهم برای پژوهش‌های آینده برجسته می‌شود.https://arcpe.modares.ac.ir/article_29450_0f450f46df1e06c6737e4ac25603c02a.pdf