دوره و شماره: دوره 2، شماره 4 - شماره پیاپی 6، اسفند 1397 
مهندسی پزشکی

تاثیر ترکیب درصد مواد اولیه بر میزان تورم ذرات ژل از پیش تشکیل شده

صفحه 1-17

حمید رضا ثقفی؛ سید محمد جواد کاظمی

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.

نانو کامپوزیت

سنتز و ارزیابی سمیت سلولی هیدروژل هیبریدی مبتنی بر کیتوزان و نانوکامپوزیت Ph.ZnO@HAP

صفحه 19-31

حمید اویسی؛ آزاده مشکینی

چکیده در این مطالعه، به منظور بهبود خواص فیزیکی-شیمیایی و کاربرد زیستی هیدروژل کیتوزان، از نانوکامپوزیت ZnO@HAP پوشش یافته با ترکیبات فنولی (Ph.ZnO@HAP) استفاده شد. نخست، ترکیبات فنولی از غلاف سبز گردو استخراج شده، سپس سنتز نانوکامپوزیت Ph.ZnO@HAP با کمک عصاره فنولی، با استفاده از روش هیدروترمال انجام شد. همچنین هیدروژل کیتوزان با استفاده از NaHCO3 در دمای 37 درجه سانتی­گراد تهیه شد. هیدروژل­های هیبریدی مبتنی بر کیتوزان و نانوکامپوزیت Ph.ZnO@HAP به روش مشابه تهیه شده و با استفاده از آنالیز طیف سنج مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) مشخصه­یابی شدند. خواص آنتی­اکسیدانی، سمیت سلولی و قدرت القاء تمایز استخوانی هیدروژل­های هیبریدی به ترتیب با استفاده از آزمون­های DPPH، MTT و سنجش آنزیم آلکالین فسفاتاز سنجیده شد. بر اساس نتایج طیف­های FTIR، تصاویر FESEM، طیف­سنجی انرژی پرتوایکس (EDX) و پتانسیل زتا، نانوکامپوزیت­های Ph.ZnO@HAP دارای مورفولوژی میله­ای با پوششی از ترکیبات فنولی بر سطح و بار سطحی منفی می­باشند. علاوه براین، نتایج آزمون DPPH نشان داد که خواص آنتی­اکسیدانی نانوکامپوزیت در یک روند وابسته به غلظت افزایش می­یابد. در تصاویر FESEM از هیدروژل­های هیبریدی کیتوزان با غلظت­های مختلف Ph.ZnO@HAP مشاهده شد که هیدروژل­های هیبریدی دارای ساختار شبکه­ای منظم­تری نسبت به هیدروژل کیتوزان می­باشند. همچنین هیدروژل­های هیبریدی دارای خاصیت آنتی اکسیدانی بوده و با افزایش غلظت نانوکامپوزیت در ساختار هیدروژل، خاصیت آنتی­اکسیدانی افزایش می­یابد. مطالعات زیستی نشان داد که سمیت سلولی هیدروژل­های هیبریدی بر سلول­های شبه-استئوبلاست (Saos-2) کمتر از هیدروژل کیتوزان می­باشد و پتانسیل بالاتری در القاء استئوژنز (استخوان­سازی) نسبت به هیدروژل کیتوزان خالص دارند.

نانوکاتالیزور

سنتر نانوکاتالیست HZSM-5 با خواص بهبود یافته فیزیکوشیمیایی به روش سونوشیمیایی

صفحه 33-52

فاطمه گرزین؛ جعفر توفیقی؛ فریدون یاری پور؛ سید محمد موسوی

چکیده در این تحقیق، به منظور تهیه­ نانو کاتالیست HZSM-5 از سنتر سونوشیمیایی استفاده شده است. مهمترین متغیر­های موثر در فرآیند فراصوت شامل توان فراصوت، زمان تابش دهی و دمای محلول بررسی شد. برای بررسی تاثیر برهم کنش متغیر­ها بر روی بلورینگی نسبی و اندازه متوسط کریستال از روش طراحی مرکب مرکزی استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش توان فراصوت، زمان تابش و دمای صوت­دهی، میزان بلورینگی نسبی، افزایش و اندازه کریستال، کاهش پیدا می­کند. حداکثر بلورینگی نسبی و حداقل اندازه متوسط کریستال­ها به ترتیب برابر با 51/55 درصد و nm 37/62 تحت شرایط بهینه­ی توان فراصوت برابر با W 231، زمان تابش دهی min 18/21 و دمای محلول°C 68/42 به دست آمد. نتایج نشان می­دهد که روش سونوشیمیایی به شکل قابل توجهی بلورینگی نسبی را افزایش و اندازه­ی کریستال­های کاتالیست را در زمان­های سنتز کوتاه­تر، کاهش داده است. روش هیدروترمال، کاتالیستی با بلورینگی کامل و اندازه متوسط کریستالی nm 893 در min 120 و h 48 کریستالیزاسیون تولید می­کند، در حالی که کاتالیست سنتز شده به روش فراصوت، با صوت دهی در حدود min 21 و حدود h 4 کریستالیزاسیون دارای 51/55 درصد بلورینگی و اندازه متوسط کریستالی nm 37/62 می­باشد. از سوی دیگر، هیچگونه فاز HZSM-5 در روش هیدروترمال با زمان پیرسازی 120 دقیقه و h 4 کریستالیزاسیون در اتوکلاو تشکیل نمی شود. نتایج این تحقیق نشان می­دهد که با استفاده از روش فراصوت به جای استفاده از مرحله پیرسازی می توان نانوکاتالیست با کریستال کوچکتر، بلورینگی و سطح بالاتر در مدت زمان کریستالیزاسیون کمتر به دست آورد.

مهندسی پزشکی

اثر قیر قطران بر بهبود کارایی عایق حرارتی ایروژل کربنی بر پایه رزین نووالاک

صفحه 53-64

نفیسه میرآخورلو؛ حمیدرضا شاهوردی؛ احمدرضا بهرامیان

چکیده ژوهش حاضر در راستای سنتز ایروژل کربنی ارزان‌قیمت با خواص مطلوب و با رویکرد عایق حرارتی است. در این پژوهش از رزین ارزان‌قیمت نوولاک به‌عنوان ماده اولیه تولید ایروژل پلیمری و روش خشک‌کردن محیطی استفاده شد؛ سپس قیر قطران زغال‌سنگ به‌وسیله غوطه‌وری نمونه‌های پلیمری در محلول قیر به نمونه‌ها اضافه شد. در مرحله‌ی بعد، ایروژل‌های پلیمری نوولاک- قیر، در عملیات حرارتی گرماکافت به ایروژل‌های نانو ساختار کربنی تبدیل شدند. نتایج حاصل نشان داد که با این روش می‌توان به ایروژل‌هایی با ساختار نانو و با چگالی قابل‌پیش‌بینی دست یافت؛ همچنین با بررسی ریزساختار و ریخت‌شناسی این ایروژل‌ها مشخص شد که این ایروژل‌ها دارای تخلخل بالا، چگالی پایین (حدود 4/0-1/0) و مساحت سطح ویژه بالا (حدود 600) هستند. قیر زغال‌گذاری بالایی از خود نشان داد و افزودن آن باعث بهبود خواص حرارتی حداقل به‌میزان 100 ثانیه تاخیر در بالا رفتن دما در آزمون تاریخچه حرارتی گردید؛ که نتیجه آن دستیابی به عایقی با عملکرد حفاظت حرارتی مطلوب‌تر بود.

نانوکاتالیزور

هیدروژن زدایی اکسایشی (ODH) پروپان در حضور اکسنده ی CO2 توسط کاتالیست وانادیم بر پایه نانو ساختارهای تیتانیا - سیلیسیم

صفحه 65-74

مجتبی ساعی مقدم؛ پدرام ناصحی؛ رضا اسدی

چکیده هیدروژن زدایی از آلکان به جهت تولید آلکن یک فرایند کلیدی و مهم در صنایع پتروشیمی است. پروپیلن درواقع واسطه تولید بسیاری از پلیمرهای صنعتی به شمار می‌رود. در تحقیق پیشرو از CO2 به‌عنوان اکسنده برای تولید پروپیلن از روش هیدروژن زدایی اکسایشی استفاده گردید. نتایج به‌دست‌آمده با تحلیل‌های XRD، Raman، TEM،BET موردمطالعه قرار گرفت. آزمون‌های رامان و XRD وجود فاز آناتاز، تشکیل نانولوله‌های تیتانیا و پخش مناسب گونه های فعال وانادیوم را نشان دادند. آزمون TEM، ساختار نانولوله‌ای پایه و عدم وجود ناخالصی در آن را تائید کرد. کاتالیست وانادیم به روش تلقیح مرطوب با 5 درصد وزنی از اکسید وانادیم بر پایه‌ی نانولوله‌ی تیتانیا تهیه شد. حضور سیلیسیم در ساختار نانولوله تیتانیوم موجب افزایش پایداری حرارتی کاتالیست گردید. کاتالیست حاوی 5 درصد وزنی وانادیم و سیلیسیم توانست به درصد تبدیل %31/28 و گزینش پذیری پروپیلن برابر با 51% در دمای oC 550 دست‌ یابد. این بهبودی و راندمان بالا می‌تواند به خاطر سطح ویژه بالاتر و پخش بهتر وانادیم بر روی نمونه با پایه تیتانیای اصلاح‌شده باشد.

کامپوزیت

خاصیت ضد میکروبی کمپوزیت کیتوزان با بنتونیت اصلاح شده علیه باکتری ائروموناس هیدروفیلای بیماریزای آبزیان

صفحه 75-87

ظهیر شکوه سلجوقی؛ امیدوار فرهادیان؛ نوید رمضانیان

چکیده
کنتــرل بیماریهــای باکتریایــی ماهیــان همــواره یکــی از مهمتریــن مشــکالت آبــزی پــروران در طــی سـالهای اخیـر بـوده اسـت. از ایـن رو، اسـتفاده از ترکیبـات ضـد میکروبـی جدیـد بـا حداقـل عـوارض مرسـوم گردیـده اسـت. در ایـن پژوهـش بـا اسـتفاده از روش اسـیدی-گرمایی سـاختار بنتونیـت اصـاح گردیـد، سـپس مبـادرت بـه سـاخت هیبریـد کیتـوزان و بنتونیـت اصـاح شـده گردیـد. سـاختار ترکیبات بـا اسـتفاده از روش طیفسـنجی تبدیـل فوریـه مـادون قرمـز )FTIR ،)میکروسـکوپ الکترونـی روبشـی نشـر میدانـی)SEM-FE )و طیفسـنجی پـراش انـرژی پرتـو ایکـس )EDX )مطالعـه گردیـد. مطالعـه ضـد باکتریایـی ترکیبـات بـر باکتـری گـرم منفـی آئرومونـاس هیدروفیـا در شـرایط آزمایشـگاهی بـا دو روش دیسـکی و مایکرودایلوشـن مـورد بررسـی قـرار گرفـت. نتایـج روش دیسـکی نشـان داد کـه ترکیبـات سـاخته شـده دارای خاصیـت ضـد باکتریایی در شـرایط آزمایشـگاهی علیـه باکتـری آائروموناس هیدروفیـا بودنـد. بنتونیـت اصـاح شـده بـا روش اسـیدی-گرمایی دارای قطـر هالـه عـدم رشـد برابـر بــا 11/0 ± 16/11 و هیبریــد کامپوزیــت کیتوزانــی برابــر بــا 12/0 ±54/8 بــود. بــرای تعییــن قــدرت ضدمیکروبـی )MIC و MBC )از روش مایکرودایلوشـن و شـمارش کلونـی در محیط کشـت اگار اسـتفاده گردیـد. نتایـج نشـان داد کـه ترکیـب اصـاح شـده بـا روش اسـیدی گرمایـی دارای MBC بـه میـزان 57/28 و 28/14 میلیگــرم بــر لیتــر بــرای باکتــری آئرومونــاس هیدروفیــا در ده دقیقــه و ســی دقیقــه بودنـد. بـرای کامپوزیـت کیتـوزان و بنتونیـت اصـاح شـده دارای MBC بـه میـزان 28/14 میلیگـرم بـر لیتـر بـرای باکتـری آئرومونـاس هیدروفیـا در ده و سـی دقیقـه بودنـد. نتایـج نشـان داد کـه ترکیبـات اصـاح شـده بنتونیتـی و کامپوزیتـی سـاخته شـده دارای اثـرات ضـد میکروبـی قـوی بـوده و قابلیـت حــذف عوامــل بیماریریــزا را در شــرایط آزمایشــگاهی داشــته و میتواننــد بــه عنــوان ترکیبــات جدیــد بهمنظــور کنتــرل عوامــل بیمــاریزا در سیســتمهای پرورشــی مــورد اســتفاده قــرار گیرنــد.