تولید و مشخصهیابی نانوذرات اکسید ترکیبی CexZr1-xO2 به روش آب فوقبحرانی
صفحه 3-12
مرتضی گلمحمدی؛ هادی نصیری
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 (Cex-Zr1-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.
اثر اندازه قطعات تایر و اضافه نمودن مازوت در پیرولیز همزمان تایر مستعمل و مازوت
صفحه 13-24
سامان علی محمدی؛ رامین کریم زاده
چکیده استفاده از تایرهای فرسوده برای بازیافت انرژی و ترکیبات آنها یک راهحل کاربردی برای حفاظت از محیطزیست و بازیافت مواد و انرژی میباشد. در این تحقیق, هدف بررسی فرایند پیرولیز تایر و همچنین فرایند پیرولیز همزمان تایر و مازوت میباشد. در اینجا, تاثیر شرایط عملیاتی مختلف مانند دما, دبی حجمی گاز نیتروژن, نرخ حرارتدهی و اندازه قطعات تایر بر میزان و خواص فیزیکی محصولات تولیدی این فرایندها مورد بررسی قرار گرفتهاست. شرایط عملیاتی بهینه برای انجام این آزمایشات بهترتیب شامل دمای C 420, دبی حجمی گاز نیتروژن برابر ml/min100 و نرخ حرارتدهی C/min3 بدستآمدهاست. بیشترین میزان محصول مایع تولیدی در فرایند پیرولیز تایر مستعمل با استفاده از خوراک با اندازه قطعات cm30.5×2×4 حاصل شد که برابر 43.3 درصد وزنی میباشد. در مقابل, بیشترین محصول مایع تولیدی در فرایند پیرولیز همزمان تایر و مازوت نیز با استفاده از قطعات تایر با اندازه قطعات cm30.5×4×4 بدستآمده که برابر 52.3 درصد وزنی است. در این پژوهش خواص فیزیکی محصولات مایع تولیدی دو فرایند پیرولیز تایر و کوپیرولیز تایر و مازوت نظیر ویسکوزیته سینماتیک, دانسیته و ضریب شکست و جرم مولکولی مورد بررسی قرارگرفتهاست.
اثر عامل پخت، دما و کنشیار بر خواص فیزیکی-مکانیکی ماده مرکب بسیار پرشده بر پایه HTPB
صفحه 25-42
هادی محمدتقی نژاد؛ عباس کبریت چی؛ جهانبخش ممبینی
چکیده با توجه به پژوهشهای انجامشده روی رفتار شیمی-رئولوژیکی ماده مرکب پرانرژی، دوغاب ماده مرکب پرانرژی برپایه HTPB باید در پایان اختلاط دارای گرانروی مناسبی جهت سهولت ریختهگری باشد. بهعبارتدیگر بازه زمانی موجود برای ریختهگری ماده مرکب پرانرژی پس از افزودن عاملپخت را عمرکاربری گویند. عمرکاربری طولانی برای سیستم محمل HTPB بهمنظور سهولت فرآیندپذیری و تولید توده ماده مرکب پرانرژی بدون نقص ضروری میباشد. در کنار عمرکاربری بالا بایستی به خواص فیزیکی-مکانیکی ماده مرکب پرانرژی برپایه HTPB نیز توجه کرد. در پژوهش حاضر اثر نوع (ساختار) عامل پخت، دمای ریختهگری و مقدار کنشیار پخت DBTDL، بر رفتار شیمی-رئولوژیکی سیستم محمل و خواص فیزیکی-مکانیکی مواد مرکب پرانرژی بر پایه HTPB مورد بررسی قرار گرفت. سه نوع عامل پخت TDI، IPDI و HDI انتخاب شدند تا اثر ساختار مولکولی بر عمرکاربری سیستم محمل و دوغاب آن و همچنین بر خواص مکانیکی مواد مرکب پرانرژی بررسی شود. همچنین، دماهای ˚C 40، 50 و 60 جهت بررسی اثر دمای ریختهگری بر رفتار شیمی-رئولوژیکی در نظر گرفته شدند. نتایج بررسی اثر دما نشان داد با هر ˚C 10 کاهش دمای ریختهگری، حدود min 10 عمرکاربری سیستم محمل (IPDI و TDI) افزایش مییابد. عمرکاربری سیستم محمل و دوغاب ماده مرکب پرانرژی برپایه IPDI در حضور مقدار بهینه از کنشیار DBTDL (% 005/0)، در دماهای یکسان نسبت به دو عامل پخت دیگر، طولانیترین عمرکاربری را ارائه کرد. بر اساس نتایج، الاستومر و ماده مرکب پرانرژی بر پایه IPDI بیشترین چگالی اتصالات عرضی را نسبت به سایر عوامل پخت دارد؛ همچنین ماده مرکب پرانرژی بر پایه IPDI بیشترین مدول و چگالی اتصالات عرضی را با حفظ استحکام کششی و ازدیاد طول مناسب، نسبت به سایر عوامل پخت دارد.
طراحی و ساخت حسگر بر پایه کامپوزیت پلی(الکتیک اسید)/نانولوله کربنی به منظور شناسایی بخارات آلی فرار
صفحه 43-56
پیام ملاعباسی
چکیده در سالهای گذشته، مطالعات بسیاری در زمینه شناسایی و تشخیص ترکیبات آلی فرار صورت گرفته است. شناسایی این ترکیبات فرار در صنایع متعددی مانند کنترل آلودگی هوا، کنترل کیفیت هوا، بسته بندی مواد غذایی، کنترل کیفیت مواد غذایی، تشخیص بیماریها، کشاورزی و... مورد توجه قرار گرفته است. با وجود این پژوهشها حساسیت و انتخاب پذیری حسگرهای شناسایی ترکیبات فرار نیازمند بهبود می باشند. در این پژوهش لایه حساس کامپوزیت پلیمری رسانا بر پایه پلی (لاکتیک اسید) به عنوان ماتریس و نانولوله های کربنی به عنوان فاز رسانای پراکنده جهت شناسایی بخارات آلی فرار تهیه شده است. برای این منظور فیلم متخلخل کامپوزیتی به کمک روش جدایی فازی القایی خشک توسط ضدحلال آماده گردیده است. در این ساختار از حلال کلروفرم (با دمای جوش پایین و فراریت بیشتر) و ضدحلال اتانول (با دمای جوش بالاتر و فراریت کمتر) استفاده شده است. ساختار به دست آمد جهت شناسایی بخارات متانول، تولوئن و کلروفرم مورد بررسی قرار گرفته است. ساختار و مورفولوژی کامپوزیت متخلخل تهیه شده توسط تستهای میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آزمون اندازه گیری سطح ویژه سه نقطه ای (BET) مورد مطالعه و بررسی گرفتند. نتایج بدست آمده نشان میدهد که فرآیند جدایی فازی القایی منجر به تشکیل ساختار متخلخل با مورفولوژی سلول باز شده است. میزان سطح ویژه بدست آمده برای فیلم کامپوزیت پلیمری تهیه شده برابر با 3/22 m2gr-1 میباشد که در مقایسه با نمونه های متراکم نشان دهنده افزایش چشمگیر میزان سطح ویژه میباشد. نتایج تست بخار نشان دهنده بهبود چشمگیر پاسخ نمونه های متخلخل در مقایسه با نمونه های متراکم می باشد. به طوری که نمونه متراکم در مقابل غلظت 100 ppm از بخار تولوئن هیچ پاسخی نشان نمیدهد در حالیکه نمونه متخلخل در مقابل همان غلظت پاسخی در حدود 14/0 % نشان میدهد. علت این مساله را میتوان به افزایش سطح ویژه لایه حساس و بهبود ضریب نفوذ مولکولهای بخار و افزایش امکان دسترسی آنها به سایتهای فعال حسگر دانست. همچنین روند پاسخ و انتخابپذیری حسگر بهدست آمده در مقابل بخارات هدف براساس پارامترهای ترمودینامیکی مانند پارامتر برهمکنش فلوری-هاگینز و پارامتر حلالیت هنسن مورد مطالعه قرار گرفته است
بررسی عملکرد غشای آمیخته پبکس/ پلی(وینیل الکل) در جداسازی دی اکسیدکربن از نیتروژن
صفحه 57-71
مینا خیرطلب؛ رضا عابدینی؛ محسن قربانی
چکیده تراوایی و انتخابپذیری دو عامل مهم در استفاده از غشاهای پلیمری در فرآیندهای جداسازی گاز هستند. لذا امروزه اصلاح و بهبود غشاها جهت افزایش این دو پارامتر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش به منظور بهبود عملکرد غشاهای پلیمری، به سنتز غشاهای مرکب دو جزیی متشکل از Pebax®1657 و PVA در جداسازی گاز CO2 پرداخته شد و اثرات ناشی از درصدهای وزنی متفاوت PVA در شبکه پلیمر Pebax بر ساختار، مورفولوژِی و خواص گاز تراوایی غشاهای حاصله مورد ارزیابی قرار گرفت. تغییر در پیوندهای شیمیایی، میزان بلورینگی و مورفولوژی سطح مقطع غشاها به ترتیب به وسیله طیف سنجی مادون قرمز(FTIR)، میکروسکوپ الکترونی پویشی گسیل میدانی(FESEM) و آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی(DSC) بررسی شد. نتایج آزمون حرارتی حاکی از افزایش بلورینگی و دمای انتقال شیشهای در ازای افزودن 5 الی 15 درصد وزنی PVA بوده است. اما با افزایش محتوی PVA به 20درصد وزنی، بلورینگی کاهش یافت. تصاویر میکروسکوپی برای غشا Pebax خالص یک سطح مقطع یکنواخت و عاری از هرگونه عیب و نقص را نشان داده است اما با افزودن PVA، شیارها و ساختارهای غارگونهای در سطح مقطع غشاهای مرکب مشاهده شد. عملکرد غشاها در جداسازی CO2/N2 غشاها با استفاده از سامانه حجم ثابت در دمای°C 30 و فشار خوراک 2، 6 وbar10 اندازهگیری شد. نتایج به دست آمده نشان داد که تراوایی CO2 در غشاهای مرکب با افزایش محتوی PVA در غشا Pebax بهبود یافت. به طوری که بهترین تراواییCO2 برابر با Barrer 204.64 بوده است که در فشار bar 10 و توسط غشای Pebax/PVA (20 wt.%) حاصل شد. علاوه بر این غشای مرکب حاوی 15 درصد وزنی PVA بیشترین گزینش پذیری CO2/N2 را با مقدار 100.21 و در فشار bar 10 و دمای °C30 نشان داد.
بررسی خواص ساختاری نانوسامانه پلی(بوتیل سیانواکریلات) حاوی دوپامی
صفحه 73-83
فاطمه جهانسوز؛ بهمن ابراهیمی حسین زاده؛ اشرف السادات حاتمیان زارمی؛ کوروش شاه پسند؛ الهه معتمدی
چکیده بیماری پارکینسون نوعی بیماری تحلیل برنده عصبی است که بدلیل وجود سد- خونی مغز درمان پذیر نمی باشد.عامل درمان این بیماری ملکول دوپامین است که با وجود در دسترس بودن برای پارکینسون قابل استفاده نمی باشد. هدف از این پژوهش تهیه نانوسامانه ی زیست تخریب پذیر حاوی دوپامین برای عبور از سد- خونی مغز است. از روش پلیمریزاسیون یونی و حلال برای ساخت نانوسامانه و بارگذاری دارو در آن استفاده شد. اندازه ، بار سطحی و پراکنش نانوسامانه حاوی دارو همچنین بارگذاری و رهایش دارو از سامانه در pH هفت، بدست آمد. نانوذرات کروی و سطح ناصاف داشتند. پیک ها و ترموگرام های تهیه شده از طیفسنجی زیرقرمز تبدیل فوریه تایید کرد که پلیمریزاسیون رخ داده و دارو در پلیمر به صورت فیزیکی کپسوله شده است. نتایج حاصل از کروماتوگرافی کارکرد بالا برای ، درصد بارگذاری و کپسوله شدن دارو در نانوسامانهی پلیمری به ترتیب ۳۵ و ۵۲ درصد وزنی حجمی گزارش شد. همچنین بررسی رهایش دارو از نانوسامانه نیز نشان داد که پس از ۵۱ ساعت بیش از بیست درصد دارو بارگذاری شده از نانوسامانه رهایش داشت. نتایج ارزیابی اندازهی نانو سامانهی پلیمری حاوی و فاقد دارو با دستگاه های اندازهگیری اندازه و بار ذرات و میکروسکوپ الکترونی پویشی نشان داد که میانگین اندازه ی نانوسامانه فاقد دارو 90 نانومتر و حاوی دارو 120 نانومتر است. همچنین بار سطحی نانوسامانه با دستگاه اندازه گیری بار ذرات 61/7- بهدست آمد که برای عبور نانوسامانه حاوی دارو از مغز مناسب بود. بهطور کلی تمامی ویژگی های ثبت شده برای انتقال دوپامین به عنوان بهترین روش درمانی پارکینسون با نانوسامانه ی پلی مری پلی بوتیل سیانواکریلات مناسب گزارش شد.