چکیده استفاده از نانوداروها به‌خصوص نانو آنتی‌بیوتیک‌ها موجب افزایش کارایی آنها می شود. آزادسازی یکنواخت‌تر آنتی بیوتیک یکی از مزایای نانو بودن آن است. هم‌چنین با استفاده از تولید نانودارو می‌توان آن‌ها را به صورت پماد یا برچسب تهیه کرد تا از طریق پوست جذب ناحیه دارای عفونت شود و بدین ترتیب عوارض جانبی آن را کاهش داد. آموکسی‌سیلین یکی از پرکاربردترین آنتی‌بیوتیک‌های مورد استفاده در جهان است که درصورت ارتقا به صورت نانوذرات، می‌توان از افزایش مصرف آنتی‌بیوتیک‌های قوی دیگر جلوگیری کرد. تعیین مکانیسم تشکیل نانوذرات این دارو یک عامل مهم جهت تولید تجاری آن می‌باشد. هدف از انجام این تحقیق، تعیین مکانیسم هسته‌زایی و زمان القای کریستالیزاسیون نانوذرات آموکسی‌سیلین می باشد. از مواد فعال سطحی CTAB و SDS برای جلوگیری از کلوخه شدن نانوذرات تهیه شده استفاده شد، بنابراین اثر غلظت آموکسی‌سیلین و غلظت پایدارکننده بر روی فرآیند کریستالیزاسیون بررسی گردید. در این پروژه از روش ترکیبی کریستالیزاسیون القایی-واکنشی برای تولید نانوذرات آموکسی‌سیلین بهره گرفته‌شد. در این روش توسط واکنش آموکسی‌سیلین با سدیم‌هیدروکساید، آموکسی‌سیلین‌سدیم تولید شد که انحلال‌پذیری آن در آب نسبت به آموکسیسیلین بسیار بالاتر است. سپس با افزودن هیدروکلریک‌اسید، آموکسی‌سیلین بازیابی شده و فوق اشباع ایجاد خواهد شد و کریستال‌های آموکسی‌سیلین در اثر فوق اشباع به‌وجود خواهند آمد. تمامی آزمایشات دومرتبه تکرار شدند. برای تعیین ویژگی‌های نانوذرات آموکسی‌سیلین از آنالیزهای SEM و DLS استفاده شد که نتایج نشان می‌دهد ذرات با سایز میانگین 50 نانومتر تشکیل شده‌اند و پایداری ذرات نسبت به کلوخه شدن نیز تا یک هفته پس از تشکیل تایید شد. نتایج حاصل از آزمایشات نشان ‌می‌دهد که مکانیسم هسته‌زایی از نوع اولیه با میانگین ضریب تبیین (R²) برابر 9887/0 بوده و افزودن ماده پایدارکننده تاثیری در مکانیسم هسته‌زایی نداشته است.

چکیده در سالهای اخیر، استفاده از نانو صفحات گرافن (GnPs) در تهیه نانو کامپوزیت‌های پلیمری بسیار مورد توجه قرار گرفته است. چگونگی پخش GnPs در ماتریس پلیمری از اهمیت به‌سزایی برخوردار است به‌نحوی که می‌تواند بر ریزساختار و خواص نهایی نانو کامپوزیت تاثیرگذار باشد. بر این اساس، در این پژوهش تاثیر استفاده از سازگارکننده بر نحوه پخش GnPs و نیز شکل‌گیری ساختار داخلی، آرایش‌یافتگی و خواص کششی الیاف نانو کامپوزیت پلی‌پروپیلن (PP) حاوی GnPs مورد بررسی قرار می‌گیرد.
الیاف نانو کامپوزیت PP/GnPs حاوی %1/0 و %5/0 GnPs با و بدون سازگارکننده پلی‌پروپیلن گرافت شده با مالئیک انیدرید (PP-g-MA) به روش ذوب‌ریسی تهیه شدند. نحوه پخش GnPs و مکان قرارگیری آنها در درون الیاف با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و پراش اشعه ایکس با زاویه باریک (SAXS) بررسی شدند. همچنین آرایش‌یافتگی و بلورینگی الیاف به‌ترتیب با استفاده از طیف‌سنجی مادون قرمز پلاریزه (FTIR) و گرماسنج پویشی تفاضلی (DSC) مورد بررسی قرار گرفت. علاوه براین، به کمک تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) به‌دست آمده از سطح مقطع عرضی الیاف، چگونگی شکست در طی آزمون خواص کششی مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از مدل Halpin-Tsai نتایج آزمایشگاهی مدول کششی الیاف با مقادیر تئوری پیش‌بینی شده مقایسه شدند.
تصاویر TEM نشان می‌دهند که در الیاف نانو کامپوزیت حاوی سازگارکننده، میزان تجمعات GnPs کاهش یافته، اندازه تجمعات کوچک‌تر شده و پخش آنها بهبود یافته است. افزایش در طول ناحیه آمورف و بلوری (L_p) به‌دست آمده از آزمون SAXS نشان می‌دهد که در الیاف نانو کامپوزیت حاوی سازگارکننده، بخش اعظم GnPs در ناحیه درون فیبریلی قرار گرفته‌‌ا‌ند. براساس نتایج به‌دست آمده از آزمون FTIR پلاریزه و DSC، آرایش‌یافتگی و بلورینگی الیاف نانو کامپوزیت PP/G0.5 در حضور سازگارکننده به میزان قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌یابد. همچنین اثر تقویت‌سازی GnPs در الیاف نانو کامپوزیت PP/MA/GnPs را می‌توان با پخش بهتر GnPs و تغییر ساختار داخلی الیاف تشریح نمود. علاوه بر این، حضور سازگارکننده در ساختار الیاف نانو کامپوزیت PP/GnPs، موجب تغییر رفتار شکست کششی الیاف از حالت انعطاف‌پذیر به حالت شکننده می‌شود.

چکیده در این تحقیق، یک مدل سینتیکی جدید برای پدیده جایگزینی متان-کربن دی­اکسید در ساختار هیدرات­های گازی پیشنهاد شده است. جایگزینی متان-کربن دی­اکسید روشی پیشنهادی برای تولید از مخازن هیدرات متان است که در نتیجه آن تولید متان و ذخیره کربن دی­اکسید به صورت همزمان اتفاق می­افتد. این مدل بر اساس مکانیسم پیشنهادی برای پدیده جایگزینی در یک فاز دوغابی از هیدرات متان ارائه شده است. براساس این مدل، تجزیه هیدرات متان و تشکیل هیدرات کربن دی­اکسید به صورت همزمان اتفاق می­افتد. بنابراین پارمترهای سینتیکی تشکیل هیدرات کربن دی­اکسید و تجزیه هیدرات متان به صورت آزمایشگاهی محاسبه شده و به صورت توابعی از دما و فشار برازش شده­اند. بررسی اثر شرایط عملیاتی برروی بازده جایگزینی نشان می­دهد که بازده جایگزینی در فشارهای پایین­تر و دماهای بالاتر بیشتر می­باشد. این رفتار نشان می­دهد که مکانیسم کنترل کننده سرعت برای پدیده جایگزینی در ساختار هیدرات، تجزیه هیدرات متان است، زیرا سرعت تجزیه هیدرات در دماهای بالاتر و فشارهای پایین­تر بیشتر می­باشد. بر اساس نتایج حاصل از این مدل در دمای 15/278 درجه کلوین با افزایش فشار از 55 بار تا 65 بار، بازده جایگزینی 78/15 تا 80/8 کاهش پیداکرده است. همچنین در دمای 15/280 در جه کلوین با افزایش فشار از 60 با تا 70 بار بازده جایگزینی از 89/26 تا 91/15 کاهش یافته است. در فشار یکسان 60 بار بازه جایگزینی در دماهای 15/280 کلوین و 15/278 کلوین به ترتیب 96/20 و 59/11 می­باشد.

چکیده در مطالعه حاضر، برای بازیابی و حذف فلز سنگین روی از محلول آبی برای اولین بار از جلبک قرمز دریایی گراسیلاریا کورتیکاتا(Gracilaria Corticata) به عنوان استفاده شده و مطالعه تعادلی فرآیند انجام گرفت. در این بررسی اثر پارامترهای مهمی نظیر pH اولیه محلول، مقدار جاذب و زمان تماس بر بازدهی جذب فرآیند بررسی شد. به منظور بررسی رفتارهای تعادلی فرآیند از مدل­های ایزوترم جذب دو پارامتری لانگمویر و فرندلیچ برای مدل­سازی میزان جذب فلز روی توسط جلبک گراسیلاریا کورتیکاتا استفاده گردید. نتایج نشان داد که با توجه به ضریب همبستگی محاسبه شده، ایزوترم فرندلیچ نسبت به لانگمویر عملکرد بهتری در برازش داده­های آزمایشی جذب فلز روی توسط جلبک دارد. بالاترین ضریب همبستگی به صورت نقطه به نقطه برای درصد جذب مربوط به مقدار جاذب g/ml 3 با زمان تماس min 360 و 7=pH و پایین­ترین ضریب همبستگی به صورت نقطه به نقطه درصد جذب مربوط به مقدار جاذب g/ml 4 با زمان تماس min 360 و 7=pH تعیین شد. اما به صورت فشرده بالاترین درصد جذب مربوط به مقدار جاذب g/ml 4 با زمان تماس min 420 و pH=9 و پایین­ترین درصد جذب مربوط به مقدار جاذب g/ml 2 با زمان تماس min 300 و pH=5 تعیین شد. ماکزیمم درصد جذب تعیین شده برای جلبک قرمز گراسیلاریا کورتیکاتا mg/g 875/76 و مینیمم جذب mg/g 225/49 تعیین شد.

چکیده افزایش ضایعات پلاستیکی صنعت بسته­ بندی و نگرانی­ ها درباره­ ی مشکلات زیست محیطی آن­ ها، استفاده از زیست ­پلیمرها را مورد توجه محققان بسیاری قرار داده است. بنابراین تهیه فیلم­ های زیست­ تخریب ­پذیر ارزان با خواص مطلوب، به منظور استفاده در صنعت بسته ­بندی می­تواند چالشی جذاب تلقی شود.
در پژوهش حاضر آمیخته­ هایی سه­ تایی بر پایه پلی ­لاکتیک اسید (Poly (Lactic Acid), PLA) بر مبنای طراحی آزمایش (روش مخلوط) تهیه شد. بدین منظور، ابتدا نشاسته ترموپلاستیک (Thermoplastic Starch, TPS) با استفاده از 28 درصد وزنی سوربیتول (Sorbitol) و 14 درصد وزنی گلیسرول (Glycerol) تهیه شد. سپس با استفاده از روش اختلاط مذاب (Melt Mixing)، آمیخته ­ها­ی سه­ تایی پلی­ لاکتیک اسید/ پلی­ کاپرولاکتون (Poly (Caprolactone), PCL)/ نشاسته ترموپلاستیک در ترکیب درصدهای مختلف تهیه شدند. آزمون­ های مورفولوژیکی، فیزیکی (کشش و تراوایی بخار آب)، زیست­ تخریب ­پذیری و هم­چنین رئولوژیکی بر روی نمونه­ ها انجام شد. در پایان نمونه ­ی بهینه با استفاده از نرم­ افزار Minitab تعیین شد.
با بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترون روبشی، ناسازگاری و جدایی فازی در آمیخته­ ها مشاهده شد. با افزایش مقادیر PCL و TPS، به ترتیب افزایش انعطاف­ پذیری به دلیل اثر نرم­ کنندگی (Plasticization Effect) PCL و کاهش خواص مکانیکی مشاهده شد. نتایج آزمون عبورپذیری نشان داد که نمونه­ های حاوی مقادیر کمتر از TPS، به ­دلیل ماهیت آب­ دوستی، و بیشتر از PCL، به ­دلیل افزایش بلورینگی زمینه، دارای تراوایی بخار آب کمتری بودند. هم­چنین تأثیر TPS در آزمون زیست­ تخریب­ پذیری کاملاً مشخص شد، بدین­ گونه که نمونه­ ی حاوی 35 درصد وزنی TPS، حدود 50 درصد از وزن خود را در مدت 14 هفته از دست داد. در انتها نمونه­ ی 25/25/50 (PLA/PCL/TPS) به­ عنوان نمونه­ ی بهینه توسط نرم ­افزار Minitab انتخاب شد. نتایج نشان دادند که فیلم­ های فرمول ­بندی شده در این تحقیق قابلیت استفاده در مواد بسته­ بندی زیست­ تخریب ­پذیر با خواص مکانیکی و سدگری مناسب را دارند.

چکیده در چند سال اخیر به­دلیل افزایش گازهای گلخانه­ای در جو کره­ی زمین، مشکلات زیست محیطی فراوانی ایجاد شده است. در دهه گذشته، غشاهای شبکه­آمیخته به­دلیل توانایی مناسب در جداسازی گازهای قطبی از غیرقطبی، بسیار مورد توجه قرار گرفته شده است. در این پژوهش غشای شبکه آمیخته­ی دو جزئی جدید با افزودن نانوذره­ی اکسید آهن نیکل روی به شبکه پلیمری پباکس تهیه شد تا در کنار ویژگی‌های منحصر بفرد این کوپلیمر مانند مقاومت مکانیکی بالا و تراوایی مناسب گازی، از ویژگی‌های نانوذره‌ی مذکور مانند تراوایی و گزینش­پذیری قابل‌توجه و پایداری مکانیکی و گرمایی مناسب آن استفاده شود. آزمون تراوایی گازی بر روی غشاهای پلیمری خالص و شبکه آمیخته‌ی دوجزئی در دمای ۳۵ درجه‌ی سانتیگراد و فشارهای ۲ تا ۱۰ بار انجام شد. همچنین غشاهای ساخته‌شده با آزمون­های FESEM، FTIR-ATR، DSC و XRD مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که در غشای بهینه حاوی ۱ درصد وزنی نانوذره در بستر پلیمر، مقدار تراوایی گاز CO₂ نسبت به غشای پلیمری خالص در فشار ۱۰ بار، بیش از ۱۲۸ درصد بهبود یافت و به حدود ۲۷۸ بارر رسید و این در حالی بود که گزینش پذیری‌های CO₂/CH₄ و CO₂/N₂ نیز به ترتیب ۱۷۵ و ۱۸۳ درصد بهبود پیدا کردند. دلیل اصلی این بهبود، حضور اتم­های آهن، نیکل و روی در نانوذره­ی به­کار گرفته شده بود که موجب ایجاد برهمکنش بهتر غشای ساخته­شده با گاز CO₂ گردید. همچنین به­دلیل وجود بخش­های CO₂ دوست در ساختار پلیمر پباکس، تراوایی CO₂ در مقایسه با گازهای N₂ و CH₄، بسیار بیشتر می­شود.

چکیده فنرهای لاستیکی لاستیک اتیلن-پروپیلن دی ان مونومر (EPDM) با ساختاری اسفنجی باید علاوه بر مانایی فشاری مطلوب، از مقاومت پارگی قابل قبولی بهره‌مند باشند. معمولا تقویت هر یک از این خواص به تضعیف خاصیت دیگر منجر می‌شود. تامین هم‌زمان مقدار بهینه‌ این دو خاصیت در آمیزه‌ فنر لاستیکی، نیازمند ارزیابی عوامل موثر از طریق انجام آزمون‌های متعدد است. بنابراین در این پژوهش طرح آزمونی بر مبنای تکنیک‌ تحلیل آماری برای طراحی فرمولاسیون بهینه در ازای کاهش تعداد آزمون‌‌های لازم ارائه شد. بر این ‌اساس تاثیر چهار عامل: 1- درصد وزنی کائوچوی طبیعی (NR) در لاستیک پایه، 2- مقدار اکسید روی (ZnO)، 3- مقدار دی‌کیومیل پراکسید (DCP)‌ و 4- مقدار اتیلن گلیکول دی‌متاکریلات (EDMA) بر نسبت مقاومت پارگی به مانایی فشاری (به‌عنوان معیار طراحی، Q‌) تعیین شد. تحلیل نتایج نشان داد که مقدار DCP با سهم تاثیر 93/66 درصد، موثرترین عامل در طراحی آمیزه فنر لاستیکی است. همچنین مشخص شد که طراحی سیستم پخت، راه حل بهینه‌سازی هم‌زمان بیشینه انرژی پارگی وکمینه مانایی فشاری آمیزه است. تحلیل‌ آماری پیش‌بینی کرد که فرمولاسیون بهینه‌ حاوی 60 درصد وزنی NR و 1، 4 وphr‌ 2 به ‌ترتیب از عامل‌های DCP، ZnO و EDMA است. نتایج آزمون‌های تجربی، مقدار Q پیش‌بینی شده برای شرایط بهینه را تایید کرد.

چکیده نانوکامپوزیت ها گروه جدیدی از مواد هستند که حداقل یک جزء از اجزای اصلی تشکیل دهنده آنها دست کم در یک بعد، در گستره یک تا صد نانو متر داشته باشد. به طور معمول، نانوکامپوزیت ها ویژگی هایی متفاوت و برتر از نظر خواص مکانیکی و فیزیکی نسبت به کامپوزیت های متعارف دارند در این پژوهش، پلی‌وینیل‌استات به روش پلیمریزاسیون امولسیونی به منظور ماتریس پلیمری تهیه شد. سپس نانو ذرات الماس با عامل سیلانی اصلاح گردید. در نهایت نانو کامپوزیت پلی وینیل استات- الماس با 5/0، 1، 5/1 و 2 درصد از نانو ذره الماس اصلاح شده تهیه و مورد آنالیز قرار گرفت. جهت تعیین مشخصات و بررسی ساختار نانو کامپوزیت تشکیل شده از آنالیزهای FTIR، TGA، RMS، FESEM، اندازه­گیری میزان نفوذ اکسیژن در فیلم­های تولیدی و اندازه­گیری زاویه تماس استفاده شده است. آنالیز FTIR مشخص کرد که اصلاح نانو ذرات الماس با عامل سیلانی به خوبی صورت گرفته است. تصاویرFESEM نشان می دهد که نانوکامپوزیت همگن ایجاد شده است. با افزایش درصد نانو ذره الماس اصلاح شده در نانو کامپوزیت میزان نفوذپذیری اکسیژن در فیلم نانو کامپوزیت پلی وینیل استات- الماس کاهش می یابد. در صورتیکه این نانو کامپوزیت به عنوان پوشش نگهدارنده میوه ها استفاده شود، این خاصیت ارزشمندی است. اندازه گیری زاویه تماس نانو کامپوزیت پلی وینیل استات- الماس نشان داد که با افزایش میزان نانو ذرات الماس اصلاح شده از 5/0 به 2 درصد وزنی، خاصیت آب گریزی فیلم نانو کامپوزیت افزایش می یابد. بنابراین با افزایش میزان مشخص از نانوذرات به ماتریس پلیمری، خواص پلیمر از جمله مقاومت گرمایی و استحکام کششی افزایش یافته که این باعث بالا رفتن کارآیی پلیمر می‌شود.