تأثیر پلی الکترولیتهای نانول فچه سلولزی و پلی اکریل آمید کاتیونی بر تعلیقه و شبکه الیاف بازیافتی بسته بندی
صفحه 3-15
حسین جلالی ترشیزی؛ حسین پورکریم دودانگه؛ حمیدرضا رودی
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
شبیهسازی و آنالیز فنی-اقتصادی فرآیند تصفیه هیدروژنی مازوت
صفحه 17-30
امیرحسین خلیلی گرکانی؛ مصطفی جعفری
چکیده سوخت مازوت با درصد گوگرد بالا بهطور گسترده در صنایع پتروشیمی، نیروگاهی و دریایی مورد استفاده قرار میگیرد. استفاده از این نوع سوختها، علاوه بر آنکه باعث آلودگیهای وسیع هوایی و دریایی در کشور شده است، باعث تحمیل جرایم هنگفت بینالمللی، افزایش هزینهها و خوردگی تجهیزات نیز شده است. از اینرو، استفاده از سوخت مازوت با ترکیبات گوگردی حداکثر 5/0 درصد جرمی در دنیا، به صورت تصفیه مازوت در مبدا (در پالایشگاهها) و با در نظر گرفتن تمامی جنبهها، بیش از پیش اهمیت یافته است. روشهای صنعتی محدودی برای گوگردزدایی هیدروژنی سوخت مازوت (بهعلت سنگین بودن این برش نفتی و پیچیده بودن ترکیبات گوگردی در آن) وجود دارد که مرسومترین آن روش سولفورزدایی هیدروژنی یا (HDS) است.
هدف از این پژوهش، شبیهسازی و ارزیابی اقتصادی واحد تصفیه هیدروژنی از مازوت با ظرفیت 75/13 میلیون بشکه در سال میباشد. شبیهسازی این فرآیند در نرمافزار Aspen HYSYS petroleum Refinery انجام گرفته شده است. در این شبیهسازی تاثیر پارامترهای عملیاتی موثر نظیر فشار، نسبت هیدروژن به مازوت و در نهایت میزان مصرف کاتالیست بر روی حذف ترکیبات گوگردی، تولید محصولات جانبی و هزینههای خالص تولید بررسی شدهاست.
نتایج نشان داد برای تصفیه هیدروژنی این ظرفیت از مازوت با ترکیبات گوگردی 5/3 درصد، هزینه کل سرمایهگذاری 9/308 میلیون دلار و هزینه خالص تولید مازوت تصفیهشده، 5/114 میلیون دلار در سال برآورد شده است. همچنین آنالیز حساسیت اقتصادی فرآیند نشان داد که پارامتر عملیاتی نسبت هیدروژن به مازوت، بیشترین تاثیر را در افزایش هزینه سرمایهگذاری و هزینه خالص تولید دارد که تا حد امکان باید کمینه شود.
اثر نانوذرات آلبومین مغناطیسی بارگذاری شده با 5- فلورویوراسیل بر زیستایی و چرخه سلولی سلولهای سرطان سینه ردهی سلولی MCF-7
صفحه 31-41
زهرا رجبی؛ فاطمه باقری؛ سید عباس شجاع الساداتی
چکیده سرطان سینه یکی از سرطانهای شایع در بین زنان و با نرخ بالای مرگ و میر است. شیمی درمانی یکی از راه های معمول برای درمان سرطان است ولیکن با اثر بر روی بافتهای سالم دارای اثرات جانبی فراوان است. رسانش هدفمند داروهای ضدسرطان به سلولهای سرطانی موجب کاهش اثرات جانبی دارو بر سلولهای سالم می شود. آلبومین سرم به خاطر در دسترس بودن، آسانی آماده سازی و توانایی اتصال به لیگاندهای مختلف به طور وسیع به عنوان حامل دارو استفاده شده است. با اتصال نانوذرات اکسید آهن به آلبومین میتوان توزیع آن را با استفاده از یک میدان مغناطیسی خارجی کنترل کرد.
در این پژوهش چهار نوع نانوذره شامل نانوذرات آلبومین، آلبومین حاوی دارو، آلبومین مغناطیسی و آلبومین مغناطیسی حاوی دارو با روش انحلال زدایی ساخته شد. اندازه و پتانسیل زتا نانوذرات آلبومین و آلبومین مغناطیسی بارگذاری شده با دارو به طور میانگین به ترتیب 220 نانومتر، 8/25- میلی ولت و 221 نانومتر، 28- میلی ولت بدست آمد. بازده بارگذاری دارو در نانوذرات آلبومین و آلبومین مغناطیسی به ترتیب %1 و %6/0 و مقدار داروی به دام افتاده به ترتیب برابر با %20 و %8/15 بود. نتایج آزمایش سمیت سلولی نشان داد نانوذرات آلبومین مغناطیسی حاوی داروی 5-فلورویوراسیل در مقایسه با سایر گروهها به طور معناداری سمیت بیشتری در سلولهای سرطانی دارند. آزمون پراشن بلو ورود نانوذرات مغناطیسی آهن به درون سلولهای سرطانی را تایید کرد. نتایج واکاوی چرخهی سلولی نشان میدهد که در نتیجه تیمار سلولها با نانوذرات مختلف و داروی آزاد تغییرات مشخصی در جابجایی پراکنش سلولها در مراحل مختلف چرخهی سلولی مشاهده نمیشود. در نانوذرات آلبومین حاوی دارو، نانوذرات آلبومین مغناطیسی حاوی دارو و داروی آزاد فاز Sub G1 مشاهده میشود که بیانگر مرگ سلولی در این گروهها است که درصد مرگ سلولی در نانوذرات آلبومین حاوی دارو بیشتر است. بر طبق این نتایج، نانوذرات آلبومین مغناطیسی بارگذاری شده با 5-FU در از بین بردن سلولهای سرطانی موثر بوده و مطالعات بیشتر در این زمینه را میطلبد.
بررسی اثر کاتالیست DBTDL بر سینتیک پخت پلییورتان توسط کالریمتری روبشی تفاضلی: HTPB/TDI در مقایسه با HTPB/IPDI
صفحه 43-55
عارف ولی شامخی؛ عباس کبریت چی؛ یاسین کیخا
چکیده موضوع تحقیق
هدف از این پژوهش بررسی سینتیک پخت حامل پلییورتانی برپایه پلیبوتادین خاتمهیافته با هیدروکسیل (HTPB) است. این واکنش در کامپوزیتهای پلییورتانی پیشرفته بسیار حائز اهمیت است.
روشها
دیاُل HTPB با دو نوع عامل پخت دیایزوسیاناتی تولوئن دیایزوسیانات (TDI) و ایزوفورون دیایزوسیانات (IPDI) در حضور و عدم حضور کاتالیزور دیبوتیل تین دیلورات (DBTDL)، توسط روش کالریمتری روبشی تفاضلی (DSC) در چند نرخ حرارتی مختلف (5، 10، 20 و °C/min 40)، تحت پخت دینامیکی قرار گرفت. پارامترهای سینتیکی توسط مدلهای کسینجر، اوزاوا و تبدیل یکسان محاسبه شد. تشکیل گروههای عاملی پلییورتان و افزایش گرانروی در حین پخت، توسط روش طیفسنجی مادون قرمز-تبدیل فوریه (FT-IR) و ویسکومتر چرخشی (RV) بررسی شد.
نتایج تحقیق
نتایج نشان داد نوع عامل پخت و حضور کاتالیست، انرژی فعالسازی، آنتالپی واکنش، تکمیل واکنش و سرعت پخت را تحت تأثیر قرار میدهد. مدلهای سینتیکی مختلف نشان دادند، انرژی فعالسازی به عنوان تابعی از درصد تبدیل واکنش به طور متوسط به ازای هر 05/0 واحد افزایش در درصد تبدیل، حدود kJ/mol 1 کاهش مییابد. انرژی فعالسازی سامانه حامل HTPB-TDI-DBTDL با شیب کمتری نسبت به سامانه حامل HTPB-IPDI-DBTDL برحسب درصد تبدیل کاهش مییابد. کاهش انرژی فعالسازی در درصد تبدیلهای بیشتر از %90 احتمالاً به علت نفوذ کوچک مولکولها به پلیمرها، شیب بیشتری پیدا میکند. آنتالپی واکنش پخت سامانه حامل HTPB-TDI-DBTDL در سرعت بالاتر از C/min° 10 تقریباً مستقل از سرعت حرارتدهی است، در حالیکه آنتالپی واکنش پخت سامانه حامل HTPB-IPDI-DBTDL به سرعت حرارتدهی به میزان قابل ملاحظهای وابسته است. نتایج شیمی-رئولوژی نشان داد سرعت واکنشپذیری سامانه حامل به ترتیب HTPB-TDI-DBTDL>HTPB-IPDI-DBTDL>HTPB-TDI است.
کلمات کلیدی: HTPB، DSC، سینتیک پخت، عامل پخت، انرژی فعالسازی.
فروشویی و بازیابی سلنیم از لجن آندی مس سرچشمه
صفحه 57-67
فرناز محمودیانی؛ فرامرز هرمزی؛ سعید علمدار میلانی
چکیده پارامترهای فروشویی و بازیابی کنترل کنندهی رهش سلنیم از لجن آندی مس سرچشمه بررسی و تعیین شد. لجن آندی مس در حین تولید مس کاتدی در ته سلول های الکترولیت تولید میشود که از اجزای نامحلول آند در الکترولیت تشکیل شده است. لجن مس، حاوی مقادیر مختلفی از فلزات با ارزش مانند طلا، نقره، سلنیم و تلوریم، و سایر فلزات گرانبهای موجود در مس آندی است که به عنوان محصول جانبی فرایند تولید مس استخراج میشوند. امروزه منبع اصلی تهیهی سلنیم رسوبات سولفوری مانند مس و نیکل می باشد. لجن آندی مس در حال حاضر تنها منبع تهیه سلنیم در دنیا است. لجن آندی مس مادهی خام برای تولید بیش از %90 درصد سلنیم جهان و منبع اصلی تولید سلنیم است [1-3].در این پژوهش استخراج سلنیم از لجن آندی مس امکانسنجی شده است. برای انجام این مهم از لیچینگ اسیدی بهره جسته شده است. در این مقاله تاثیر پارامترهای عملیاتی نظیر غلظت اسید، دما، زمان انجام فرایند و نسبت مایع به جامد بر بازیابی سلنیم از طریق لیچینگ لجن مس مورد بررسی قرار گرفت. شرایط بهینهی سرعت همزدن rpm250و نسبت جامد به مایع (W/V) 01/0 برای زمان تماس60 دقیقه در دمای °C 70 بهدست آمد. در شرایط بهینه، بازده فروشویی سلنیم %99 بود. دادههای ترمودینامیکی، نشان داد که مقادیر ΔH و ΔS هر دو مثبت میباشد که نشان میدهد که فرایند فروشویی در واقع گرماگیر و بینظم است در حالی که مقادیر منفی به دست آمده برای ΔG نشان میدهد که فرایند انحلال سلنیم دارای ماهیت خودبهخودی است.
مطالعات غلظت – رفتاری ،جذب، سیلابزنی، تراوایی نسبی نانو کامپوزیت پلیمری CuO/TiO2/PAM در دو لیتولوژی مخزنی
صفحه 69-86
حسین بهرامی نژاد؛ عباس خاکسار منشاد
چکیده نانو مواد از جمله موادی هستند که به علت اندازه ای که دارند به راحتی می توانند به حفرات ریز نفوذ کرده و تاثیرخود را بگذارند. شناخت دقیق مکانیزم های رفتاری این نانو سیالات در تغییر ترشوندگی امری ضروری است. چرا که اگر شناخت مناسبی بر این مکانیزم ها وجود نداشته باشد ممکن است با رفتار عکس باعث ضرر و آسیب به مخزن شوند. در این مطالعه در ادامه مطالعه ی پیشین نویسندگان بررسی رفتاری و مکانیزمی به صورت دقیق تر و مستند تر بررسی گردیده و تست های جذب طیفی، سیلابزنی شیمیایی و نمودار های تراوایی نسبی تایید کنندگان نتیجه ی ازدیاد برداشتی این نانوکامپوزیت می باشند. درسنگ های کربناته جذب نانوماده در حالت لایه مضاعف الکتریکی به عنوان مکانیزم غالب و در سنگ های ماسه ای فشار جدایشی مکانیزم غالب تغییر ترشوندگی به دست آمد. به جهت تایید مطالب تست جذب طیفی در حضور متقابل نانوسیال غلظت ppm 200 در دو سیستم کربناته و ماسه سنگی انجام گردید که میزان جاذبه و دافعه ی الکترواستاتیکی در کربناته ها و ماسه سنگ ها اثبات گردد. نتایج تست جذب بیانگر وجود دو فرایند جذب و ته نشینی برای سیستم کربناته و فرایند ته نشینی برای سیستم ماسه سنگی بود. تست دینامیک سیلابزنی شیمیایی به جهت تایید اثر گذاری این ماده در افزایش تولید انجام گردید. سیلابزنی نانوسیالی به عنوان ازدیاد برداشت تولید نفت 56.5 و 59.55 درصدی را به ترتیب برای سیستم نانوسیال 200 ppm-سنگ کربناته و نانوسیال 1500 ppm-سنگ ماسه ای نشان دادند که به ترتیب 8.5 و 6.35 درصد نسبت به تزریق آب شور ازدیاد برداشت نتیجه حاصل گردیده است. نمودار های تراوایی نسبی با افزایش 10 درصدی اشباع آب نقطه تقاطعی در سیستم کربناته و با افزایش 12 درصدی اشباع آب نقطه تقاطعی در سیستم ماسه سنگی و اثر گذاری رفتاری ماده را در غلظت های مورد بررسی نشان دادند.
استخراج حلالی سریم (IV) از محلولهای سولفوریک اسید با استفاده از سیانکس 921 و مخلوط آن با D2EHPA
صفحه 87-103
سعید علمدار میلانی؛ مهدی آشتیانی فر؛ فاضل ضحاکی فر
چکیده با توسعهی سریع علم و فناوری، سریم و سریم اکسید بهطور گسترده در زمینههای مختلف استفاده میشوند از جمله در ساخت آلومینیم، آلیاژهای آلومینیم، برخی از فولادها و در آهنرباهای دایمی، کاتالیزور، پودر پولیش، شیشه، سینما، و فناوری سرامیک. استخراج حلالی یکی از تکنیکهای موثر برای استخراج، جداسازی و خالصسازی سریم است.
استخراج سریم (IV) از محلولهای سولفوریک اسید با استفاده از سیانکس 921 رقیقشده در کروزن مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای مختلف مؤثر بر فرایند استخراج سریم (IV) مانند pH فاز آبی، غلظت استخراجکننده، غلظت یون فلزی در فاز آبی، زمان تماس و همچنین دمای واکنش بهطور جداگانه بررسی شد. آزمایشها در محدودهیpH ، 5/0 تا 5/5، در دمای C° 1± 25، با استفاده از سیانکس 921 به تنهایی در گسترهی غلظتی 06/0 تا 1-mol L 4/0، و مخلوط سیانکس 921 و EHPA2D با نسبتهای مختلف انجام شد.
با توجه به مطالعهی دما، واکنش استخراج سریم (IV) با سیانکس 921 در کروزن فرایندی با طبیعت گرمازا است. نتایج نشان داد که استخراج مؤثر سریم (IV) از محلولهای اسیدی نمیتواند در یک تعادل تنها به دست آید زیرا انحلالپذیری سیانکس 921 در رقیقکنندههای آلیفاتیک در دمای محیط محدود است. برای جبران این، امکان استفاده از مخلوط همافزای سیانکس 921 و EHPA2D به عنوان سیستم استخراجی برای بازیابی سریم (IV) از محلولهای سولفوریک اسید بررسی شد. مشاهده شد که استخراج سریم (IV) با مخلوط سیانکس 921 و EHPA2D، اثر همافزیی قابل توجهی ارایه میدهد. نتایج نشان داد که، تحت شرایط آزمایشی، حداکثر ضریب همافزایی در نسبت مولی 0/3 (921Cyanex M 2/0 : EHPA2D M 6/0) به دست میآید و سریم (IV) به شکل 921Cyanex 2(4HSO)(4SO)Ce در فاز آلی استخراج میشود.
بهینه سازی خواص مکانیکی فومهای پلی پروپیلن تولید شده با اکسترودر
صفحه 105-120
حمیدرضا عظیمی؛ داود جهانی؛ امین محبی فر؛ محمدرضا یزدان پناه
چکیده فومهای پلاستیکی خوب طراحی شده از نقطه نظر چگالی سلولها و اندازه آنها ، باز یا بسته بودن و یکنواخت بودن سلولها، در کنار داشتن امتیاز هایی از قبیل مصرف مواد کمتر، ثبات ابعادی بالاتر، فرایندپذیری بهتر و کیفیت سطح مطلوبتر نسبت به پلاستیک های فوم نشده متناظر خود، می توانند خواص مکانیکی و فیزیکی برتری، مانند استحکام به وزن، استحکام به ضربه، خواص حرارتی و دی الکتریکی داشته باشند. چگونگی توزیع دما در نواحی مختلف اکسترودر، کمیت و کیفیت نانوذرات افزودنی و چگونگی توزیع آنها در زمینه پلیمر می توانند تاثیر چشمگیری در خصوصیات مکانیکی فوم های اکسترودر داشته باشند. در این تحقیق با استفاده از دستگاه اکسترودر، فومهای میکروسلولی پلی پروپیلن گرافت شده با مالئیک انیدرید با افزودن 3، 7 و 9% وزنی نانو رس اصلاح سطح شده، در سه شرایط دمایی اکسترودر تولید و اثر مواد و فرایندها در خواص مکانیکی مورد تحقیق قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که افزودن نانو رس موجب بهبود خواص مکانیکی فوم پلی پروپیلن گرافت شده با مالئیک انیدرید می شود. به عنوان مثال، نتایج نشان می دهد نمونه های درست شده حاوی 7% رس اصلاح شده سطحی، حدود 10 درصد مقاومت به ضربه یی بیشتری نسبت به نمونه های بدون نانو رس دارا می باشند. همچنین برای همین نمونه ها افزایش حدود 5 درصدی در مدول یانگ نسبت به سایر نمونه ها ثبت شده است. همچنین بررسی های ریزساختاری نمونهها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، نشان دهندهی این است که افزودن نانو رس موجب یکنواخت شدن ساختار فوم و سلول های ریزتر می شود. در این تحقیق، کمترین اندازه متوسط سلولها (5/87 میکرومتر) و پایین ترین دانسیته فوم (3/0 گرم بر سانتی متر مکعب) برای نمونه حاوی 7% رس که در حالت کاری دو تولید شده بود ثبت گردید.