چکیده چکیده
عنوان تحقیق: در سال­های اخیر چاپگرهای بر پایه تونر به جهت کاربری آسان، صرفه اقتصادی، سرعت و کیفیت بالا کاربردهای فراوانی یافته­اند. ازاین‌رو تلاش­های زیادی جهت تولید تونر با روش‌های متفاوتی ازجمله پلیمریزاسیون سوسپانسیونی و تجمع امولسیونی صورت گرفته است اما در تمامی این روش­ها علی‌رغم خواص رنگی و اندازه ذرات مطلوب، درصد تبدیل واکنش کم می­باشد.
هدف تحقیق: در مطالعه جاری از روش پلیمریزاسیون امولسیونی درجا بر پایه‌ مونومرهای استایرن و بوتیل اکریلات در حضور دوده برای تولید تونر با درصد تبدیل بالای 75% استفاده شده است. در این راستا تأثیر دمای واکنش پلیمریزاسیون و سرعت همزن بر درصد تبدیل در زمان­­های مختلف، اندازه‎ و توزیع اندازه ذرات، خواص حرارتی و رنگی محصول نهایی بررسی شد. آزمون رنگ­سنجی برای بررسی خواص رنگی انجام شد. همچنین ریزساختار تونرهای سنتزشده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی ارزیابی شد.
نتایج اصلی: نتایج بیانگر این است که روش پلیمریزاسیون امولسیونی درجا ضمن دارا بودن درصد تبدیل مطلوب واکنش در محدوده 75-90%، به‌خوبی قادر است خواص رنگی و توزیع اندازه ذرات مناسب را برای تونر ایجاد کند. تمامی تونرهای تولیدشده توزیع اندازه ذرات باریک و شکلی کروی داشتند که دمای واکنش و سرعت همزن بر آن بی‌تأثیر بوده است. با افزایش دمای پلیمریزاسیون از ℃70 به ℃80، درصد تبدیل بالاتری حاصل شده ولی افزایش سرعت همزن تأثیر دوگانه­ای بر درصد تبدیل داشته است. با افزایش دما به ℃90، چسبندگی ذرات کروی به یکدیگر مشاهده شد. افزودن یک‌باره مونومرها به محیط واکنش و استفاده از فرایند ناپیوسته (batch process) سبب مشاهده دو دمای انتقال شیشه­ای شد. این نوع شیوه سنتز تونر می­تواند راهنمایی برای پژوهش­های آینده جهت تولید تونر با بالاترین درصد تبدیل باشد.

چکیده موضوع تحقیق: امروزه تقاضا برای آلکن‌ها (الفین‌ها)، به ویژه اتیلن و پروپیلن، به سرعت رو به افزایش است و انتظار می‌رود که به طور مداوم رشد کند. آلکان‌ها (پارافین‌ها) به دلیل ارزان بودن و فراوان بودن مواد اولیه شیمیایی محبوبی هستند، به همین دلیل مطالعات زیادی جهت پیدا کردن روش جایگزین مناسب انجام گردیده است. در این کار پژوهشی از چارچوب فلزی آلی CuBTC به عنوان پایه کاتالیست مبتنی بر منگنز در فرآیند هیدروژن­زدایی اکسایشی پروپان جهت تولید پروپیلن استفاده شده است.
روش تحقیق: بارگذاری اکسید فلزی منگنز بر روی پایه CuBTC به روش تلقیح­تر انجام گرفت. به منظور شناسایی و مشخصه­یابی کاتالیست­ های سنتزشده از آنالیزهای XRD، FTIR، EDX، SEM و BET بهره گرفته شد. همچنین از طراحی آزمایش به روش مرکب مرکزی به منظور بررسی فاکتورهای اساسی دما داخل راکتور، میزان بارگذاری اکسید فلزی منگنز و نسبت پروپان به اکسیژن و تاثیر متقابل این پارامترها با یکدیگر جهت تولید پروپیلن در فرآیند هیدروژن­ زدایی اکسایشی پروپان استفاده گردید. بنابراین میزان بارگذاری اکسید منگنز در محدوده 5 -1 درصد وزنی منگنز، دمای داخل راکتور در بازه 280-140 درجه سانتی­گراد و نسبت پروپان به اکسیژن در محدوده 3-1 به عنوان متغیرهای ورودی به طراحی آزمایش وارد شدند.
نتایج اصلی: پس از انجام آزمون­ های راکتوری و تجزیه و تحلیل نتایج به دست­آمده به وسیله نرم ­افزار طراحی آزمایش مشاهده گردید، مدل­ های آماری پیشنهادشده توسط نرم­ افزار برای درصد تبدیل، درصد گزینش ­پذیری و بازده فرآیند هیدروژن­ زدایی اکسایشی با دقت قابل قبول 95% مورد تایید قرار گرفت. بهینه­ سازی بازده فرآیند هیدروژن­زدایی اکسایشی با مقدار بیشینه 9/4 با درصد تبدیل 38/28، درصد گزینش ­پذیری 14/18 در دمای 278 درجه سانتی­گراد، بارگذاری اکسید فلزی 74/3 درصد و نسبت پروپان به اکسیژن 5/1 انجام گرفت که دقت بین داده­ آزمایشگاهی و داده پیش ­بینی شده 93% محاسبه گردید.

چکیده نفت موجود در مخازن هیدروکربوری زیرزمینی شامل هیدروکربورهای سنگین که دارای خصوصیات متفاوت میباشد. هیدروکربورهای سنگین شامل واکسها,مواد آسفالتنی و رزینها میباشد که میتوانند به صورت جامد در ترکیبات ظاهر شوند که در این بین واکسها اهمیت خاصی دارند.تغییر عواملی مانند دما,فشار,ترکیبات اجزای سبک در ترکیبات نفتی و ... سبب تشکیل رسوب واکس پارافینی جامد در سیال نفتی میشود.رسوب واکس تشکیل شده به طور عمده شامل پارافینها, نفتنها, و به مقدار کمی آروماتیکها میباشد. تشکیل این رسوبات در مرحله اول باعث گرفتگی لوله ها و افزایش مقاومت در برابر جریان و درنتیجه افت فشار جریان و علاوه بر افزایش توان مورد نیاز جهت پمپ نمودن سیال, موجب استهلاک زودرس تاسیسات میشود.مساله تشکیل رسوب واکس و عوامل موثر بر آن, سالهای متمادی مورد بحث پزوهشگران بوده و روشهای متفاوتی جهت کنترل آن بررسی شده است.در این پروژه با بررسی نانوذره SiO₂ به عنوان بازدارنده شیمیایی در کاهش دمای تشکیل اولین کریستال واکس(WAT), نتایج قابل قبولی بدست آمد. ابتدا با استفاده از آنالیز گرماسنجی روبشی تفاضلی, دمای 25 درجه سانتی گراد برای نقطه ابری شدن نفت خام بدست آمد.سپس با افزودن نانوذره SiO₂ در غلظتهای مختلف, این دما برای مقادیر متفاوت نانوذره به میزان قابل توجهی کاهش یافت. آنالیز میکروسکوپ نوری قظبی(CPM) نیز تغییر ساختار کریستالهای واکس را به کروی مانند بعد از افزودن نانوذره نشان میدهد.جهت بررسی رفتار جریانی نفت خام نیز از بررسی پارامتر ویسکوزیته ظاهری در نرخ برشی های 1, 0.1 و 0.01 rpm در دماهای بالاتر و پایینتر دمای WAT استفاده شد که به طور کلی تاثیر نانوذره SiO₂ قابل قبول بود. سپس با استخراج رسوب واکس نمونه های نفتی توسط دو آنالیز پراش پرتو اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی(FESEM) به همراه افزونه EDAX به مطالعه تغییرات حاصل از افزودن نانوذره در رسوبات پرداخته شد.در این زمینه, طبق آنالیز پراش پرتو ایکس مشخص شد که نانوذرات هیچ برهمکنش شیمیایی با مولکولهای واکس نداشته اند بلکه تاییدی بر نتایج بدست آمده در تحلیل آنالیز گرماسنجی روبشی تفاضلی بود.تغییر ساختار رسوب واکس از ساختار لایه ای مانند در غیاب نانوذرات به ساختاری دارای ریزدانه ها در حضور نانوذرات نیز از نتایج حاصل از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی بود.

چکیده موضوع تحقیق: انرژی خورشیدی یک منبع تجدید پذیر بوده که به میزان فراوان موجود است و می‌تواند بسیاری از معضلات کمبود انرژی را برطرف کند. به‌منظور استفاده از انرژی خورشید برای نمک‌زدایی آب و تولید بخار باکیفیت بالا یکی از ساختارهای پیشنهادی ارزان‌قیمت که قابلیت تجاری شدن را دارد، سامانه‌های تولید بخار خورشیدی شناور بر روی آب است. در این سامانه، آب به‌صورت کنترل‌شده به سطح سامانه منتقل‌شده و با استفاده از گرمای تولیدشده در لایه جاذب نور به بخار تبدیل می‌گردد. مطالعات نشان می‌دهد چهار چالش اصلی در سامانه‌های تولید بخار خورشیدی وجود دارد که باید در تحقیقات برطرف گردد. این چالش‌ها شامل مدیریت و جلوگیری از اتلاف‌های حرارتی، استحکام و پایداری ساختار، مدیریت و انتقال آب درون ساختار، جذب نور و تبدیل نور به گرما است.

روش تحقیق: در این مقاله سامانه‌های تولید بخار خورشیدی چندلایه شناور ساخته‌شده است که در آن‌ها از فوم پلی­یورتان تخلخل بسته به‌عنوان لایه عایق حرارتی و زیرلایه اصلی، نمد به‌عنوان لایه انتقال‌دهنده آب و مواد فوتوترمال مختلف شامل گرافیت، طلا و مخلوط گرافیت و طلا به‌عنوان لایه جاذب نور برای تولید بخار باکیفیت بالا استفاده‌شده است. همچنین به منظور تعیین نرخ تبخیر آب و راندمان سامانه ها، میزان تغییرات جرم آب و دمای سامانه اندازه گیری شده است.
نتایج اصلی: نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد در بین سامانه‌های تولید بخار خورشیدی موردمطالعه، در بهینه‌ترین حالت سامانه ساخته‌شده از جاذب مخلوط گرافیت و طلا قادر به تولید بخار با نرخ kg.m^-2.h^-1 1/257 است. این نرخ معادل باراندمان حدوداً 82 % است. همچنین نتایج آزمایش پایداری نشان داد که تغییرات نرخ تبخیر بعد از 30 مرتبه تکرار ناچیز بوده و سامانه ساخته‌شده از پایداری خوبی برخوردار است. درنهایت عملکرد بهینه‌ترین سامانه‌ در شرایط واقعی­ آب‌شور دریا بررسی شد. نتایج نشان داد که نرخ تبخیر آب‌شور دریا به کمک سامانه تولید بخار خورشیدی با جاذب مخلوط گرافیت و طلا، kg.m^-2.h^-1 1/201 و راندمان آن 78/4 % است.

چکیده موضوع تحقیق: در این پژوهش در ابتدا نانوذرات سیلیکا از پوسته برنج به عنوان یک منبع زیستی استخراج شدند. این نانوذرات سیلیکا متخلخل با اندازه میانگین 45 نانومتر به طور موفقیت آمیزی از طریق یک روش چند مرحله­ای از پوسته برنج تهیه و با دندریمر عامل‏دار شدند و به منظور حذف یون­های کادمیوم دوظرفیتی از محلول­های آبی مورد بررسی قرار گرفتند.
روش تحقیق: در ابتدا سدیم‏سیلیکات از پوسته برنج استخراج و به آن ستیل تری‏متیل آمونیوم برمید، هیدروکلریک اسید و استیک اسید اضافه شد و مخلوط حاصل تحت امواج فراصوت قرار گرفت. پس از واکنش هیدروترمال، نمونه‏های جمع آوری شده کلسینه و نانوذرات سیلیکا مورد نظر سنتز شدند. سپس نانوذرات سنتزی با مولکول‏های دندریمر عامل‏دار شدند. این نانوذرات با بکارگیری روش‏های مختلف همچون طیف‏‏سنجی مادون‏قرمز تبدیل‏فوریه، آزمون وزن سنجی حرارتی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، اندازه­گیری سطح ویژه و توزیع اندازه ذرات شناسایی شدند. سپس اثر زمان بر عملکرد جاذب و تأثیرات مقادیر مختلف این نانوذرات سنتزی به عنوان جاذب در حذف یون‏های کادمیوم دوظرفیتی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تأثیر زمان تماس جاذب بر میزان جذب کادمیوم و قابلیت بازیافت و استفاده مجدد از جاذب نیز مورد بررسی قرار گرفتند.
نتایج اصلی: نتایج نشان می‏دهد که کاهش محسوسی در عملکرد و فعالیت این نانوجاذب در جذب یون‏های فلزی بعد از 6 بار بازیافت و استفاده مجدد مشاهده نشده است. عملکرد عالی این نانوجاذب در حذف یون‏های فلزی به دلیل تخلخل بالا، گروه‏های آمینی فعال سطحی و نسبت سطح به حجم بالاست.

چکیده چکیده
موضوع تحقیق: در این مطالعه از نانو ذرات سوپرپارا مغناطیس عامل‌دار شده با تیواوره به عنوان کاتالیزور ناهمگن در انجام واکنش پتاسیس- برونو- مانیخ استفاده گردید.
روش تحقیق: در مرحله نخست این مطالعه نانو ذرات Fe₃O₄@SiO₂ به عنوان نانوذرات کروی هسته-پوسته سنتز شدند به طوری که ذرات Fe₃O₄ به عنوان هسته در نظر گرفته شدند. در مرحله بعد، خصوصیات گروه‌های عاملی سطحی، ساختار بلوری، خواص مغناطیسی، اندازه و ظاهر سطحی نانوذرات و فرآیند عامل‌دار شدن ساختار به صورت لایه‌ای با استفاده از دستگاه طیف سنج مادون قرمز (FT-IR)، پراش پرتو ایکس (XRD)، مغناطیس سنج نمونه مرتعش (VSM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، تجزیه حرارتی وزنی (TGA)، مورد بررسی، شناسایی و تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. سپس برای ارزیابی کارایی ساختار، به عنوان کاتالیزور در واکنش پتاسیس-برونو-مانیخ به کار گرفته شد جهت بررسی ساختار محصولات از آنالیزهای طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR) و طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته هیدروژن (HNMR) استفاده گردید.
نتایج اصلی: نتایج نشان داد که پیک‌های ظاهر شده درcm^-1 568 و cm^-1 670 مربوط به پیوند آهن-اکسیژن، پیک‌ها در 1092 وcm^-1 800-950 مربوط به پیوند سیلیسیم-اکسیژن می‌باشد که نشان‌دهنده تشکیل لایه سیلیسیم روی نانوذرات مغناطیسی و صحت محصولات واکنش می‌باشد. نتایج همچنین نشان داد که مقدار مغناطیس اشباع در حدود emu/g23 با افزایش لیگاند کمپلکس افزایش یافته است. آنالیز پراش پرتو ایکس پیک‌های شاخص(2θ= 21.25˚, 37.29˚, 43.73˚, 52.56˚, 65.09˚, 69.73˚, 76.81˚) نشان داد که برای اطمینان از تشکیل نانو ذرات مغناطیسی مورد نظر در فاز کریستالی استفاده شدند. نتایج آنالیز SEM ساختار نانوذرات را به شکل کروی نشان داد و آنالیز EDX وجود عناصر موجود در ساختار که شامل گوگرد بود را تایید نمود. همچنین شاخص تجزیه حرارتی وزنی، تقریبا 7٪ ضریب تجزیه را نشان داده است. اولین، دومین و سومین تجزیه به ترتیب 1٪ وزنی (60 درجه سانتیگراد)، 5٪ وزنی (200 تا 300 درجه سانتیگراد) و 1٪ وزنی (350 تا 700 درجه سانتیگراد) مشاهده شدند. بالاترین بازده به میزان 68 درصد با mg 40 کاتالیزور مربوط به استونیتریل بدست آمد. ساختار تیواوره نیز به شکل مناسب در یک نانوکاتالیزور مغناطیسی تثبیت گردید.