چکیده خلاصه
موضوع تحقیق: سرعت کند تخریب زیستی پسماندهای پلاستیکها، به خصوص انواع مختلف پلی‌اتیلن منجر به مشکلات بسیاری برای محیط زیست می‌شود. برای کاهش این معضلات، پرواکسیدانت‌ها به عنوان یک افزودنی به پلی‌اتیلن اضافه می‌شوند تا با تخریب نوری آن تخریب زیستی را تسریع کنند. در کنار پرو اکسیدانت‌ها، به نظر می‌رسد که فتوکاتالیست‌ها نیز می‌توانند بر روی تخریب نوری پلی‌اتیلن اثرگذار باشند که هدف این مطالعه نیز بررسی همین ایده است.
روش تحقیق: به منظور تسریع در تخریب کامپوزیت‌های LDPE با سلنید کادمیوم (CdSe) و فسفات‌تری نقره (Ag₃PO₄) به‌عنوان فتوکاتالیست و استئارات منگنز به‌عنوان پرو اکسیدانت از طریق اختلاط مذاب تهیه شدند و بصورت فیلم درآمدند . نمونه‌ها با نور مرئی و فرابنفش تحت تابش قرار گرفتند. آزمون‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آزمون حرارتی-‌ ‌مکانیکی-‌ دینامیکی (DMTA)، کالریمتری روبشی-‌‌تفاضلی (DSC) ، اندازه‌گیری‌های گرانروی‌سنجی و آزمون طیف سنجی مادن قرمز (FTIR) برای بررسی ریزساختار فیلم‌ها مورد استفاده قرار گرفتند.
یافته‌های تحقیق: طیف‌هایFTIR نشاندهنده افزایش قابل توجه در شاخص‌ کربونیل و شاخص وینیل برای نمونه‌های دارای فتوکاتالیست بودند. همچنین تصاویر SEM مربوط به این نمونه‌ها مؤید تخریب نوری بیشتر و همگون‌تر برای این نمونه‌ها نسبت به نمونه‌های بدون فتوکاتالیست بودند. آزمون‌های دینامیکی-مکانیکی- حرارتی نیز نشان داد که نمونه‌های پلی‌اتیلنی بدون افزودنی دارای مدول بالاتری نسبت به نمونه‌های دیگر بودند. هر چند به دلیل خواص هسته زایی ذرات فتوکاتالیست، بلورینگی آنها افزایش داشت. گرانروی نمونه‌های دارای فتوکاتالیست و پرواکسیدانت نسبت به پلی‌اتیلن خالص دچار کاهش شدید شد که نتایج مدلسازی نشان داد که این کاهش به دلیل تخریب زنجیره‌ها و کاهش جرم مولکولی آنها رخ داده است. در کل نتایج آزمون‌ها نشان داد که‌ترکیب فتوکاتالیست‌ها با پرو اکسیدانت‌ها اثر هم افزایی بر تخریب نوری LDPE دارد و روند تخریب آن را بسیار بیشتر از زمانی که فقط از پرواکسیدانت به تنهایی استفاده شود، تسریع می‌کند.

چکیده موضوع تحقیق: بررسی اثر دما برعملکرد سیلابزنی پلیمر در مقیاس منفذ در محیط­های متخلخل با تراوایی متفاوت، به درک درستی از رفتار محلول پلیمر می ­انجامد.
روش تحقیق: در این مطالعه اثر دما بر سیلابزنی پلیمر پلی­اکریل­آمید بر ازدیاد برداشت نفت در دو میکرومدل همگن با تراوایی­های مختلف در دماهای ۲۵ و °C7۰ مورد بررسی قرار گرفت. محلول پلیمر و آب مقطر با سرعت تزریق 1 میکرو لیتر در دقیقه تا یک حجم منافذ به میکرومدل تزریق شدند و میزان برداشت نفت و نحوه حرکت سیال درون محیط متخلخل مورد مطالعه قرار گرفت. علاوه براین رئولوژی پلیمر و گرانروی سیالات تزریقی جهت تحلیل بهتر نتایج، اندازه­گیری شدند. سپس نتایج با سیلابزنی آب مقطر به عنوان تست شاهد مقایسه گردید.
نتایــج اصلــی: با بررسی نتایج سیلابزنی مشخص شد که فاکتور دما از یک طرف با کاهش گرانروی نفت به افزایش بازیافت آن کمک کرده و از طرف دیگر با کاهش گرانروی پلیمر، باعث کاهش نقش گرانروی سیال تزریقی در میزان برداشت نفت شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که در حالت تزریق پلیمر پدیده انگشتی شدن کاهش و با افزایش دما میزان بهبود بازیافت نفت طی سیلابزنی پلیمر و آب در هر دو مدل افزایش می­یابد. همچنین میزان بهبود بازیافت نفت طی سیلابزنی پلیمر در میکرومدل الف از حدود 43 درصد در دمای محیط به بیش از 51 درصد و در میکرومدل ب از حدود ۵1 درصد به بیش از 60 درصد در دمای °C 70 افزایش یافت. در واقع می­توان گفت که الگوی جریان و پایداری جبهه حرکت محلول پلیمر و در نتیجه بازیافت نهایی نفت بطور قابل توجهی تحت تأثیر مورفولوژی منافذ، شکل و گلوگاه منافذ قرار دارد.

چکیده چکیده
موضوع تحقیق: پلی (2-اکسازولینها) خانواده ای از پلیمرهای مصنوعی هستند که دارای زیست تخریب پذیری و زیست سازگاری مطلوبی بوده و به دلیل شباهت ساختاری با پلی پپتیدها اخیرا در کاربردهای دارورسانی نیز مورد توجه قرار گرفته اند. از آنجا که این پلیمرها خواص گرمایی و مکانیکی نسبتا پایینی دارند به کمک نانوذرات مناسب نظیر گرافن و نانولوله، تقویت شده و به صورت نانوکامپوزیت استفاده می شوند. سازوکار تقویت کنندگی نانوذرات در ماتریس این پلیمرها هنوز از دیدگاه مولکولی کاملا مشخص نشده است.
روش تحقیق: این پژوهش به منظور فهم بهتر برهمکنش پلیمری بر پایه 2-اکسازولین با تقویت کننده های نانویی دو بعدی و رفتار این پلیمر در مجاورت آنها صورت گرفت. صورتبندی و دینامیک یک تک زنجیر پلی (2-اتیل-2-اکسازولین)، به عنوان نماینده شناخته شده ای از این گروه، در مجاورت یک نانوصفحه گرافن عاملیت دار شده، به کمک دینامیک مولکولی کلاسیک و در یک بازه زمانی 10 نانوثانیه ای شبیه سازی شد. همچنین، اثر تغییر دما به همراه تغییر تعداد مونومرهای زنجیر پلیمر بر روی صورتبندی و دینامیک پلی (2-اتیل-2-اکسازولین) بررسی گردید.
نتایج اصلی: تصاویر لحظه ای بدست آمده در زمانهای مشخص نشان دادند که زنجیر پلیمر با نانوصفحه گرافن برهمکنش موثری نشان داده و جذب سطحی به سرعت رخ می دهد. این رویداد با تغییر صورتبندی زنجیر و دینامیک آن همراه است. زنجیر پلیمری در مجاورت نانوصفحه گرافن به صورت تقریبا موازی قرار گرفته و تاخوردگی ایجاد می شود. شعاع چرخش زنجیر در اثر این برهمکنش افزایش یافته و همچنین طول همبستگی جذب سطحی در حد ابعاد واحد تکراری زنجیر است. جابجایی مربع میانگین زنجیر پلی (2-اتیل-2-اکسازولین) با نزدیک شدن زنجیر پلیمر به نانوصفحه گرافن کاهش می یابد.

چکیده موضوع تحقیق
در این مطالعه، به کمک های روش های مختلف مبتنی بر هوش مصنوعی، عملکرد فرآیند ریفورمینگ متانول با بخار آب بر حسب دما، فشار و نسبت بخار به متانول در خوراک ورودی مورد ارزیابی قرار گرفت.
روش تحقیق
در ابتدا، کاتالیست های Cu-Zn/ZrO₂ با استفاده از روش همرسوبی سنتز شدند و آزمایش های واکنش ریفورمینگ متانول با بخار آب در شرایط عملیاتی مختلف در محدوده 180- 500 درجه سانتی گراد ،1-11 بار و نسبت بخار آب به متانول در خوراک ورودی 75/0 – 75/3 در یک راکتور بستر ثابت انجام گرفت. سه روش فازی ممدانی نوع1، فازی ممدانی نوع2 و فازی سوگنو به کار گرفته شده است که به کمک آنها بدون نیاز به دانستن پارامترها و روابط پیچیده سینتیکی و ترمودینامیکی و تنها به کمک شهود متخصص و برخی داده های موجود، مدلسازی انجام گرفت. همچنین، ساختار مدلهای فازی با هدف بهبود دقت عملکرد و بر اساس تحلیل نتایج اولیه بهینه شد. توسعه مدلها نیازی به تعداد بالای داده های ازمایشگاهی نداشت. این ویژگی، به خصوص برای شرایطی که دسترسی به داده های آزمایشگاهی هزینه بر است و یا داده ها از دقت کافی برخوردار نیستند، مورد توجه است.
نتایج اصلی
دقت کلی و ویژگیهای سه روش مدلسازی با هم مقایسه شد و مورد بحث قرار گرفت. مدل فازی ممدانی نوع2 به دلیل ویژگی های منحصر به فرد آن بهترین عملکرد را از خود نشان داد و سه متغیر درصد تبدیل متانول، بازده هیدروژن و منوکسیدکربن را به ترتیب با دقت 67%، 91% و 83% پیش بینی کرد.

چکیده موضوع: بیورکتورغشایی اسمزی یکی از بهترین روش‌های تصفیه فاضلاب‌های صنعتی می‌باشد مزیت اصلی استفاده از فرآیند اسمزی عمل کردن آن در فشار‌های پایین هیدرولیکی است که دارای عملکرد بهتری در حذف آلاینده‌ها و مصرف انرژی پایین نسبت به روش‌های دیگر می‌باشد. روش تحقیق: در این تحقیق نانو ذرات حفره‌دار دی‌اکسید تیتانیوم با سطح ویژه و دیواره آناتاز از طریق فرآیند گرمایی با استفاده از ستیل‌تری‌متیل‌آمونیوم بروماید (CTAB) به‌عنوان عامل هدایت کننده سطح فعال و عامل ایجاد کننده منافذ، سنتز شد. غشا‌های نا‌نوکامپوزیت اولترافیلتراسیون با استفاده از دی‌اکسید تیتانیوم (TiO₂) اصلاح شده (MT) و پلی‌سولفون (PSf) به روش وارونگی فازی ساخته شدند. ریخت‌شناسی و ساختار غشا‌های بدست آمده و نانو ذره توسط میکروسکوپ الکترون روبشی (FESEM)، پراش اشعه ایکس (XRD)و میکروسکوپ الکترون عبوری (TEM) مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق از محلول خوراک آلبومین سرم گاوی (BSA) به‌عنوان فاضلاب شبیه‌سازی شده استفاده گردید. غشا‌های اولترافیلتراسیون ساخته شده به ترتیب در سامانه یورکتورغشایی اسمزی (OMBR) به دلیل انرژی و رسوب کمتر مورد آزمایش قرار گرفتند. محلول % ٦/٠ پلی (سدیم ٤- استایرن سولفونات) به‌عنوان محلول اسمزی مورد استفاده قرار گرفت. عملکرد جداسازی مقایسه‌ای و خواص ضد رسوب هر دو جهت نا‌نوکامپوزیت‌های ساخته شده در تجزیه‌و‌تحلیل‌های متعددی مانند اندازه‌گیری زاویه تماس با آب، شار آب خالص و تصفیه غلظت‌های متفاوتی از محلول آلبومین سرم گاوی (BSA) و مقاومت در برابر رسوب مورد بررسی قرار‌گرفته است. نتایج اصلی: نتایج نشان می‌دهد که به دلیل افزودن نانو ذرات MT به بستر پلیمری، آب‌دوستی و انرژی سطح غشا افزایش یافت که منجر به بهبود عملکرد غشا شد. غشای حاوی ١% نا‌نوذره‌ی اکسید تیتانیوم بهترین نتیجه را نشان داد. به‌عنوان مثال برای خوراک با غلظت ppm٢٠٠ فلاکس آب از L/ m².h) 20 تا 5/38 (افزایش یافت و همچنین درصد محلول کشنده بازگشتی نیز از (30 تا g/m².h 6/19) کاهش یافت. بازیابی فلاکس در این غشا ٩٦ درصد بود که نشان‌دهنده‌ی خاصیت ضدرسوبی غشای نا‌نوکامپوزیت اصلاح شده می‌باشد.

چکیده موضوع تحقیق: با توجه به شرایط رو به وخامت محیط­زیست و به طور خاص جهانی که با کمبود انرژی و آب تمیز روبرو است، ویژگی­های سیستم خورشیدی تولید بخار از جمله عدم انتشار کربن­دی­اکسید، مصرف انرژی پایین و بازده بالا برای نمکزدایی آب دریا کمک بزرگی به تامین نیاز بشر می­کند. در سیستم‌های مدرن نمک زدایی خورشیدی، انرژی خورشیدی توسط یک جاذب فوترترمال دریافت و سپس به انرژی حرارتی تبدیل می‌شود تا حجم مشخصی از آب را گرم کرده و بخار تولید کند؛ بخار تولید شده به سطح داخلی پوشش که سردتر است برخورد کرده، متراکم شده و آب تمیز در مخزن جمع می­شود. سیستم‌ خورشیدی تولید بخار باید دارای پنج ویژگی مهم و اساسی، شامل جذب نور زیاد، اتلاف حرارتی اندک، متمرکزسازی گرما، انتقال مناسب آب و در نهایت قابلیت شناوری بر سطح آب باشد.
روش تحقیق: در پژوهش پیش­رو سیستم خورشیدی تولید بخار مبتنی بر جاذب گرافیت ساخته شده و عملکرد آن با استفاده از نانوذرات پلاسمونیک نیکل ارتقا داده شده­ است. بمنظور بررسی اثر ساختار دو زیرلایه برای جاذب فتوترمال ساخته شد که شامل یک فوم پلی­یورتان (PU) تخلخل بسته به عنوان عایق حرارتی و یکی از دو نوع نمد متفاوت از جنس پنبه یا پلی­استر به عنوان لایه انتقال دهنده آب دور فوم PU پیچیده شده است. در این مطالعه مهم­ترین پارامترها از جمله نرخ تبخیر آب، دمای سطح نمونه و بازده سیستم اندازه­گیری شده­اند.
نتایج اصلی: بازده حرارتی و نرخ تبخیر برای جاذب گرافیتی خالص به ترتیب 17/68 % و kg/m².h97/0 است که با اضافه کردن نانوذرات نیکل به آن، به ترتیب تا مقدار 57/93 % و kg/m².h 37/1 افزایش یافته است. اهمیت مهندسی ساختار با استفاده از دو زیرلایه متفاوت با جاذب آب پنبه­ای یا پلی­ استری بررسی و متناسب با شرایط جاذب فتوترمال و موازنه جرم و انرژی، مناسب­ترین زیر لایه همراه با انتقال دهنده آب پلی­استری برای جاذب فوتوترمال گرافیت/نیکل، انتخاب شد.