چکیده موضوع تحقیق: روش گرمایش الکترومغناطیس یکی از روش‌های نوین ارتقا و ازدیاد برداشت نفت سنگین است. در این روش انرژی امواج الکترومغناطیس صرف افزایش دما، شکست ترکیبات سنگین، کاهش گرانروی، ارتقا و ازدیاد برداشت نفت خواهد شد.
روش تحقیق: در این پژوهش نانو ذرات اکسید آهن مغناطیسی (Fe₃O₄) به روش هم‌رسوبی سنتزشده و کارایی این نانو ذرات در فرآیند گرمایش الکترومغناطیس و ارتقا موردبررسی قرار گرفت. همچنین مقایسه‌ای بین اثر این نانو ذرات در فرآیند گرمایش الکترومغناطیس و کربن فعال صورت گرفت. در این فرآیند نمونه‌های نفت خام حاوی 1/0 درصد نانو ذرات Fe₃O₄ و یا کربن فعال، در بازه زمانی صفر تا 8 دقیقه تحت تابش امواج ماکروویو (فرکانس 54/2 گیگاهرتز و توان 400 وات) قرارگرفته و تغییرات دما و گرانروی نمونه‌ها موردبررسی قرار گرفت.
نتایج تحقیق: نتایج نشان داد تابش امواج الکترومغناطیس (ماکروویو) سبب افزایش دمای نمونه‌ها خواهد شد. دمای نمونه نفت خام، نفت خام به همراه 0.1 درصد کربن فعال، نفت خام به همراه 0.1 درصد نانو ذرات Fe₃O₄ تحت تابش امواج به مدت 8 دقیقه به ترتیب از دمای محیط تا 70، 82 و C°90 افزایش یافت. همچنین در شرایطی که نمونه‌ها به مدت 4 دقیقه تحت تابش امواج بودند، بیشترین کاهش گرانروی گزارش شد. گرانروی نمونه نفت خام (قبل از فرآیند)، نفت خام به همراه کربن فعال و نفت خام به همراه نانو ذرات Fe₃O₄ تحت تابش امواج به مدت 4 دقیقه به ترتیب از mP.a 295 تا 261، 254 و mP.a 223 کاهش یافت. به عبارتی گرانروی نمونه‌ها تحت تابش امواج به مدت ۴ دقیقه برای نمونه نفت خام، نفت خام به همراه کربن فعال، نفت خام به همراه نانو ذرات Fe₃O₄ به ترتیب 5/11، 9/13و 4/24 درصد کاهش داشته و نانو ذرات Fe₃O₄ بیشترین کارایی را در افزایش دما و کاهش گرانروی داشتند.

چکیده موضوع تحقیق: سیستم بایندر برپایه پلی‌بوتادین خاتمه‌یافته با گروه هیدروکسیل (HTPB)، شامل دی‌اکتیل سباسات به عنوان نرم‌کننده (DOS) و تولوئن دی‌ایزوسیانات به عنوان عامل پخت می‌باشد. واکنش بین گروه هیدروکسیل رزین HTPB با گروه ایزوسیانات عامل پخت تولید شبکه پلی‌یورتانی می‌کند تا منجر به تولید یک لاستیک با خواص مطلوب شود. در این کار پژوهشی بررسی خواص رئولوژیکی و مکانیسمی سیستم بایندر در حضور سه ماده شیمیایی به عنوان تأخیرانداز پلیمریزاسیون تشکیل پلی‌یورتان شامل اگزالیک اسید، مالئیک اسید و تتراسایکلین انجام و خواص فیزیکی آنها بررسی و مقایسه شد.
روش تحقیق: اگزالیک اسید، مالئیک اسید و تتراسایکلین با مکانیسم‌های ویژه‌ای خواص سیستم بایندر را تغییر می‌دهند. اگزالیک اسید و مالئیک اسید در واکنش با گروه ایزوسیانات عامل پخت تولید آمید کرده و گرانروی سیستم بایندر را کاهش می‌دهند. تتراسایکلین نیز با توجه به ساختار شیمیایی خود، با عامل پخت وارد واکنش شده و از پیشرفت واکنش اصلی که بین رزین HTPB و عامل پخت TDI است، جلوگیری کرده و در نتیجه باعث کاهش گرانروی می‌شود. همچنین برای بررسی مکانیسم عملکردی این ترکیبات از طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FT-IR) استفاده شد. در این طیف‌سنجی شدت طیف‌های مربوط به هر نمونه با یکدیگر مقایسه و نوع عملکرد و مکانیسم هر کدام از تأخیراندازهای اگزالیک، مالئیک اسید و تتراسایکلین مشخص شد. خواص سختی و تورم نیز برای نمونه‌ها اندازه‌گیری و مقایسه شد.
نتایج اصلی: نوع ساختار محصول واکنش بین رزین HTPB و تأخیراندازهای اگزالیک اسید، مالئیک اسید و تتراسایکلین با عامل پخت توسط FT-IR مشخص و تایید شد. بررسی طیف‌های FT-IR درجا نشان داد شدت پیک ایزوسیانات بعد از گذشت 60/90 دقیقه کاهش پیدا می‌کند. بررسی رفتار شیمی‌رئولوژیکی نشان داد که به طورکلی در غلظت 05/0% بهترین عملکرد از تأخیراندازها مشاهده می‌شود و در بین این سه؛ به ترتیب تتراسایکلین با حدود 54%، اگزالیک اسید با حدود 48% و مالئیک اسید با حدود 47% بیشترین میزان کاهش در افزایش ویسکوزیته را داشته است. افزودن 05/0% از تتراسایکلین به سیستم بایندر احتمالاً به علت درگیری بیشتر با عامل پخت منجر به کاهش حدود 20% دانسیته اتصالات عرضی شده که نشان‌دهنده عملکرد بهتر این ماده به عنوان تأخیرانداز واکنش می‌باشد.

چکیده آلودگی آب و خاک با فلزات سنگین خطرات و تهدیدهای جدی برای سلامتی بشر و محیط زیست ایجاد می­کند و لذا یافتن راهکاری مؤثر برای حذف این فلزات بسیار لازم و ضروری می­باشد. در این پژوهش ابتدا نانو ذرات مغناطیسی MnFe₂O₄@SiO₂ عامل­دار شده با N- فسفونو متیل آمینو دی­استیک اسید با ساختار هسته-پوسته سنتز شدند. سپس خصوصیات گروه‌های عاملی سطحی، ساختار کریستالی، خواص مغناطیسی، اندازه و مورفولوژی سطحی این نانوذرات با بکارگیری آنالیزهای طیف­سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، پراش اشعه ایکس (XRD)، میکرسکوپ الکترونی عبوری (TEM) میکرسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM)، آنالیز توزین حرارتی (TGA) و مغناطیس­سنج نمونه مرتعش (VSM) مورد بررسی و شناسایی قرار گرفتند. نهایتاً بررسی کارایی این نانوجاذب سنتزی در حذف یون­های مس و کروم از محلول­های آبی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. اثر پارامترهای مختلف همچون اثر pH، مقدار جاذب و زمان تماس بر میزان جذب یون­های مس و کروم از محلول بررسی گردید. نتایج نشان می­دهد که با افزایش میزان pH از 5/2 تا 5 میزان جذب دو یون فلزی مس (II) و کروم (VI) به طور چشمگیری افزایش می­یابد و بالاترین راندمان جذب در pH برابر 7 حاصل شد. میزان R در نمودار جذب فرندلیچ یون مس نسبت به ایزوترم لانگمویر بیشتر است و در نتیجه جذب یون مس بر روی جاذب از معادله جذب فرندلیچ تبعیت می­کند. همچنین میزان R در نمودار جذب فرندلیچ برای یون کروم نسبت به ایزوترم لانگمویر بیشتر می­باشد و از اینرو جذب یون­های کروم بر روی جاذب از معادله جذب فرندلیچ پیروی می­کند. همچنین در معادله فرندلیچ میزان nبالا نشان­دهنده جذب مطلوب و مؤثر می­باشد. علاوه بر این بررسی ایزوترم­های جذب نشان می­دهد که جذب فلزات کروم و مس از دو مدل لانگمویر و فرندلیچ پیروی می­کند. همچنین قابلیت بازیافت و استفاده مجدد جاذب در چرخه متوالی جذب-واجذب با بکارگیری یک مگنت مغناطیسی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان می­دهد که کاهش قابل توجهی در فعالیت جاذب مشاهده نمی­شود.

چکیده موضوع تحقیق: در سال‌های اخیر، سیلاب زنی آب هوشمند به منظور ازدیاد برداشت نفت بسیار مورد توجه قرار گرفته است و یکی از مکانیزم های اصلی آن تغییر ترشوندگی است. با این حال، اثر حضور اسید بر عملکرد آب هوشمند همچنان مشخص نیست. به بیان دیگر، سوال اصلی این است که آیا حضور اسید در کنار یون های تعیین کننده می تواند به تغییر ترشوندگی بیشتر و کاهش کشش بین سطحی منجر شود.به علاوه، در این تحقیق برای اولین بار یون‌های سه ظرفیتی به آب هوشمند اضافه شد ونتایج بدست آمده از آزمایشات انجام شده با نتایج مربوط به یون‌های دو ظرفیتی مقایسه شد.
روش تحقیق: در این مطالعه آب دریا، آب دریای 4 برابر رقیق شده و آب دریای 8 برابر رقیق شده در آب مقطر و محلول های اسید کلریدریک 0.001 و 0.01 نرمال آماده شدند و آزمایشات کشش بین سطحی و زاویه تماس انجام شد. سپس، در آب دریای 8 برابر رقیق شده که در محلول اسید کلریدریک 0.01 نرمال آماده شده بود غلظت یون های Ca²⁺، Mg²⁺ و Fe³⁺ تنظیم شد و تست‌های زاویه تماس و کشش بین سطحی انجام شد.
نتایج تحقیق: نتایج نشان داد که حضور اسید به تنهایی در آب مقطر اگرچه سبب کاهش کشش بین سطحی شد ولی زاویه تماس بسیار ناچیز کاهش یافت. همچنین، در صورت حضور اسید و یون های تعیین کننده، کشش بین سطحی کاهش قابل ملاحظه ای می کند که این به دلیل هم افزایی است که بین اسید و یون ها شکل می گیرد. اضافه شدن اسید به آب نمک با شوری مختلف توانست زاویه تماس را کاهش دهد ولی سطح شیشه همچنان نفت دوست باقی ماند. در مورد کاتیون‌های دو و سه ظرفیتی، نتایج نشان داد افزایش غلظت یون Fe³⁺ در آب هوشمند سطح شیشه را آب دوست کرد اگرچه افزایش غلظت Ca²⁺ و Mg²⁺ منجر شد ترشوندگی از شرایط نفت دوست به شرایط خنثی تغییر کند. به علاوه، حضور یون های دو و سه ظرفتی رفتار مشابهی در کاهش کشش بین سطحی داشتند و با افزایش 4 برابری غلظت هر کدام از یون ها، کشش بین سطحی در حدود mN/m 2 کاهش یافت.

چکیده آلیاژ پلی‌کربنات/آکریلونیتریل بوتادی‌ان استایرن یکی از پرکاربردترین آلیاژهای پلیمری در جهان است که به دلیل خواص و ویژگی­های ممتاز این آلیاژها و نیز مزایای دیگر، بسیار فراگیر شده است. با این حال به نظر می­رسد تقویت هر چه بیشتر خواص و کارایی این آلیاژها بتواند دامنه­ کاربرد آن­ها را گسترده­تر از پیش کند. به طور معمول، پلیمرها مقاومت زیادی در برابر عبور جریان الکتریسیته دارند. در سال­های اخیر افزایش هدایت الکتریکی و یا کاهش مقاومت الکتریکی پلیمرها با استفاده از نانوذرات رسانا بسیار مورد توجه قرار گرفته است. به همین منظور ابتدا آلیاژهایی از پلی‌کربنات و آکریلونیتریل بوتادی‌ان استایرن به روش اختلاط مذاب تهیه و از نظر خواص فیزیکی و مکانیکی، خواص گرمایی و رفتار مذاب مورد آزمون و ارزیابی قرار گرفتند. در ادامه با افزودن نانوگرافن به بهترین آلیاژ، خواص الکتریکی، مکانیکی و ریخت‌شناسی نانوکامپوزیت‌ها بررسی شد. به منظور افزایش هدایت الکتریکی نانوکامپوزیت‌ها از نانوگرافن با مقادیر مختلف (1، 2 و 3 درصد) استفاده شد. با افزایش مقدار پلی‌کربنات، استحکام و مدول کششی، استحکام و مدول خمشی و نیز HDT آلیاژها افزایش یافت. نتایج نشان داد که آلیاژ دارای %68 پلی­کربنات به طور کلی خواص بهتری نسبت به آلیاژهای دیگر دارد بنابراین این آلیاژ به عنوان بستر پلیمری نانوکامپوزیت­ها در نظر گرفته شد. نتایج آزمون مکانیکی نشان دهنده افزایش استحکام کششی و مدول کششی نمونه­ها با افزایش درصد نانوذرات است. همچنین بررسی مقاومت الکتریکی نانوکامپوزیت­ها نشان داد که در همه نمونه‌ها نانوگرافن توانسته است مقاومت الکتریکی پلیمر را تا حد بسیار چشمگیری کاهش دهد. با بررسی خواص مکانیکی و الکتریکی نمونه‌ها مشخص شد که آستانه نفوذ نانوذرات برابر 2 درصد است. تصاویر FE-SEM نانوکامپوزیت­ها نشان داد که نانوگرافن به خوبی در زمینه پلیمری پخش شده­ و اثری از حضور کلوخه و یا خوشه­های حاصل از تجمع نانوذرات مشاهده نشد.

چکیده فرضیه­: یکی از روش های بهبود غشاهای ماتریس مخلوط نانوکامپوزیتی استفاده از نانوذرات و ترکیبات حاوی گروه ­های عاملی هیدروکسیل و کربوکسیل است که می ­تواند انتخابی مناسب برای کمک به نفوذ بیشتر گاز CO₂ باشد. در پژوهش حاضر، گزینش­ پذیری و نفوذ پذیری ماتریس پلی اتر بلوک آمید/پلی وینیل الکل (Pebax/PVA) با بارگذاری نانوذره اکسید منیزیم (MgO) بررسی شد. طبق مطالعات پیشین حضور MgO در ماتریس Pebax/PVA می­ تواند با ایجاد فضای بین مولکولی، نفوذپذیری CO₂ را افزایش ­دهد.
روش ­ها: در این پژوهش، غشای نانوکامپوزیتی پلی اتر بلوک آمید/پلی وینیل الکل (Pebax/PVA) با نسبت وزنی 80 به 20 حاوی 10% نانوذره اکسید منیزیم (MgO) به روش ریخته ­گری محلول ساخته شد. عملکرد نانوکامپوزیت Pebax/PVA/MgO به منظور جداسازی گازهای CH₄و CO₂ با آزمون های مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته ­ها: مشخصه ­یابی غشاهای ساخته شده به وسیله آزمون ­های تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR)، پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) مورد بحث قرار گرفت. تصاویرFESEM نشان داد زبری سطح با افزودن نانوذرات افزایش یافته و نانوذرات به خوبی در ماتریس پلیمری پراکنده شده ­اند.تجزیه و تحلیل نتایج XRD نشان داد که نانوذره MgO برهمکنش بیشتری با زنجیره ­های PVA نسبت به زنجیره ­های Pebax دارد. پارامترهای مختلفی شامل محتوای پلی وینیل الکل و محتوای نانوذره MgO، فشار و دما به عنوان متغیرهای مستقل انتخاب و اثرات آنها بر نفوذ پذیری گازهای CH₄ و CO₂ مطالعه شد. میزان نفوذپذیری غشاهای ساخته شده مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج دریافتی میزان نفوذپذیری گازهای CH₄ و CO₂ با افزودن MgO به طور قابل توجهی افزایش می­ یابد.