فهرست مطالب

شیمی و مهندسی شیمی ایران - سال سی و ششم شماره 4 (پیاپی 86، زمستان 1396)
  • سال سی و ششم شماره 4 (پیاپی 86، زمستان 1396)
  • تاریخ انتشار: 1396/12/26
  • تعداد عناوین: 20
|
  • رویا زاهدی، فرامرز افشار طارمی *، مهدی نکومنش حقیقی، رقیه جم جاه صفحات 1-57
    کشف پلیمریزاسیون اولفین ها با کاتالیست های فلزهای واسطه در اوایل دهه ی1950میلادی توسط زیگلر و ناتا از اهمیت به سزایی برخوردار بود و آغازی برای تولید پلی اولفین های صنعتی بود. این کاتالیست ها طی بیش از 60 سال گذشته رشد چشمگیری داشته اند و امروزه به عنوان کاتالیست هایی موثر برای انواع پلیمریزاسیون اولفین ها استفاده می شوند. برای تولید پلی پروپیلن ایزوتاکتیک از کاتالیست های تیتانیوم کلرید بر پایه ی منیزیم کلرید همراه با الکترون دهنده درونی، الکترون دهنده بیرونی و کمک کاتالیست آلومینیوم آلکیل استفاده می شود. کشف پایه منیزیم کلرید در سال 1968 میلادی و سپس الکترون دهنده ها در سال 1970 میلادی منجر به بهبود فضاویژگی و فعالیت کاتالیست های زیگلر - ناتا شد. به دلیل اهمیت کاتالیست های زیگلر - ناتا در پلیمریزاسیون پروپیلن، تاریخچه کشف نسل های گوناگون کاتالیست های زیگلر - ناتا، معرفی پایه ی کاتالیست، سطوح موجود در پایه منیزیم کلرید، نوع های گوناگون الکترون دهنده های درونی و بیرونی و نقش آن ها در کارایی کاتالیست های پلیمریزاسیون پروپیلن، روش های جذب الکترون دهنده ها روی پایه و تعادل های پیشنهادی بین اجزای کاتالیست در فرایند پلیمریزاسیون بررسی شده است.
    کلیدواژگان: پلیمریزاسیون پروپیلن، کاتالیست های زیگلر ناتا، الکترون دهنده های درونی، الکترون دهنده های بیرونی
  • امیر عبدالملکی *، ساناز حشمت آزاد، محمدرضا مولویان جزی صفحات 59-64
    پلیمرهای با ساختار کربنی به طور عمده از پلیمر شدن الفین ها به دست می آیند و زنجیره کربنی از طریق اتصال هم زمان دو اتم کربن رشد می کند. این واکنش به طور ذاتی از واکنش های متداول پلیمر شدن الفین ها متفاوت بود و در آن هر بار یک اتم کربن به زنجیره پلیمر افزوده می شد. در این روش، پلیمر از طریق پلیمر شدن مونومرهای ایلیدی تهیه می شود. مونومرهای ایلیدی باید به صورت مجزا سنتز و جداسازی شده و سپس با ترکیب های بور وارد واکنش شده و پلیمرشدن را پیش ببرند و امکان انجام واکنش به صورت تک ظرف وجود ندارد. در این پژوهش پلی متیلن های زنده با استفاده از ایلید گوگرد (واکنشگر سیمونز اسمیت) با یک روش پلیمرشدن تک ظرفی کنترل شده با استفاده از کاتالیست بور سنتز شدند. در این روش پلیمرشدن زنده، واکنش توسط ایلید گوگردی که در محیط به صورت هم زمان سنتز می شود، آغاز شده و با ترکیب ارگانو بوران کاتالیست می شود. در هر مرحله یک کربن به ساختار پلیمر افزوده شده و در پایان مرحله پایانی واکنش و تشکیل زنجیرهای پلیمری با بازده و خلوص بالا، توسط استیک اسید انجام می شود. وزن مولکولی پلیمرهای به دست آمده به این روش به وسیله روش GPCدر حدود 17000 تا 260000 دالتون به دست آمد و همچنین شاخص پراکندگی وزن مولکولی کم بین 07/1 تا 18/1 به دست آمد که نشانگر عملکرد مناسب این روش می باشد.
    کلیدواژگان: پلی متیلن، پلیمر شدن زنده، پلی همولوگ دار شدن، واکنشگر سیمونز اسمیت، تک ظرف
  • ابراهیم سلیمانی *، طاهره اکبرپور، محمد جعفرزاده صفحات 65-70
    یک واکنش سه جزیی بین مشتق های بنزیل الکل، 2-آمینو فنول و ایزوسیانید برای تهیه مشتق های H4- بنزو-]4، 1 [[b] اکسازین-2-آمین ها گزارش شده است. در این واکنش مشتق های بنزآلدهید از بنزیل الکل ها طی فرایند اکسایش با UHP در حضور کاتالیست 2MgBrبه صورت همزمان تولید می شوند. راندمان بالا و شرایط انجام واکنش و جداسازی آسان فراورده ها از برتری های این روش می باشد.
    کلیدواژگان: 2-آمینو فنول، بنزواکسازین، بنزیل الکل، بنزآلدهید، ایزوسیانید
  • مرجانه صمدی زاده *، شیرین علیزاده، شهریار کشاورز صفحات 71-76
    باتوجه به پیشرفت دانش روانکاری و گستره وسیعی از مواد افزودنی در روانکارها پرداختن به این شاخهاز فناوری اهمیت ویژه ای دارد. در این پژوهش یک نوع ماده افزودنی ضد سایش و آنتی اکسیدان، به نام روی دی آلکیل دی تیو فسفات مورد بررسی قرار گرفت. سنتز روی دی آلکیل دی تیو فسفات شامل دو مرحله است، که در مرحله اول الکل با فسفر پنتا سولفید واکنش می دهد دی آلکیل دی تیو فسفریک اسید تولید شود. در مرحله دوم اسید به دست آمده با روی اکسید، خنثی می شود تا فراورده ی پایانی به دست آید. در این پژوهش شش نوع فراورده با انواع الکل ها، شامل ایزو بوتانول ، ایزو آمیل الکل ، هگزانول و ایزو اکتانول سنتز شدند و شناسایی مواد سنتز شده با استفاده از روش طیف سنجی فروسرخ انجام شد. این مواد با روغن های پایه 150 SN و500 SN مخلوط شدند تا آزمون های اکسایش و سایش روی آن ها انجام گیرد. آزمون های کیفی مطابق با استاندارد انجام شدند. نتیجه ها با نتیجه های به دست آمده از نمونه وارداتی مقایسه شد که از بین تمام فراورده ها، ششمین نمونه سنتز شده، آنتی اکسیدان و ضد سایش بهتری است.
    کلیدواژگان: روانکار، ضد سایش، آنتی اکسیدان، روی دی آلکیل دی تیوفسفات، ماده افزودنی
  • الهام باولی بهمئی، شاپور رمضانی * صفحات 77-87
    در این پژوهش، سینتیک واکنش 3،6-دی هیدرو-2H-پیران با رادیکال هیدروکسیل بررسی شده است. دو مسیر برای واکنش در نظر گرفته شد. برای هر دو مسیر این واکنش منحنی انرژی پتانسیل در دو سطحMP2/6-311++G (d, p) و MPWB95/6-31+G (d, p) رسم شد. همه ساختارهای مسیر واکنش با روش های آغازین و تابع دانسیته بهینه و فرکانس آن ها محاسبه شد. در مسیر واکنش از برهمکنش چگالی الکترون اتم اکسیژن و الکترون های Π ترکیب 6، 3-دی هیدرو-2H-پیران و اتم هیدروژن رادیکال هیدروکسیل دو کمپلکس واندروالس VW1و VW2 تشکیل شد که در آن ها فاصلهاتم هیدروژن رادیکال هیدروکسیل از حلقه متفاوت است. به کمک نظریه Transition State Theoryثابتسرعت واکنش در بازه ی دمایی 200 تا 500 درجه کلوین محاسبه شد. منحنی آرنیوس برای هر دو مسیر رسم شد که نشان می دهد تغییرهای ثابت سرعت نسبت به عکس دما به صورت خطی است. خطی بودن منحنی آرنیوس نشان می دهد که انرژی فعال سازی وعامل پیش نمایی برای این واکنش مستقل از دماست و این خود نشان دهنده این است که پدیده تونل زدن مهم نیست. معادله ریاضی که در آن ارتباطی بین دما، انرژی فعال سازی و ظریب پیش نمایی وجود دارد برای منحنی ثابت سرعت بر اساس دما پیشنهاد شد. این معادله به صورت خطی است و مستقل بودن انرژی فعال سازی و عامل پیش نمایی از دما
    کلیدواژگان: سینتیک، ثابت سرعت، منحنی انرژی پتانسیل، نظریه حالت گذار
  • رویا آزادی *، زهرا نظری فر صفحات 89-95
    نیترودار کردن ترکیب های آروماتیک یکی از مهم ترین فرایندهای صنعتی است و امروزه موضوع بسیاری از متون علمی می باشد. در این پژوهش، کاربرد واکنشگر N برموسوکسینیمید، در حضور نمک 2NaNO و سیلیکاژل تر به عنوان یک روش ملایم و ایمن برای نیترودار کردن ترکیب های آروماتیک مورد مطالعه قرار گرفت. این واکنش ها در محیطی ملایم، خنثی و ناهمگن انجام می شود. همچنین استفاده از این واکنشگر، در مقایسه با بسیاری از روش های دیگر، روشی مناسب برای مواد اولیه حساس به محیط اسیدی به شمار می آید.
    کلیدواژگان: نیترودار کردن، ترکیب های آروماتیک، N برموسوکسینیمید، سدیم نیتریت، نیتروآروماتیک
  • عاطفه افروزان بازقلعه، مجتبی اکبری دوگلسر * صفحات 97-104
    یکی از روش های اصلاح سطح مواد قرار دادن آن ها در معرض تخلیه پلاسما است که می تواند منجر به ایجاد ویژگی های فیزیکی و شیمیایی جدید در سطح پلیمر شود. سلولز و سلولز اصلاح شده به عنوان یک زیست ماده، دارای ویژگی های دلخواهی برای کاربرد در مصرف های پزشکی، مراقبت سلامت و داروسازی است. به ویژه سلولز اکسید شده که به دلیل ویژگی های برجست های مانند: قابلیت جذب در بدن، خاصیت ضد باکتریایی، زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش تاثیر عملیات پیش آماده سازی پلاسمای آرگون و اکسیژن بر مقدار کربوکسیل نمونه سلولز اکسید بازیابی شده مورد بررسی قرار گرفت. نخست شرایط بهینه برای اکسایش سلولز بازیابی شده با استفاده از سامانه اکسایش HNO3-Cu در مقدارهای گوناگون غلظت اسید و زمان اکسایش بر مقدار کربوکسیل بررسی شد. نتیجه های به دست آمده از تیتراسیون و آنالیز FT-IR افزایش گروه های کربوکسیل را از 8/12 % به 9/16 % در نتیجه پیش آماده سازی با پلاسمای اکسیژن نشان داد. از سویی کاهش مقدار کربوکسیل (02/10 %) در نمونه هایی که پیش از اکسایش تحت اثر پلاسمای آرگون قرار گرفته اند، دیده شد. با توجه به تصویرهای SEM، پیش آماده سازی با پلاسمای آرگون و اکسیژن سبب تخریب سطح نمونه های سلولز شده است. آنالیز XRD هیچ اختلافی را در ساختار بلوری پس از عملیات پلاسما نشان نداد.
    کلیدواژگان: زیست ماده، سلولز، اکسایش، پلاسما
  • مینا کشوردوست چوکامی، فرزانه اسلامی، عباسعلی زمانی *، عبدالحسین پری زنگنه، فریده پیری صفحات 105-115
    کاربرد فراوان رنگ های آزو در صنایع گوناگون سبب شده است تا از این مواد به عنوان مهم ترین آلاینده های آلی آب نام برده شود. این رنگ ها از یک سو پتانسیل جهش زایی، سرطان زایی و ایجاد رنگ ناخواسته دارند و از سوی دیگر سبب تولید فراورده های جانبی سمی نیز در محیط های آبی می شوند. هدف کار حاضر سنتز و بررسی کارایی نانوکامپوزیت کیتوسان/آهن اکسید در حذف رنگ اریوکروم بلکT از آب های آلوده است. این جاذب در آزمایشگاه تهیه شد و ویژگی های آن با استفاده از طیف FT-IR، میکروسکوپ الکترونی روبشی از نوع گسیل میدانی (FE-SEM) ، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) ، پراش پرتو ایکس (XRD) و آنالیز برونر اممت- تلر (BET) شناسایی شد. سپس کارایی این جاذب در آزمایشگاه برای حذف رنگ به روش ناپیوسته از محلول های آبی مطالعه شد. تاثیر غلظت رنگ، زمان تماس، مقدار جاذب و تغییر pH بر کارایی فرایند رنگ زدایی به روش "یک در زمان" بررسی شد که در شرایط بهینه بیش از 95 درصد رنگ اریوکروم بلکT حذف شد. از مدل های فروندلیچ، تمکین و لانگ مویر در تحلیل داده های تجربی هم دمایی استفاده شد. داده های سینتیکی فرایند جذب مطابقت خوبی با مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم داشتند. داده های تجربی فرایند جذب از مدل لانگمویر (95/0R2=) پیروی می کنند و بیش ترین ظرفیت جاذب در نمونه های آبی 200 میلی گرم بر گرم است. نتیجه ها نشان داد که این جاذب توانایی حذف رنگ های آزو از نمونه هایی با بافت حقیقی همانند سازی شده را نیز به میزان 60 درصد دارد.
    کلیدواژگان: تصفیه آب، رنگ آزو، جذب، رنگ زدایی، آلودگی
  • مریم محمدی کیش *، محید ماستری فراهانی، مریم صائمی صفحات 117-124
    در این پژوهش، مولیبدن تری اکسید (3MoO) خالص نانوساختار با استفاده از روش تخریب گرمایی پیش ماده بیس استیل استوناتو دی اکسو مولیبدن (VI) ،2 (acac) 2MoO، در حضور استئاریک اسید تهیه شد. شناسایی نانوساختار به دست آمده توسط روش های فیزیکوشیمیایی گوناگون مانند طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FT-IR) ، طیف سنجی جذبی UV-Vis، آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) ، میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپی الکترونی عبوری (TEM) انجام شد. پراش پرتو ایکس خلوص و بلورینگی بالای ترکیب 3α-MoO با فاز بلوری ارتورومبیک را تایید می کند. تصویرهای میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری ریخت شناسی نانومیله کوتاه با ضخامت nm80-50 را نشان می دهند. همچنین، شکاف نوار نانوساختار 3MoO به دست آمده حدود eV 65/3 است که با استفاده از طیف سنجی جذبی UV-Vis تعیین شد. مکانیسم رشد بلور مناسبی نیز بر اساس آنالیز پراش پرتو ایکس پیشنهاد شد.
    کلیدواژگان: مولیبدن تری اکسید، نانوساختار، استئاریک اسید، تخریب گرمایی، شکاف نوار، مکانیسم رشد
  • شهاب مینایی، محمد حقیقی *، حسین عجمین، مظفر عبدالهی فر صفحات 125-136
    فعالیت کاتالیستی و انتخاب پذیری هیدروژن در کاتالیست های مس بنیان که توسط اکسیدهای فلزی ZnO، 2CeO و 3O2Al بهبود یافته اند، برای تولید گزینشی هیدروژن در فرایند ریفورمینگ متانول با بخارآبمورد ارزیابی قرار گرفته است. نانوکاتالیست های 2CuO-ZnO-CeO و 3O2-Al 2CuO-ZnO-CeO به روش احتراقی (اوره به عنوان سوخت سنتز احتراقی) برای مطالعه تاثیر افزودن آلومینا در کنار 2CeO بر روی ویژگی های فیزیکی شیمیایی و عملکرد کاتالیستی سنتز شدند. آنالیزهای XRD، FeSEM، SEM-EDX، BET و FT-IR برای شناسایی ویژگی های فیزیکی شیمیایی نمونه های سنتزی استفاده شد. ساختار بلوری گونه های CuO، ZnO، 2CeO در الگوهای پراش اشعه ایکس دیده شد. حضور آلومینا به علت مقدار کم و یا ساختار بی شکل آن به وسیله آنالیز XRD قابل دیدن نبود ولی توسط آنالیزهای EDX و FT-IR دیده شد. تصویرهای FESEM نانو بودن ذره ها را اثبات کرد و همچنین حفره های سنتز احتراقی نیز در این تصویرها دیده می شوند. مطالعه های مربوط به فعالیت کاتالیستی نشان از افزایش تبدیل متانول و انتخاب پذیری هیدروژن با افزودن آلومینا در کنار سریا اکسید دارد درحالی که انتخاب پذیری CO به عنوان فراورده ی ناخواسته کاهش پیدا کرده است.
    کلیدواژگان: آآلومینا، 2CuO-ZnO-CeO، ریفورمینگ متانول، هیدروژن
  • جواد وهابزاده پسیخانی، ندا گیلانی *، آزاده ابراهیمیان پیربازاری صفحات 137-144
    در این پژوهش، نانولوله های منظم و هم‏راستای تیتانیوم دی اکسید با روش اکسایش آندی الکتروشیمیایی دو مرحله ای در الکترولیت پایه اتیلن گلایکول دارای آمونیوم فلورید و آب مقطر سنتز شدند. به منظور بررسی تاثیر هیدروژن پراکسید (2O2H) بر ساختار و خاصیت فوتوکاتالیستی نانولوله های 2TiO، تخریب فوتوکاتالیستی 2و4-دی کلروفنل در دو حالت حضور و بدون حضور 2O2H در محلول آلاینده انجام شد. تاثیر 2O2Hبر ساختار و خاصیت فوتوکاتالیستی نانولوله های 2TiO با استفاده از آنالیزهای FESEM و دستگاه اسپکتروفوتومتر UV-Vis مورد ارزیابی قرار گرفت. نتیجه ها نشان داد که حضور 2O2H در محلول آلاینده به طور موثری بر خاصیت فوتوکاتالیستی نانولوله های 2TiO تاثیر گذار است. حضور 2O2H در محلول آلاینده، منجر به تخریب ساختار لوله ای نانولوله های 2TiOشده و در نتیجه عملکرد فوتوکاتالیستی نانولوله های تیتانیومدی اکسید کاهش می یابد. افزودن دو میلی لیتر از هیدروژن پراکسید به محلول آلاینده باعث می شود که میزان تخریب آلاینده از 50 درصد (در حالت بدون حضور 2O2H) به 8 درصد کاهش یابد.
    کلیدواژگان: نانولوله های تیتانیوم دی اکسید، اکسایش آندی، تخریب فوتوکاتالیستی، هیدروژن پراکسید
  • حسین قنادزاده گیلانی، علی قنادزاده گیلانی *، پریسا آزمون صفحات 145-159
    این پژوهش با هدف بررسی کارایی کربن هسته انار در جذب فنل از محلول های آبی انجام شده است. بدین منظور نمونه پساب دارای فنل به طور مصنوعی در مقیاس آزمایشگاهی در آب یون زدایی شده و در یک راکتور ناپیوسته، اثر عامل های موثر مانندpH اولیه محلول، مقدار جاذب، زمان تماس، غلظت اولیه فنل و اثر دما بررسی شد. غلظت فنل باقی مانده در نمونه های مورد آزمایش با استفاده از روش اسپکتروفتومتری در طول موج 270 نانومتر تعیین شد و برای تجزیه وتحلیل داده ها نرم افزار EXCEL به کار برده شد. به منظور مطالعه سینتیک جذب سطحی، سینتیک شبه درجه اول، شبه درجه دوم و سینتیک نفوذ درون ذره ای موردمطالعه قرار گرفت که نتیجه ها نشان دهنده تطابق بیش تر سینتیک شبه درجه دوم با داده های تجربی است. همچنین تطابق داده های تجربی با هم دما های لانگمویر و فروندلیچ بررسی شد که مقدار ضریب همبستگی (99/0R2=) نشان دهنده تبعیت جذب فنل از هم دمای فروندلیچ است. پارامترهای ترمودینامیکی مانند انرژی آزاد گیبس استانداردΔGο، آنتالپی استاندارد HοΔ و آنتروپی استاندارد ΔSο در دماهای گوناگون محاسبه شد. منفی بودن تغییرهای انرژی آزاد گیبس و آنتالپی نشان دهنده خود به خودی و گرمازا بودن فرایند جذب است. با توجه به نتیجه های به دست آمده، میزان جذب فنل توسط کربن هسته انار با افزایش زمان تماس و گرم جاذب افزایش می یابد و با افزایش pH، غلظت اولیه فنل و دما کاهش می یابد. بیش ترین درصد جذب فنل توسط کربن هسته انار برابر 94 % در pH بهینه 2، مقدار جاذب g 5/1 در غلظت اولیه فنل معادل mg/L100 و زمان تماس 30 دقیقه به دست آمد. بر اساس نتیجه های به دست آمده مشخص شد که کربن هسته انار یک جاذب ارزان قیمت و در دسترس محسوب شده و دارای پتانسیل بالا، در جذب فنل از محلول های آبی است.
    کلیدواژگان: فنل، هم دمای جذب سطحی، سینتیک جذب سطحی، کربن هسته انار
  • مهشاد علایی *، محمد سلیمانی، سعیده رعیت دوست، فاطمه کیان، علیمراد رشیدی صفحات 161-170
    هدف از انجام این پژوهش، سنتز برخی از نانوساختارهای کربنی و سیلیسی با ریخت شناسی های گوناگون و استفاده از آن ها برای تهیه نانو افزایه روان سازی گل حفاری است. با ارزیابی ویژگی های روان سازی و فشار پذیری گل حفاری تهیه شده با هریک از نانوافزایه های ساخته شده، تاثیر ساختار شیمیایی و ریخت شناسی مورد بررسی قرارگرفته و بهترین نانوساختار با ویژگی های بهینه انتخاب شد. به این منظور، گرافن اکسید به روش اصلاح شده هامر، نانولوله های کربنی چند دیواره به روش رسوب دهی شیمیایی فاز بخار، نانوذره سیلیکای کروی و نانوسیلیکا آئروژل به روش سل ژل سنتز شدند. عامل دار نمودن نانولوله های کربنی چند دیواره توسط نیتریک اسید انجام شد. برای تعیین ویژگی های نانوساختارهای مورد نظر از الگوی پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده شد. نانومواد با استفاده از سورفکتانت مناسب به روغن روان ساز و پس از آن به سیال حفاری پایه آبی افزوده شد و تاثیر افزایش نانومواد مورد نظر بر کاهش اصطکاک و افزایش مقاومت پوسته سیال حفاری با استفاده از دستگاه اندازه گیر روان سازی/ فشارپذیری بررسی شد. نتیجه های به دست آمده نشان دادند که ریخت شناسی و ساختار شیمیایی تاثیر زیادی بر ویژگی های تریبولوژی داشته و از بین نانوساختارهای مورد نظر، گرافن اکسید برترین ویژگی ها را در بهبود ویژگی های روان سازی و فشار پذیری سیال حفاری نشان داده است.
    کلیدواژگان: سیال های حفاری، نانوافزودنی های روان ساز، نانولوله های کربنی، گرافن اکسید، نانوسیلیکای کروی، سیلیکا آئروژل
  • مینا آهنی، مرضیه خطیب زاده * صفحات 171-187
    قطعه های الکترونیکی چاپی نسل جدیدی از قطعه های الکترونیکی می باشند که دارای ویژگی هایی مانند هزینه پایین تولید، دوام بالا، روش های تولید دوست دار محیط زیست، زیست تخریب پذیر بودن، مصرف انرژی پایین تر و بازده تولید بالاتر هستند. جزء اصلی در این قطعه ها، جوهر رسانا است که در آن به طور عموم از نانوذره های نقره به عنوان ماده رسانا، به دلیل مقاومت الکتریکی پایین (رسانایی بالا) و مقاوم بودن در برابر اکسیدشدن در هوا استفاده می شود. روش های متنوعی برای سنتز نانوذره های نقره ارایه شده که هر کدام از این روش ها برتری ها و کاستی های خاص خود را دارند. در میان این روش ها، روش احیای شیمیایی به سبب سادگی روش تولید و هم چنین توانایی کنترل شکل و اندازه ی نانوذره ها با تغییر عامل های موثر در واکنش، یکی از متداول ترین روش های تهیه نانوذره های نقره است. در این روش، نانوذره ها توسط احیای نقره نیترات با استفاده از احیاکننده ایجاد شده و به منظور جلوگیری از تجمع نانوذره ها از پایدارکننده نیز استفاده می شود. در طول فرایند احیا، احیاکننده الکترون به یون نقره (Ag+) داده و آن را به نقره فلزی (Ag0) تبدیل می کند. در این روش پارامترهای زیادی روی اندازه و شکل نانوذره ها دخالت دادند هستند که از جمله آن ها می ت وان به دما، زمان واکنش، نوع و مقدار احیاکننده و pH اشاره نمود. در این پژوهش، پارامترهای موثر در سنتز نانوذره های نقره به روش احیای شیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است و در قسمت پایانی مقاله، مروری بر تهیه جوهر رسانا دارای نانوذره های نقره برای کاربرد در قطعه های الکترونیکی چاپی انجام می گیرد.
    کلیدواژگان: قطعه های الکترونیکی چاپی، جوهر رسانا، نانوذره های نقره، سنتز احیای شیمیایی
  • حامد اکبرزاده *، عصمت مهرجویی، محسن عباسپور، سیروس سالمی صفحات 189-199
    در این مطالعه، مکانیسم رهایش داروی ضد سرطان سیس پلاتین از درون نانولوله ی کربنی تک دیواره به وسیله ی نفوذ نانووایر نقره و همچنین اثر قطر نانولوله و دما بر روی سرعت فرایند رهایش، با شبیه سازیدینامیک مولکولی بررسی شد. نتیجه ها نشان می دهد که برهم کنش واندروالسی بین نانووایر نقره و نانولوله ی کربنی به عنوان نیرو محرکه ی رهایش دارو عمل می کند به طوری که بالاترین سرعت رهایش دارو در دمای بدن و در نانولوله ی کربنی با بیش ترین قطر دیده می شود.
    کلیدواژگان: شبیه سازی دینامیک مولکولی، داروی سیس پلاتین، نانووایر نقره، نانولوله ی کربنی تک دیواره، اثر قطر، اثر دما
  • داود فرمانزاده *، لیلا طبری صفحات 201-208
    در این پژوهش، نظریه تابعیت چگالی (DFT) برای مطالعه فرایند جذب مولکول های 2و4و6 تری نیتروتولوئن، 2و4 دی نیتروتولوئن، تتریل و نیتروبنزن در سطح نانولوله روی اکسید (0‚8) و بررسی اثر میدان الکتریکی خارجی بر فرایند جذب آن ها مورد استفاده قرار گرفته است. داده های به دست آمده از محاسبه ها نشان می دهد که این مولکول ها به ترتیب با انرژی جذب 7/61-، 54-، 7/110- و 7/61- کیلوژول بر مول در سطح نانولوله جذب شده و سبب کاهش بیش از 5/0 الکترون ولت در شکاف انرژی نانولوله می شوند. با توجه به این نتیجه ها افزایش رسانایی سامانه که در نتیجه کاهش شکاف انرژی نانولوله طی فرایند جذب ایجاد می شود، می تواند به عنوان عاملی برای شناسایی مولکول های نیتروآروماتیک مورد مطالعه استفاده شود. با اعمال میدان الکتریکی بر ساختارهای جذبی مشخص می شود که با تنظیم شدت میدان الکتریکی در جهت مناسب می توان به مقدارهای مناسبی از انرژی جذب و شکاف انرژی در فرایند جذب این مولکول ها در سطح نانولوله روی اکسید دست یافت.
    کلیدواژگان: نانولوله روی اکسید، اثر میدان الکتریکی، نظریه تابعیت چگالی
  • شیما مسقطی، سید محمد قریشی * صفحات 209-220
    پژوهش ها نشان می دهد، اسانس دارچین (به ویژه ماده سینامالدهید) می تواند در درمان بیماران مبتلا به دیابت موثر باشد درنتیجه هدف اصلی از انجام این پژوهش، بررسی آزمایشگاهی استخراج فوق بحرانی ترکیب سینامالدهید از پوست گیاه دارچین می باشد. نخست به مقایسه روش های سنتی استخراج اسانس دارچین با روش استخراج فوق بحرانی پرداخته شد سپس ماده موثره اسانس دارچین (سینامالدهید) با استفاده از کربن دی اکسید فوق بحرانی اصلاح شده با مقدارهای ثابتی از متانول (mL1) ، از پوست درخت دارچین استخراج و با روش استخراج با حلال آلی با دستگاه سوکسله مقایسه شدت. استخراج با سیال فوق بحرانی (SFE) با در نظر گرفتن زمان استاتیک 20 دقیقه و اندازه متوسط ذره ها (674/0 میلی متر) انجام شد. چهار متغیر موثر بر این فرایند، دما (°C40 تا80) ، فشار (Mpa30-10) ، شدت جریان کربن دی اکسید (mL/min5/2-5/0) و زمان استخراج دینامیک (120-40 دقیقه) می باشند که آزمایش ها بر اساس آن ها انجام گرفت و تاثیرشان بر میزان بازدهی مورد بررسی قرار گرفت.
    کلیدواژگان: استخراج فوق بحرانی، استخراج سوکسله، سینامالدهید، کروماتوگرافی گازی، شرایط عملیاتی
  • مجید سعیدی *، فاخته سیاوشی صفحات 221-237
    گرم شدن هوای زمین و افزایش غلظت گازهای گلخانه ای در جو زمین یکی از مهم ترین مشکل هایی است که بشر در سال های اخیر با آن مواجه است. یکی از راهکارهای امیدبخش برای کاهش میزان گازهای گلخانه ای موجود در جو، جلوگیری از نشر این گازها توسط مشعل هاست. در این پژوهش، امکان به کارگیری گاز دورریز واحد تولید آمونیاک پتروشیمی در پیل سوختی اکسید جامد مورد بررسی قرار گرفته است. این گاز که دارای درصد بالایی هیدروژن است، پیش از آن که به پیل فرستاده شود وارد واحد جداسازی آمونیاک می شود. سپس جریان گاز بدون آمونیاک به طور مستقیم وارد پیل می شود. حدود 10 درصد این جریان گاز از متان تشکیل شده است. بنابراین واکنش های اصلاح متان با بخار، انتقال آب–گاز و الکتروشیمیایی به طور هم زمان درون پیل انجام می شوند. نتیجه های به دست آمده از مدل سازی نشان می دهند که در ابتدا توان الکتریکی نسبت به افزایش جریان الکتریکی یک روند افزایشی دارد، اما پس از جریان الکتریکی A/cm2 8/1، کاهش می یابد، زیرا در جریان های بالاتر تاثیر افت پتانسیل ها بیش تر می شود و روند کاهشی ولتاژ بر افزایش جریان غالب می شود. با توجه به این که گاز کربن مونواکسیددر واکنش الکتروشیمیایی شرکت می کند، خروجی پیل سوختی دارای درصد بالایی بخار آب و مقدار کمی کربن دی اکسید است. همچنین بررسی های انجام شده در این مقاله نشان می دهد استفاده از پیل سوختی که در آن متان به طور کامل در واکنش اصلاح شرکت می کند، یک روش مطمئن برای کاهش میزان آلایندگی متان است.
    کلیدواژگان: پیل سوختی اکسید جامد، هیدروژن، واحد آمونیاک، گاز دور ریز
  • فریبا زارعی، محمود رضا رحیمی * صفحات 239-249
    بستر آکنده دوار به عنوان یکی از برجسته ترین تجهیزات تشدید فرایند مستلزم مطابقت با نظریه های انتقال جرم حاکم بر سامانه های جداسازی است. در این میان رابطه ی دارسی به عنوان یکی از مطرح ترین مدل ها برای پیش بینی سرعت حرکت سیال در محیط های متخلخل و نظریه آشفتگی کولموگروف (با توجه به شرایط خاص عملیاتی این سامانه مانند سرعت دورانی بالا) از مناسب ترین نظریه ها برای بررسی وضعیت یدرودینامیکی بستر آکنده دوار است. مطالعه تجربی نظری صورت گرفته در این پژوهش بر پایه مبانی نظری مدل دارسی و همچنین نظریه آشفتگی کولموگروف است که با هدف مطالعه وضعیت افت فشار و اندازه قطره های موجود در سامانه (با درنظر گرفتن شرایط عملیاتی حاکم بر بستر آکنده دوار) انجام شد. معادل سازی عامل های اساسی هریک از این دو نظریه در این سامانه سرانجام منجر به پیش بینی قطر متوسط قطره های موجود در بخش پرشده و ارایه مدلی برای ضریب نفوذ دارسی شد. در این راستا، پس از بررسی اثرپذیری افت فشار از سه متغیر عملیاتی (سرعت چرخش بستر و نرخ جریان دو فاز ورودی درگیر در فرایند) عملکرد مدل ارایه شده در تعیین ضریب نفوذ دارسی ارزیابی شد. مقدار 95/0 برای عامل همبستگی در این مقایسه به روشنی بیانگر دقت قابل پذیرش فرضیه ها و معادل سازی های صورت گرفته بود که در نتیجه آن درستی رابطه به دست آمده در پیش بینی نظری میزان افت فشار بسترهای آکنده دوار (بدون نیاز به انجام آزمایش های هیدرودینامیکی) تایید شد. افزون بر این، مقایسه مقدارهای تجربی دردسترس قطر متوسط قطره های موجود در بستر (گزارش شده توسط سایر پژوهشگران در پژوهش های پیشین) و همچنین مقدارهای محاسبه شده با بهره گیری از مدل های ارایه شده با نتیجه های به دست آمده با استفاده از مبانی نظری آشفتگی کولموگروف انجام شد که مطابق با آن قابلیت پذیرش بالا تر این نظریه نسبت به سایر رابطه ها و مدل های ارایه شده در پیش بینی مقدارهای نزدیک تر با داده های تجربی به روشنی مشهود بود.
    کلیدواژگان: نظریه آشفتگی کولموگروف، افت فشار، ضریب نفوذ دارسی، بستر آکنده دوار
  • فریبا زارعی، محمود رضا رحیمی * صفحات 251-260
    با توجه به بازده چشمگیر بسترهای آکنده دوار، در این پژوهش ضمن تشریح کامل روش تعیین تجربی سطح تماس ویژه (با در نظر گرفتن واکنش شیمیایی) ، تاثیر عامل هایی چون غلظت محلول جاذب ورودی و کسر مولی جذب شونده ی موجود در فاز گاز (توام با شدت جریان دو فاز گاز مایع و سرعت چرخش بستر) بر میزان تجربی سطح تماس ویژه مورد مطالعه قرار گرفت. در این راستا، اثرپذیری عامل سطح تماس از متغییرهای عملیاتی مطرح شده (با هدف بهبود مجموعه متغیرهای عملیاتی موثر در دست یابی به بیش ترین میزان بازده ی سامانه) بر پایه 324 داده تجربی اندازه گیری شده بررسی شد. مطابق با نتیجه های به دست آمده بر خلاف تصور مرسوم دو عامل جدید مطرح شده در این مطالعه (غلظت جاذب و جذب شونده ورودی) به میزان چشمگیری بر مقدار تجربی سطح تماس ویژه و به دنبال آن ضریب کلی انتقال جرم، بازده ی و اندازه های بهینه سامانه عملیاتی اثرگذار بودند. نتیجه های این پژوهش نشان داد که این دو متغییر به عنوان عامل های مهم و اثرگذار در مطالعه تجربی و مدل سازی این پارامتر (سطح تماس ویژه) در طراحی سامانه عملیاتی مطرح هستند.
    کلیدواژگان: مطالعه تجربی، فرایند جذب، سطح تماس ویژه، جریان ناهمسو، بستر آکنده ی دوار
|
  • Roya Zahedi, Faramarz Afshar Taremi *, Mehdi Nekoomanesh Haghighi, Roghayeh Jamjah Pages 1-57
    Teh discovery of olefins polymerization with transition metals catalysts in teh early 1950s by Ziegler and Natta TEMPhas a great importance and it was teh beginning of teh industrial polyolefins production. These catalysts have grown dramatically over teh last 60 years and nowadays are used as effective catalysts for a variety of olefins polymerization. For teh production of isotactic polypropylene, teh titanium chloride catalysts supported on magnesium chloride are used in conjunction with teh internal donor, external donor, and alkyl aluminum cocatalyst. Teh discovery of magnesium chloride support in 1968 and then electron donors in 1970 have led to improvements in teh stereospecificity and activity of Ziegler-Natta catalysts. coz of Ziegler-Natta catalysts importance in propylene polymerization, teh discovery history of teh different Ziegler-Natta catalysts generations, introducing teh catalyst support, teh presented surfaces in teh magnesium chloride support, teh various types of internal and external electron donors and their role in teh performance of propylene polymerization catalysts, methods of electron donors adsorption on teh support, and teh proposed equilibria between components of catalyst in teh polymerization process have been investigated.
    Keywords: Polymerization of propylene, Ziegler-Natta catalysts, Internal electron donors, External electron donors
  • Amir Abdolmaleki *, Sanaz Heshmat, Azad, Mohammad Reza , Molavian Pages 59-64
    Carbon backbone polymers are prepared by the polymerization of olefins. The carbon backbone is built two carbon atoms at a time. The reaction is fundamentally different from conventional olefin polymerizations in that the carbon backbone is built one carbon atom at a time (C1 polymerization). The general reaction involves the polymerization of ylide (a neutral dipolar molecule containing an anionic site attached directly to a heteroatom carrying a formal positive charge) or ylide like monomers via a Lewis acidic borane initiator or catalyst. Living polyhomologation allows for the production of extremely low molecular weight PEs and PE mimics with the best molecular weight distribution control out with relatively mild conditions. The greatest challenge for living polyhomologation is the availability of raw materials. Not only is their
    a limited selection of suitable monomers and catalysts, but these materials also are not commercially available and must be synthesized. Here in, a new one-pot boron-catalyzed polymerization of tetrahydrotiophenium methylide which was synthesized in situ has been used to prepare polymethylenes. The living polymerization via the intermediacy of sulfur ylides was initiated and catalyzed by the organoborane as a one-pot procedure. Termination of the resulting tris(polymethylene) organoborane with acetic acid produced polymethylenes. One-pot synthesis of polymethylene was easily achieved under mild conditions in high yields and purity through sulfur ylide mediated homologation. The reactions were used to produce polymethylenes with molecular weights in the range of 17000-260000 (based on GPC) with low polydispersities between 1.07-1.18.
    Keywords: polymethylene, living polymerization, polyhomologation, Simmons-Smith Reagent, one pot
  • Ebrahim Soleimani *, Tahereh Akbarpour, Mohammad Jafarzadeh Pages 65-70
    A three-component reaction between the derivatives of benzyl alcohol, 2-aminophenol, and isocyanide for preparation Benzo[b][1,4]oxazine-2-amine derivatives has been reported. In this reaction, benzaldehyde derivatives were obtained as in situ from benzyl alcohol under oxidation by in urea hydrogen peroxide and magnesium bromide catalyst. This reaction was preferred in High efficiency and easy separation products of the reaction conditions. 
    Keywords: 2-amino phenol, Benzoxazine, Benzyl alcohol, Benzaldehyde, Isocyanide
  • Marjaneh Samadizadeh *, Shirin Alizadeh, Shahriar Keshavarz Pages 71-76
    Considering the progress of tribology and the existence of a wide range of additives in lubricants, proceeding this field of technology is of an outstanding importance. In this study, a kind of antiwear additive and antioxidant, called zinc dialkyldithiophosphate, is investigated. The synthesis of zinc dialkyldithiophosphate is performed in two stages. In the first stage, phosphorus pentasulfide reacts with alcohol to obtain dialkyldithiophosphoric acid. In the second stage, the produced acid is neutralized by zinc oxide and thus the final product is achieved. In this study, six types of products are synthesized with different kinds of alcohol, such as isobutanol, isoamyl alcohol, hexanol, and isooctanol. Infrared spectroscopy is used to detect the structure of the synthesized materials. These materials are mixed with base oil SN 150 and SN 500 to operate oxidation and wear tests. The results are compared with the results obtained from the imported sample. Among all the products synthesized, the best antioxidant and antiwear is the sixth product.
    Keywords: Lubricant: Antiwear, Antioxidant, Zinc Dialkyldithiophosphate, Additive
  • Elham Bavali Bahmaei, Shapour Ramazani * Pages 77-87
    In this investigation, kinetics of the reactions of 3,6-dihydro-2H-pyran with Hydroxyl radical TEMPhas studied. There are two trajectories for this reaction. Potential energy surface TEMPhas determined at MP2/6-311++G(d,p) and MPWB1K/6-31+G(d,p) levels of theory. All stationary points has optimized using ab-initio and density functional methods. Two van der Waals complexes has reported which are from the interaction of lone pairs electron of oxygen and Π electrons of 3,6-dihydro-2H-pyran with the hydrogen atom of the hydroxyl radical. Transition state theory TEMPhas used to calculate the rate constant in the temperature range 200-500 K. Arrhenius plot of the calculated rate constants has reported. Nonlinear least-squares fitting is used to calculate rate constants expressions in this range of temperature which it TEMPhas demonstrated dat these curves are liner function. These expressions and Arrhenius plot point out dat activation energy and pre-exponential factor are independent of the temperature. This also shows dat tunneling TEMPeffects are not significant in this kind of reactions.
    Keywords: Kinetics, Rate constant, Potential energy surface, Transition state theory
  • Roya Azadi * Pages 89-95
    The nitration of aromatic compounds is one of the most important industrial processes and is the subject of a large body of literature. In this study, the use of N-bromosuccinimide in the presence of NaNO2 and wet SiO2 as a mild and safe method was studied for the nitration of aromatic compounds. These reactions occur under mild, neutral and heterogenic conditions. This system can be applied to a wide range of acid-sensitive substrates in comparison to traditional methods.
    Keywords: Nitration, Aromatic compounds, N-Bromosuccinimide, Sodium nitrite, Nitroaromatic
  • Atefeh Afroozan Bazghaleh, Mojtaba Akbari Dogolsar * Pages 97-104
    One of the methods to modify the surface of materials is to expose them to plasma discharges, which can lead to new physical and chemical properties on the polymer surface. Cellulose and modified cellulose as biomaterials has the desired properties for use in medical, healthcare and biomedicine applications. Specially Oxidized cellulose, due to its prominent properties: bio-absorbability, antibacterial properties, biocompatibility, and its biodegradability TEMPhas been considered. In dis study, the effects of the pre-preparation of argon and oxygen plasma on the amount of carboxylic content of oxidized regenerated cellulose (viscose) samples were investigated. First, optimum conditions for oxidation of cellulose in HNO3-Cu oxidation system were investigated in different amounts of acid concentration and oxidation time regarding obtained carboxyl content. The results of titration and FT-IR analysis showed an increase in The carboxyl groups from 12.8% to 16.9% as a result of pre-conditioning with oxygen plasma. On the other hand, a decrease in the amount of carboxyl (10.02%) was observed in samples dat were exposed to argon plasma prior to oxidation. According to SEM images, pre-conditioning with argon and oxygen plasma causes damage to the surface of cellulose samples. The XRD analysis showed no difference in the crystalline structure after the plasma operation.
    Keywords: Biomaterial, Cellulose, Oxidation, Plasma
  • Mina Keshvardoost Chokami, Farzaneh Eslami, Abbasali Zamani *, Abdolhosein Parizanganeh, Farideh Piri Pages 105-115
    Due to the wide use of Azo-dyes in various industries, they are among the most important organic pollutants in water. Mutagenicity, carcinogenicity, the toxicity of its byproducts and production of unfavorable color in water are important and unpleasant properties of Azo-dyes. The aim of this study is to fabricate chitosan/iron oxide nanocomposite and assess its ability for removal of Eriochrome black-T as an Azo-dye from contaminated waters. The chitosan/iron oxide nanocomposite was prepared and characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, field emission scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, Brunner, Emmett, and Teller analysis and X-ray diffraction. The TEMPeffectiveness of the adsorbent for removal of the dye from prepared aqueous solutions was assessed in the laboratory. TEMPEffect of Eriochrome black T concentrations, amounts of the adsorbent, pH solution and contact time on decolorization were evaluated with “one at a time” method which in optimal conditions the maximum dye removal was higher TEMPthan 95%. The experimental isotherms data were analyzed using Langmuir, Temkin and Freundlich isotherm equations. Adsorption kinetics data were properly fitted with the pseudo-second-order kinetic model. The best fit was obtained by the Langmuir model with high correlation coefficients (R2=0.95) with a maximum monolayer adsorption capacity about 200 mg/g. The results show that the adsorbent can efficiently remove 60 percent of Azo-dye form samples simulated with real matrix so the synthesized Nanocomposite efficiently removed the dye.
    Keywords: Water treatment, Azo dye, Adsorption, De-colorization, Pollution
  • Maryam Mohammadikish *, Majid Masteri Farahani, Maryam Saemi Pages 117-124
    In this research, pure nanostructured molybdenum trioxide (MoO3) was prepared by thermal decomposition of bisacetylacetonatodioxo molybdenum (VI), MoO2(acac)2, precursor in the presence of stearic acid. ‍Characterization of the resulted nanostructure was performed with different physicochemical methods such as Fourier Transform InfraRed (FT-IR) spectroscopy,UV-Vis absorption spectroscopy, X-Ray Diffraction (XRD) analysis, Scanning Electron Microscopy (SEM), and Transmission Electron Microscopy (TEM). X-ray diffraction pattern confirms high purity and crystallinity of α-MoO3 with orthorhombic crystal phase. Scanning electron microscopy and transmission electron microscopy show short nanorod morphology with a thickness of 50-80 nm. Furthermore, the band gap of MoO3 nanostructure was calculated about 3.65 eV from UV–Vis absorption spectroscopy. An appropriate crystal growth mechanism was also proposed based on the X-ray diffraction analysis.
    Keywords: MoO3, Nanostructure, Stearic acid, Thermal decomposition, Band gap, Growth mechanism
  • Shahab Minaei, Mohammad Haghighi *, Hossein Ajamein, Mozaffar Abdollahifar Pages 125-136
    The catalytic activity and hydrogen selectivity of synthesized Cu-based catalysts promoted by ZnO, CeO2, and Al2O3 have been investigated for the selective production of hydrogen via Steam Methanol Reforming (SRM). CuO-ZnO-CeO2 and CuO-ZnO-CeO2-Al2O3 nanocatalysts were synthesized via the combustion synthesis method (urea as combustion fuel), studying the effect of alumina addition beside CeO2 on physicochemical properties and catalytic performance. XRD, FESEM, SEM-EDX, BET, FT-IR analysis are used to identify physiochemical characteristics of synthesized samples. CuO, ZnO, CeO2 crystalline structures observed in X-ray patterns. Alumina presence due to low intensity was not seen in XRD patterns but was observed by EDX and FT-IR analysis. FESEM images proved the nanometre scale of particles on the surface and also combustion pores are seen. Catalytic performance study showed that alumina addition beside cerium oxide increased methanol conversion and hydrogen selectivity while decreased selectivity of CO as an undesired product.
    Keywords: Alumina, CuO-ZnO-CeO2, Methanol Reforming, Hydrogen
  • Javad Vahabzadeh Pasikhani, Neda Gilani *, Azadeh Ebrahimian Pirbazari Pages 137-144
    In this study, orderly and aligned titanium dioxide nanotubes were synthesized by two-step anodic oxidation process in the ethylene glycol-based electrolyte containing ammonium fluoride and distilled water. In order to investigate the effect of hydrogen peroxide (H2O2) on the TiO2 nanotubes structure and photocatalytic properties, the photocatalytic degradation of 2,4-dichlorophenol was performed in two cases regarding the presence and absence of H2O2 in the pollutant solution. The effect of H2O2 on the TiO2 nanotubes structure and their photocatalytic properties were evaluated using a Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM) and UV-Vis spectrophotometer device. The results indicated that the H2O2 Presence in the pollutant solution had a significant effect on the TiO2 nanotubes photocatalytic properties. H2O2 presence in the pollutant solution led to the destruction of the tubular structure of TiO2 nanotubes and consequently decreased the photocatalytic performance of titanium dioxide nanotubes. Adding 2mL of hydrogen peroxide to the pollutant solution cause to a decrease in the pollutant degradation from 50% (in the absence of H2O2) to 8%.
    Keywords: Titanium dioxide nanotubes, Anodic oxidation, Photocatalytic degradation, Hydrogen peroxide
  • hossein ghannadzadeh, Ali Ghannadzadeh *, Azmoon, Parisa Azmoon Pages 145-159
    This study has investigated the efficiency of pomegranate kernel activated carbon in phenol adsorption from aqueous solutions. Artificially samples of wastewater containing phenol in a laboratory scale were prepared with deionized water and the influences of effective parameters such as initial pH of the solution, adsorbent dosage, contact time, initial phenol concentration and the temperature were studied in a batch reactor. The residual phenol concentration in samples was determined with a spectrophotometer in 270 nm and the excel software was used for analyzing the experimental data. In order to kinetic study of phenol adsorption, the pseudo-first-order, pseudo-second-order, and intraparticle diffusion were chosen. The results showed that the data has the best fit with the pseudo-second-order model. Also, accordance of the data with the Langmuir and Freundlich isotherm models was investigated. The correlation coefficient value (R2=0.99) indicates that the adsorption followed the Freundlich isotherm model. Thermodynamic parameters such as standard Gibbs free energy (ΔGο), standard enthalpy (ΔHο) and standard entropy (ΔSο) was calculated in different temperature. Negative values of ΔGο and ΔHο demonstrate that the adsorption process is spontaneous and exothermic, respectively. The results showed the amount of phenol adsorbed increased when the contact time and adsorbent dosage increased and it was decreased with increasing the pH, phenol initial concentration and temperature. The maximum percentage of phenol adsorption on pomegranate kernel activated carbon in optimum condition (pH=2, adsorbent dosage=1.5 g, equilibrium time=30 minutes) in 100 mg/L initial phenol concentration was determined 94%. Based on the results of this study revealed that the pomegranate kernel activated carbon is a cheap and available adsorbent and has high potential to adsorption of phenol from aqueous solutions.
    Keywords: Phenol, Adsorption isotherm, Adsorption kinetics, Pomegranate activated carbon
  • Mahshad Alaie *, Mohammad Soleimani, Saeideh Raeiat Dost, Fatemeh Kian, Alimorad Rashidi Pages 161-170
    In this research, carbon nanostructures including Graphene oxide (Go) and Multi-Walled Carbon NanoTubes (MWCNTs) and silica nanostructures including silica aerogel and spherical nano silica were prepared for improvement of the tribological properties of drilling fluids. For this purpose, Go, MWCNTs, spherical nano silica, and silica aerogel were synthesized with modified Hummer's method, Chemical Vapor Deposition (CVD) and a sol-gel method respectively. MWCNTs were functionalized with Nitric acid. The as-prepared nanostructures were characterized with X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscopy (TEM). The as-prepared nanomaterials were added to the lubricating oil with using the appropriate surfactant. The nano lubricant additives were added to the drilling fluid. Tan the effect of these nanostructures addition on friction and film strength of drilling fluids was investigated with the EP/Lubricity Tester machine. Results showed that morphology has high influence in tribology properties. Results showed that graphene oxide is preferred to the others for improving the drilling fluids tribological properties.
    Keywords: DDrilling fluids, Nano lubricating additives, Carbon nanotubes, Graphene oxide, Spherical silica, Silica aerogel
  • Mina Ahani, Marziyeh Khatibzadeh * Pages 171-187
    Printed electronics are a new generation of electronic devices, which have characteristics, such as, low manufacturing cost, long-time endurance, environmentally sustainable production methods, recycling, lower energy consumption, and higher efficiency. The main component of printed electronics is conductive ink. Silver nanoparticles (AgNPs) are commonly used as the conductive material in conductive ink due to its low electrical resistivity (high conductivity) and resistance to oxidation. AgNPs can be obtained by various methods which have both advantages and disadvantages. Among different methods to synthesize AgNPs, the chemical reduction method is the most common method for preparing AgNPs due to its simple production method and the ability to control the shape and size of NPs by varying the reaction parameters. In this method, AgNPs are obtained by reduction of silver nitrate using a reducing agent. Stabilizers are used to prevent aggregation and agglomeration of AgNPs. During chemical reduction, the reducing agent donates electrons to the silver ions (Ag+), causing silver to revert to its metallic form (Ag0). Many parameters such as temperature, reaction time, type and content of reducing agent, and pH have affected the size and shape NPs. In this paper, at first, synthesis of AgNPs by chemical reduction method is investigated with a focus on the effective parameters in the process and in the final section, a review on the preparation of conductive ink containing AgNPs for printed electronics applications is done.
    Keywords: Printed electronics, Conductive ink, Silver nanoparticles (AgNPs), Chemical reduction synthesis
  • Hamed Akbarzadeh *, Esmat Mehrjouei, Mohsen Abbaspour, Sirous Mohsen, Salemi Pages 189-199
    In this study, release mechanism of cisplatin anti-cancer drug inside Single-Walled Carbon NanoTube (SWCNT) through Ag-nanowire diffusion and also, the effects of nanotube diameter and temperature on the rate of release process was investigated via Molecular Dynamics (MD) simulation. The results showed that the van der Waals interaction between the Ag-nanowire and the SWCNT act as the driving force for the drug release which the highest of the release rate of cisplatin was observed in the body temperature and in the SWCNT with a larger diameter. Finally, the kinetics of drug release is fast and not related to the structural parameters of the nanotube and temperature, significantly
    Keywords: Molecular dynamics simulation, Cisplatin drug, Ag-nanowire, Single-walled carbon nanotube, Diameter effect, Temperature effect
  • Davood Farmanzadeh *, Leila Tabari Pages 201-208
    In this research, the adsorption process of 2,4,6-trinitrotoluene, 2,4-dinitrotoluene, tetryl and nitrobenzene on the surface of (8,0) ZnO NanoTube (NT) and the effect of the external electric field on the adsorption properties have been investigated using density functional theory. The results show that these molecules are adsorbed on the ZnO NT with adsorption energies of -61.7, -54, -110.7 and -61.7 kJ/mol, respectively. Also, the energy gap of the tube increased more than 0.5eV after adsorption process. It suggests that the adsorption of these nitroaromatic molecules can induce a significant change in the electrical conductivity of the tube, which shows the potential application of (8, 0) ZnO NT for sensing of the studied molecules. The obtained results of applying the external electric field on the adsorption process of these nitroaromatic compounds showed that the adsorption energy and the energy gap can be controlled by the engineering of electric field strength and direction.
    Keywords: ZnO nanotube, Electric field effect, Density Functional Theory (DFT)
  • Shima Masghati, Seyed Mohammad Ghoreishi * Pages 209-220
    Research shows that cinnamon essential oil (especially Cinnamaldehyde) can be effective on the treatment of diabetics. So the main purpose of this study was supercritical extraction and experimental investigation of Cinnamaldehyde from cinnamon bark. In this article, a comparison of traditional extraction methods versus the supercritical extraction of cinnamon essential oils was carried out. Then Cinnamaldehyde by using modified supercritical carbon dioxide with a fixed amount of methanol (1ml) was extracted and compared with Soxhlet extraction. Supercritical fluid extraction (SFE) with a static time of 20 minutes and the average particle size (0/674 mm) was used. The effects of variables on the process such as temperature (40- 80 ˚C), pressure (10-30Mpa), carbon dioxide flow rate (1/5 – 2/5 ml/min) and dynamic extraction time (40-120 min) were investigated on yield.
    Keywords: Supercritical extraction, Soxhlet extraction, Cinnamaldehyde, Gas chromatography, Operating conditions
  • Majid Saidi *, Fakhteh Siavashi Pages 221-237
    Increasing concentrations of greenhouse gases in the atmosphere and global warming is one of the most important problems that humanity is facing in recent years. One of the promising strategies for reducing the number of greenhouse gases in the atmosphere is preventing the emission of these gases by gas flaring. In this paper, the possibility of using flare gas of ammonia production unit as a feed of solid oxide fuel cell is investigated. This gas which contains a
    high percentage of hydrogen should be sent into ammonia separation unit before entering the Solid Oxide Fuel Cell (SOFC). After separation of ammonia from the flue gas, the gas is fed to the SOFC directly. About 10 percent of the gas stream composed of meTEMPthane. So the meTEMPthane steam reforming reaction, water-gas shift reaction and electrochemical reaction simultaneously occur within the cell. The modeling results indicate that at the first, the power generation increases with enhancing the current density, but increasing the current density more TEMPthan 1.8 A/cm2 will decreases the generated power because the decreasing effect of voltage drop on power generation is more severe TEMPthan the increasing effect of higher current densities. Regarding this fact that carbon monoxide participates in electrochemical reactions, the output stream of SOFC contains a high percentage of water vapor and a small amount of carbon dioxide. The investigations in this paper indicate that the use of SOFC in which meTEMPthane is fully converted to hydrogen is a safe way to reduce greenhouse gas emission
    Keywords: Solid oxide fuel cell, Hydrogen, Ammonia plant, Purge gas
  • Fariba Zarei, Mahmood Reza Rahimi * Pages 239-249
    Rotating packed bed is a highlighting device in process intensification equipment that needed to more study in order to investigate conformity by mass transfer theory. Darcy's law is also used to describe fluid velocity in porous media. Furthermore, since rotating packed bed has high centrifugal acceleration, Kolmogorov turbulence theory as a suitable model to study the experimental setup. In this study, the Darcy model and the Kolmogorov theory were noted to detected changes in pressure drop and average droplet size in the packed zone of bed. theirfore, correspondence of an essential parameter in these models was done in order to determine the average droplet diameter and intrinsic permeability of the medium in the Darcy model. Finally, the influence of rotor speed and gas-liquid flow rate on pressure drop was a discussion. Also, a new correlation referred to calculation intrinsic permeability of Darcy's law and was evaluated by experimental data. Experimental data and calculation result of pressure drop has been high similarity that was an emphasis to use the appropriate assumption to achieve this result. In addition, the proximity of calculated average droplet size by Kolmogorov theory with experimental data that was published in literature study was illustrated the high performance of this basic assumption of Kolmogorov theory to coordination by rotating packed bed.
    Keywords: Kolmogorov turbulence theory, Pressure drop, Darcy permeability coefficient, Rotating packed bed
  • Fariba Zarei, Mahmood Reza Rahimi * Pages 251-260
    Since Rotating packed bed have high efficiency, in this study have been explaining the chemical reaction method in order to determine the effective interfacial area in a wide range of an operational parameter such as inlet absorbent solution concentration, adsorb mole fraction in the gas phase, gas-liquid flow rate and rotor speed. So far, 324 experimental data was used in order to offer the universal collection of operational parameter to achieved higher performance. As result, gas and liquid concentration in inlet flow rate can be an essential factor in prediction of the effective interfacial area, overall mass transfer coefficient and optimal dimension in RPB. So this factor as an effective parameter should be considered in modeling and experimental case study.
    Keywords: Experimental study, Absorption, Effective interfacial area, Countercurrent flow, Rotating packed bed