فهرست مطالب

  • سال سیزدهم شماره 1 (بهار 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/03/01
  • تعداد عناوین: 15
|
  • علی ملکی *، فرشته حسن زاده افروزی، زهرا ورزی صفحات 5-12

    با توجه به اهمیت و کاربرد فراوان کاتالیست ها در بخش های صنعت نفت، خودرو، داروسازی، بسپار و صنایع غذایی، آن ها یکی از موارد مهم پیوند میان علوم بنیادی و کاربردی با فناوری های جدید هستند. نانوکاتالیست ها در مقایسه با کاتالیست های همگن کارایی و فعالیت بیشتری دارند و در شرایط ملایم تری عمل می کنند. همچنین، از گزینش پذیری بالاتری برخوردارند. نانوکاتالیست مغناطیسی ZnS-ZnFe2</sub>O4</sub> برای نخستین بار و با استفاده از روشی ساده تهیه و با روش های پراش پرتو ایکس (XRD)، تجزیه عنصری با طیف سنجی تفکیک انرژی (EDS)، میکروسکوب الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و مغناطیس سنجی نمونه ارتعاشی (VSM) شناسایی شد. برای تهیه کارآمد مشتق های بنزایمیدازول های دو استخلافی از طریق تراکم اورتو-فنیلن دی آمین و آلدهیدهای متفاوت در اتانول مورداستفاده قرار گرفت. این کاتالیست ناهمگن به راحتی جداسازی و بازیافت و چندین بار به کارگرفته شد. از مزایای روش گفته شده می توان به بازده بالای فراورده ها، زمان واکنش کوتاه تر، استفاده از حلال دوستدار محیط زیست اشاره کرد.

    کلیدواژگان: کاتالیست مغناطیسی ناهمگن، کاتالیست قابل بازیافت، شیمی سبز، بنزایمیدازول
  • سید علی حسینی *، سپیده ناقل دانایی صفحات 13-20

    در این کار پژوهشی، نانوکاتالیست اسپینلی CuMn2O4 به روش سل ژل خوداحتراقی تهیه شد. سپس،  با پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR)، آزمون تعیین سطح ویژه با روش BET، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، کاهش با برنامه دمایی (TPR) و طیف سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس (XPS) شناسایی شدند. نتایج طیف سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس نشان داد که در سطح کاتالیست افزون بر (III)اMn و (II)اCu، کاتیون های (IV)اMn و (I)اCu  نیز وجود دارند و مقدار اکسیژن در سطح کاتالیست بیشتر از نسبت استوکیومتری در اسپینل است. آزمون SEM، ساختار نانوذره ای کاتالیست را تایید کرد. فعالیت کاتالیست تهیه شده در کاهش کاتالیستی NO با CO بررسی و عملکرد کاتالیستی خوبی را در این فرایند نشان داد. با به کارگیری این کاتالیست در دماهای بالاتر از C 400 تمام NO تبدیل شد. همبستگی بین فعالیت کاتالیستی و ویژگی های فیزیکوشیمیایی بررسی شد. سازوکار تبدیل کاتالیستی با نانو اسپینل مس منگنیت در دماهای بالا و پایین تعیین شد. همچنین، معلوم شد که نسبت کسرتبدیل NO به کسر تبدیل CO در دماهای پایین تر از C 300 به طور تقریب برابر 2 و بالاتر از این دما حدود 1 است. نتایج نشان داد که نانواسپینل مس منگنیت می تواند به عنوان کاتالیست ارزان و با فعالیت بالا در فرایند کاهش کاتالیستی اکسیدهای نیتروژن به کار رود.

    کلیدواژگان: نانوکاتالیست، نانواسپینل، سل ژل، فسنج فوتوالکترونی پرتو ایکس، CuMn2O4
  • سمیرا کریمی، افشین پوراحمد *، لیلا اسدپور صفحات 21-29

    بررسی های اخیر نشان داده که مس و ترکیب های مس، عاملهای ضد باکتری موثری هستند. برخلاف نقره، مس یک عنصر ضروری برای سلامتی انسان است، اگرچه مقدار بیش از حد آن، تاثیر نامطلوبی دارد. در این پژوهش، نانوذره های کروی CuO در بستر موردنیت با اندازه بلورهای بزرگ به روش واکنش حالت جامد تهیه شد. نمونه ها با پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و هم دما جذب-واجذب نیتروژن (BET) مورد شناسایی قرار گرفتند. نتایج XRD، هر دو ترکیب را در نانوچندسازه نشان داد. در طیف های FTIR، همه نوارهای جذبی نمونه نانوچندسازه جابه جایی هایی را نسبت به بستر نشان داد که نشان دهنده مشارکت نانوذره های CuO در بستر است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان دادند که بیش ترین قطر برای نانوذره های کروی CuO، 22 نانومتر بود. در بررسی ویژگی ضدباکتری نمونه تهیه شده، قطر هاله ها با نانوچندسازه موردنیت -CuO برای باکتری های گرم منفی اشرشیاکلی و گرم مثبت استافیلوکوکوس اورئوس، 14 میلی متر بودند.

    کلیدواژگان: نانوذر ه های مس (II) اکسید، زئولیت موردنیت، نانوچندسازه، واکنش حالت جامد، فعالیت ضدباکتری
  • سماحه سجادی *، مجید ممهد هروی صفحات 31-37

    در این پژوهش، کاتالیست ناهمگن کارآمد جدیدی براساس عامل دارکردن نانولوله های هالویسیت با استفاده از مایع یونی سولفوندار طراحی و تهیه شد. ساختار کاتالیست به دست آمده با استفاده از روش های متفاوت مانند SEM/EDS, FTIR, XRD, TGA و BET اثبات شد. همچنین، فعالیت کاتالیستی کاتالیست تهیه شده برای پیش بردن تهیه بنزوپیرانوپیریمیدین ها از طریق واکنش سه جزئی بنزآلدهیدها، 4-هیدروکسی کومارین و اوره و یا تیواوره بررسی شد. در پایان، توانایی بازیافت و استفاده مجدد از کاتالیست و پایدار ساختار آن در حین انجام واکنش بررسی شد. نتایج اثبات کرد که مقادیر اندک کاتالیست می تواند به تولید بهره های بالا  از فراورده در زمان های واکنش به طور نسبی کم منجر به شود. همچنین، کاتالیست به دست آمده قابلیت بازیافت و استفاده مجدد را تا حداقل چهار مرتبه و بدون کاهش محسوسی در عملکرد داشت. لازم به یادآوری است که فعالیت کاتالیستی این کاتالیست در مقایسه با بسیاری از کاتالیست های همگن رایج برتری داشت.

    کلیدواژگان: هالویسیت، کاتالیست ناهمگن، مایع یونی، بنزوپیرانوپیریمیدی نها
  • میلاد دامن افشان، بابک مختارانی *، حسن شیخ ممو، میر اسمعیل معصومی، مرتضی مافی، مجتبی میرزایی، علی شریفی صفحات 39-48

    استفاده از مایع های یونی در کنار حلال های مبتنی بر آلکانول آمین، به عنوان جاذب هایی کارآمد با برخی ویژگی های بهبودیافته مانند کاهش هدر رفت حلال و عملکرد احیای آسان به منظور جذب و جداسازی گاز کربن دی اکسید به تازگی موردتوجه قرارگرفته است. بنابراین، در این پژوهش، بررسی تجربی حلالیت گاز کربن دی اکسید در محلول های آبی مونواتانول آمین (MEA) و مایع یونی1-هگزیل-3-متیل ایمیدازولیم نیترات ([Hmim][NO3</sub>]) به صورت سامانه های چهارجزئی با ترکیب درصدهای متفاوت به عنوان محلول های جاذب جدید با تاکید بر اندازه گیری ظرفیت جذب موردبررسی قرار گرفت. بدین منظور، اندازه گیری تعادل های بخار - مایع در گستره دمایی 298 تا K 343 و تا فشار حداکثر bar 40 با استفاده از دستگاه اندازه گیری تعادل فازی به روش استاتیکی انجام شد. نتایج به دست آمده نشان داد که در تمام محلول های جاذب مورد آزمایش، حلالیت کربن دی اکسید با کاهش دما و افزایش فشار، افزایش می یابد. همچنین، با افزودن مایع یونی [Hmim][NO3</sub>] به محلول های آبی MEA، حلالیت کربن دی اکسید در محلول های جاذب افت نسبی پیدا می کند.

    کلیدواژگان: حلالیت، کربن دی اکسید، مونواتانولآمین، مایع یونی، تعادل فازی
  • معصومه عالم، علی اکبر طرلانی، حمیدرضا آقابزرگ *، مرتضی خسروی صفحات 49-59

    در این پژوهش، نانوساختارهای جدید آلومینای مزوحفره در محیط اسیدی و بازی به روش خودآرایی تبخیر القایی تهیه شدند. منبع آلومینیم برای تهیه نمونه ها آلومینیم تری2-بوتوکسید بود. ماده های سطح فعال به عنوان جهت دهنده ساختار آلومینا شامل ترکیب مواد سطح فعال غیریونی PS-PVP و کاتیونی CTAB بودند. اثر نوع ماده سطح فعال، pH محیط و دمای کلسینه شدن در ویژگی های فیزیکی نمونه های تهیه شده موردبررسی قرار گرفت. نمونه های تهیه شده با روش های پراش پرتو ایکس (XRD)، جذب و واجذب نیتروژن و میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) شناسایی شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که استفاده از مخلوط دو ماده سطح فعال در محیط بازی، دارای بالاترین مساحت سطح (m2</sub>/g 407) و حجم حفره (cm3</sub>/g 96/0) در دمای کلسینه شدن 550 درجه سانتی گراد بود. داروی کم محلول کورکومین به عنوان داروی مدل انتخاب شد. این دارو با روش تلقیح بر نانوساختارهای آلومینا تهیه شده به نسبت 1 به 5 بارگذاری شد. مقدار رهایش دارو از نانوحامل های آلومینا به صورت برون تن در محیط شبیه سازی شده معده (SGF) و روده (SIF) بررسی شد. نتیجه این بررسی بیانگر این نکته بود که مقدار بیشینه رهایش دارو در pHهای اسیدی 90 % است. سرعت رهایش کورکومین در هر دو محیط شبیه سازی شده از مدل سینتیکی کورسمایر-پپاس پیروی می کند.

    کلیدواژگان: کورکومین، آلومینای مزوحفره، ماده سطح فعال، PS-PVP
  • معصومه قربانلو صفحات 61-71

    هیدروژل کاتیونی پلی(3- آکریل آمیدوپروپیل) تری متیل آمونیم کلرید با استفاده از 3- آکریل آمید و پروپیل تری متیل آمونیم کلرید (APTMACl) به عنوان تکپار، متیلن بیس آکریل آمید (MBA) به عنوان پیونددهنده عرضی و آمونیم پرسولفات (APS) به عنوان آغازگر، سنتز شد. نانوچندسازه p(APTMACl)-Pd با بارگذاری یون پالادیم درون هیدروژل(APTMACl)اp سنتز شده، تهیه و کاهش آن در حضور عامل کاهنده سدیم بورهیدرید انجام شد. تخلخل و ریخت شناسی حفره های هیدروژل تهیه شده با استفاده از روش میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. درصد تورم هیدروژل ها در آب موردبررسی قرار گرفت. مقدار پایداری گرمایی نانوچندسازه به دست آمده با تجزیه گرمایی TGA بررسی شد. اندازه و ریخت شناسی نانوذره های پالادیم با روش میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) انجام و مقدار فلز بارگذاری شده درون هیدروژل با استفاده از روش جذب اتمی (AAS) تعیین شد. در ادامه، فعالیت کاتالیستی نانوچندسازه تهیه شده در کاهش نیتروفنل و اکسایش گزینشی بنزیل الکل موردبررسی قرار گرفت. همچنین، کاتالیست ناهمگن p(APTMACl)-Pd به راحتی از محیط واکنش جدا و تا 5 بار به کارگرفته شد، بدون اینکه کاهش قابل توجهی در فعالیت کاتالیستی مشاهده شود.

    کلیدواژگان: هیدروژل، نانوکاتالیست سبز، نیتروفنل، بنزیل الکل، ناهمگن
  • علیرضا بهرامیان *، انسیه کرمی، داریوش وشایی صفحات 73-84

    در این پژوهش، ویژگی نوری- الکتریکی و بازده تبدیل فتوالکتروشیمیایی سلول خورشیدی دو وجهی حساس به رنگ دانه N719  متشکل از فیلم پلی آنیلین (PANI) و فیلم نانوساختار تیتانیم اکسید (TiO2</sub>) موردبررسی قرارگرفته است. الکترود متقابل برپایه PANI طی فرایند بسپارش آنیلین با کاتالیست اسیدی تهیه شد. درحالی که فیلم TiO2</sub>، به عنوان فتوآند، در دمای پایین به کمک روش شیمیایی سل-ژل و  فرایند لایه نشانی غوطه وری ساخته شد. بالا بودن مقدار عبوردهی نوری سلول ساخته شده، سبب شد تا بر اثر تابش نور از دو وجه، چگالی بالاتری از مولکول های رنگ، طی فرایند فتوشیمیایی برانگیخته شوند. افزایش بازدهی تبدیل سلول در حضور رنگ دانه مولکولی بر پایه روتنیم، با نام تجاری N719، تا مقدار 22/8% در مقایسه با سلول مشابه ساخته شده با الکترود پلاتین (با بازدهی 75/7 %) مناسب تر است. هزینه پایین ساخت و بالا بودن عبوردهی نوری تا 71 % در ناحیه نور مرئی، امکان استفاده از الکترودهای PANI و TiO2</sub> با ریختی ویژه را برای ساخت سلول های خورشیدی دووجهی، در مقیاس صنعتی، فراهم می سازد.

    کلیدواژگان: سلول خورشیدی رنگ دان های، فیلم نانوساختار، فیلم پل یآنیلین، تیتانیم اکسید، بازده تبدیل فتوالکتروشیمیایی، عبوردهی نوری
  • سوسن صمدی *، قاسم اسعدی کردشولی، سید امیر عباس ذکریا، سیده بهاره ذکریا صفحات 85-95

    انوذره های هسته/پوسته CeO2</sub>/TiO2</sub> به عنوان حسگرهای ترکیب های فرار شناخته شده اند. ویژگی های حسگری این نانوذره ها با تقویت با استفاده از عناصر متفاوت تغییر می کند. در این پژوهش، پوسته تیتانیایی نانوذره های هسته/پوسته CeO2</sub>/TiO2</sub> با نسبت های مولی متفاوت (Zr(IVو(V(V دوپه شد. وجود عناصر سریم، تیتانیم، زیرکونیم و وانادیم با EDS تایید شد. شکل گیری نانوذره های دی اکسیدسریم و تیتانیای تقویت شده با FESEM تایید شد. برای نمایش شکل گیری ساختار هسته/پوسته HRTEM مورداستفاده قرار گرفت. ویژگی های حسگری نانوذره های هسته/پوسته CeO2</sub>/TiO2</sub> ساخته شده در حضور متانول، اتانول و 2-پروپانول به طور کامل موردبررسی قرار گرفت. در مقایسه با نانوذره های هسته/پوسته خالص CeO2</sub>/TiO2</sub>، حسگرهای ساخته شده از CeO2/TiO2 تقویت شده با وانادیم 2 % در دمای اتاق افزایش قابل توجهی نشان داد. رفتار حساسیت حسگر به عنوان تابعی از غلظت ترکیب های آلی فرار (VOCs) خطی، زمان های پاسخ و بازیابی آن تا حد مناسبی پایین بودند. سازوکار پاسخ دهی حسگر بر مبنای ناحیه تهی بررسی شد. به طور خلاصه، براساس اندازه گیری های کمی و کیفی نتایج نشان می دهند که CeO2</sub>/V2%</sub>-TiO2</sub> مناسب ترین حسگر برای اتانول است.

    کلیدواژگان: حسگر، سریا، تیتانیا، هسته، پوسته، زیرکونیم، وانادیم
  • سید مهدی پور مرتضوی *، معصومه فروتن کودهی صفحات 97-104

    حذف مواد نیتروآروماتیک در غلظت های کم نمونه های آبی دارای اهمیت است. این ترکیب ها سمی و منجر به جهش ژنتیکی در انسان، ماهی ها و ریزاندامگان می شود. دی نیتروتولوئن (2,4-DNT) رایج ترین ماده منفجره نیتروآروماتیک با کاربرد بسیار است که تولید آسان آن سبب کاربرد گسترده در ساخت بسیاری از مهمات شده است. بسپارهای قالب مولکولی (MIP) نانوسامانه های هوشمندی هستند که در حضور یک مولکول به عنوان الگو شکل گرفته و تمایل شیمیایی اختصاصی و بالایی نسبت به مولکول الگو دارند و سازوکار آن ها شبیه آنتی بادی ها یا آنزیم ها است. نسبت سطح به حجم بالای نانوذره ها تاثیر معنی داری در ویژگی این مواد دارد. نانوذره های MIP دارای بسیاری از ویژگی های عالی از قبیل سطح زیاد، هزینه کم و تهیه آسان، پایداری بالا در شرایط فیزیکی و شیمیایی متفاوت هستند و قابلیت استفاده دوباره را دارند. در این پژوهش، نانوذره های قالب مولکولی با سامانه تعلیقه معکوس تهیه شد که در آن 2,4-DNT به عنوان الگو، پلی وینیل الکل (PVA) به عنوان بسپار عامل دار و گلوتارآلدهید به عنوان پیونددهنده عرضی به کارگرفته شد. ویژگی های نانوذره های MIP با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (ATR-FTIR) مشخص شد. تمام نوارهای ظاهرشده در طیف ATR-FTIR مربوط به واکنش آلدهیدی بین PVA و گلوتارآلدهید و همچنین، تشکیل نانوذره های بسپار قالب مولکولی است. تصویر SEM میانگین اندازه نانوذره های بسپار تهیه شده را nm  45 همراه با توزیع اندازه ذره های به نسبت یکنواخت را نشان داد. ظرفیت اشباع جذب برابر با mg.g-1 91/11 و ضریب گزینش پذیری برابر با  04/14 نسبت به 2،4- دی نیتروتولوئن تعیین شد.

    کلیدواژگان: بسپار قالب مولکولی، نانوذر ه ها، حذف 2، 4 -د ینیتروتولوئن، پل یوینیل الکل، میکروسکوپ الکترونی روبشی
  • لیلا شیخیان *، سیده یاسمین کاظمینی صفحات 105-114

    میکرواستخراج مایع-مایع پخشی براساس مایع های یونی همراه با سوانگاری مایع با کارایی بالا برای استخراج، پیش تغلیظ و تعیین 3-ایندول بوتیریک اسید در نمونه های گیاه نخود به کاربرده شد. اثر بعضی از عامل ها مانند ساختار شیمیایی مایع یونی، قدرت اسیدی محلول نمونه، دما، مدت استخراج، مدت جداسازی با گریزانه، حجم مایع یونی و حجم محلول آبی نمونه حاوی 3-ایندول بوتیریک اسید بر مقدار استخراج موردبررسی قرار گرفتند. همچنین، استخراج برگشتی 3-ایندول بوتیریک اسید از فاز مایع یونی به محلول آبی بازی موردبررسی قرار گرفت. عامل پیش تغلیظ به دست آمده در این روش 40 بود. گستره خطی منحنی واسنجی از 2−</sup>10 ×4/30 تا 6/38 میلی گرم بر لیتر 3-ایندول بوتیریک اسید به دست آمد. حد تشخیص این روش 2−</sup>10 × 3/29 میلی گرم بر لیتر بود. انحراف استاندارد نسبی روش پیشنهادی موردنظر برای استخراج 3-ایندول بوتیریک اسید با غلظت 3/20 میلی گرم بر لیتر برابر با 8/1 % محاسبه شد. هر فاز مایع یونی به کاربرده شده برای استخراج 3-ایندول بوتیریک اسید حداقل برای سه مرتبه از فرایند استخراج و استخراج برگشتی قابل استفاده بود. روش پیشنهادشده در این پژوهش برای استخراج 3-ایندول بوتیریک اسید موجود در گیاه نخود به کاربرده شد.

    کلیدواژگان: 3-ایندول بوتیریک اسید، مایع یونی، میکرواستخراج مایع-مایع پخشی، سوانگاری مایع با کارایی بالا، گیاه نخود
  • خدیجه دیده بان، عطیه طالب، ماهرو خالقی مقدم * صفحات 115-124

    نشاسته و سلولز از بسپارهای طبیعی و زیست تخریب پذیری هستند که معایبی مانند سدگری ضعیف در برابر آب و مقاومت گرمایی پایین دارند. ساخت نانوچندسازه ها با افزودن نانوخاک رس برای بهبود سدگری این فیلم ها و هم زمان بهبود ویژگی گرمایی، راه کار نوینی است. در این پژوهش، ابتدا نانوچندسازه های نشاسته-پلی وینیل الکل-نانوخاک رس و کربوکسی متیل سلولز-پلی وینیل الکل-نانوخاک رس با درصدهای وزنی متفاوت از پلی وینیل الکل (PVA)  (15، 30 و 45) در دو درصد وزنی (5 و 10) از نانوخاک رس تهیه شد. سپس، فیلم های آن ها پس از خشک کردن به دست آمد. ویژگی نوری و گرمایی فیلم ها به کمک طیف سنجی فرابنفش- مرئی (UV-Vis) و گرماوزن سنجی (TGA/DTG) بررسی شدند. کاف نوار نمونه ها با استفاده از رسم نمودار 2</sup>(αhν) برحسب hν و معادله تائوک به دست آمد. نتایج نشان داد، افزودن PVA و نانوخاک رس مقاومت گرمایی فیلم های نانوچندسازه ای تهیه شده را افزایش می دهند. کاف نوار فیلم ها کمتر از eV 5 بود که نشانگر قابلیت لازم برای به کارگیری آن ها در ساخت قطعه های الکترونیکی مانند دیودهاست.

    کلیدواژگان: نانوچندسازه، نشاسته، کربوکسی متی لسلولز، پل یوینیل الکل، ویژگی نوری و گرمایی
  • الهه صباغ نصب، عنایت اله شیخ حسینی * صفحات 125-133

    در این پژوهش، نانوذره های NiO  به کمک امواج مایکروویو و با استفاده از سدیم دودسیل سولفات (SDS) به عنوان عامل پایدارکننده تهیه و شناسایی شد. از نیکل نیترات و سود به عنوان واکنشگر استفاده شد. شناسایی و پراکندگی اندازه نانوذره های ساخته شده در این روش با استفاده از پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و تجزیه عنصری (EDS) انجام شد. وجود گروه های عاملی در ساختار این نانوذره ها با استفاده از طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) اثبات شد. همچنین، ویژگی نوری این نانوذره ها با طیف سنجی مرئی- فرابنفش (UV-Vis) اندازه گیری شد. در ادامه، از نانوذره های ساخته شده به عنوان یک نانوکاتالیست برای تهیه مشتق های بنزوپیران از طریق واکنش سه جزئی و تک مرحله ای دایمدون، مالونونیتریل و انواع متفاوتی از آلدهیدهای آروماتیک در حلال متانول استفاده شد. نتایج نشان داد که نانوذره های ساخته شده کاتالیست خوبی برای تهیه بنزوپیران ها پس از بهینه کردن شرایط واکنش هستند.

    کلیدواژگان: NiO، نانوکاتالیست، روش مایکروویو، دایمدون، بنزوپیران
  • سمیه بهروز، محمد نوید سلطانی راد صفحات 135-148

    یک روش آسان و موثر برای تهیه مشتق های N-آریل نوکلئوبازها و سایر ترکیب های ناجورحلقه نیتروژن دار با استفاده از نانوهیبرید مس/آمینوکلی/ گرافن اکسید کاهش یافته به عنوان یک نانوکاتالیست ناهمگن و کارآمد شرح داده شده است. در این روش، واکنش N-آریل دارکردن نوکلئوبازها و سایر ترکیب های ناجورحلقه نیتروژن دار با آریل هالیدهای حامل گروه های عاملی متنوع تحت امواج فراصوت و در دمای اتاق در حضور کاتالیست نانوهیبرید مس/آمینوکلی/ اکسید گرافن کاهش یافته و باز سزیم کربنات در دمای اتاق در حلال دی متیل سولفوکسید کاتالیست شده و مشتق های N-آریله شده موردنظر با بازده بالا به دست آمد. با استفاده از روش امواج فراصوت، بهبود قابل توجهی از لحاظ بازده بالاتر و زمان واکنش کوتاه تر در مقایسه با روش متداول گرمایی آورده شده است. استفاده از شرایط ملایم واکنش، زمان واکنش کوتاه، قابلیت بازیافت و استفاده دوباره از کاتالیست و آسانی روش جداسازی از مهم ترین مزایای روش آورده شده است.

    کلیدواژگان: N-آریله شدن، آریل هالید، نانوکاتالیست، نوکلئوباز، امواج فراصوت
  • سعید مرتضوی نیک، محمد یوسفی *، مریم رنجبر، پرویز آبرومنداذر، موید حسینی صدر صفحات 149-155

    در این پژوهش، ابتدا نانوذره های استرانسیم هگزافریت دوپه شده با کاتیون های +</sup>Zn2</sub>+</sup>، Co2</sub>+</sup>، Zr4</sub></sup> و فرمول SrFe11.1</sub>(Zn0.5</sub>Co0.5</sub>Zr)0.45</sub>O19</sub> به روش سل ژل خوداحتراقی تهیه، سپس نانوچندسازه سه جزئی پلی آنیلین/ SrFe11.1</sub>(Zn0.5</sub>Co0.5</sub>Zr)0.45</sub>O19</sub>/اMWCNTs به روش بسپارش درجا تهیه شد. بررسی الگوهای پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف های فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) نمونه ها وجود فاز استرانسیم هگزافریت نوع M و همچنین، نانولوله های کربنی و پلی آنیلین در نمونه ها را تایید کرد. تصویرهای میکروسکوپ الکترونی روبشی میدانی (FESEM) نشان دهنده پوشش مناسب ذره های هگزافریت و نانولوله های کربنی با رشته های بسپاری است. ویژگی مغناطیسی نمونه ها با استفاده از مغناطیس سنج نمونه مرتعش (VSM) اندازه گیری شد. به طوری که کمیت های مغناطیسی از مغناطیس اشباع (Ms) برابر با emu/g 60 و مغناطیس باقیمانده (Mr) برابر با emu/g 30 در ذره های هگزافریت به  ترتیب به مقادیر emu/g 5/11 و emu/g 6 در نانوچندسازه کاهش یافت. ویژگی جذب مایکروویو نمونه ها نیز با آزمون تلفات انعکاس با استفاده از دستگاه تحلیل گر شبکه برداری (VNA) در دمای اتاق اندازه گیری شد. این نتایج نشان می دهد که نانوچندسازه تهیه شده دارای تلفات انعکاس dBا30- در بسامدGHz 10/1  و پهنای باند مناسب در گستره باند X مایکروویو است که توانایی استفاده از این ماده به عنوان جاذب مایکروویو را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: استرانسیم هگزافریت، پلی آنیلین، نانولول ه های کربنی چنددیواره، جاذب مایکروویو
|
  • Ali Maleki *, Fereshteh Hassanzadeh, Afruzi, Zahra Varzi Pages 5-12

    Due to the importance and applicability of the catalysts in the oil, automobile, pharmaceutical, polymer, and food industries, they are one of the important links between basic sciences and applied technology with new technologies. Nanocatalysts are more efficient and more active than homogeneous catalysts, and operate in milder conditions. They also have a higher selectivity. The ZnS-ZnFe2O4 magnetic nanocatalyst was synthesized for the first time by a simple procedure, and was characterized using energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDAX), field emission scanning electron microscopy (FESEM), X-ray diffraction analysis (XRD), and vibrating sample magnetometer (VSM). Then, it was used for the efficient synthesis of 1,2-disubstituted benzimidazole derivatives using 1,2-diamines and various aldehydes in ethanol. This heterogeneous catalyst can be recovered easily and reused without any significant loss of the catalytic activity. The present methodology offers several advantages such as high yields of products, shorter reaction time, and use of environmentally-friendly solvent.

    Keywords: Heterogeneous magnetic catalyst, recyclable catalysts, green chemistry, benzimidazole
  • Seyed Ali Hosseini *, Sepideh Naghel Danaei Pages 13-20

    In this paper, CuMn2O4nanospinel was synthesized by sol-gel auto combustion method and characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier Transform Infra red (FTIR), BET specific surface area, scanning electron microscopy (SEM), Temperature-programmed reduction (TPR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).The catalytic performance of the nanospinel was evaluated in reduction of NO by CO and above 400 °C the total of NO was converted. The correlation between physical-chemical properties and activity was investigated. The mechanism opf the reduction was determined at lower and higher temperatures. The XNO/XCO was around 2 at lower temperature, whereas it is around 1 at low temperatures. The results indicated that nano spinels could be promising and cheap catalysts for the process.

    Keywords: Nano catalyst, spinel, sol-gel, XPS, CuMn2O4
  • Samira Karim, Afshin Pour, Ahmad *, Leila Asadpour Pages 21-29

    Recent studies show that nanoparticles of copper and copper compounds are effective antibacterial agents. Unlike silver, copper is an essential element for human health although in excess amount it has undesirable effects. In this study, the spherical structure of CuO nanoparticles was synthesized in the large mordenite matrix with solid-state reaction method. The samples were characterized by X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, Transmission electron microscopy, Scanning electron microscope and BET. XRD results revealed diffraction peaks for each of the two compounds in the nanocomposite. In the FT-IR spectra, all bands in nanocomposite sample show a shift with respect to that of the matrix, indicating that the CuO is incorporated in the matrix. Transmission electron microscopy images showed small spherical nanoparticles belong to CuO nanoparticles with maximum diameter 22 nm. The zone diameters of CuO-large mordenite nanocomposite were 14 mm for Gram-negative (E. coli) and Gram-positive (S. aureus) bacteria.

    Keywords: Cupric(II) oxide nanoparticles, Large mordenite zeolite, Nanocomposite, Solid-Statereaction, Antibacterial activity
  • Samahe Sadat Sajadi *, Majid Mamhad, Heravi Pages 31-37

    In this research, a novel efficient heterogeneous and reusable catalyst was designed and synthesized through functionalization of halloysite nanotubes with ionic liquid. The catalyst was fully characterized by using various characterization techniques such as SEM/EDS, FTIR, XRD, TGA and BET. The results established that low amount of the catalyst could promote the reaction efficiently in relatively short reaction times, superior to many reported homogeneous catalysts. Moreover, the catalyst was reusable and could be reused up to four times with slight loss of the catalytic activity.

    Keywords: Halloysite, heterogeneous catalyst, ionic liquid, benzopyranopyrimidines
  • Milad Damanafshan, Babak Mokhtarani *, Hassan Sheikhmamoo, Mir Esmaeil Masoumi, Morteza Mafi, Mojtaba Mirzaei, Ali Sharifi Pages 39-48

    The use of ionic liquids along with alkanolamine-based solvents, as efficient absorbents with some of the improved properties, such as reduced solvent loss and easy regeneration performance in order to absorption and separation of carbon dioxide gas has been considered recently. Therefore, in this research, the experimental study of carbon dioxide solubility in aqueous solutions of monoethanolamine (MEA) and 1-hexyl-3-methylimidazolium nitrate ([Hmim][NO3]) ionic liquid in the form of quaternary systems with different weight percent as new absorbent solutions with an emphasis on the absorption capacity measurements were carried out. For this purpose, the measurements of vapor-liquid equilibrium were performed at a temperature range of 298– 343 K and pressures up to 40 bar using a static phase equilibrium apparatus. The results indicated that in all of the absorbent solutions, carbon dioxide solubility increased with decreasing temperature and increasing pressure. Moreover, by adding [Hmim][NO3] ionic liquid to MEA aqueous solutions, carbon dioxide solubility in absorbent solutions diminished relatively.

    Keywords: Solubility, Carbon dioxide, Monoethanolamine, Ionic liquid, Phase equilibrium
  • Masoumeh Alem, Ali Akbar Tarlani, Hamid Reza Aghabozorg *, Morteza Khosravi Pages 49-59

    In this research, a series of mesoporous alumina (MA) nanostructured materials was synthesized by an evaporation-induced self-assembly using the mixture of nonionic surfactant PS-PVP and cationic surfactant CTAB in acidic and basic conditions. The aluminum source was aluminum-tri-sec-butoxide. The effects of surfactant type, pH and calcination temperature on the physical properties of the resulting MAs were investigated. The samples were characterized by N2 adsorption–desorption isotherms, X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) .The results showed that the synthesized sample using mixture surfactants have high surface area and high pore volume in basic condition at 550 oC. Poorly soluble curcumin was selected as model drug to evaluate the release behavior from mesoporous alumina. Curcumin was loaded on MAs by the impregnation method. The in vitro release behavior of these compounds was studied in simulated gastric fluid (SGF, pH = 1.2) and simulated intestinal fluid (SIF, pH = 6.8). The release of insoluble curcumin was 90% within 12 h. Kinetics of released curcumin followed from Korsmeyer-Peppas model at the both of simulated fluids.

    Keywords: Curcumin, Mesoporous Alumina, Surfactant, PVP-PS
  • Massomeh Ghorbanloo * Pages 61-71

    Cationic poly(3-acrylamido propyl) tri methyl ammonium chloride hydrogel was synthesized from (3-acrylamidopropyl) trimethyl ammonium chloride (APTMACl) as monomer, N,Nʹ-methylenebisacrylamide (MBA) as a crosslinker, ammonium persulfate (APS) as an initiators, and N,N,Nʹ,Nʹ-tetramethylmethylenediamine as an accelerator via free radical polymerization reaction techniques in mild condition. The morphology and porosity of the p(APTMACl) hydrogel was characterized by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The swelling percent of hydrogel was investigated in water. Palladium ions were loaded into hydrogel network, then, to reduced metal ions within hydrogel network, metal ions loaded hydrogels were treated with NaBH4 as reducing agent. Thermal properties of prepared nano-composit were characterized by thermal gravimetric analysis (TGA). To investigate the nanostructure, the sample was examined with TEM observations. The amounts of metal nanoparticles entrapped in hydrogels were calculated by AA spectroscopy. Catalytic activity of p(AA)-Ag catalyst was investigated in the aerobic oxidation of primary alcohols and reduction of nitro compounds. The catalyst was easily recovered from the reaction medium and it could be re-used for other five runs without significant loss of activity

    Keywords: Hydrogel, Green nanocatalyst, Nitrophenol, Benzyl alcohol, Heterogeneous
  • Ali Reza Bahramin *, Ensieh Karami, Daryoush Vashaee Pages 73-84

    In this study, the optical-electrical properties and photoelectrochemical conversion efficiency of a bifacial sensitized solar cell containing of Polyaniline (PANI) deposited on TiO2 nanostructured film have been investigated. The PANI-based counter electrode was prepared by polymerization of aniline with an acid catalyst, while TiO2 film, as a photo-anode, was prepared at low temperature by the sol-gel chemical route and dip-coating process. The transparency of the prepared cell makes it possible to excite a higher density of color molecules through photochemical processes due to light exposure from both sides. Also due to the high light scattering by TiO2-corallike nanostructures and the high surface area of PANI nanofibers, it is expected that more electron transfer occurs between layers. These factors led to an increase in the conversion efficiency of the prepared cell in the presence of ruthenium-based molecules based on the N719 dye up to 22.8%, which is more appropriate than that of a similar cell made with platinum electrodes (with a yield of 7.75%). The low cost of manufacturing and the high optical transmission of up to 71% in the visible light region allow the use of PANI and TiO2 electrodes with special morphology to produce bifacial solar cells in an industrial scale.

    Keywords: Dye sensitized solar cell, Nanostructured film, Polyaniline, TiO2 film, Photoelectrochemicalconversion efficiency, Optical transmittance
  • Susan Samadi*, Ghasem Asadi Cordshooli, Seyed Amirabbas Zakaria, Seyedeh Bahareh Zakaria Pages 85-95

    CeO2/TiO2 core-shell nanoparticles are known as volatile compounds sensors. The sensing properties of these nanoparticles changes by doping with different elements. In this work, the titania shell of the CeO2/TiO2 core-shell nanoparticles was doped by different molar ratios of Zr4+ and V5+. The existences of cerium, titanium, zirconium and vanadium elements were confirmed by energy dispersive spectroscopy (EDS). Formation of ceria and doped titania nanoparticels were approved by field emission scanning electron microscopy (FESEM). High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) used to show the formation of core/shell structure. The sensing properties of prepared CeO2/TiO2 core-shell nanoparticles were thoroughly investigated in the presence of methanol, ethanol and 2-propanol. Compared with pure CeO2/TiO2 core-shell nanoparticle, the 2% vanadium doped CeO2/TiO2 exhibits enhanced ethanol sensing properties at room temperature. The sensitivity as a function of volatile organic compounds (VOCs) concentration was linear with suitably short response and recovery times at room temperature. The mechanism of sensor’s response was described based on the depletion region. In summary, the results show that CeO2/V2%-TiO2 is the most suitable sensor for ethanol, based on the quantitative and qualitative measurement properties.

    Keywords: Sensor, ceria, titania, core, shell, Zirconium, Vanadium
  • Masoumeh Foroutan Koudehi, Seied Mahdi Pourmortazavi * Pages 97-104

    The removal of nitroaromatic explosive is of importance in low concentration of aqueous samples. These compounds are toxic and lead to genetic mutations in humans, fish and microorganisms. 2,4-Dinitrotoluen (2,4-DNT) is the most common nitroaromatic explosive material; it has a wide spectrum of applications in manufacturing many ammunitions because of its easy production. Molecularly imprinted polymers )MIP( are intelligent nano-systems which are formed in the presence of a target molecule and exhibit large chemical and exclusive affinity towards the target molecule, with their mechanism resembling that of anti-bodies or enzymes. Surface area to volume ratio in nanoparticles have a significant effect on the particle properties. MIP nanoparticles possesses many excellent characteristics such as high surface and low cost, easy synthesis, high stability under various physical and chemical conditions, and reusability. In the present study, nanoparticles of MIP were synthesized in an inverse suspension system using, polyvinyl alcohol (PVA) as functional polymer, 2,4-DNT as the template and glutaraldehyde as the cross-linker. The nanoparticles of MIP were characterized using scanning electron microscopy (SEM), attenuated total reflectance fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR). All of the absorption bands appeared in ATR-FTIR spectroscopy indicated the aldehyde reaction between PVA and glutaraldehyde and the formation of MIP nanoparticles. The SEM micrograph showed the average size of the synthesized polymer nanoparticles to be 45 nm with a relatively uniform particle size distribution. The saturated adsorption capacity could reach to 11.91 mg.g−1 and the selectivity coefficients relative to DNT is 14.04.

    Keywords: Molecularly imprinted polymer, Nanoparticles, Removal of 2, 4 dinitrotoluene, Polyvinylalcohol, SEM
  • Leila Sheikhian *, Yasamin Kazemeini Pages 105-114

    Ionic liquid-based dispersive liquid-liquid microextraction and HPLC were applied for extraction, preconcentration, and determination of 3-indole butyric acid in pea plant samples. The effect of some factors such as chemical structure of ionic liquid, pH of the sample solution, temperature, extraction time, centrifugation time, volume of ionic liquid, and volume of aqueous sample solution were studied. Percent extraction of 3-indole butyric acid was strongly affected by pH of the sample solution, chemical structure of the ionic liquid, ionic strength of sample solution, and temperature. Back-extraction of 3-indole butyric acid from ionic liquid phase to basic aqueous solution were also studied. Preconcentration factor of 40 was obtained before HPLC analysis of real samples. The calibration plot ranged from 30.4×10−2 to 38.6 mg L-1 of 3-indole butyric acid. The LOD (based on 3s) was 29.3×10−2 mg.l-1. The RSD for suggested method was calculated as 1.8% at 20.3 mg.l-1 of 3-indole butyric acid. It was found that each IL phase was reusable for at least four microextraction/back-extraction cycles. This method was successfully applied for extraction of 3-indole butyric acid in pea plant samples.

    Keywords: 3-Indole butyric acid, Ionic liquid, Dispersive liquid-liquid microextraction, HPLC, Pea plant
  • Atiyeh Taleb, Mahroo khaleghi *, Khadijeh Didehban Pages 115-124

    Starch and cellulose are naturally abundant biodegradable polymers. Starch has disadvantages such as weak barrier properties against water and poor thermal properties. Polyvinyl alcohol (PVA) is anticipated to be a good candidate for incorporation into these natural polymers. Also PVA shows high resistance to solvents and good barrier properties to oxygen. Because of their weak barrier properties of Starch or carboxymethyl cellulose and PVA polymeric blend other approach is needed. Making nanocomposites by adding nanoclay to improve barrier properties of these films is a new way. In this research, nanocomposites of carboxymethyl cellulose/polyvinyl alcohol/clay and starch/polyvinyl alcohol/clay at three different weight percentage of PVA (15, 30, and 45) and two nanoclay level (5 and 10) were prepared and their films were made after drying. Optical and thermal properties of the nanocomposites were investigated using UV-Vis spectrophotometry, thermogravimetry analysis (TGA/DTG). The energy gap of the samples was calculated using the graph (αhν)2 against hν and tauc equation. The results showed that addition of PVA and nanoclay increased the thermal resistance of nanocomposite. The energy gap of the nanocomposites films is obtained less than the 5 eV, indicating that these nanocomposites has the potential to use in electronic components such as diodes.

    Keywords: nanocomposite, starch, carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, optical, thermalproperties
  • Elahe Sabbaghnasab, Enayatollah Sheikhhosseini * Pages 125-133

    This work reports, microwave synthesis and characterization of NiO-nanoparticles in the presence of sodium dodecyl sulfate (SDS) as a stabilizer agent. Ni(NO2)2 and NaOH powder have been used as starting reagents. Particle size distribution and characterization of products were done by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and EDX analysis. NiO-nanocomposites functional groups were deduced by FT-IR spectroscopy. Also, the efficiency of NiO-particles as a new optical material using UV-VIS spectroscopy has been evaluated. Subsequently, synthesized nanoparticles as nanocatalyst were used for the preparation of benzopyran derivatives via one-pot three-component of dimedone, malononitrile and various types of aromatic aldehydes in methanol as solvent. The results confirmed that this nanoparticle are good catalyst for benzo-pyran synthesis after reaction condition optimization.

    Keywords: NiO, Nanocatalyst, Microwave method, dimedone, benzopyran
  • Somayeh Behrouz *, Mohammad Navid Soltani Rad Pages 135-148

    An ultrasonic promoted facile and convenient procedure for the synthesis of N-aryl nucleobases and other N-heterocyclic derivatives using Cu/aminoclay/reduced graphene oxide nanohybrid as an efficient heterogeneous nano-catalyst has been described. In this approach, room temperature ultrasonic mediated N-arylation reaction of nucleobases and other N-heterocyclic compounds with aryl halides (bromide and iodide) bearing diverse functionalities catalyzed by Cu/aminoclay/reduced graphene oxide nanohybrid in the presence of Cs2CO3 in DMSO at room temperature furnishes the corresponding N-aryl derivatives in good to excellent yields. Utilizing ultrasonic irradiation technique provided the dramatic improvements in terms of higher yields and shorter reaction times compared with conventional heating method. The use of mild reaction conditions, short reaction time, recoverability and reusability of catalyst, and simple purification process are important advantages of the present method.

    Keywords: N-Arylation, Aryl halid, Nano-catalyst, Nucleobase, Ultrasonic irradiation
  • Saeid Mortazavinik, Mohammad Yousefi *, Maryam Ranjbar, Parviz Aberoomand Azar, Moayed Hossaini Sadr Pages 149-155

    In this study the substituted strontium hexaferrite with formula SrFe11.1(ZrZn0.5Co0.5)0.45O19 was firstly synthesized by a sol-gel auto combustion method. Then the ternary nanocomposite of polyaniline/ SrFe11.1(ZrZn0.5Co0.5)0.45O19/multiwalled carbon nanotubes ( MWCNTs) was prepared by insitu polymerization method. The structure and surface morphology of substituted hexaferrite, and nanocomposite were investigated by using X-ray diffractometer ( XRD), Fourier transform infrared spectroscopy ( FTIR), and field emission scanning electron microscope ( FESEM). The results showed that the substituted hexaferrite and multiwalled carbon nanotubes were effectively coated by polyaniline chains. The magnetic properties of samples were measured by the vibrating sample magnetometer ( VSM). The measured magnetic values decreased from (Ms=60 emu/g, Mr=30emu/g) for substituted hexaferrite, to ( Ms=11.5emu/g, Mr=6emu/g) for nanocomposite. The microwave absorption properties of samples were determined by vector network analyzer ( VNA). The results indicated that the minimum reflection loss value of the nanocomposite is -30 dB at 10.1 GHz with appropriate bandwidth in the range of X-band. The reflection loss measurements demonstrated that the nanocomposite has good potential as a microwave absorbent.

    Keywords: Strontium hexaferrite, Polyaniline, Multiwalled carbon nanotubes, Microwave absorbent