فهرست مطالب

شیمی کاربردی - پیاپی 52 (پاییز 1398)
  • پیاپی 52 (پاییز 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/07/01
  • تعداد عناوین: 24
|
  • صمد ارژنگ، کاظم مطهری* صفحات 9-26
    بدلیل اثرات مخرب ناشی از حضور کلرایدهای آلی، حذف این ترکیبات از محیط نفت خام آلوده و برش های آن به دغدغه ای اساسی برای پالایشگاه ها تبدیل شده است. علیرغم اهمیت فوق العاده این مساله، تحقیقات بسیار اندکی در این حوزه انجام پذیرفته و روش های ارائه شده برای حذف این ترکیبات نیز به لحاظ عملیاتی بسیار دشوار و اجرای آن ها مقرون به صرفه اقتصادی نیست. در تحقیق حاضر، جذب سطحی به عنوان فناوری با بازده مناسب و با قابلیت عملیاتی بالا جهت حذف ترکیبات آلی کلردار از برش نفتای نفت خام آلوده معرفی گردیده است. نانوذرات سینتر شده Al2O3-γ به عنوان جاذبی مناسب ساخته شده و به کمک آنالیز های XRD، SEM-EDS و BET مشخصه یابی شد. آزمایشات جذب سطحی ترکیبات آلی کلردار از برش نفتا برای نمونه های با غلظت های اولیه متفاوت از کلرایدهای آلی در دمای ثابت 303 کلوین انجام پذیرفتند. نتایج آزمایشگاهی نشان دادند که راندمان فرآیند جذب سطحی برای نمونه های با غلظت اولیه کلرایدهای آلی mg/L 105 و mg/L 5/8 به ترتیب به بیش از 60 و 96 درصد رسیده است. ارزیابی مدل های مختلف برای بررسی تعادل ترمودینامیکی در فرآیند جذب سطحی این ترکیبات نشان داد که مدل ایزوترمی فروندلیچ بهترین برازش را نسبت به دیتاهای آزمایشگاهی حاصل ارائه می کند. همچنین با بررسی مدل های سینتیکی رایج، مشخص گردید که برای نمونه های حاوی مقادیر بالای کلرایدهای آلی، سینتیک جذب از مدل سینتیکی شبه-درجه-اول و برای نمونه های با غلظت اولیه پایین از مدل سینتیکی شبه-درجه-دوم تبعیت می کنند. در نهایت، نتایج آزمایشگاهی این تحقیق نشان داد که نانوذرات سینتر شده Al2O3-γ می توانند به عنوان جاذبی مناسب برای حذف ترکیبات آلی کلردار از برش نفتا عمل کنند.
    کلیدواژگان: کلرایدهای آلی، جذب سطحی، نفت خام، برش نفتا، نانوذرات سینتر شده Al2O3-γ
  • رضا کیا*، سهیل محمودی صفحات 27-34
    در این مطالعه٬ یک لیگاند شیف باز بلقوه دودندانه ای جدید از واکنش تراکمی بین اتیلن دی آمین و 4-یدو بنزآلدئید سنتز شد. ساختار بلوری ترکیب بوسیله پراش تک بلور اشعه X مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که ترکیب مربوطه در سیستم بلوری مونوکلینیک با گروه فضاییP21/n متبلور می شود. در ساختار بلوری٬ مولکول شیف باز در موقعیت ویژه قرار گرفته که در آن مرکز تقارن وسط پیوند C─C قسمت دی آمین قرار دارد. با استفاده از محاسبات نظری میزان انرژی برهمکنش های برون مولکولی واحد های مولکولی در ساختار بلوری نیز بدست آمدند. مطالعات نظری برای بدست آوردن انرژی برهمکنش دی مرهای تشکیل شده از ساختار بلوری توسط برنامه گوسین انجام شدند.
    کلیدواژگان: ساختار بلوری، شیف باز، محاسبات نظری
  • سپیده خستوان، مصطفی فضلی*، عبدالله عمرانی، مرتضی قربانزاده آهنگری، یاسر رستمیان صفحات 35-50

    در این پژوهش تلاش شده که با استفاده از نانو ذرات مونتموریلونیت برای تهیه ی نانوکامپوزیت خودترمیم پایه اپوکسی استفاده شود. کپسول های اوره-فرمالدهید با استفاده از پلیمریزاسیون درجا در حضور نانو ذرات مونتموریلونیت ساخته شدند و کپسول های اصلاح شده با استفاده از مونتموریلونیت با استفاده از FT-IR و میکروسکوپ نوری(OM) بررسی شدند. آنالیزها نشان دادند که استفاده از موتنمویلونیت در تهیه کپسول ها موثر بوده و باعث بهبود میکروکپسول ها شده است. در نهایت نانوکامپوزیت خودترمیم پایه اپوکسی با استفاده از موتنموریلونیت(MMT) و عامل ترمیم DCPD ساخته شدند و مقاوت حرارتی نانو کامپوزیت خودترمیم تقویت شده با نانوذرات رس با استفاده از آنالیز گراویمتری حرارتی و همچنین مقاومت مکانیکی قبل و بعد ار آسیب بررسی شدند.

    کلیدواژگان: MMT، اپوکسی، خودترمیمی، DCPD، TGA، تست مکانیکی، SEM
  • کریم کاکایی*، گلناز قدیمی صفحات 51-64
    در کار حاضر با استفاده از احیا کننده سازگار با محیط زیست کاتالیست های NRGO و Ag/NRGO سنتز شدند. گرافن اکساید به عنوان بستر توسط روش الکتروشیمیایی تهیه شده سپس با استفاده از اوره به عنوان منبع نیتروژن و تحت دمای 160 درجه سانتی گراد به گرافن نیتروژن داپ تبدیل شد و به عنوان بستر نقره مورد استفاده قرار گرفت. وجود نیتروژن در ساختار گرافن باعث پراکندگی بهتر فلز نقره بر روی گرافن شده و از تجمع ان ها جلوگیری می کند. برای بررسی رفتار کاتالیستی الکتروکاتالیست ها از تست ولتامتری روبشی خطی در محیط قلیایی برای واکنش احیای اکسیژن استفاده شد. Ag/NRGO رفتار کاتالیستی بهتری نسبت به NRGO که به عنوان بستر استفاده شده نشان داد. همچنین رفتار سینتیکی بهتری نیز نسبت به NRGO نشان داد
    کلیدواژگان: گرافن اکساید، گرافن نیتروژن داپ، واکنش احیای اکسیژن، نانو ذرات نقره
  • هادی بیت الهی*، شهره جهانی صفحات 65-78
    یک حسگر الکتروشیمیایی بسیار حساس بر اساس الکترود خمیر کربن اصلاح شده با مایع یونی و نانوذرات NiFe2O4 برای تعیین مانگی فرین ساخته شد. الکترود اصلاح شده فعالیت الکتروکاتالیستی بسیار خوبی را نسبت به اکسیداسیون مانگی فرین در محلول بافر فسفات (0/7pH=) نشان داد. برای بررسی واکنش الکتروشیمیایی مانگی فرین با الکترود اصلاح شده، ولتامتری چرخه ای (CV)، کرونوآمپرومتری (CHA) و ولتامتری پالس تفاضلی (DPV) مورد استفاده قرار گرفت. جریان اکسیداسیون مانگی فرین افزایش جریان چشمگیری را نشان داد و در مقایسه با الکترود خمیر کرین اصلاح نشده پتانسیل اکسیداسیون مانگی فرین در پتانسیل های کمتری صورت گرفت. تغییرات جریان ولتاگرام های رسم شده بر حسب غلظت مانگی فرین در محدوده 0/500-1/0 میکرومولار با شیب μA.μM-1 0576/0 خطی می باشد. حد تشخیص به دست آمده با استفاده از DPV برابر با 09/0 میکرومولار (3S/N=) می باشد. حسگر پیشنهاد شده برای تعیین مانگی فرین در نمونه های ادرار مورد استفاده قرار گرفت.
    کلیدواژگان: مانگی فرین، حسگر الکتروشیمیایی، ولتامتری، الکترود خمیر کربن
  • مریم عباس قربانی* صفحات 79-88
    در این کار، یک سنسور الکتروشیمیایی حساس بر اساس الکترود خمیرکربن اصلاح شده با نانوذره طلا و مایع یونی 1-متیل-3-اکتیل-ایمیدازولیم کلراید ساخته شده و به عنوان سنسور برای آنالیز داروی متیل دوپا بکار گرفته شد. نانوذرات طلا با استفاده از عصاره گیاه گزنه سنتز شده و با استفاده از روش اسپکتروسکوپی مرئی-فرابنفش و میکروسکوپ الکترونی عبوری مورد ارزیابی قرار گرفت. الکترود اصلاح شده اثرکاتالیزوری بسیار مناسبی را بروی سیگنال اکسایشی متیل دوپا نشان داده است. بررسی اثر pH نشان میدهد که الکترواکسیداسیون متیل دوپا با دو الکترون و دو پروتون انجام می شود. سنسور طراحی شده در محدوده خطی بین 550-08/0 با حدتشخیص 04/0 مولار برای اندازه گیری متیل دوپا بکارگرفته شد. در نهایت سنسور طراحی شده با موفقیت برای اندازه گیری متیل دوپا در نمونه قرص و ادرار بکارگرفته شد.
    کلیدواژگان: متیل دوپا، نانوذره طلا، 1-متیل-3-اکتیل-ایمیدازولیم کلراید، بیوسنتز، ولتامتری
  • حسین خزایی، مهدی امیری نژاد* صفحات 89-104
    در این تحقیق حذف یون سرب در فرآیند دیالیز نفوذی مورد بررسی قرار گرفت. غشاهای مورد استفاده به روش تغییر فاز و از پلی اترسولفون سولفونه به غلظت های 12، 14 و 18% وزنی ساخته شدند. خصوصیات فیزیکی این غشاها شامل ظرفیت تبادل یون، محتوای آب، تخلخل و ضخامت مورد بررسی قرار گرفتند. برای بررسی عملکرد غشا تبادل کاتیون، طراحی آزمایش انجام و سه متغیر در سه سطح در نظر گرفته شدند. با استفاده از آنالیز سیگنال به نویز (SNR) مشخص شد پارامتری که بیشترین تاثیر در شار یون سرب عبوری از غشا داشته، مربوط به غلظت یون سرب در خوراک بوده است. تاثیر افزودن نانو ذره رس به بهترین غشا از نظر میزان شار یون سرب و همچنین، تاثیر وجود یون سدیم در محلول خوراک در میزان عبوردهی یون سرب مورد بررسی قرار گرفت. در بهترین شرایط، خوراک باغلظت ppm100 و خوراک با غلظت ppm5000 به ترتیب دارای شار 5-10× 08/4 و mmol/s.m2 2-10×56/6 بوده اند.
    کلیدواژگان: سولفوناسیون، غشا تعویض کاتیونی، روش تغییر فاز، دیالیز نفوذی، یون سرب
  • زهرا ملایی، مهشید حمزه لوییان*، کوثر قاسمی، فاطمه سلیمانیان صفحات 105-120
    در این مطالعه، کامپوزیت کیتوسان- گرافن اکسید- منگنز فریت CS-GO-MnFe2O4)) تهیه و به عنوان یک جاذب زیستی مغناطیسی برای تصفیه آب استفاده شد. ریخت شناسی، ساختار شیمیایی و خصلت مغناطیسی کامپوزیت با کمک آنالیزهای FTIR، XRD، SEM و VSM توصیف شد. کامپوزیت حاصل، ظرفیت جذب خوبی برای خارج کردن نفتول بلوبلک (NBB) به عنوان مدلی برای رنگ های اسیدی، از آب نشان داد. جذب NBB بر روی کامپوزیت CS-GO-MnFe2O4 با درنظر گرفتن pH، زمان جذب، غلظت اولیه NBB و دما بررسی شد. مطالعه سینتیک جذب و ایزوترم ها در pH بهینه 0/6 نشان داد که سینتیک شبه مرتبه دوم و مدل ایزوترم لانگمیر به خوبی فرایند جذب را توصیف می کنند. مقادیر کمیت های ترمودینامیکی (ΔG, ΔH, ΔS) نشان دادند که فرایند جذب دارای طبیعت خودبه خودی وگرماده است. نتایج نشان دادند که در 60 دقیقه زمان تماس با غلظت اولیه mg L−1 40 می توان به خارج کردن بیش از %80 از رنگ دست یافت.
    کلیدواژگان: کامپوزیت CS-GO-MnFe2O4، جاذب زیستی، جداسازی مغناطیسی، نفتول بلو بلک
  • حسین صلواتی، معصومه طایی*، ناهید رسولی، علی ظهور، گلشن آشیان صفحات 121-136
    یک روش ساده و در عین حال حساس برای اندازه گیری ناپروکسن بر مبنای الکترود کربن خمیری اصلاح شده با NiCuFe2O4 و نانولوله های چند دیواره کربنی گزارش شده است. این الکترود اصلاح شده به صورت اختصار به صورت (MWCNTs/NiCuFe2O4/CPE) نشان داده شده است. رفتار الکتروشیمیایی ناپروکسن بر الکترود اصلاح شده با تکنیک های مختلفی نظیر ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پالس تفاضلی و امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شده است. لازم به ذکر است الکترود اصلاح شده خواص الکتروکاتالیستی بالایی نسبت به ناپروکسن نشان داده و یک پیک اکسایش مشخص در 02/1+ ولت نسبت به الکترود مرجع Ag/AgCl از خود نشان می دهد. این حسگر همچنین توانایی اندازه گیری ناپروکسن را در حضور استامینوفن بدون هیچ مزاحمتی از خود نشان می دهد. این انتخابگری بالا باعث می شود روش ارائه شده به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری ناپروکسن در نمونه های بیولوژیکی بکار رود.
    کلیدواژگان: NiCuFe2O4، ناپروکسن، امپدانس الکتروشیمیایی، الکترود خمیری
  • مهدی میرزایی*، معصومه فقانی، علی کیوانلو صفحات 137-150
    در این مطالعه، نوعی پلی سایل-سزکویی-اکسان با گروه عاملی کلر تهیه و کمپلکس مس فتالوسیانین عامل دار بر روی این پلیمر تثبیت شد. پلیمر عامل دار تهیه شده، به وسیله الگوی پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی و طیف نگاری فروسرخ شناسایی گردید. سپس این پلیمر عامل دار به عنوان کاتالیزگر در اکسایش بنزیل الکل به کار گرفته شد و پارامتر های نوع اکسنده، نوع حلال، مقدار کاتالیزگر، دما و زمان واکنش بهینه گردید. بهترین بازدهی به میزان70 درصد در طی 4 ساعت برای 40 میلی گرم کاتالیزگر در حلال استونیتریل با اکسنده ی ترشیو بوتیل هیدروژن پراکسید در دمای 82 درجه سانتیگراد به دست آمد.
    کلیدواژگان: پلی سایل-سزکویی-اکسان، فتالوسیانین، اکسایش کاتالیزوری، بنزیل الکل
  • فاطمه آبسالان، مریم موحدی*، ناهید رسولی صفحات 151-162
    در این پژوهش ZnO/ZnAl2O4 آلائیده با یون مس(II) تهیه شد. نمونه توسط روش های دستگاهی پراش اشعه ایکس (XRD)، طیف سنج مادون قرمز تبدیل فوریه(FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به اسپکتروسکوپی پراکندگی انرژی اشعه ی ایکس (EDX) و اسپکتروسکوپی نشری پلاسمای جفت شده القائی (ICP) شناسائی شد. کارائی نمونه به عنوان جاذب برای حذف رنگ های آنیونی و کاتیونی متیل اورنژ، کنگورد، متیلن بلو و مخلوط رنگ های متیلن بلو و متیل اورنژ از محلول آبی بررسی شد. علاوه براین کارائی این نمونه با نمونه ی ZnO/ZnAl2O4 مقایسه شد. مدل های سینتیکی شبه مرتبه ی اول و شبه مرتبه ی دوم امتحان شد. نتایج نشان داد که نمونه ی ZnO/ZnAl2O4 آلائیده با یون مس (II) یک انتخاب امیدبخش برای حذف رنگ آنیونی متیل اورنژ از پساب است.
    کلیدواژگان: جاذب، حذف رنگ آنیونی، ZnO، ZnAl2O4 آلائیده با یون مس (II)
  • حبیب الله اسکندری*، فرزاد رئیسی، اسلام پوربشیر صفحات 163-184
    در این تحقیق، کلینوپتیلولیت با ستیل پیریدینیوم کلرید به صورت در محل اصلاح شد و به منظور استخراج فاز جامد-اندازه گیری سولفاسالازین مورد استفاده قرار گرفت. مشخصات این جاذب توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراش پرتو ایکس، تکنیک تجزیه حرارتی-وزنی، تصویر برداری پراکنش الکترونی و طیف سنجی تبدیل فوریه-مادون قرمز تعیین گردید. جاذب تهیه شده، به دلیل دارا بودن واحد های ستیل پیریدینیوم می تواند برهمکنش های غیرقطبی و یونی برقرار کند. شرائط تاثیر گذار غلظت ستیل پیریدینیوم کلرید، pH، مقدار کلینوپتیلولیت، مدت زمان استخراج، ترکیب محلول شویشی و مقدار آن، مدت زمان شویش و قدرت یونی محیط استخراج مورد ارزیابی قرار گرفتند، و بهترین شرائط به منظور فراهم شدن بیشترین حساسیت اندازه گیری به روش رنگ سنجی در طول موج 450 نانومتر انتخاب شدند. در شرائط بهینه، محدوده خطی و حد تشخیص روش اندازه گیری سولفاسالازین ،به ترتیب، 5 - 02/0 میکرومول بر لیتر و 4 نانومول بر لیتر سولفاسالازین بوده است. با این روش سولفاسالازین در چند فرمولاسیون داروئی با موفقیت اندازه گیری شد. همچنین چندین نمونه خاک و آب محیطی به منظور ارزیابی کاربردپذیری روش ارائه شده، مورد تجزیه قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: کلینوپتیلولیت اصلاح شده با ستیل پیریدینیوم کلرید، استخراج فاز جامد، سولفاسالازین، اندازه گیری مقادیر ناچیز
  • شهربانو رحمان ستایش*، پگاه نظری، ندا عسکری صفحات 185-200
    در این پژوهش نانوذرات مگنتیک (Fe3O4 NPs) و نانوذرات مگنتیک بر روی پایه کربن فعال عامل دار شده (Fe3O4/AC NPs) به روش هم رسوبی تحت گاز نیتروژن سنتز شدند. این نانوکاتالیزورها با استفاده از تکنیک های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR)، پراش پرتو ایکس (XRD)، جذب و واجذب هم دمای نیتروژن (BET)، مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی(VSM) شناسایی شدند. کارایی این نانوکاتالیزورها در فرایند فنتون برای تخریب رنگ Reactive Red ME4BL (RR ME4BL) به عنوان یک آلاینده آلی مورد سنجش قرارگرفت. اثر پارامترهایی چون غلظت H2O2 و رنگ، مقدار کاتالیزور، pH و دما برای فرایند فنتون در تخریب رنگ بررسی شد. در شرایط بهینه H2O2(4mmolL-1)، Fe3O4 NPs(4mg)، RR ME4BL(100mgL-1) و pH=3 در دمای اتاق، 93درصد رنگ تخریب شد. سینتیک تخریب رنگ نیز بررسی شد و نتایج نشان دادند که اکسیداسیون RR ME4BL در فرایند فنتون شبه درجه اول است.
    کلیدواژگان: فنتون، نانوکاتالیزور، فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته، نانو ذرات مغناطیسی
  • بهزاد خلیلی*، نصرت الله محمودی، حمید افرند صفحات 201-218

    روشی ساده، کارآمد و تطبیق پذیر برای سنتز 1-آریل-1H-تترازول ها با استفاده از واکنش مابین تری اتیل اورتو فورمات، آمین های آروماتیک و سدیم آزید در حضور زیرکونیوم اکسی کلراید به عنوان کاتالیزور ارائه شده است. واکنش در حلال استیک اسید و دمای پایین به خوبی انجام گرفته و منجر به تولید محصولات مورد نظر با بازده عالی می شود. در ادامه محاسبات شیمی کوانتومی با استفاده از تئوری تابعیت چگالی روی محصولات سنتز شده انجام گرفت. روش و مجموعه پایه B3LYP/6-31g(d) برای این منظور به کار گرفته شد. ساختار هندسی ، پارامترهای ترمودینامیکی، اوربیتال های مولکولی مقدم (هومو و لومو) و پتانسیل الکترواستاتیک محصولات مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان دادند که هردوی جایگاه های مربوط به بیشترین و کمترین پتانسیل الکترواستاتیک روی حلقه تترازول قرار دارند بنابراین در برابر هردوی واکنشهای هسته دوستی و الکترون دوستی حلقه تترازول بر حلقه فنیل برتری خواهد داشت.

    کلیدواژگان: 1-آریل-1H-تترازول، زیرکونیوم اکسی کلراید، تئوری تابعیت دانسیته، پتانسیل الکترواستاتیک
  • حامد قائدی، فاطمه کریمی، حسن کریمی مله* صفحات 219-230
    یک حسگر الکتروشیمیاییی اصلاح شده براساس الکترود خمیرکربن اصلاح شده با نانوذرات فریت کبالت و مایع یونی 1-بوتیل-3-متیل ایمیدازولینیم تترا فلورو بورات برای آنالیز بنزرآزید طراحی شده است. در مرحله اول، نانوذرات فریت کبالت با استفاده از روش همرسوبی سنتز شده و با استفاده از آنالیز میکروسکوپ الکترونی عبوری مورد برسی قرار گرفتند. در ادامه و در شرایط بهینه، سنسور طراحی شده برای آنالیز بنزرآزید در گستره خطی بین 1/0 تا0/350 میکرومولار با حدتشخیص 05/0 میکرومولار بکارگرفته شد. ضریب نفوذ بنزرآزید در سطح الکترود اصلاح شده با استفاده از تکنیک کرونوآمپرومتری تعیین شد. سنسور پیشنهادی گزینش پذیری مناسبی را برای آنالیز بنزرآزید در حضور مزاحمت های معمول نشان می دهد. در نهایت الکترود اصلاح شده برای آنالیز بنزرآزید در نمونه های دارویی و بیولوژیک استفاده شد و نتایج توانمندی بالای سنسور پیشنهادی برای آنالیز بنزرآزید در نمونه های حقیقی را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: بنزرآزید، نانوذره فریت کبالت، مایع یونی، حسگر الکتروشیمیایی، ولتامتری
  • منصور جهانگیری*، حسین بارگاهی نسب صفحات 231-244
    فرآیند انعقاد الکتریکی، یا EC ، یک فرآیند الکتروشیمیایی است که از جریان مستقیم برق جهت حذف آلاینده ها از محلول استفاده می کند. در این مقاله اثر نانوسیال اکسید فلزات آهن, مس و روی بر بازده واکنش الکتروشیمیایی حذف فلز سنگین کبالت از پساب پالایشگاه مورد بررسی قرار گرفت، ابتدا آزمایشات متفاوتی برای دست یابی به بهترین حالت با بیشترین میزان بازدهی انجام شد. در این میان بهترین بازدهی در اختلاف پتانسیل 30 ولت و زمان 60 دقیقه حاصل گردید و توانست تا 52% بازدهی داشته باشد. در گام های بعدی آزمایشها با کمک اکسید نانو ذرات مس، آهن و روی انجام گرفت که هرکدام توانستند به ترتیب: 73%، 87% و 61% از میزان کبالت را کاهش دادند. نتایج نشان داد از بین اکسید های فلزی بکار رفته، نانو ذرات اکسید آهن توانسته است بیشترین میزان کبالت را از پساب جدا نماید و پس از آن به ترتیب مس و روی بیشترین جداسازی را بهمراه داشته اند. از روش آماری سطح پاسخ برای تعیین شرایط بهینه عملیاتی حذف کبالت استفاده شد و یک مدل آماری مرتبه دوم برحسب پارامترهای آزمایشگاهی ارایه گردید. پیش بینی های مدل آماری حاصل از طراحی آزمایش همخوانی مناسبی با داده های آزمایشگاهی برای حذف کبالت در کار حاضر را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: نانوسیال، اکسیدهای فلزی، کبالت، تصفیه پساب، انعقادالکتریکی
  • علیرضا خدابخشی*، سعید عسگری، سیدمحسن حسینی صفحات 245-260

    غشاهای نانوکامپوزیت تبادل آنیونی با استفاده از مخلوط پلیمرهای پلی(وینیل کلراید) و پلی(متیل متاکریلات) همراه با نانولوله کربن عامل دار شده به روش قالب گیری محلول ساخته و خواص آنها مورد بررسی قرارگرفت. اصلاح نانولوله کربن با استفاده از مخلوط اسیدی و اتیلن دی آمین انجام شد و ساختار و مورفولوژی نانولوله کربن عامل دار شده با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM) بررسی گردید. بررسی خواص فیزیکوشیمیایی و الکتروشیمیایی غشاهای تهیه شده نشان داد که مقدار آب، ظرفیت تبادل یونی، پتاسیل غشا، عدد انتقالی، دانسیته بار سطحی و انتخاب گری غشاها با افزودن ذرات نانولوله کربن عاملدار شده تا 2% وزنی بهبود یافته است. همچنین نفوذپذیری، شاریونی، مقاومت الکتریکی و پایداری شیمیایی غشاهای تهیه شده با ذرات نانولوله کربن نسبت به غشاهای فاقد نانولوله افزایش یافت. درواقع سطح فعال بالاو تاثیر نانولوله کربن عامل دار شده در افزایش آبدوستی و خواص انتقالی غشاها، سبب ایجاد کانال های یونی مناسب گردیده و عبور و مرور یون ها را تسهیل نموده است. افزایش بیشتر نانوذرات کربن تا حد 4% وزنی موجب کاهش تسلط غشا بر انتقالات یونی شد و خواص الکتروشیمیایی غشاها به طور جزئی کاهش یافت، که این امر می تواند ناشی از تمایل به تجمع نانولوله های کربن در اطراف یکدیگر باشد و علاوه بر این به تجمع این ذرات در اطراف گروه های عاملی غشا نیزنسبت داده شود.

    کلیدواژگان: غشاهای تبادل آنیونی، نانوتیوب کربن عامل دار شده، ظرفیت تبادل یونی، عدد انتقالی، نانوکامپوزیت
  • حسن حیدری*، اسماعیل حبیبی، رحیم محمدرضایی، سجاد پیرسا صفحات 261-272
    در کار تحقیقی حاضر یک سنسور pH حالت جامد بر پایه نانوذرات اکسید کبالت ترسیب شده به صورت الکتروشیمیایی بر سطح الکترود کربن سرامیک ارائه شده است. مورفولوژی الکترود اصلاح شده توسط میکروسکوپ روبش الکترونی (SEM) مورد مطالعه قرار گرفت که نشان داد ذرات در اندازه نانو و به صورت یکنواخت بر سطح الکترود ترسیب شده اند. الکترود اصلاح شده یک رفتار نرنستی با شیب mV/pH 04/74 در محدوده وسیعی از pH، 12-5/1 از خود نشان داد. انتخاب پذیری یونی سنسور pH نسبت به Li+، Na+ و K+ مورد آزمایش قرار گرفت و مقادیر 9/11-، 4/12- و 1/12- به ترتیب برای 〖log K〗_(H^+,〖Li〗^+)^pot، 〖log K〗_(H^+,〖Na〗^+)^pot و 〖log K〗_(H^+,K^+)^pot بدست آمدند. تعدادی از پارامترهای مهم شامل تکرارپذیری، تکثیرپذیری و زمان پاسخ سنسور مورد مطالعه قرار گرفت. جهت ارزیابی کاربرد سنسور یک تعداد از تیتراسیون های اسید-باز با استفاده از این سنسور انجام شد. همچنین جهت ارزیابی کارآیی سنسور برای اندازه گیری pH در ماتریکس های پیچیده تعدادی از نمونه های واقعیمورد آزمایش قرار گرفتند. مقایسه آماری نتایج الکترود اصلاح شده با الکترود شیشه حساس به pH با استفاده از آزمون t نشان داد اختلاف معناداری با توجه به صحت وجود ندارد. نتایج بدست آمده توافق خوبی با الکترود شیشه حساس به pH متداول داشتند.
    کلیدواژگان: الکترود کربن سرامیک، نانو ذرات اکسید کبالت، سنسور pH، شیب نرنستی
  • مرضیه نوری، فاطمه راوری*، مرتضی احسانی، سید مرتضی اشرفی شهری صفحات 273-292
    در این تحقیق نانو جاذب های گرافن و گرافن مغناطیسی به روش هامرز سنتز شدند و جهت حذف BTEXها از بنزین مورد استفاده قرار گرفتند. خواص ساختاری نانو جاذب ها با پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مشخص شدند. جذب آلاینده ها توسط دستگاه اسپکتروفتومتری UV-Vis اندازه گیری شد. غلظت جاذب، زمان تماس، غلظت اولیه آلایند و دما متغیرهای مورد بررسی بود. ایزوترم های جذب با استفاده از مدل های لانگمویر، فرندلیچ، تمکین، فرندلیچ - لانگمویر، دابینین- رادشکویچ و ردریچ- پترسون ترسیم شدند. بیشترین ظرفیت جذب BTEX ها توسط گرافن mg/g 8/56 و توسط گرافن مغناطیسی mg/g 6/69 تعیین گردید. مقایسه ظرفیت جاذب ها و نتایج آماری نشان داد گرافن مغناطیسی نسبت به گرافن عملکرد بهتری داشته است. مطالعات ایزوترمی نشان داد مدل لانگمویر، فرندلیچ و لانگمویر- فرندلیچ با داده های جذب تطابق خوبی دارند.برای تعیین سنتیک جذب مدلهای شبه مرتبه اول و دوم بررسی گردید نتایج نشان داد مکانیسم از نوع مرتبه اول می باشد.
    کلیدواژگان: گرافن، گرافن مغناطیسی، ایزوترم جذب، BTEX
  • گلدسته زارعی*، شبنم ششمانی، مصطفی فضاله صفحات 293-308

    این مطالعه با هدف امکان سنجی استفاده از مزو حفره MCM-41 اصلاح شده با {3-(2-آمینو اتیل آمینو) پروپیل}تری متوکسی سیلان به عنوان جاذب در حذف رنگزاهای قلیایی رود امین B و زرد 13 انجام شده است. کارایی جاذب در حذف رنگزاهای قلیایی با بررسی متغیر هایی نظیر دز جاذب، pH، زمان تماس و دمای محلول در میزان حذف مطالعه شد. نتایج نشان داد که با افزایش دز جاذب از 1 به 6 میلی گرم، زمان تماس از 10 تا60 دقیقه و دما از 25 تا ºC65 میزان جذب از 60 تا 100% افزایش یافته است. همچنین شرایط بهینه حذف رنگزاها به ازای 6 میلی گرم جاذب، زمان 60 دقیقه، دمای ºC 65، pH برابر با 4 برای حذف رودامین B و pH برابر با 8 برای حذف زرد 13 تعیین شد. پس از تعیین شرایط بهینه، حذف رنگزاهای رودامین B و زرد 13 مربوط به پساب دو کارخانه داروسازی و نساجی بررسی شد. بیشینه میزان درصد حذف رودامین B و زرد 13 در پساب با استفاده از جاذب MCM-41 اصلاح شده به ترتیب 63/97 و 11/96% به دست آمد.

    کلیدواژگان: MCM-41، مزوحفره، {3-(2-آمینو اتیل آمینو) پروپیل}تری متوکسی سیلان، رودامین B، زرد 13، حذف رنگزاها، جذب سطحی
  • معصومه درزی درونکلا، حمزه کیانی* صفحات 309-322
    از واکنش سه جزیی آمونیوم استات با 3-فرمیل کرومن و کتوآزیریدین های از پیش تهیه شده در اتانول مطلق به عنوان حلال، برخی از مشتقات هتروسیکلی 1،3-دی آزابی سیکلو[3. 1. 0]هگز-3-ان-2-یل]-H4-کرومن-4-اون ها برای اولین بار سنتز شدند. کتوآزیریدین ها از واکنش چالکون ها با محلول برم در کلروفرم و سپس واکنش ترکیبات کتو دی برمید حاصل با محلول اتانولی آمونیاک سنتز شدند. ساختار ترکیبات فتوکرومیک سنتز شده ی جدید با استفاده از طیف های فراسرخ، رزونانس مغناطیسی هسته ای، فرابنفش-مریی و تجزیه عنصری شناسایی شد. نتایج حاصل از بررسی طیف های فرابنفش-مریی ترکیبات فتوکرومیک جدید سنتز شده در زمان های متفاوت پس از تابش دهی با نور فرابنفش حاکی از بروز رفتار فتوکرومیک در محلول می باشد. مشتقات جدید 1،3-دی آزابی سیکلو[3. 1. 0]هگز-3-ان-2-یل]-H4-کرومن-4-اون ها در فاز جامد و حالت محلول رفتار فتوکرومیکی خوبی نشان دادند.
    کلیدواژگان: 3-دی آزابی سیکلو[3. 1. 0]هگز-3-ان-2-یل]-H4-کرومن-4-اون، 3-فرمیل کرومن، کتوآزیریدین، فتوکرومیک
  • شبنم پورکاظم، ملیحه امیرذهنی* صفحات 323-338

    هدف این مطالعه سنتز پلیمر قالب مولکولی با قدرت انتخابی سفالکسین می باشد. با انجام واکنش پلیمری شدن رادیکالی در حضور مولکول هدف سفالکسین، مونومر عاملی: متاکریلیک اسید و اتصال دهنده عرضی: اتیلن گلیکول دی متاکریلات، شبکه ی سه بعدی پلیمرهای قالب مولکولی سنتز گردید. سپس طی فرایند استخراج، مولکول هدف جدا شده و بدین ترتیب شبکه پلیمری نانوحفره قالب دار شده تهیه شد. ویژگی پلیمرهای سنتز شده بوسیله طیف های مادون قرمز (FT-IR) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفتند. استخراج سفالکسین به روش استخراج فاز جامد مغناطیسی پخش شده و اندازه گیری آن با تکنیک کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا انجام گرفت. بهینه سازی پارامترهای مختلف تاثیرگذار در استخراج، برای دستیابی به درصد بازیابی های بالا مورد مطالعه قرار گرفت. تحت شرایط بهینه، حد تشخیص 005/0 میکروگرم بر میلی لیتر، انحراف استاندارد نسبی 18/3 % و منحنی کالیبراسیون در گستره 15 - 01/0 میکروگرم بر میلی لیتر با ضریب همبستگی 996/0 تعیین شد. نتایج به دست آمده نشان دادند، این روش از بازده و تکرارپذیری بالا برای جداسازی و اندازه گیری مقادیر ناچیز سفالکسین در نمونه های حقیقی برخوردار است.

    کلیدواژگان: پلیمر قالب مولکولی، سفالکسین، استخراج فاز جامد پخشی مغناطیسی، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا
  • امیر اکبری شورگلی، محمد شکری* صفحات 339-354
    در این تحقیق تخریب فوتوکاتالیزوری آفت کش پریمیکارب در حضور نانوذرات تیتانیم دی اکسید در سیستم های دوغابی و تثبیت شده برروی شیشه مطالعه شده است. تاثیر پارامترهای عملیاتی (غلظت اولیه آفت کش پریمیکارب،pH و شدت تابش نور ماوراء بنفش) بر روی فعالیت فوتوکاتالیزوری نانوذرات تیتانیم دی اکسید و سینتیک واکنش مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد تیتانیم دی اکسید به عنوان یک فوتوکاتالیزور کارایی مناسبی در حضور نور UV-C برای حذف آفت کش پیریمیکارب از محلول های آبی دارد. شرایط مطلوب برای تخریب نوری پریمیکارب در هر دو سیستم در pH برابر با 6، شدت نور 17 وات بر مترمربع و غلظت اولیه ی آلاینده برابر با 40 میلی گرم بر لیتر حاصل گردید. همچنین در سیستم دوغابی مناسب ترین مقدار کاتالیزور برابر با 300 میلی گرم بر لیتر بدست آمد. آزمایش های سینتیکی بر اساس مدل لانگمویر - هینشل وود تبعیت از سینتیک شبه درجه ی اول را نشان داد. همچنین روند کاهشی مقدار TOC و روند افزایشی مقدار IC با گذشت زمان و در حین فرآیند فوتوکاتالیزوری، نشان‎دهنده اکسایش آلاینده آلی در طول زمان واکنش است.
    کلیدواژگان: اکسایش پیشرفته، نانوذرات TiO2، تابش UV-C، آفت کش پریمیکارب
  • شهاب شریعتی*، کامل بخشی پور، سارا رهنما، نگار هاشمی فرد صفحات 355-372

    در این مطالعه، مزوپور سیلیکاتی کیت-6 به صورت شیمیایی بر روی سطح هسته مگنتیت پوشش دار شده با سیلیکا سنتز شد و به روش شیمیایی سطح نانوکامپوزیت به وسیله گروه های آمین عامل دار شد تا نانوکامپوزیت مغناطیسی Fe3O4@SiO2@Kit-6-NH2 به دست آید. پس از تایید ساختار به وسیله ی روش های XRD، FT-IR، EDX و SEM کارآیی نانوکامپوزیت سنتزی به عنوان یک جاذب برای حذف رنگ راکتیو زرد 160 از محلول های آبی مورد بررسی قرار گرفت. متغیرهای آزمایشی موثر بر کارآیی حذف رنگ، به وسیله طراحی آزمون تاگوچی بهینه شدند و در شرایط بهینه ی آزمایشگاهی (وزن جاذب (08/0 گرم)، قدرت یونی (بدون افزایش نمک)، pH (4)، حجم نمونه (10 میلی لیتر) و زمان تماس (20 دقیقه) کارآیی حذف رنگ راکتیو زرد 160 بیش از 97% به دست آمد. مدل های شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، نفوذ درون ذره ای و ایلویچ برای تجزیه و تحلیل پارامترهای سرعت و بررسی سینتیک جذب مورد بررسی قرار گرفتند. داده های سینتیکی به طور کامل با مدل شبه مرتبه دوم مطابقت داشت. هم چنین معادلات جذبی با مدل های جذبی لانگمویر، فروندلیچ و تمکین مورد بررسی قرار گرفت. پردازش داده های جذب رنگ راکتیو زرد بر روی نانوکامپوزیت Fe3O4@SiO2@Kit-6-NH2 پیشنهاد می-کند که مدل فروندلیچ مطابقت بهتری نسبت به مدل های لانگمویر و تمکین داشت. نتایج نشان داد که نانوکامپوزیت Fe3O4@SiO2@Kit-6 اصلاح-شده با گروه های آمین می تواند به عنوان جاذبی کم هزینه برای حذف رنگ راکتیو زرد از محلول های آبی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت مغناطیسی، حذف، مزوپور، کیت-6، رنگ راکتیو زرد
|
  • Samad Arjang, Kazem Motahari * Pages 9-26
    Due to destructive effects of organic chlorides, removal of these compounds from contaminated crude oil and its distillates is very crucial for oil refiners. Despite the importance of this subject, a few researches in this area exist and most of them proposed solutions that are very difficult and costly. Therefore, in this study it is going to introduce sintered alumina nanoparticles as a new suitable adsorbent of organic chlorides from naphtha fraction of contaminated crude oil. The adsorbents were made via sintering 10 to 35 grams of γ-Al2O3 nanoparticles with average particle size of 20 nm at temperature of 773.15 K for about 4 hours and then, were characterized by XRD, SEM-EDS, and BET analyses. The removal efficiency of the adsorbent at adsorption time of 10 hours reached to more than 60% and 96% for samples with initial concentrations of 105 and 8.5 mg/L respectively. According to equilibrium investigations, Freundlich isotherm model provided a better fit to the adsorption equilibrium data than other isotherm models. It was also found that for samples with high organic chloride concentrations, the adsorption kinetics followed the pseudo-first-order kinetic equation well while pseudo-second-order kinetic model exhibited better fit to kinetic data of samples with low organic chloride concentration. Above mentioned investigation results implied that the sintered γ-Al2O3 nanoparticles would be an effective adsorbent for adsorption removal of organic chloride from naphtha distillate of crude oil.
    Keywords: Organic Chloride, Adsorption, Crude oil, Naphtha Distillate, sintered γ-Al2O3 Nanoparticles
  • Reza Kia *, Soheil Mahmoudi Pages 27-34
    A new potentially bidentate Schiff base ligand was synthesized from condensation reaction between ethylenediamine and 4-iodobenzaldehyde. The crystal structure of the compound was studied by single-crystal X-ray diffraction and it was shown that the compound was crystallized in monoclinic system with space group P21/n. In the crstal structure, the Schiff base molecule was located on special position with center of inversion in the middle of the C-C bond of the diamine segment. The intermolecular interaction energies of the interacting units were calculated by the theoretical calculations in the crystal structure. The theoretical calculations for interaction energies of the formed dimers from crystal structure were calculated by Gaussian program.
    Keywords: Crystal structure, Schiff base, Theoretical calculations
  • Sepideh Khostavan, Mostafa Fazli *, A. Omrani, M. Ghorbanzadeh Ahangari, Yasser Rostamian Pages 35-50

    In this research, it has been tried to construct a self-healing epoxy based nanocomposite using montmorillonite (MMT) nanoparticles. Urea-formaldehyde microcapsules were made using in-situ polymerization in the presence of Montmorillonite nanoparticles and MMT modified microcapsules were studied using FT-IR and optical microscopy (OM). The analyzes showed that the use of montmorillonite was effective in the preparation of microcapsules and improved their properties. Finally, the epoxy based self-healing nanocomposite was made using MMT nanofiller and DCPD healing agent. Finally thermal stability of self-healing nanocomposite reinforced with clay nanoparticles was investigated using thermal gravimetery analysis as well as mechanical strength before and after damage.

    Keywords: MMT, Epoxy, Self-healing, TGA, DCPD, Mechanical Test, SEM
  • Karim Kakaei *, Golnaz Ghadimi Pages 51-64
    In the present work, NRGO and Ag/NRGO catalysts were synthesized using eco-friendly reducing agents. Graphene oxide was prepared as a substrate by electrochemical method. Then, using urea as nitrogen source, it was converted into graphene nitrogen dop under a temperature of 160 ° C and used as a silver bed. The presence of nitrogen in the graphene structure results in a better dispersion of the silver metal on graphene and prevents the accumulation of them. To investigate the catalytic behavior of electrocatalysts, linear scaling voltammetry test was used in alkaline medium for oxygen regeneration reaction. Ag / NRGO showed better catalytic behavior than the NRGO as the bare substrate. It also showed better kinetic behavior than NRGO.
    Keywords: Graphene Oxide, Nitrogen Doped Graphene, silver nanoparticles, Oxygen Reduction Reaction
  • Hadi Beitollahi *, Shohreh Jahani Pages 65-78
    A highly sensitive electrochemical sensor was fabricated based on ionic liquid and NiFe2O4 nanoparticles modified carbon paste electrode for determination of mangiferin. The modified electrode exhibited excellent electrocatalytic activity towards the oxidations mangiferin in phosphate buffer solution (pH 7.0). Cyclic voltammetry (CV), chronoamperometry (CHA) and differential pulse voltammetry (DPV) were used to investigate the electrochemical reaction of mangiferin at the modified electrode. It dramatically enhanced mangiferin oxidation current and shifted its potential towards less positive potential when compared to bare CPE. The peak current vs. mangiferin concentration diagram was found to be linear in range of 0.1 to 500.0 μM with the respective slope of 0.0576 μA μM-1. The detection limit obtained by DPV was 0.09 μM (S/N = 3). The proposed sensor was proved to be applicable for the determination of the mangiferin in urine samples.
    Keywords: Mangiferin, Electrochemical sensor, Voltammetry, Carbon paste electrode
  • Maryam Abbasghorbani * Pages 79-88
    In this work, an electrochemical sensor based on carbon paste electrode modified with Au nanoparticle and 1-methyl-3-octylimidazolium chloride was fabricated as a sensor for determination of methyldopa. Au nanoparticle synthesized by Nettle extract and characterized by UV-Vis and TEM methods. The modified electrode showed good electrical conductivity for methyldopa signal. The effect of pH showed that electro-oxidation of methyldopa occurred with two electrons and two protons. The fabricated sensor showed the dynamic range 0.08-550 μM with detection limit 0.04 μM for determination of methyldopa. In the final step, the fabricated sensor was used successfully for determination of methyldopa in tablet and urine samples.
    Keywords: Methyldopa, Au nanoparticles, 1-methyl-3-octylimidazolium chloride, Biosynthesis, Voltammetry
  • Hossein Khazaei, Mehdi Amirinejad * Pages 89-104
    In this research, removal of the lead ion in the diffusion dialysis was investigated. The membranes was prepared using sulfonated polyethersulfone at 12, 14 and 18 wt.% concentration by the phase inversion method. Their physical properties including the ion exchange capacity, water content, porosity and thickness of membranes were investigated. For investigation of cation exchange membranes performance, experimental design was developed. Three parameters in three levels were selected. By using signal to noise ratio (SNR), the parameter which had the most effect on the lead ion transport was the concentration of the lead ion in the feed. Furthermore, the effect of sodium ion presence in the feed on the lead ion transport was studied. The effect of addition of nanoclay to the optimum membrane was studied. In the optimum condition, the feed with 100 ppm and 5000 ppm concentrations had the flux of 4.08×10-5 and 6.56×10-2 mmol/s m2, respectively.
    Keywords: Sulfonation, Cation exchange membrane, Phase inversion method, Diffusion dialysis, Lead ion
  • Zahra Molaei, Mahshid Hamzehloueian *, Kosar Ghasemi, Fatemeh Soleimanian Pages 105-120
    In this study, a novel chitosan, graphene oxide and MnFe2O4 composite (CS-GO-MnFe2O4) was prepared as a magnetic bioadsorbent for water purification. The morphology, chemical structure and magnetic property of the composite were characterized by FT-IR, XRD, SEM and VSM analysis. The resulting composite shows good adsorption capacity for removal of naphthol blue black (NBB) as an acid dye model, in water. Adsorption of NBB onto CS-GO-MnFe2O4 was investigated with respect to pH, adsorption time, initial NBB concentration and temperature. The study of the adsorption isotherms and kinetics at the optimum pH 6.0, revealed that the pseudo-second-order kinetic and Langmuir isotherm model well-described kinetics and equilibrium adsorptions, respectively. The values of thermodynamic parameters (ΔG, ΔH and ΔS) indicated that the adsorption process is spontaneous and exothermic in nature. The results show that, more than 80% color removal could be achieved in 60 min contact time with 40 mg L−1 of initial concentrations.
    Keywords: CS-GO-MnFe2O4 composite, bioadsorbent, magnetic seperation, Naphthol blue black (NBB)
  • Hossein Salavati, Masoumeh Taei *, Nahid Rasouli, Ali Zohoor, Golshan Ashian Pages 121-136
    A facile and sensitive method was used to fabricate a novel sensor for the determination of naproxen on the surface of multi-walled carbon nanotubes modified NiCuFe2O4 paste electrode (MWCNTs/NiCuFe2O4/CPE). Adding NiCuFe2O4 to MWCNTs effectively increased the real surface area, and most importantly, amplified the electron transfer. The surface analyses techniques perfectly certified that MWCNTs and spinel were well dispersed in graphite matrix. According to the results, MWCNTs/NiCuFe2O4/CPE produced a sharp peak for naproxen oxidation at about +0.93 vs Ag/AgCl reference electrode at pH 5.0. The proposed electrode revealed a linear response over 0.1-480 µM with a detection limit of 0.05 µM. Finally, this electrode also has the ability to determine naproxen in the presence of acetaminophen without any interference. The brilliant properties of modified electrode such as its lack of toxicity, simplicity of fabrication, and relative inexpensiveness showed that it has feasible to determine naproxen in biological samples.
    Keywords: Naproxen, Electrochemical impedance spectroscopy, Paste electrode, NiCuFe2O4
  • Mahdi Mirzaee *, Masoomeh Faghani, Ali Keivanloo Pages 137-150
    In this research, poly organo silsesquioxane with a functional group which contains the chlorine atom has been prepared to support a functionalized phthalocyanine complex. The prepared catalyst has been characterized with powder X-ray diffraction pattern, field emission scanning electron microscopy and infrared spectroscopy. This catalyst was then used for catalytic oxidation of benzyl alcohol and some parameters in this model reaction have been optimized such as the type of oxidant and solvent, amount of catalyst, reaction temperature and time. It was found that the optimum conditions are 40 mg catalyst in acetonitrile as solvent with tert-butylhydroperoxide as oxidant at 82 C which gives 70% yield.
    Keywords: Polysilsesquioxane, Phthalocyanine, Catalytic oxidation, Benzyl alcohol
  • Fatemeh Absalan, Maryam Movahedi *, Nahid Rasouli Pages 151-162
    In this research, the Cu(II) doped ZnO/ZnAl2O4 was prepared. The sample was characterized using X-ray diffraction (XRD), Fourier transforms infrared spectroscopy (FT-IR), Scanning electron microscopy (SEM) equipped with Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and Inductivity coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES). Efficiency of the sample as an adsorbent for anionic and cationic dyes removal such as Methyl orange, Congo red, Methylene blue and dyes mixture of Methylene blue and Methyl orange in aqueous solution was investigated. Furthermore, efficiency of this sample with undoped sample was compared. Pseudo- first order and pseudo- second order kinetic models were examined. The results showed that the Cu(II) doped ZnO/ZnAl2O4 sample is a promising candidate for removal of Methyl orange anionic dye from wastewater.
    Keywords: Adsorbent, Anionic dye removal, Cu(II) doped ZnO, ZnAl2O4
  • Habibollah Eskandari *, Farzad Raeisi, Eslam Pourbasheer Pages 163-184
    In this research, clinoptilolite was modified in situ by using cetylpyridinium chloride and used for solid phase extraction-determination of sulfasalazine. Characteristics of the adsorbent were determined by scanning electron microscopy, X-ray diffraction spectroscopy, thermogravimetric analysis, EDX-mapping and Fourier transform-infrared spectroscopy. The prepared adsorbent is able to interact through non-polar and ionic interactions, due to having cetylpyridinium moieties. Cetylpyridinium chloride concentration, pH, amount of clinoptilolite, extraction time, composition and volume of the eluent, elution time and ionic strength as the affecting parameters were evaluated, and the best conditions were selected to achieve the maximum sensitivity for the spectrophotometric determination of sulfasalazine at 450 nm. Under the optimum conditions, linear range and limit of detection for sulfasalazine were 0.02-5 µmol L-1 and 4 nmol L-1, respectively. Sulfasalazine in different pharmaceutical formulations was determined by the method, successfully. As well, various soil and environmental water samples were analyzed to evaluate the applicability of the established method.
    Keywords: Cetylpyridinium chloride modified clinoptilolite, Solid phase extraction, Sulfasalazine, Trace determination
  • Shahrbanoo Rahman Setayesh *, Pegah Nazari, Neda Askari Pages 185-200
    In this study, magnetic nanoparticles (Fe3O4 NPs) and magnetic supported on functionalized activated carbon (Fe3O4/AC NPs) were synthesized by co-precipitation method under N2 gas. These nanocatalysts were characterized by Fourier Transform Infrared Spectrometry (FT-IR), X-Ray Diffusion (XRD), adsorption and desorption isotherms of N2 (BET) and Vibrating Sample Magnetometer (VSM). The catalytic activity of these nanocatalysts in Fenton heterogeneous process was evaluated by the degradation of reactive red ME4BL (RR ME4BL) textile dye as a model of organic pollutant. The effect of parameters such as H2O2 concentration, RR ME4BL concentration, the amount of catalyst, pH and temperature in the degradation of dye for Fenton process. At the optimum conditions, H2O2 (4mmolL-1), Fe3O4 NPs (4mg), RR ME4BL (100mgL-1) and pH=3 at room temperature, the dye was degraded 93%. The kinetics of degradation of RR ME4BL by Fenton processes was also studied and the results showed that the oxidation of RR ME4BL follows the pseudo-first order.
    Keywords: Fenton, nanocatalyst, advanced oxidation processes, magnetic nanoparticles
  • Behzad Khalili *, Nosratollah Mahmoodi, Hamid Afrand Pages 201-218

    A simple, efficient and versatile procedure for the synthesis of the 1-Aryl-1H-tetrazols using reaction between triethyl orthoformate, sodium azid and aryl amines in the presence of the ZrOCl2.8H2O as catalyst is introduced. The reaction is carried out at acetic acid as solvent under low temperature and gets pure products in high yields. In continue the quantum chemical computations were done on products using density functional theory. The M062X/6-31G(d) used as the method and basis set for all calculations. Geometrical structures, thermodynamical properties, frontier molecular orbitals (HOMO and LUMO) and electrostatic potential maps of the products were obtained and analyzed. The results showed that the both of the maximum and minimum electrostatic potential regions are located on the tetrazol ring therefore for both of the nucleophilic and electrophilic reactions the tetrazol ring will be prior to the phenyl one.

    Keywords: 1-Aryl-1H-tetrazol, ZrOCl2.8H2O, DFT, ESP
  • Hamed Ghaedi, Fatemeh Karimi, Hassan Karimi, Maleh * Pages 219-230
    A modified electrochemical sensor based on carbon paste electrode modified with CoFe2O4 nanoparticle and 1-Butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate was fabricated for benserazide determination. In the first step, CoFe2O4 nanoparticle were synthesized by co-precipitation method and characterized by TEM method. In continuous and at optimum condition, the prepared sensor showed dynamic range between 0.1-350.0 μM with detection limit 0.05μM for determination of benserazide. The diffusion coefficient was determined by chronoamperometric method. The proposed sensor showed good selectivity for determination of benserazide in the presence of usual interferences. Finally, the modified sensor was used for determination of benserazide in pharmaceutical and biological samples and showed the high ability for analysis of this drug in real samples.
    Keywords: Benserazide, CoFe2O4 nanoparticle, Ionic liquid, Electrochemical sensor, Voltammetry
  • Mansour Jahangiri *, Hossein Bargahinasab Pages 231-244
    The electrochemical coagulation process, or EC, is an electrochemical process that direct electrical current was used to remove pollutants from solution. In this paper, the effect of nanofluids of iron, copper, and zinc metal oxides on electrochemical reaction of heavy cobalt metal removal from the refinery wastewater was investigated. Different tests were performed to achieve the best performance with maximum efficiency. In the meantime, the best performance was achieved at 30 volts and 60 minutes having efficiency up to 52%. In the next step, the tests were performed using iron, copper, and zinc nanoparticles oxides that they could been reduced cobalt values to 73%, 87% and 61% of the initial amounts, respectively. Between used metal oxides, the results show iron oxide nanoparticles could reached to maximum cobalt removal from the wastewater, and after that copper and zinc oxides nanoparticles have high removal efficiency, respectively. Surface response method used to determining the optimum cobalt removal conditions. A quadratic statistical model was presented in terms of experimental parameters. The statistical model predictions from experimental design are in good agreement with experimental data for cobalt removal in this work.
    Keywords: Cobalt, Electro Coagulation, Nanofluids, Metal oxides, Wastewater treatment
  • Alireza Khodabakhshi *, Saeed Asgari, Sayed Mohsen Hosseini Pages 245-260

    Nanocomposite anion exchange membranes were prepared using polymeric blend of poly(vinyl chloride) and poly(methylmetacrylate) by solution casting method. Also functionalized carbon nanotubes were used as additive. The carbon nanotube nanoparticles were modified using acid mixtures and ethylenediamine solution and then the structure and morphology of prepared functionalized carbon nanotubes were studied using infrared spectroscopy (FT-IR) and field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The study of the physicochemical and electrochemical properties of prepared membranes showed that the water content, ion exchange capacity, membrane potential, transport number, surface charge density and permselectivity of them were improved by adding up to2% by weight of carbon nanotubes. Also, the permeability, flux, electrical resistance and chemical stability of prepared membranes with carbon nanotube increased compared to the nanotube-free membranes.In fact, the high active level and the effect of the functionalized carbon nanotube on increasing the hydrophilicity and the transfer properties of the membranes have created suitable ion channels and facilitated ion transport. By adding nanoparticles up to 4% by weight, the electrochemical properties of the prepared membranes were reduced slightly. This can be attributed to the blockade of functional groups by nanoparticles and the accumulation of carbon nanotubes.

    Keywords: Anion exchange membranes, Functionalized carbon nanotube, Ion exchange capacity, Transport number, Nanocomposite
  • Hassan Heidari *, Esmaeil Habibi, Rahim Mohammad, Rezaei, Sajad Pirsa Pages 261-272
    In this paper a solid-state pH sensor is proposed based on cobalt oxide nanoparticles electrodeposited on carbon ceramic electrode. The morphology of carbon ceramic electrode coated with cobalt oxide nanoparticles was studied by scanning electron microscopy (SEM). It showed that the particles were deposited in nano size and uniformly on electrode surface. The modified electrode showed Nernstian behavior with a slope of 74.04 mV/pH in the wide pH range of 1.5 – 12. The ion selectivity of the pH sensor with respect to Li+, Na+ and K+ were tested and the values of -11.9, -12.4 and -12.1 were obtained for 〖log K〗_(H^+,〖Li〗^+)^pot, 〖log K〗_(H^+,〖Na〗^+)^pot and 〖log K〗_(H^+,K^+)^pot, respectively. Some important parameters including repeatability, reproducibility, and response time of the sensor were studied. In order to evaluate the applicability of the sensor a number of acid–base titrations were done. Also, in order to evaluate the efficiency of the sensor for measuring the pH in complex matrixes some real samples were tested. Comparing statistical results of modified electrode with a glass pH electrode by using t-test indicated that there is no significant difference in concerning accuracy. The obtained results were in good agreement with a conventional glass pH electrode.
    Keywords: Carbon ceramic electrode, Cobalt oxide nanoparticles, pH sensor, Nernstian slope
  • Marzieh Noori, Fatemeh Ravari *, Morteza Ehsani, Seyed Morteza Ashrafi Shahri Pages 273-292
    In this study, graphene and magnetic graphene - based nano-absorbents were synthesized by Hummers method and was used in order to removal of BTEX from gasoline. The structural properties of nanoabsorbents were characterized with X-ray diffraction (XRD) and Scanning electron microscope (SEM). The absorption of pollutants were measured using UV-Vis spectrophotometer. The studied variables were the absorbent concentration, the contact time, the initial concentration of Pollutants and temprauchere. Adsorption isotherms were drawn with Longmuir, Freundlich, temkin, Freundlich- Longmuir, Dubnin-Randkovich )D-R( and Redlich-Peterson )R-P( models. The maximum adsorption capacity for BTEX was determined by graphene 56.8 mg/g and by magnetic graphene 69.6 mg/g. Experimental and Statistical results was showed that magnetic graphene has better performance than graphene. Kinetic models, based on the assumption of the pseudo-first-order and pseudo-second-order models, were applied to examine the kinetics of the adsorption. The results showed that kinetic data followed closely to the first-second-order model.
    Keywords: Graphene, Magnetic graphene, Isotherm of adsorption, BTEX
  • Goldasteh Zarei *, Shabnam Sheshmani, Mustafa Fazaleh Pages 293-308

    In this study, chemical modification of MCM-41 mesoporous structure with {3-(2-aminoethylamino) propyl} trimetoxysilane was used as adsorbent for removal of Rhodamine B and Yellow 13. Adsorbent proficiency in removal of basic dyes was studied with parameters such as sorbent mass, pH, contact time and temperature. The results showed that as sorbent mass in 1-6 mg, contact time in 10-60 min, temperature in 25-65 ºC increased; removal of dyes increased in 60-100% in values. Optimal conditions were determined as sorbent mass in 6 mg, contact time in 60 min, temperature in 60 ºC and pH value in 4 and 8 for Rhodamine B and Yellow 13, respectively. Then, its application was investigated on removal of Rhodamine B and Yellow 13 from pharmacy and textile wastes, respectively. The maximum removal values of Rhodamine B and Yellow 13 in wastes using modified MCM-41 were 97.63 and 96.11%, respectively.

    Keywords: MCM-41, {3-(2-aminoethylamino) propyl} trimetoxysilane, Rhodamine B, Yellow 13, Removal
  • Masoumeh Darzi Daroonkala, Hamzeh Kiyani * Pages 309-322
    The three component reaction of ammonium acetate with 3-formyl chroman and pre-prepared ketones in absolute ethanol as a solvent, some derivatives of 1,3-diazabicyclo[3.1,.0]hex-3-en-2-one-2-yl-4H-chromen-4-one heterocycless were synthesized for the first time. The ketoaziridines were synthesized from the reaction of chalcones with bromine in chloroform and then the reaction of the resulting ketodiramide compounds with ethanolic solution of ammonia. The structure of new synthesized photochemic compounds was characthrized using infrared, magnetic magnetic resonance, and ultraviolet-visible. The results of the study of UV-Vis spectra of the newly synthesized photochromic compounds at different times after UV irradiation indicate that the photochemic behavior in the solution state. New derivatives exhibited interesting photochemic behavior in the crystalline phase and solution state.
    Keywords: 3-diazabicyclo[3.1, .0]hex-3-en-2-one-2-yl-4H-chromen-4-one, 3-formylchromene, ketoaziridine, photochromic
  • Shabnam Pourkazem, Malihe Amirzehni * Pages 323-338

    The purpose of this study is the synthesis of molecularly imprinted polymer (MIP) selective to cephalexin. The three-dimensional molecularly imprinted polymer networks were synthesized by radical polymerization of the template: cephalexin, the functional monomer: methacrylic acid and the cross-linker: ethylene glycol di-methacrylate. Then, during the extraction process, the template was separated and thus, imprinted nano pore polymer network was prepared. Synthetic polymer properties were investigated by infrared spectra (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM) images. Cephalexin was extracted by magnetic dispersive solid-phase extraction and determined with high performance liquid chromatography (HPLC) technique. Various parameters which could affect the extraction performance were optimized to achieve the high recovery rates. Under the optimal conditions, the limit of detection 0.005 µg mL-1 and the relative standard deviation (RSD) 3.18% were obtained. The calibration curve was determined in the range of 0.01-15 µg mL-1 with a correlation coefficient of 0.996. The results showed that this method has efficiency and high repeatability for measuring and separating trace cephalexin in real samples.

    Keywords: Molecularly imprinted polymer, Cephalexin, Magnetic dispersive solid-phase extraction, High performance liquid chromatography
  • Amir Akbari Shorgoli, Mohammad Shokri * Pages 339-354
    In this study, the photodegradation of pirimicarb pesticide was investigated in presence of suspended and immobilized TiO2 on a glass plate. The influence of operational parameters (initial concentration of pirimicarb, pH and light intensity) on the photocatalytic activity of TiO2 and the kinetic of reaction was investigated. The results show that TiO2 as a photocatalyst has a good efficiency in the presence of UV-C light to remove pirimicarb from aqueous solution. The favorable conditions obtained for the photodegradation of pirimicarb were pH= 6, light intensity = 17 Wm−2, and [pirimicarb]0 = 40 mgL−1 in both the systems. Also, in the slurry system, the most suitable catalyst dosage was 300 mgL−1. The kinetic examination, following the pseudo first-order reaction kinetics, was made based on the Langmuir–Hinshelwood model. Also, the decreasing trend of total organic carbon (TOC) and the increasing trend of inorganic carbon (IC) over time and during the photocatalytic process, indicates the oxidation of organic pollutant over the reaction time.
    Keywords: Advanced Oxidation, TiO2 Nanoparticles, UV-C Irradiation, Pirimicarb Pesticide
  • Shahab Shariati *, Kamel Bakhshipour, Sara Rahnama, Negar Hashemi Fard Pages 355-372

    In the present study, Kit-6 silica mesoporous was chemically synthesized on the surface of silica coated magnetite core and functionalized by amine groups to obtained Fe3O4@SiO2@Kit-6 MNCs. The amino functional groups were chemically bonded on the surface of synthesized MNCs by post toluene reflux synthesis method and after characterization by XRD, FT-IR, EDX and SEM , it’s effectiveness as an adsorbent for the removal of reactive yellow160 dye from aqueous solutions was evaluated. Experimental factors affecting the dye removal efficiency such as sorbent weight (0.08 g), ionic strength (without salt addition), pH (4), sample volume (10 ml), and contact time (20 min) were optimized by Taguchi experimental design. The results revealed that removal efficiency of reactive yellow was more than 97% in optimal conditions. Pseudo first order, pseudo second order, intraparticle diffusion and Ilovich models were considered to evaluate the rate parameters. Kinetic data were fully fitted to the pseudo-second order kinetic model. Also, the adsorption equilibrium was represented with Langmuir, Freundlich and Temkin isotherm models. The fitting of data for dye sorption onto the Fe3O4@SiO2@Kit-6-NH2 suggested that the Freundlich model gave a better fit than the Langmuir and Temkin models. The results showed that Fe3O4@SiO2@Kit-‌6 nanocomposite modified with amine groups can be used as an alternative low cost adsorbent for removal of anionic pollutants from aqueous solutions.

    Keywords: Magnetic nanocomposite, Removal, mesoporous, Kit-6, reactive yellow dye