فهرست مطالب

شیمی کاربردی روز - پیاپی 61 (زمستان 1400)

نشریه شیمی کاربردی روز
پیاپی 61 (زمستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/10/15
  • تعداد عناوین: 12
|
  • قاسم رضانژاد بردجی*، اعظم منفرد، محمدرضا رضایی صفحات 9-24

    در این تحقیق، هیدروژل نانولوله کربنی مغناطیسی شده بر پایه پلی ((2-دی متیل آمینو) اتیل متاکریلات) پیوند زده شده بر روی پلیمر زیست سازگار سنتز شد. هم زمان با پیوند تکپار های (2-دی متیل آمینو اتیل متاکریلات) بر روی اسکلت سدیم آلژینات، اتصالات عرضی نیز ایجاد می شوند. در واکنش مذکور، متیلن بیس آکریل آمید (MBA) به عنوان شبکه ساز و آمونیوم پرسولفات (APS) به عنوان آغازگر گرمایی عمل می کنند. عوامل موثر بر میزان جذب آب به روش سیستماتیک بهینه سازی شدند تا ابرجاذبی با بالاترین ظرفیت تورمی به دست آید. همچنین میزان جذب آب در محیط های مختلف مانند محلول های نمکی متفاوت و محلول آبی با pH ها و دماهای متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. نمونه سنتز شده با استفاده از طیف سنج مادون قرمز (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، گرماوزن سنجی (TGA) و مغناطیس سنج نمونه مرتعش (VSM) مورد ارزیابی و شناسایی قرار گرفت.

    کلیدواژگان: هیدروژل، نانوکامپوزیت، سدیم آلژینات، نانولوله کربنی چند دیواره مغناطیسی، (2-دی متیل آمینو) اتیل متاکریلات
  • احمد نیک سرشت*، الهه آدرنگ صفحات 25-37

    در این تحقیق، کاتالیزور ناهمگن فسفوتنگستیک اسیدکپسوله شده در چارچوب آلی-فلزی بر پایه آهن (III(، PTA@MIL-53(Fe)، سنتز گردید تا جایگزین مناسبی برای اسیدهای لوییسی از جمله آلومینیم کلرید، بورتری فلویورید و تریفلات های فلزات قلیایی خاکی که تاکنون برای انجام نوآرایی فرایز به عنوان کاتالیزور به کار رفته اند، گردد. این کاتالیزور با استفاده از مخلوطی از کلرید آهن (III(شش آبه، 4،1-بنزن دی کربوکسیلیک اسید و تنگستوفسفریک اسید در حلال دی متیل فرم آمید در حمام اولتراسوند تهیه گردید. کپسوله شدن تنگستوفسفریک اسید در ساختار آلی-فلزی بر پایه آهن (III(، با استفاده از تکنیک های پراش پرتوی ایکس، طیف سنج مادون قرمز تبدیل فوریه، آنالیز حرارتی همزمان، طیف سنج نشر اتمی پلاسمای جفت شده القایی و میکروسکوپ الکترونی روبشی تایید شد. فعالیت کاتالیزوری فسفوتنگستیک اسیدکپسوله شده در چارچوب آلی-فلزی بر پایه آهن (III(، در واکنش نوآرایی فرایز O-آسیلوکسی بنزن تحت امواج التراسونیک مورد بررسی قرار گرفت، و اثر پارامترهای چون زمان واکنش، مقدار کاتالیزور و درصد هتروپلی اسید در ساختار کاتالیزور بر روی بازدهی آن مطالعه گردید. نتایج نشان داد که افزایش هر سه پارامتر موجب افزایش بازدهی فرایند تا مقادیر 98 درصد می شوند.

    کلیدواژگان: کاتالیزور، نوآرایی فرایز، چارچوب فلز-آلی، O-آسیلوکسی بنزن
  • محمدمعین محرری، الهام ستارزاده، سعید کاکایی*، مهدی غفاری، مصطفی آقازاده صفحات 39-50

    هدف از این تحقیق، بررسی اثر بازدارندگی کمپلکس تهیه شده بر پایه نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن جهت افزایش میزان مقاومت سطح فلزات در برابر خوردگی می باشد. یک عامل شلاته کننده جدید و برای اولین بار از ترکیب زانتات و کلرواستامید تهیه و سپس بر روی نانوذرات اکسید آهن که به روش همرسوبی نشانده شدند. سطح نانوذرات جهت پایداری در برابر اکسایش و همچنین جلوگیری از تجمع آن ها با ماده سیلیکا پوشش داده شد و سپس این سطح توسط گروه های آمینی اصلاح و عامل دار شد. سپس کمپلکس تهیه شده بوسیله دستگاه های FT-IR, SEM, NMR مورد شناسایی قرار گرفت و اثر آن بر روی خوردگی سطح فلز در محیط اسید کلریدریک با استفاده از تست آمپدانس الکتروشیمیایی (EIS) مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت. نتایج از لحاظ افزایش غلظت بازدارنده، ناهمواری سطح کاهش یافته و مقاومت لایه انتقال بار در سطح الکترود بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت بازدارنده، ناهمواری سطح کاهش یافته و مقاومت لایه انتقال بار در سطح الکترود تا cm2Ωا 57/356 افزایش می یابد و در غلظت ppm100 از بازدارنده بهترین نتیجه حاصل می شود.

    کلیدواژگان: نانوذرات مغناطیسی، بازدارنده خوردگی، آمپدانس الکتروشیمیایی، منحنی نایکوئیست
  • مجتبی رستمی سیاهویی، فرید معین پور* صفحات 51-70

    در کار حاضر، نانو ذرات مغناطیسی NiFe2O4 توسط نقاط کوانتومی گرافنی اصلاح شده و جهت پایداری و تثبیت یون های آلومینیوم (III) به عنوان یک سامانه کاتالیستی مغناطیسی قابل بازیابی (Al(III)/GQDs/NiFe2O4)، در تهیه ی سبز مشتق های بنزوتیازول از طریق واکنش آلدهیدهای آروماتیک مختلف با 2-آمینو تیو فنول بکار رفته است. کاتالیست ساخته شده را می توان توسط یک آهن ربای خارجی از محیط واکنش جدا نمود و دست کم 5 مرتبه بدون مشاهده افت قابل ملاحظه در عملکرد کاتالیستی آن، مورد استفاده مجدد قرار داد. ساختار نانو کاتالیست ساخته شده توسط روش های مختلفی مانند طیف بینی جذبی UV-Vis، فلورسانس، طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR)، پراش پرتوی ایکس (XRD)، طیف سنجی تفکیک انرژی (EDS)، مغناطیس سنجی نمونه ارتعاشی (VSM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و پلاسمای جفت شده القایی (ICP) شناسایی و تایید گردید. انجام واکنش ها در محیط سازگار و دوستدار محیط زیست (آب)، مقدار کم کاتالیست مورد استفاده، بازده زیاد محصولات ساخته شده، زمان کوتاه واکنش و جداسازی آسان محصول و کاتالیست از محیط واکنش از مزایای روش استفاده در این پژوهش به شمار می روند.

    کلیدواژگان: NiFe2O4، نقاط کوانتومی گرافنی، بنزوتیازول، نانو کاتالیست
  • شریف کامیابی* صفحات 71-83

    در این پژوهش، شکل جدیدی از نانو ذره های آهن اکسید با روکشی از طلا برای به کارگیری در گرما درمانی(هایپرترمی) تهیه و مشخصه یابی شده است. کاتیون های طلا به کمک عسل در سنتزی سبز به نانو ذره های طلا کاهش یافته و بر سطح نانوذره های آهن اکسید اصلاح سطحی شده، نشانده شده است. رفتار مغناطیسی نانوذره های اصلاح سطحی شده با استفاده از مغناطیس سنج اندازه گیری شد. بررسی طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه و پراش پرتو ایکس به ترتیب وجود پیوندهای Au-S و Fe-O و نیز ساختار اسپینل Fe3O4 را تایید کرد. میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که شکل کروی نانوذره مغناطیسی اصلاح سطحی شده درگستره 55 -45 نانومتر بوده و این شکل کروی نانوذره ها پس از اتصال نانوذره به طلا، حفظ شده است. نتایج نشان می دهند که نانوذره ها رفتار مغناطیسی و توانایی سطحی قابل توجهی دارند. همراه شدن این دو ویژگی موجب تمرکز در هدف گذاری، سهولت ایجاد گرمای مالشی موثر، افزایش عمق گرما، کنترل توزیع دما با استفاده از کمترین مقدار نانوذره شده و کارایی آن را در گرما درمانی به طور موثر و چشمگیری افزایش خواهد داد.

    کلیدواژگان: نانوذره آهن اکسید با روکش طلا، نانوذره طلا، گرمادرمانی(هایپرترمی)، نانوذره مغناطیسی
  • فریبا استوار، ناصر صمدی*، رضا انصاری صفحات 85-100

    در این پژوهش، از فرآیند اکسیداسیون پیشرفته به روش فنتون، به عنوان روش تصفیه شیمیایی نوین استفاده شد. در فرآیند تصفیه فنتون، pH واکنش، غلظت کاتالیزور آهن II))، غلظت اکسنده هیدروژن پراکسید و زمان انجام واکنش چهار پارامتر اصلی و تعیین کننده راندمان تصفیه می باشند. تاثیر هر یک از این پارامترها در فرآیند تصفیه بسیار مهم است. بنابراین جهت رسیدن به راندمان مطلوب و به حداقل رساندن هزینه تصفیه باید مقدار بهینه هر یک از پارامترها تعیین شود. نتایج نشان داد که بهترین pH برای روش فنتون در حذف کدورت و COD در pH برابر 3 می باشد و بالاترین راندمان حذف COD و کدورت در غلظت کاتالیزور mg/L 250، غلظت اکسنده mg/L 500 و زمان انجام واکنش 40 دقیقه به ترتیب با مقادیر 89 و 95 درصد بدست آمد که به عنوان شرایط بهینه انتخاب گردید. همچنین، بررسی مدلهای سینتیکی جهت یافتن سرعت واکنش نیز نشان داد که مدل سینتیکی Behnajady- Modirshahla-Ghanbery (BMG) مطابقت بیشتری نسبت به مدلهای سینتیکی شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم دارد و دارای ضریب همبستگی 9938/0 می باشد. در نتیجه، میتوان از فرآیند فنتون، به عنوان روشی جهت تصفیه پساب های حاوی آلاینده نفتی استفاده نمود.

    کلیدواژگان: پساب نفتی، آلاینده، روش فنتون، COD، کدورت، سینتیک
  • ویدا رضایی*، سجاد قائد رحمتی صفحات 101-111

    در این پروژه یک حسگر نوری گزینش پذیر بر اساس محبوس کردن شناساگر حساس و گزینش پذیر (نین هیدرین) در حفره های شبکه سل-ژل برای اندازه گیری مقادیر ناچیز یون سیانید طراحی شد. اثر پارامترهای موثر بر رفتار حسی حسگر بررسی گردید. حسگر ساخته شده دارای حساسیت و گزینش پذیری بالایی بوده و هیچگونه نشست شناساگر به خارج از حفره های شبکه سل-ژل مشاهده نشد. در ساخت بستر حسگر از تترااتوکسی سیلان به عنوان پیش ماده در فرایند سل-ژل و در حضور کاتالیزور اسیدی استفاده شد. حسگر ایده ال در شرایط نسبت آب به پیش ماده(R) برابر با 4 و غلظت شناساگر mol L-1112/0 ساخته شد. این حسگر نتایج بسیارتکرارپذیری را نشان داد. بطوریکه مقدار انحراف استاندارد برای دو غلظت µg mL-1 1/0 و 0/3 به ترتیب 31/3 و 09/2 به دست آمد. زمان پاسخ حسگر کمتر از 5 ثانیه می باشد. بررسی اثر مزاحمت ها بر روی اندازه گیری یون سیانید نشان داد که با محبوس کردن شناساگر نین هیدرین درحفره های شبکه سل-ژل و تنظیم اندازه ی حفره ها می توان گزینش پذیری حسگر را افزایش داد. از این حسگر برای اندازه گیری سیانید در نمونه های آب شهر و پساب کارخانه آبکاری فلزات بطور موفقیت آمیز استفاده شد.

    کلیدواژگان: حسگر نوری، سل-ژل، یون سیانید، طیف سنجی فرابنفش-مریی
  • معصومه طاهری مهر* صفحات 113-123

    استفاده از دی اکسید کربن که گاز گلخانه ای شناخته می شود در سنتز های شیمیایی به عنوان ماده ی اولیه کربنی غیر سمی و ارزان برای تولید ترکیبات مفید در سالهای اخیر بسیار مورد توجه بوده است. پایداری ترمودینامیکی بالای این مولکول باعث ایجاد محدودیت در استفاده از آن در واکنش های شیمیایی می شود. یک استراتژی برای واکنش پذیر کردن مولکول پایدار دی اکسید کربن واکنش آن با مولکولهای واکنش پذیر اپوکسید است که منجر به تولید کربنات حلقوی و پلی کربنات می گردد. در حال حاضر کاتالیزورهای مورد استفاده در این واکنش ها گران قیمت هستند و یا روش های سنتز چندین مرحله ای دارند. استفاده از کاتالیزورهای ارزان و دردسترس باعث توسعه ی کاربرد دی اکسید کربن به عنوان ماده اولیه در سنتزهای شیمیایی خواهد شد. در این پژوهش کمپلکس های استیل استونات فلزی Fe(III)(acac-F3) ، Fe(III)(acac)3 ، Ni(II)(acac)2 ، Ni(II)(acac-F6)2، Co(II)(acac)2 ،Co(II)(acac-F6)2 به عنوان کاتالیزور در واکنش دی اکسید کربن و استایرن اکسید در حضور باز الی هالوژندار مورد استفاده قرار گرفته اند. این کاتالیزورها به صورت تجاری در دسترس و ارزان قیمت هستند. تست های کاتالیزوری بازده 61 درصد تولید استایرن کربنات را در دمای Cº80 و فشار دی اکسید کربن 1 اتمسفر در زمان 3 ساعت نشان داد. با افزایش فشار دی اکسید کربن به 80 درجه بازده به 88 درصد افزایش یافت که در مورد کاتالیزور های با استخلاف فلویور این تفاوت چشمگیرتر بوده و بازده تا 92 درصد افزایش نشان داد.

    کلیدواژگان: دی اکسید کربن، استایرن اکسید، کاتالیزور فلزی، استایرن کربنات
  • الهام کریم نیا، ابراهیم قربانی کلهر*، خلیل فرهادی، محمدتقی وردینی صفحات 125-139

    در این تحقیق، یک نانوجاذب جدید مبتنی بر نانوکامپوزیت گرافن اکسید مغناطیسی برای ریزاستخراج فاز جامد پخشی (D-SPME) ملامین در نمونه های آب مورد استفاده قرار گرفت. نانوکامپوزیت (m@GO-RAFT agents) با اصلاح سطح نانوذرات Fe3O4 با گرافن اکسید از طریق فرآیند پلیمریزاسیون زنجیره-ایی انتقال برگشت پذیر افزایش تکه ها (RAFT) تهیه شد و با استفاده از تکنیک های میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری(SEM وTEM)، پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف بینی مادون قرمز تبدیل فوریه(FTIR) و مغناطیس سنج نمونه مرتعش(VSM) مشخصه یابی گردید. اثر برخی از پارامترهای موثر بر کارایی استخراج نظیر حلال استخراج کننده، مقدار نانوجاذب، زمان تماس و واجذبی و pH نمونه مطالعه و بهینه سازی گردید. تحت شرایط بهینه ارقام تجزیه ایی مشتمل بر محدوده ی خطی (µgL-1 100 - 03/0)، حد تشخیص (µgL-1 011/0) و حد اندازه گیری (µgL-1 027/0) بدست آمد.

    کلیدواژگان: نانوذرات مغناطیسی، گرافن اکسید، پلیمریزاسیون، ملامین، ریزاستخراج
  • محمدرضا جلالی سروستانی، زهره درودی* صفحات 141-157

    در این مطالعه یک الکترود گرافیتی روکش دار شده بر پایه داروی کوتیاپین به عنوان یک مبادله کننده یونی خنثی برای اندازه گیری منیزیم(II) ساخته شد. حسگر طراحی شده شیبی نزدیک به شیب نرنستی (mV. Decade-1 2/30) در گستره وسیع خطی 7-10×1 تا 2-10×1 مولار از خود نشان داد، حد تشخیص الکترود نیز 8-10×8 مولار بود. گزینش پذیری الکترود در برابر 24 کاتیون دیگر با روش پتانسیل همتا شده مورد بررسی قرار گرفت و مزاحمتی از جانب سایر یون ها ملاحظه نشد. الکترود طراحی شده در محلول های غیر آبی، شیب نرنستی و گستره خطی خود را در حضور 20 درصد از حلال های آلی به خوبی حفظ کرد. زمان پاسخ دهی و طول عمر الکترود به ترتیب 5 ثانیه و 3 ماه به دست آمد. پاسخ پتانسیلی الکترود در گستره pH 0/3 تا 0/8 مستقل از pH بود. در نهایت، عملکرد حسگر پیشنهادی به عنوان الکترود شناساگر در تیتراسیون پتانسیومتری با EDTA و هم چنین اندازه گیری منیزیم در چند فرآورده دارویی به عنوان نمونه حقیقی مورد بررسی قرار گرفت.

    کلیدواژگان: منیزیم، کوتیاپین، پتانسیومتری، الکترود یون گزین
  • سینا شکارسرائی*، بهاره بوساری صفحات 159-173

    در این تحقیق، تعادل های فازی سامانه سه تایی (آب + اسید بوتیریک + متیل سیکلوهگزانول) مورد بررسی قرار گرفت و داده های تجربی تعادل مایع-مایع در دمای 2/293 کلوین و فشار محیط بدست آمدند. منحنی حلالیت بکمک روش نقطه ابری بدست آمد و برای مخلوط سه تایی مایع-مایع رفتار نوع 1 مشاهده شد. خطوط گره بکمک عیارسنجی های اسید-باز و کارل فیشر اندازه گیری شدند. معادله های اوتمر-توبیاس و هند تایید کردند که نقاط خط گره تجربی قابل اعتمادند. ضریب برازش در هر دو معادله 991/0 بدست آمد. ضرایب توزیع و فاکتورهای انتخاب گری در ناحیه دوفازی تعیین گردیدند. بیشترین و کمترین مقدار بدست آمده برای این دو پارامتر به ترتیب 23/5 و 84/3 برای ضریب توزیع و 0/48 و 7/32 برای فاکتورهای انتخاب گری محاسبه شدند. مقادیر بدست آمده برای این پارامترها نشان داد که متیل سیکلوهگزانول حلال مناسبی برای جداسازی اسید بوتیریک از آب است. مدل ترمودینامیکی NRTL برای همبسته کردن خطوط گره تجربی مورد استفاده قرار گرفت. کیفیت مدل سازی با استفاده از محاسبه rmsd و انرژی آزاد گیبس مخلوط مورد بررسی قرار گرفت. مقدار بدست آمده برای rmsd (% 57/0) نشان داد که مدل سازی بخوبی انجام شده است.

    کلیدواژگان: تعادل مایع-مایع، سامانه سه تایی، اسید بوتیریک، مدل ترمودینامیکی NRTL
  • آرزو مرادی، احمد باقری * صفحات 175-190

    در این تحقیق ابتدا به بررسی رفتار مایسلی سورفکتانت آنیونی سدیم دودسیل سولفات(SDS) و شبه-ماده فعال سطحی از خانواده بیوسورفکتانت سدیم کلات (SCH) در محیط آبی در حالت خالص پرداخته شد و سپس مخلوطی از این سورفکتانت ها در کسر مولی های مختلف تهیه و با تکنیک هدایت سنجی در دمای 298 درجه کلوین مورد مطالعه قرار گرفت. از نتایج تجربی حاصل برای بدست آوردن غلظت بحرانی مایسلی (CMC) سورفکتانت‌ها در حالت خالص و مخلوط استفاده شد. سپس با بکار بردن نظریه محلول های منظم (RST)، به بررسی پارامتر برهمکنش بین سورفکتانت‌ها در سیستم مخلوط‌()، ضرایب فعالیت ()، کسر مولی اجزا در مایسل (و) پرداخته شد و سپس پارامترهای ترمودینامیکی مثل انرژی آزاد گیبس مایسلی ()، انرژی آزاد گیبس فزونی مایسلی () و... محاسبه و بررسی شدند. نتایج تجربی نشان داد که در سیستم های آنیونی –آنیونی از مخلوط این سورفکتانت ها مقدار پارامتر برهمکنش منفی است و قدر مطلق مقدار آن بسیار کم می‌باشد که نشان می‌دهد در این سیستم برهمکنش کمی بین اجزا در مایسل مخلوط وجود دارد و ضرایب فعالیت انحراف کمی‌ را از حالت ایده آل نشان می‌دهند. همچنین مقدار انرژی آزاد گیبس مایسلی دارای مقادیر منفی می‌باشد که نشان می‌دهد فرآیند تشکیل مایسل در این سیستم خودبخودی انجام می‌شود.

    کلیدواژگان: سورفکتانت، بیوسورفکتانت، پارامتر برهمکنش، سینرژیسم
|
  • Ghasem Rezanejade Bardajee *, Azam Monfared, Mohammad Reza Rezaei Pages 9-24

    In this study, the synthesis of a magnetic multi walled carbon nanotubes nanocomposite hydrogel (MMWCNT/Hydrogel) are investigated.(2-dimethylaminoethyl) methacrylate monomers were grafted onto the sodium alginate backbone via initiation by ammonium persulfate (APS), and at the same time, the crosslinking were occurred by using N,N'-methylenebis(acrylamide) (MBA). Factors affecting the water swelling during the hydrogel synthesis, including monomer concentration, MBA concentration and APS concentration were systematically optimized. Swelling capacity was measured at various temperatures, pH values and salt concentrations, and the dependence of swelling properties of the hydrogel nanocomposite on these factors was well demonstrated. The synthesized samples were fully characterized using Fourier transform-infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy analysis (FESEM), transmission electron microscopy (TEM) and vibrating sample magnetometry (VSM).

    Keywords: Hydrogel, Nanocomposite, Sodium alginate, Magnetic multi walled carbon nanotubes, (2-Dimethylamino)ethyl methacrylate
  • Ahmad Nikseresht *, Elaheh Aderang Pages 25-37

    In this study, the PTA @ MIL-53 (Fe) heterogeneous catalyst was synthesized to provide a suitable alternative to Lewis acids, including rare-earth metal triflates, AlCl3, and BF3, which have been used as catalysts for Fries rearrangements. This catalyst was synthesized using a mixture of FeCl3.6H2O, and 1, 4-benzenedicarboxylic acid (BDC) and PTA in DMF solvent in the ultrasonic bath. PTA encapsulation in MIL-53 (Fe) was confirmed using XRD, FT-IR, TGA, ICP and SEM techniques. The activity of PTA @ MIL-53 (Fe) catalytic in the Fries rearrangements of O-Acyloxy benzene reaction was investigated under ultrasound illumination and the effect of parameters such as reaction time, amount of catalyst and PTA percent in structure of catalyst on the yield was studied. The results show that increasing of all three parameters lead to increase yield upper than 98 percent.

    Keywords: Catalyst, Fries rearrangement, Metal organic framework, O-Acyloxy benzene
  • Mohammad Moein Moharreri, Elham Sattarzadeh, Saeed Kakaei *, Mahdi Ghaffari, Mustafa Aghazadeh Pages 39-50

    The aim of this study was to investigate the inhibitory effect of a prepared complex on the magnetic iron oxide nanoparticles to increase the surface resistance of metals against corrosion. A new chelating agent was prepared from a coupling of xanthate and chloroacetamide and then grafted on surface of iron oxide nanoparticles that were synthesized by co-precipitation method. The surface of the nanoparticles was coated with silica to stabilize against oxidation as well as to prevent their accumulation, and then this surface was modified and functionalized by amine groups. Then the prepared complex was characterized by FT-IR, SEM and NMR and its effect on metal surface corrosion in hydrochloric acid medium was investigated using electrochemical impedance test (EIS). The results were evaluated in terms of increasing inhibitory concentration, decreased surface roughness and load transfer layer resistance at the electrode surface. The results showed that with increasing the inhibitor concentration, the surface roughness decreased and the resistance of the charge transfer layer at the electrode surface increased to 356.57 Ω cm2 and the best result was obtained at a concentration of 100 ppm of the inhibitor.

    Keywords: magnetic nanoparticles, corrosion inhibitor, Electrochemical impedance, Nyquist curve
  • Mojtaba Rostami-Siahooei Pages 51-70

    NiFe2O4 nanoparticles are modified by graphene quantum dots (GQDs) and utilized to stabilize the Al(III) nanoparticles as a novel magnetically retrievable catalytic system (Al(III)/GQDs/NiFe2O4) for green formation of benzothiazoles by means of aromatic aldehydes and 2-aminothiophenol reaction. The prepared catalyst can be isolated assisted by the assistance of an external magnet and recovered for five courses without significant reduction in its efficiency. The as-prepared magnetic heterogeneous nanocomposite was characterized by UV–Vis, FT-IR, XRD, EDS, VSM, TEM, and ICP. Performing the reactions in environmentally friendly and affordable conditions (water), the low catalyst percentage, high yield of products, short reaction times, and easy workup are the merits of this protocol.

    Keywords: NiFe2O4, Graphene quantum dots, Benzothiazole, Nano catalyst
  • Sharif Kaamyabi * Pages 71-83

    In this work, Gold coated iron oxide nanoparticles (MNPs @GLYMS@ Au-NPs) with heat therapy application were synthesized and characterized. Gold cations in the presence of honey as a reducing agent were reduced to gold nanoparticles. The magnetic properties of the modified nanoparticles (VSM) were measured using an equal magnetometer (-35 to +35) emu/g. The presence of Au-S and Fe-O bonds and the Fe3O4 spinel structure were confirmed by the FT-IR (FT-IR) and X-ray diffraction spectrometry (XRD) spectroscopy, respectively. Scanning electron microscopy (SEM) showed the spherical morphology of a surface-modified magnetic nanoparticle with a size of 45-55 nm and the morphology of Fe3O4 nanoparticles were kept after the bonding of the gold nanoparticles. The results of this work showed that nanoparticles have significant magnetic properties and surface functionalized. Because of this nanoparticles provide a useful and important tool creating an acceptable method for improving the quality of hyperthermia due to the production of effective frictional heat and rapid transfer.

    Keywords: gold coated iron oxide nanoparticles, Gold nanoparticles, Hyperthermia, magnetic nanoparticles
  • Fariba Ostovar, Naser Samadi *, Reza Ansari Pages 85-100

    Today, water is one of the most important human concerns, especially in arid areas. One of the things that can be recycled to turn it into water used for industrial or agricultural purposes and also prevent the entry of very harmful pollutants into nature, is the treatment of wastewater containing oil pollutants. In this study, the advanced oxidation process using the Fenton method was used as a new chemical treatment method. In the Fenton treatment process, the pH of the reaction, the concentration of iron (II) catalyst, the oxidizing concentration of hydrogen peroxide and the reaction time are the four main parameters that determine the treatment efficiency. Therefore, to achieve the desired efficiency and minimize the cost of treatment, the optimal value of each parameter should be determined. The results showed that the best pH for the Fenton method in removing turbidity and COD at pH equal 3 and the highest removal efficiency of COD and turbidity in catalyst concentration of 250 mg/L, the oxidizing concentration of 500 mg/L and reaction time of 40 minutes were obtained with values of 89% and 95%, respectively, which were selected as the optimal conditions. Also, the study of kinetic models to find the reaction rate showed that the Behnajady – Modirshahla – Ghanbery (BMG) kinetic model is more consistent than the pseudo-first-order and pseudo-second-order kinetic models and has a correlation coefficient of 0.9938. As a result, the Fenton process can be used as a treatment for petroleum-containing effluents.

    Keywords: oily-contaminated wastewater, Chemical treatment, Advanced Oxidation, Fenton
  • Vida Rezaei *, Sajjad Ghayed-Rahmati Pages 101-111

    We herein describe the fabrication of a ninhydrin (NH) incorporated sol-gel glass with nanoporous structure as an optical sensor to measure cyanide ion. Tetraethyl orthosilicate was used as precursor to form the porous polymeric network for entrapment of NH in porous silica gel matrix. Our thorough experimental-based results revealed that the porous feature of the matrix as well as its average pore size could play significant roles in almost all critical parameters, affecting the sensor performance, including sensitivity, selectivity and response time of sensor. The constructed sensors showed optimum performance under the working conditions, including water: alkoxide ratio of 4:1, water acidity of 0.1 M and ethanolic solution of NH 0.112 mol L-1. Under optimum conditions, a linear calibration curve over the range 0.003 to 5.000 μg mL−1 (1.15×10-7 – 1.91×10-4 mol L-1) of cyanide ion was obtained, along with a detection limit value of 0.0013 μg mL−1 (4.99×10-8 mol L-1). Meanwhile, the sensor exhibited excellent RSDs for both intra-day and inter-day precision.

    Keywords: Optical sensor, Cyanide ion, Sol-gel, UV-Vis spectroscopy
  • Masoumeh Taherimehr * Pages 113-123

    Employing carbon dioxide as a renewable C1 building block in chemical reactions is attracting attentions in recent years. Reacting CO2 with high energy reagents such as H2 and epoxides in the presence of suitable catalysts is a strategy to overcome the thermodynamic stability of CO2. Reaction of CO2 and epoxides produces polymeric carbonates and cyclic carbonates with several practical and potential applications such as reagents in polyurethane synthesis, biodegradable polymers, and as green solvents in various reactions. In this research, metal acetylacetonate complexes of Fe(III)(acac-F3), Fe(III)(acac)3 , Ni(II)(acac)2, Ni(II)(acac-F6)2, and Co(II)(acac)2, Co(II)(acac-F6)2 are investigated as easily available catalysts in the reaction of styrene oxide and CO2 in the presence of organic halides. The effect of CO2 pressure, catalyst and co-catalyst structure is investigated. A high yield as 61% was observed at 80 ºC and 1 bar of CO2 after 3h. Increasing the CO2 pressure up to 80 bar had a significant effect on the carbonate conversion as 88% yield was obtained. With fluorinated complexes increasing the yield was even more and up to 92% yield was observed.

    Keywords: Carbon dioxide, Epoxide, Metal Acetylacetonates, Styrene carbonate
  • Elham Karimnia, Ebrahim Ghorbani Kalhor *, Khalil Farhadi, Mohammad Taghi Vardini Pages 125-139

    In this investigation, a novel nano-adsorbent based on magnetic graphene oxide nanocomposite was used for dispersive solid-phase microextraction (D-SPME) of melamine in environmental water samples. The m@GO-RAFT agents were synthesized by surface modification of Fe3O4 nanoparticles with graphene oxide via surface reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) copolymerization, as characterized by electron microscopy (SEM and TEM), X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and vibrating sample magnetometer (VSM). Several parameters affecting extraction performance, including the extraction solvent, amount of nano-adsorbent, contact time and back-extraction time, and sample pH were evaluated and optimized. Under the optimum conditions, analytical figures of merit such as linearity, limit of detection (LOD) and limit of quantitation (LOQ) were found to be 0.03–100 µg/L, 0.011 µg/L, and 0.027 µg/L, respectively.

    Keywords: magnetic nanoparticles, Graphene Oxide, polymerization, Melamine, Microextraction
  • Mohammad Reza Jalali Sarvestani, Zohreh Doroudi * Pages 141-157

    In this research, a coated graphite electrode based on quetiapine as a neutral ion carrier was constructed for determination of Mg2+. The designed sensor demonstrates an ideal Nernstian slope (30.2 mV. Decade-1) over a wide concentration range (1×10-7- 1×10-2 M). The detection limit of the proposed sensor was 8×10-8 Mol L-1. The selectivity of the sensor was evaluated over 24 different cations by matched potential method and no serious interference was observed from them. The designed electrode could also be used in partially non aqueous mediums up to the presence of 20% of organic solvents without any tangible change in Nernstian slope and linearity domain. The response time and life span of the proposed electrode were 5s and 3 months respectively. The potential response of the sensor was independent from pH in the pH range of 3.0-8.0. At the end, the applicability of the designed sensor as an indicator electrode in potentiometric titration of Mg2+ with EDTA and determination of magnesium in some pharmaceutical products as real samples was also evaluated.

    Keywords: Magnesium, Quetiapine, Potentiometry, Ion selective electrode
  • Sina Shekarsaraee *, Bahareh Bussary Pages 159-173

    In this research, phase equilibria of the ternary system (water + butyric acid + methylcyclohexanol) was investigated and experimental data of liquid-liquid equilibrium were obtained at 293.2 K and ambient pressure. Solubility curve was achieved using cloud point method and Type 1 behavior was observed for liquid-liquid ternary mixture. Tie-lines were measured via acid-base and Karl-Fischer titrations. The Othmer -Tobias and Hand equations verified that the experimental tie-line points are reliable. Regression coefficients in both the equations were 0.991. Distribution coefficients and separation factors were determined over the biphasic region. The maximum and minimum values obtained for these two parameters were 5.23 and 3.84 for distribution coefficient and 48.0 and 32.7 for separation factor, respectively. The calculated values for the parameters showed that methylcyclohexanol is a proper solvent for separation of butyric acid from water. The NRTL thermodynamic model was used for correlation of experimental tie-lines. The quality of modeling was investigated using the calculation of rmsd and Gibbs free energy of mixture. The calculated value for rmsd (0.57 %) showed that modeling was done well.

    Keywords: Liquid-liquid equilibrium, Ternary system, Butyric acid, NRTL thermodynamic model
  • Arezoo Moradi, Ahmad Bagheri* Pages 175-190

    In this study, the micellization behavior of the sodium cholate (SCH) and sodium dodecyl sulfate (SDS), in aqueous solution in pure state, and mixture of them (SCH + SDS) in different mole fractions were investigated by conductometric method at 298.15 K. The obtained data from experimental measurements were used to determination of the critical micelle concentration (CMC) of surfactants in pure and mixed state. Also according to Regular Solution Theory (RST), were calculated the following parameters: the interaction parameter between surfactants in the mixed system (), activity coefficient (،), mole fractions of the components in the mixed micelle (,) and thermodynamic parameters such as Gibbs free energy of micellization () and excess free energy (). The results obtained show that in the anionic-anionic mixture, the interaction parameter is low and the activity coefficients show a small deviation from the ideal state, the standard Gibbs free energy of micellization () are negative values, this shows that the micelle formation process take place spontaneously.

    Keywords: surfactant, Biosurfactant, Interaction parameter, Synergism