فهرست مطالب

نشریه شیمی کاربردی روز
پیاپی 24 (پاییز 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/09/20
  • تعداد عناوین: 9
|
  • تعیین ساختار مولکولی و صورتبندی سیکلو تریس متا آزو بنزن به روش طیف سنجی و محاسبات شیمی کوانتومی با استفاده از روش DFT- B3LYP
    حسین طاهرپور صفحات 9-18
    در شرایط کاملا کنترل شده ترکیب 1و3- دی نیترو بنزن در روی الکترود سربی تحت شدت جریان ثابت در یک سیستم الکتروشیمیایی با دو سل جدا از هم احیاء و سنتز شد. مطالعات طیفی مانند H-NMR1، C-NMR13، N-NMR 14و همچنین آنالیز عنصری هیدروژن، نیتروژن و کربن نشان داد که محصول سیکلوتریس متا آزو بنزن است که برای اولین بار سنتز شده است. جهت اطمینان بیشتر، مطالعات CV نیز حضور ترکیب آزو را تایید کرد. در این بررسی با استفاده از محاسبات کامپیوتری و بکارگیری روش B3LYP و مجموعه های پایه 6-31G و 6-31+G پنج ساختار بدست آمده است. دو ساختار مینیمم، یک ساختار حالت گذرا و دو ساختار نقطه زینی. طیف هایی که از ساختار بهینه شده (2) حاصل گردیده است انطباق خوبی را با داده های تجربی نشان می دهد.
    کلیدواژگان: احیاء الکتروشیمیایی، ولتامتری چرخه ای، B3LYP، نقطه زینی، PES
  • حمید شیرخانلو، هادی فراهانی، محمد جواد کیان، فرخ افتخار، شهناز شاهرخی صفحات 19-32
    جذب بخارات جیوه توسط جاذب ها از مسائل مهم انسان و محیط زیست می باشد. در این تحقیق از جاذب های نانو لوله های کربنی چند دیواره نانو ذرات پالادیوم (20% وزنی/وزنی) و نانو لوله های کربنی تک دیواره در جذب بخارات جیوه استفاده شد. کارایی این جاذب ها در جذب بخارات جیوه با هم مقایسه شده است. ظرفیت و راندمان جذب جاذب به جرم جاذب، نوع نانو ذره، غلظت جرمی جیوه وابسته می باشد. محدوده خطی این روش برای 80 میلی گرم نانو لوله های کربنی تک دیواره 7/0 – 02/0 میکرو گرم و حد تشخیص 006/0 میکرو گرم می باشد. محدوده خطی این روش برای 80 میلی گرم نانو لوله های کربنی پوشش داده شده با نانو ذرات پالادیم (NPd-MWCNT) بین 3– 01/0 میکرو گرم و حد تشخیص آن 003/0 میکرو گرم می باشد. در این تحقیق از پایلوت شبیه ساز برای تولید بخارات جیوه از فاز ساکن و از طیف سنجی جذب اتمی با بخار سرد (CV-AAS) برای اندازه گیری میزان جیوه استفاده شد. نتایج نشان داد که نانو ذرات پالادیوم (8 میکرو گرم برگرم) پتانسیل جذب بیشتری نسبت به نانو لوله های کربنی تک دیواره (5/0 میکرو گرم بر گرم) دارند.
    کلیدواژگان: بخارات جیوه، پایلوت شبیه ساز بخارات جیوه، نانو لوله های کربنی، نانو ذرات پالادیوم، دستگاه طیف سنجی اتمی
  • عبدالعلی عالمی، شاهین خادمی نیا، محبوبه دولتیاری، حسین مرادی صفحات 33-41
    در این کار پژوهشی مقایسه پایداری فازی لیتیم سیلیکات ها در نسبت های مولی Li:Si برابر با 1:2و 1:3 از مواد اولیه لیتیم نیترات و سیلیسیک اسید و در نسبت مولی Li:Si برابر با 1:2 از مواد اولیه لیتیم سولفات و اسید سیلیسیک در دماهای واکنش 48، 72 و 96 و 120 ساعت با استفاده از تکنیک پراش اشعه ایکس (XRD) انجام می شود. همچنین در این کار پژوهشی با استفاده از رابطه براگ فاصله بین صفحه ای کریستالی (d) محاسبه می شود. با استفاده از رابطه شرر نیز اندازه ذرات در فازهای مختلف و در نسبت های مولی Li:Si مختلف مقایسه شد. با استفاده از نرم افزار celref version3 پارامترهای سلولی و الگوهای XRD بهبود یافته و مقایسه شدند. پارامترهای سلولی لیتیم متاسیلیکات برابر است با 392/9 a=، 397/5 b= و Å 66/4 c= و پارامترهای سلولی لیتیم دی سیلیکات برابر است با 82/15 a=، 66/14 b= و Å 79/4 c=. همچنین پارامتر سلولی لیتیم سدیم دی سیلیکات برابر با 06/5a =، 33/8b=، Å 38/14 c= و °67/96β= با گروه فضایی A2/n می باشد. نتایج نشان می دهند که فاز لیتیم متاسیلیکات دارای گروه فضایی Cmc21 و لیتیم دی سیلیکات دارای گروه فضایی Ccc2 می باشد.
    کلیدواژگان: لیتیم سیلیکات، پایداری فازی، لیتیم سدیم سیلیکات، پارامترهای سلولی
  • اسکندر کلوری، مریم میرزاییان صفحات 43-51
    روشی آسان و ساده برای اکسایش الکلها با استفاده از آلومینیوم نیترات نه آبه (Al(NO3)3.9H2O) به عنوان اکسنده، بدون هیچ گونه ماده کمکی دیگر گزارش شده است. واکنشها در شرایط بدون حلال و در دمای C 80 با بازده خوب و یا عالی انجام می پذیرند.
    کلیدواژگان: الکل، اکسایش، آلومینیوم نیترات نه آبه، شرایط بدون حلال
  • محمد محمدی، علیرضا شاکری، ژیلا اصغری صفحات 53-62
    روغن های گیاهی، مواد پایدار، تجدید پذیر و زیست تخریب پذیری هستند که جایگزین مواد پتروشیمی در برخی کاربرد ها شده اند. روغن های سویا و کلزا حاوی مقادیر بالای اسید چرب هستند که میتوان به اسید اپوکسی چرب تبدیل شوند. روغن سویا شامل 11.4% پالمیتیک اسید، 3.77% استئاریک اسید، 24.48% اولئیک اسید، 47.06% لنولئیک اسید و 7.87% لنولنیک اسید و روغن کلزا حاوی 3.9% پالمیتیک اسید، 1.27% استئاریک اسید، 64.27% اولئیک اسید، 17.09% لنولئیک اسید و 8.8% لنولنیک اسید که بوسیله هیدروژن پراکسید به عنوان دهنده اکسیژن اپوکسیده شد. فرمیک اسید به عنوان کاتالیزور استفاده شد. مقدار اضافی از هیدروژن پراکسید برای دستیابی به بالاترین میزان تبدیل ضروری می باشد. بالاترین میزان گروه های اپوکسی برای روغن سویا 6.11% وزنی و برای روغن کلزا 4.53% وزنی بدست آمد. با توجه به انجام واکنش های جانبی باز شدن حلقه اپوکسی امکان پذیر است و بنابراین گروه های هیدروکسی انتهایی با استفاده از طیف سنجی FT-IR قابل مشاهده می باشند. نتایج نشان داد که میزان اپوکسی دار شدن روغن سویا در شرایط یکسان بیشتر از روغن کلزا می باشد که می تواند ناشی از میزان بیشتر پیوند دو گانه در روغن سویا باشد. این تحقیق امیدوار است که به تولید روغن های گیاهی بر پایه اپوکسی در داخل کشور کمک نماید
    کلیدواژگان: روغن سویا، روغن کلزا، اپوکسی دار شدن، روغن سویای اپوکسی دارشده (ESO)، عدد اپوکسی
  • زهرا منصف خوش حساب صفحات 63-73
    در میان آلاینده ها، کروم موجود در پساب ناشی از صنایع یک خطر جدی برای سلامتی موجودات زنده و محیط زیست محسوب می شود و بنابراین حذف این کاتیون سمی از نقطه نظر زیست محیطی بسیار مهم است. در این تحقیق ابتدا نانو ذرات نیکل اکسید با متوسط اندازه 18 نانومتر به روش رسوب گیری شیمیایی تهیه و پس از بررسی به کمک پراش اشعه –X (XRD)و میکروسکوسکوپ الکترونی پویشی(SEM) به عنوان جاذب برای حذف کروم سه ظرفیتی از محیط های آبی مورداستفاده قرار گرفتند. همچنین تاثیر عوامل مختلف مانند زمان تماس،pH محلول، جرم جاذب و غلظت اولیه کروم بر راندمان حذف بررسی شد. بررسی داده های بدست آمده با همدماهای لانگ میر و فروندلیج، انطباق خوب داده ها را با مدل همدمای لانگ میر نشان می دهد. حداکثر ظرفیت جذب کروم به وسیله نانو ذرات نیکل اکسید در شرایط بهینه، 5/17 میلی گرم بر گرم بدست آمد
    کلیدواژگان: نیکل اکسید، نانو ذرات، کروم، حذف، جذب
  • عباس امینی منش، زهرا رستمی، مریم فروزنده صفحات 75-88
    در این مقاله، مطالعه ساختار- فعالیت بر روی یک مجموعه گسترده شامل 36 ترکیب از مشتقات کالکونها با فعالیت بیولوژیکی ضد سرطانی در سل های حاوی عامل سرطان پروستات (LNCaP)، با بکارگیری روش QSAR که بر آنالیز همبستگی و رگرسیون خطی چندمتغیره دلالت دارد، صورت گرفته و از یک مجموعه معنی دار شامل شش توصیف گر مولکولی از گروه های:Edge adjacency indices، Atom-centered fragments، توصیف گرهای GETAWAY و 3D-MoRS استفاده شده است. مدل چندپارامتری به دست آمده با استفاده از توصیف گرهای مولکولی مذکور، منجر به ضریب همبستگی 922/0 گردید که نشان دهنده اعتبار خوب این روش جهت پیش بینی فعالیت ضدسرطانی مشتقات کالکونها ونیز پیش بینی فعالیت ضدسرطانی ترکیبات مشابه می باشد
    کلیدواژگان: روابط کمی ساختار، فعالیت، رگرسیون خطی چندمتغیره، فعالیت ضد سرطانی، مشتقات کالکونها
  • عبدالله فلاح شجاعی، فروزان گلریز جیرنده صفحات 89-98
    در این کار تحقیقاتی یک سری از کاتالیزورهای نقره قرار گرفته شده بر روی بستر روی اکسید با میزان دوپ 1% تا 7٪ وزنی توسط روش رسوب دهی مستقیم تهیه گردید. ساختار این نانوذرات توسط XRD و اندازه و مورفولوژی آنها توسط TEM مورد بررسی قرار گرفت. فعالیت فوتوکاتالیزوری کاتالیزورهای سنتز شده جهت احیاء فوتوکاتالیزوری یون نیترات، در محلولهای آبی و تحت تابش نور UV و در حضور اسید فرمیک به عنوان به دام اندازنده حفره ارزیابی شد. با توجه به آزمایشات انجام شده مشخص گردید که یون های نیترات در سوسپانسیون آبی Ag-ZnO در مدت 1 ساعت بیش از 60% تخریب می شوند. میزان مطلوب درصد وزنی نقره بر روی بستر روی اکسید 5% بوده و بهترین راندمان با کاتالیزوری که اندازه متوسط ذرات آن 9/18 نانومتر باشد به دست آمده است. گزینش پذیری واکنش بسیار زیاد بوده و در پایان واکنش یون های نیتریت مشاهده نشده است. همچنین میزان یون آمونیاک تشکیل شده نیز بسیار جزئی است و می توان ادعا کرد که سلکتیویته واکنش نزدیک به 100% است.
    کلیدواژگان: نانوذرات، روی اکسید دوپ شده با نقره، نیترات، احیاء فوتوکاتالیزوری
  • مهدی پیوندی، علی حقیقی اصل، مسعود نصیری صفحات 99-109
    جهت دستیابی به آب قابل شرب و دارای استاندارد های زیست محیطی روش های گوناگونی بکار می رود که در این میان، روش های تصفیه غشایی به دلیل هزینه بهره برداری پایین و همچنین حجم کم پساب و کیفیت بالای آب تصفیه شده در سال های اخیر مورد استقبال گسترده ای قرار گرفته است. از روش های مرسوم جداسازی غشایی، روش های نانو فیلتراسیون به علت توانایی بالا در حذف یون های دو ظرفیتی و مصرف کم انرژی در مقایسه با غشاء های اسمز معکوس توسعه بیشتری یافته اند. در این مطالعه به بررسی عملکرد غشاء پلیمریTFC-HR-100 در حذف یون مس، از ترکیب سولفات مس، در محلول های آبی پرداخته شده است. غشاء TFC-HR-100 از دسته نانو فیلترها و از نوع غشاء کامپوزیتی می باشد که جهت حذف یون های دو ظرفیتی به کار می رود. در آزمایش های انجام شده عملکرد غشاء در حذف ناخالصی یون دو ظرفیتی مس از محلول های آبی با غلظت های ppm 100 تا ppm5000 در فشارهای bar 25-5 مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: نانوفیلتراسیون، غشاء کامپوزیتی، سولفات مس، تصفیه پساب، محیط زیست
|
  • Molecular Structure and Conformational Determination of Cyclotris meta-azo benzene via Spectral and Computational Quantum Chemistry Using DFT-B3LYP Method / Hossein Taherpour
    Pages 9-18
    The desired compound was synthesized through electrochemical reduction of 1، 3-dinitro benzene under entirely controlled condition on Pb electrode and constant electrical current employing an electrochemical system containing two separated cells. The first time formation of Cyclotris meta-azo benzene was confirmed through elucidation of spectrums obtained such as 1H-NMR، 13C-NMR and 14N-NMR and also elemental analysis of H، N and C. Interestingly CV experiment provided more evidence for azo group generation. Furthermore، five structures were located computationally using B3LYP method and 6-31G and 6-31+G basis sets. Two minima، one TS and two saddle points. Spectral data calculated for structure (2) are in good agreement with experimental data.
    Keywords: CV, Electrochemical reduction, B3LYP, Saddle point, PES
  • Hamid Shirkhanloo, Hadi Farahani, Mohammad Javad Kian, Farrokh Eftekhar, Shahnaz Shahrokhi Pages 19-32
    Mercury is a toxic metal، without biological effect in human body and causes CNS and renal disease. So، removal of mercury vapor through sorbents is an important environmental problem. Due to high capability of nano particle sorbents، nano particle palladium modified on multi wall carbon nano tube (NPd-MWCNT) and single wall carbon nano tube (SWCNT) were selected for this investigation. In this study، instrumental conditions، method procedure and different effect parameters such as، absorption and adsorption efficiency، absorption capacity، temperature، time and repeatability were studied and optimized. In addition the efficiency of sorbents was compared. Absorption capacity and efficiency of sorbents depend on the amount of sorbent، kind of nano particle and mercury mass concentration. For 80 mg of sorbents، working range of NPd-MWCNT and SWCNT were achieved 0. 01-3 μg and 0. 02- 0. 7 μg respectively. Limit of detection (LOD) of NPd-MWCNT (0. 003 μg) and SWCNT (0. 006 μg) were obtained. In this research، mercury vapor was determined and produced by cold vapor atomic absorption spectrometry (CV-AAS) and mercury pilot respectively. The results show us، the maximum absorption capacity of NPd-MWCNT (8 μg g-1) was higher than SWCNT (0. 5 μg g-1) and NPd-MWCNT that had high potential mercury removal.
    Keywords: Mercury vapor, Mercury gas pilot, Single wall carbon nano tube, Nano particle palladium, Cold vapor atomic absorption spectrometry
  • Abdolali Alemi, Shahin Khademinia, Mahboubeh Dolatyari, Hossein Moradi Pages 33-41
    In this work، the comprision of phase stability of lithium silicates in the ratios of Li: Si 1:2 and 1:3 from the raw materials of lithium nitrate and silicic acid and in the ratio of Li: Si 1:2 from the raw materials of lithium sulphate and silicic acid in the temperatures of 48، 72، 96 and 120 h with using x-ray diffraction method was performed. Also، we calculated inter planar spacing (d) of the synthesized materials with using Braggs equation. Synthesized materials sizes were calculated via scherrer equation in different phases and in different Li: Si molar ratios. Cell parameters of lithium metasilicate are a=9. 392، b=5. 397 and c=4. 66 Å and the parameters for lithium disilicate are a=15. 82، b=14. 66 and c=4. 79Å. Cell parameters of lithium sodium silinaite are a=5. 06، b=8. 23 and c=14. 38Å with space group of A2/n. Results show that lithium metasilicate and lithium disilicate have space groups of Cmc21 and Ccc2، respectively.
    Keywords: Lithium silicate, Phase stability, Lithium sodium silicate, Cell parameters
  • Eskandar Kolvari, Maryam Mirzaeeyan Pages 43-51
    A simple and easy method has been reported for the oxidation of alcohols using aluminum nitrate nine hydrate (Al(NO3) 3. 9H2O) as an oxidant، without any auxiliary reagent. Reactions were accomplished in solvent-free conditions with excellent or good yields at 80 C.
    Keywords: Alcohol, Oxidation, Aluminum nitrate nine hydrate, Solvent, free conditions
  • Mohammad Mohammadi, Alireza Shakeri, Jila Asghari Pages 53-62
    The vegetable oil-based epoxy materials are sustainable، renewable and biodegradable materials replacing petrochemical-based epoxy materials in some applications. Soybean oil and canola oil have high contents of unsaturated fatty acids which can be converted to epoxy fatty acids. Soybean oil containing 24. 48% oleic acid، 7. 87% Linolenic، 3. 77% Stearic، 11. 4% Palmitic and 47. 06% linoleic acid and canola oil containing 64. 27% oleic acid، 8. 8% Linolenic، 1. 27% Stearic، 3. 9% Palmitic and 17. 09% linoleic acid was epoxidised with hydrogen peroxide as oxygen donor،carrier in presence of catalytic amount of an formic acid. The highest epoxy content of epoxidiazed Soybean oil (ESO) produced had 6. 11% (wt) and The highest epoxy content of epoxidiazed canola oil ECO produced was 4. 75% (wt). A possibly undesirable side reaction was reaction of the epoxy ring opening resulting in hydroxyl functional groups observed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The result showed that the ESO was more than ECO that can related to more unsatraeted in soybean oil. This project hopes to help Iran to start producing vegetable oil-based epoxy ourselves.
    Keywords: Soybean oil, Canola oil, Epoxidation, Epoxidiazed Soybean oil (ESO), Epoxy number
  • Zahra Monsef Khoshhesab Pages 63-73
    Among the pollutants، chromium coming from industrials sewage is a severe danger to environment and living organisms. Therefore، removal of this harmful cation is very important from viewpoint of environment. In this research، nickel oxide nanoparticles with an average size of 18 nm were prepared by chemical precipitation method and after characterizing by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM)، used as the sorbent for removing of Cr (III) from aqueous solutions. Also، the influences of different factors i. e. contact time، pH، sorbent amount and initial concentration of Cr (III) on removal efficiency were investigated. Evaluation of the obtained data with Langmuir and Freundlich isotherms indicates that the adsorption process is in good accordance with Langmuir model. Under optimal conditions، the maximum adsorption capacity of nickel oxide nanoparticles was found 17. 5 mg g-1.
    Keywords: Adsorption, Removal, Chromium, Nanoparticles, Nickel oxide
  • Abbas Amini Manesh, Zahra Rostami, Maryam Frouzandeh Pages 75-88
    We performed structure-activity studies upon an extended series of 36 compounds of chalcone derivatives with anti cancer biological activities in LNCaP prostate cancer cell line، using QSAR methods that imply analysis of correlations and multiple linear regression; a significant collection of six molecular descriptors was used، e. g. Edge adjacency indices، Atom-centered fragments، GETAWAY and 3D-MoRS descriptors. The obtained multi-parametric model when a different class of molecular descriptors was used led to correlation coefficient closed to 0. 922 which indicate that the model was satisfactory for prediction of the anti-cancer activity of substituted chalcones and the same compounds.
    Keywords: Quantitative structure, activity relationships, Multiple linear regression, Anti, cancer activity, Chalcones derivatives
  • Abdollah Fallah Shojaie, Foruzan Golriz Pages 89-98
    A series of Ag-doped ZnO (Ag–ZnO) catalysts with a doping concentration up to 7wt% were prepared by a direct precipitation method. The prepared photocatalysts were characterized by XRD and TEM to determine their chemical composition and surface structure. The photocatalytic activity of different Ag–ZnO catalysts was evaluated in the photocatalytic reduction of nitrate in aqueous solution under UV illumination. In the experiments، formic acid was used as a hole scavenger to enhance the photocatalytic reduction reaction. The experimental results indicate that the presence of Ag in ZnO catalysts substantially enhances the photocatalytic reaction of nitrate reduction. It was found that the optimal dosage of 5wt%Ag in ZnO achieved the fastest reaction of nitrate reduction under the experimental condition. Nitrite ions were not monitored during the reaction and a negligible amount of ammonia formed. Hence selectivity to N2 is nearly 100%.
    Keywords: Nanoparticles, Silver, Ag, ZnO, Hole scavenger, Nitrate, Photocatalytic reduction, Zinc oxide
  • Mahdi Peyvandi, Ali Haghighi Asl, Masoud Nasiri Pages 99-109
    Various methods are used to prepare potable water with environmental standards. Among them، membrane filtration has received particular attention in recent years for low operating costs، low volume wastewater and high quality water. Among the conventional membrane filtration methods، nanofiltration ones have been further developed due to high capability to remove divalent ions and low energy consumption compared to reverse osmosis membranes. In this study، performance of polymer membrane TFC-HR-100 in removal of copper ions from the copper sulfate in aqueous solutions has been investigated. Polymer membrane TFC-HR-100 from the nanofilter and composite category is used to remove divalent ions. In the experiments performed، elimination of the impurities of the divalent copper ions from aqueous solutions with concentrations ranging from 100 ppm to 5000 ppm at 5-25 bar pressures has been studied.
    Keywords: Nanofiltrarion, Composite membrane, Sulfate copper, Wastewater treating, Environment