فهرست مطالب

نشریه شیمی کاربردی روز
پیاپی 28 (پاییز 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/08/08
  • تعداد عناوین: 9
|
  • مونس حکمی زاده، شهرآرا افشار*، آزاده تجردی، سید مجید هاشمیان زاده، محمدرضا فدایی، بابک بزرگی صفحات 9-18
    شکافت آب با استفاده از نور و یک نیمه هادی یکی از روش های جدید تولید هیدروژن است که به علت سادگی و ارزانی امروزه توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در این تحقیق، تولید فوتوکاتالیتیکی هیدروژن با استفاده از فوتوکاتالیست نانو ذره %wt)/TiO275/0)Pt در نور فرابنفش بررسی شد. این نانو ذره با استفاده از روش سل-ژل سنتز شده و نشاندن Pt به روش رسوب نوری (Photodeposition) انجام گردید.اثر پلاتین به عنوان کمک کاتالیست و متانول به عنوان ماده فدا شونده بر راندمان تولید هیدروژن بررسی شدند. این نانو ذره با استفاده از روش های XRD، DRS، ICP و جذب و واجذب نیتروژن تعیین مشخصات شد. نتایج آزمایشات فوتوکاتالیتیکی نشان می دهد که حضور پلاتین و متانول روی تولید هیدروژن اثر مثبت داشته اند. سرعت تولید هیدروژن توسط این نانو ذره نسبت به نمونه تجاری(P25) در همان شرایط مقایسه شد. سرعت تولید هیدروژن در مدت 3 ساعت تابش نور فرابنفش به 87 میلی لیتر در ساعت به ازاء 1 گرم فوتوکاتالیست رسید که نسبت به نمونه تجاری P25، 43 برابر است.
    کلیدواژگان: شکافت آب، TiO2، تولید هیدروژن، فوتوکاتالیست
  • سلمان رحمانی، علی عموزاده* صفحات 19-25
    هدف این تحقیق، کمیت بخشی به مفاهیم الکترون کشندگی و دهندگی گروه های آلی است. برای این منظور به بررسی طیف الکترونی مشتقات مختلف چالکون ها پرداختیم. بررسی نتایج به دست آمده از طیف الکترونی ترکیبات نشان داد که گروه های الکترون کشنده موجب جا به جایی طول موج بیشینه به مقادیر پایین (جا به جایی آبی) و گروه های الکترون دهنده موجب جا به جایی طول موج بیشینه به سمت مقادیر بالا (جا به جایی قرمز) می شوند. هر چه قدرت الکترون کشندگی استخلاف مورد بررسی بیشتر باشد، جا به جایی طول موج بیشینه بیشتر خواهد بود. این مقادیر نظم مشخص و قانونمندی را برای مفاهیم الکترون دهندگی و الکترون کشندگی بیان می کنند.
    کلیدواژگان: چالکون، طول موج بیشینه، جابه جایی قرمز، جا به جایی آبی
  • احسان فتح الهی، حسین میقانی*، موسی قائمی صفحات 25-32
    در این مقاله از دو روش برای تهیه بیس فنول های حاوی گروه کاردو و پلی استرهای آنها استفاده شده است. با مقایسه این روش ها، روشی را که دارای بازده ای بالاتر و خلوص بهتری نسبت به سایر روش ها است به عنوان یک روش مناسب در جهت تهیه بیس فنول ها و پلی استرهای آنها ارائه داده شده است. به منظور رسیدن به این هدف 1،1-بیس(4-هیدروکسی فنیل)سیکلوهگزان و پلی استر آن تهیه شد که در روش اول، تهیه بیس فنول بر طبق تراکم فنول با سیکلوهگزانون در حضور 2- مرکاپتوپروپیونیک اسید (برای اولین بار) و هیدروکلریک اسید: استیک اسید استفاده شد. این روش نسبت به روش دوم که در آن بیس فنول از تراکم فنول و سیکلوهگزانون تحت رفلاکس در سیستم هیدروکلریک اسید: استیک اسید تشکیل شد، دارای بازده ای بالاتری بود. به دنبال شناسایی بیس فنول به عنوان منومر با ترفتالویل دی کلراید وارد واکنش های جدید پلیمریزاسیون انتقال فاز و محلولی شد. ترکیبات حاصل به کمک دستگاه های IR، NMR، CHNS شناسایی و پلیمر حاصل مورد تست TGA قرار گرفت.
    کلیدواژگان: بیس فنول، 2، مرکاپتوپروپیونیک اسید، ترفتالویل دی کلراید، پلیمریزاسیون انتقال فاز
  • منصور جهانگیری*، خسرو رستمی، حسین ثابتی فرد، مبینا علیمحمدی صفحات 33-41
    رنگدانه های طبیعی موجود در میوه جات با نام آنتوسیانین شناخته شده هستند. این رنگدانه های طبیعی از بهترین ترکیبات رنگی برای استفاده در صنایع مواد غذایی به شمار می آیند. در این مقاله، استخراج رنگدانه گیلاس (آنتوسیانین) با استفاده از رزین آمبرلیت XAD-7 مورد تحقیق قرار گرفته است. آمبرلیت XAD-7 به دلیل نداشتن گروه های باردار و مشبک، تخلخل بالا، شرایط بسیار عالی برای فرآیند جداسازی آنتوسیانین را دارا می-باشد. در این تحقیق ابتدا فرآیند جذب آنتوسیانین روی رزین آمبرلیت بررسی شد و بدنبال آن، فرآیند واجذب با محلول متانول اسیدی صورت گرفت. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که حدود 90% از ترکیبات آنتوسیانین در این فرآیند استخراج گردید. همچنین از دو مدل لانگمویر و فروندلیچ برای فرآیند جذب آنتوسیانین روی رزین استفاده گردید. نتایج حاصل نشان داد که مدل لانگمویر به خوبی فرآیند جذب آنتوسیانین میوه گیلاس روی رزین آمبرلیت را تصدیق می نماید.
    کلیدواژگان: آنتوسیانین گیلاس، فرآیند استخراج، رزین آمبرلیت XAD، 7، مدل لانگمویر و فروندلیچ
  • طیبه سوری، محمد حقیقی*، سوگند آقامحمدی صفحات 41-56
    غربال مولکولی نانوساختار SAPO-34 بهترین کاتالیست شناخته شده از جهت انتخاب پذیری برای فرایند تبدیل متانول به الفین های سبک (MTO) می باشد. در سنتز غربال های مولکولی ماده الگوساز نقش های مهمی را ایفا می کند. در تحقیق حاضر، برای سنتز SAPO-34 از مخلوط الگوسازهای تری اتیل آمین و مورفولین استفاده شد. برای ارتباط دادن خواص کاتالیستهای سنتز شده با عملکرد آنها در فرایند از آنالیزهای XRD، FESEM، EDX، PSD، BET و FTIR استفاده شد. در نمونه سنتز شده با 75% ماده الگوساز تری اتیل آمین و 25% مورفولین ساختارهای رمبوهدرال و هگزاگونال که به ترتیب مربوط به ساختارهای SAPO-34 و SAPO-5 هستند، مشاهده شد. نتایج حاصل از آنالیز XRD نیز در تطابق کامل با نتایج FESEM بود، که در آن پیک های شاخص SAPO-34 و SAPO-5 به صورت همزمان در الگوی XRD مشاهده شدند. تست های عملکرد کاتالیست ها برای بررسی تاثیر دما بر روی فعالیت کاتالیستی در بازه دمایی oC 500-300 انجام شد. کاتالیست های سنتز شده با مواد الگوساز ترکیبی تری اتیل آمین و مورفولین بر اساس انتخاب پذیری نسبت الفین های سبک در فرایند MTO تقریبا دارای توزیع محصولات یکسانی بودند.
    کلیدواژگان: غربال مولکولی، SAPO، 34، قالب دوتایی، متانول، اتیلن، پروپیلن
  • محبوبه محدث زاده*، حسنعلی زمانی، بهزاد پدیداران مقدم صفحات 57-68
    در این پژوهش مطالعات تئوری بر روی پارامترهای هندسی، پیوند هیدروژنی و خواص الکترونی لیگاند انامینون حاوی حلقه پیران C19H19O7N] [وکمپلکس دو هسته ای مولیبدن [C40H44Mo2N2O20] با این لیگاند با روش های تئوری تابع چگال و هارتری فاک انجام پذیرفت، این محاسبات با روش های B3LYP،BPV86، B3PW91 و HF با استفاده از سری پایه های 6-311G، 6-311G**،6-311++G** و LanL2DZ صورت گرفت. برای بررسی اثر توابع و سری های پایه بر پارامتر های هندسی، کمیت های RSquare و SError محاسبه گردید که با مقایسه ی پارامترهای تئوری و تجربی مشخص شد، روش های DFT نسبت به HF از همبستگی بالاتری با مقادیر تجربی برخوردار هستند همچنین با بررسی خصوصیات الکترونی ترکیبات: درصد مشارکت اوربیتال های اتمی در تشکیل اوربیتال های مولکولی، بار الکتریکی اتم ها، انرژی پایداری حاصل از پیوند هیدروژنی و انرژی اوربیتال های H OMO و LUMO مشخص شد.
    کلیدواژگان: پارامترهای هندسی، پیوند هیدروژنی، خواص الکترونی، هارتری فاک، تئوری تابعی چگال
  • مظفر عبدالهی فر* صفحات 69-78
    در این تحقیق بوهمیت میکرو-مزوپروس با ساختارهای نانو از طریق روش هیدرورترمال بطور موفقیت آمیزی سنتز گردید. اندازه و مورفولوژی نانوساختارهای بوهمیت با استفاده از تنظیم نمودن pH محلول واکنش، کنترل گردید. نمونه های بدست آمده با استفاده از آنالیزهای XRD، FTIR، FESEM، TEM مورد بررسی قرار گرفتند. مساحت سطح ویژه و توزیع حجم حفرات نمونه های بدست آمده با استفاده از آنالیز جذب و دفع نیتروژن نشان دادند نانوساختارهای بوهمیت دارای حجم حفرات بالایی می باشند. نتایج نشان داد که شرایط اسیدی (5 و4 pH=) باعث تشکیل نانومیله های بوهمیت می-گردد و شرایط بازی(10 pH=) تولید نانوپولکها را به همراه دارد
    کلیدواژگان: بوهمیت، نانوساختار، هیدروترمال، pH، میکرو، مزوپروس
  • مهسا سعیدی، سید احمد مظفری*، سارا رحیم نژاد، رضا رحمانیان صفحات 79-90
    امروزه سل های خورشیدی رنگینه ای با توجه به هزینه ساخت پایین نسبت به دیگر سل های خورشیدی تبدیل انرژی نور به انرژی الکتریکی را بسیار مقرون به صرفه ساخته و از آن ها به عنوان نسل سوم سل های خورشیدی و از دسته سل های لایه نازک نانوساختاری نام می برند. معمولا تیتانیوم دی اکسید به عنوان نیمه رسانا این نقش را ایفا می کند و الکترون های برانگیخته شده را از رنگ ینه به الکترود شمارشگر (کاتد) انتقال می دهد. در نهایت طی یک چرخه ی انتقال الکترون که الکترولیت در آن نقش مهمی دارد، الکترون ها به مولکول های رنگینه برمی گردند. به این ترتیب، نور خورشید توسط این سل خورشیدی به الکتریسیته تبدیل می شود. در پروژه حاضر از منبع طبیعی پوست بادمجان جهت تهیه رنگینه مناسب برای ساخت سل خورشیدی بهره برده شد. استخراج رنگینه ها با استفاده از حلال مناسب و خالص سازی آن ها با استفاده از ستونهای استخراج فاز جامد انجام گرفت. ارزیابی الکتروشیمیایی و اندازه گیری راندمان نهایی سل های ساخته شده بر پایه منبع طبیعی پوست بادمجان انجام شده و از تکنیک قدرتمند و غیر مخرب امپدانس الکتروشیمیایی در مطالعه انتقال بار سطحی الکترودهای نانوساختار سل خورشیدی استفاده گردید.
    کلیدواژگان: انرژی تجدیدپذیر، سل خورشیدی حساس شده با رنگینه، رنگینه طبیعی، آنتوسیانین، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی
  • محمد عابدی*، محمدحسین سلمانی، زهرا رئیسی صفحات 91-105
    وجود فلزات سنگین در منابع آب یکی از بحرانی ترین مشکلات زیست محیطی بسیاری از جوامع بشری است. تا کنون روش های مختلف برای حذف این فلزات از جمله استفاده از جاذب های ارزان قیمت مورد بررسی قرار گرفته است که فناوری جداسازی در اغلب آنها پیچیده و مشکل است. این مطالعه با هدف تهیه جاذب مغناطیسی شده ارزان قیمت برای حذف فلزات سنگین انجام شده و کارایی جاذب تهیه شده در حذف یون کادمیوم از محلول آبی با هدف کاربردی برای این جاذب بهینه شده است. برای این منظور پوست های پرتقال پس از خشک نمودن به گرانول های با قطر ذرات 25/0-125/0 میلی متر دانه بندی شد. ذرات اکسید آهن مغناطیسی جداگانه سنتز شده و با اضافه کردن گرانول های پوست پرتقال به محیط واکنش و بهم زدن ذرات اکسید آهن بر روی سطح گرانول های پوست پرتقال جذب شدند. آزمایش های جذب سطحی در (6pH =) pHZPC و در دمای محیط با غلظت های مختلف کادمیم و در زمان های تماس و دوزهای متفاوت جاذب انجام شد. جداسازی فاز جامد از محلول های آبی در انتهای فرآیند جذب با استفاده از خاصیت مغناطیسی و به کمک یک آهنربا به سادگی انجام شد. داده ها نشان دادند که جذب یون کادمیوم بصورت تک لایه با ظرفیت جذب ماکزیمم 91/90 میلی گرم بر گرم بود. بهترین مدل ایزوترم جذبی برای این جاذب مدل ایزوترم فروندلیچ بود که نشان داد فرآیند جذب یون کادمیوم بر روی سطح جاذب بصورت ناهمگن است.
    کلیدواژگان: جاذب مغناطیسی، جاذب پوست پرتقال مغناطیسی، جذب یون کادمیوم، حذف فلزات سنگین
|
  • Moones Hakamizadeh, Shahrara Afshar *, Azadeh Tadjarodi, Seyed Majid Hshemianzadeh, Mohammad Reza Fadaie, Babak Bozorgi Pages 9-18
    The photocatalytic water splitting using photon and a semiconductor is a new method for hydrogen production. In this research، photocatalytic hydrogen production using Pt (0. 75wt) /TiO2 photocatalyst has been studied. This nanoparticle was synthesized using sol-gel method. Photochemical deposition method was used for Pt loading. The effect of Pt as a co-catalyst and methanol as a sacrificial agent were investigated. This nanophotocatalyst was characterized using XRD، DRS، BET and ICP methods. The results show that Pt and methanol have positive effect on hydrogen production. Using this nano photocatalyst، the rate of hydrogen production is 87 mL (h g catal.) -1 in the first 3h of irradiation that is about 43 times more than that of the P25 photocatalyst.
    Keywords: Water splitting, TiO2, Hydrogen production, Photocatalyst
  • Salman Rahmani, Ali Amoozadeh * Pages 19-25
    The UV-visible spectrum of some different chalkons with both electron with-drawing and electron-donating groups have been investigated. The results showed that electron with-drawing groups cause Blue-Shift and electron-donating groups cause Red-Shift. Fortunately there is a direct relation between the force of electron with-drawing groups and blue shift values، also for electron-donating groups and corresponding red shift.
    Keywords: Chalkone, Maximum wavelength, Red shift, Blue shift
  • Ehsan Fathollahi, Hossein Mighani *, Mousa Ghaemy Pages 25-32
    In this paper two methods were used for the preparation of bis phenols with cardo-group and their polyesters. In comparison with other methods، a suitable method has been proposed for the preparation of these bis phenol s with higher yield and purity and also synthesis of their polymers. To achieve this goal، the 1، 1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexan was used. In the first method، phenol with cyclohexanone in condensation reaction in the presence of 2 - mercapto propionic acid (the first time) and hydrochloric/acetic acid used. First method gave higher efficiency in comparison to the second method، phenol with cyclohexanone in reflux situation in the presence of hydrochloric/acetic acid was used. Following the identification of bisphenol as a base monomer reacted with terephthaloyl dichloride as new method، solution and the phase transition polymerization. Compounds were identified by IR، NMR، CHNS and polymers were obtained by TGA test.
    Keywords: Bisphenol, 2, mercaptopropionic acid, terephthaloyl dichloride, phase transition polymerization
  • Mansour Jahangiri *, Khosro Rostami, Hossain Sabetifard, Mobina Alimohammady Pages 33-41
    Anthocyanin is known as natural pigments of fruits. These pigments are among the best natural pigments to be used in food industry. In this study، the method for extraction of cherry’s pigment (Anthocyanin) using an Amberlite XAD-7 resin is discussed. Amberlite XAD-7 has got an excellent condition for extraction of Anthocyanin due to its lack of charged groups and great porosity. After completion of adsorption process of Anthocyanin on Amberlite resin، desorption process was performed by acidic methanol which was able to extract about 90 percent of Anthocyanin compounds. Furthermore، Langmuir and Freundlich isotherms were applied for explanation of Anthocyanin adsorption which finally indicated that Langmuir model has a better consistency
    Keywords: Cherry's Anthocyanin, Extraction, Amberlite XAD, 7 Resin, Langmuir, Freundlich Models
  • Tayebeh Souri, Mohammad Haghighi *, Sogand Aghamohammadi Pages 41-56
    The nanostructured silicoaluminophosphate، SAPO-34، was reported to be the most promising catalyst. It is well-recognized that template plays important roles in the synthesis of molecular sieves. In this research، TEA and morpholine mixtures as organic templates were employed in synthesis of nanostructured SAPO-34 molecular sieve. To correlate the modification of the catalysts features with their performances in MTO reaction، characterizations by XRD، FESEM، PSD، BET، EDX and FTIR techniques were performed. Physiochemical properties of the catalyst were affected by the type of the used templates. The catalyst synthesized with 75% TEA and 25% morpholine showed rhombohedral shape of typical SAPO-34 and also hexagonal type crystal which is typical SAPO-5 morphology. XRD patterns afforded additional support for the obtained results from FESEM images showed diffraction peaks of both SAPO-5 and SAPO-34. Performance tests were carried out to investigate the influence of different temperatures on the catalyst activity in a range of 300-500ºC. The catalysts prepared with morpholine and TEA mixtures showed relatively the same product distribution with regard to light olefins selectivity in the MTO reaction
    Keywords: Molecular Sieve, SAPO, 34, Dual template, Methanol, Ethylene, Propylene
  • Mahboobeh Mohaddeszadeh *, Hasanali Zaman, Behzad Padidaran Moghaddam Pages 57-68
    Theoretical studies on the geometrical parameters، hydrogen bonding and electronic properties of enamine ligand containing pyran cycle [C19H19O7N] and molybdenum bi-nuclear complex [C40H44Mo2N2O20] were investigated using Hartree-fock (HF) and density functional theory (DFT) methods. These calculations were performed with the B3LYP، BPV86، B3PW91 and HF theoretical methods using the 6-311G، 6-311G**، 6-311++G** and LanL2DZ basis sets. To estimate the error rate between theoretical data and experimental data، RSquare and SError values were that according with the theoretical and experimental parameters found out DFT methods has more integration with experimental data compare to HF methods. In addition، through electron specification of compounds، the percentage of atomic orbital’s attendance in making molecular orbital’s، atoms electrical charge، the sustainable energy resulting of hydrogen bonding and also HOMO and LUMO orbital’s energy achieved.
    Keywords: geometrical parameters, hydrogen bonding, electronic properties, Hartree, fock, density functional theory
  • Mahboobeh Mohaddeszadeh *, Hasanali Zaman, Behzad Padidaran Moghaddam Pages 69-78
    Theoretical studies on the geometrical parameters، hydrogen bonding and electronic properties of enamine ligand containing pyran cycle [C19H19O7N] and molybdenum bi-nuclear complex [C40H44Mo2N2O20] were investigated using Hartree-fock (HF) and density functional theory (DFT) methods. These calculations were performed with the B3LYP، BPV86، B3PW91 and HF theoretical methods using the 6-311G، 6-311G**، 6-311++G** and LanL2DZ basis sets. To estimate the error rate between theoretical data and experimental data، RSquare and SError values were that according with the theoretical and experimental parameters found out DFT methods has more integration with experimental data compare to HF methods. In addition، through electron specification of compounds، the percentage of atomic orbital’s attendance in making molecular orbital’s، atoms electrical charge، the sustainable energy resulting of hydrogen bonding and also HOMO and LUMO orbital’s energy achieved.
    Keywords: geometrical parameters, hydrogen bonding, electronic properties, Hartree, fock, density functional theory
  • Mahsa Saeidi, Ahmad Mozaffari *, Sara Rahimnejad, Reza Rahmanian Pages 79-90
    Nowadays، Dye sensitized solar cells (DSSCs) emerged as a new class of low cost solar cells that affordable to convert light energy into electrical energy and also they are known as the third generation of solar cells founded on nano structured thin films. Titanium dioxide usually plays as the semiconductor for transmission of excited electrons from dye to the counter electrode (cathode). During one cycle of electron transfer، which electrolyte plays an important role in the electron transportation، electrons will return to the excited dye molecules. This phenomenon practically presents the sunlight conversion into electricity by solar cells. In this project eggplant was used as a natural source of dye for fabrication of DSSC. Dye extraction was performed by suitable solvent and its purification was conducted by Solid Phase Extraction columns. The electrochemical evaluation and final efficiency measurement of fabricated cells were carried out by Electrochemical Impedance Spectroscopy method which is well known as a powerful and non destructive technique in studying of charge transfer on the surface of nano structured electrodes.
    Keywords: Renewable Energy, Dye Sensitized Solar Cells (DSSCs), Natural Dye, Anthocyanin, Electrochemical Impedance Spectroscopy
  • Mohammad Abedi *, Mohammad Hossien Salmani, Zahra Reisi Pages 91-105
    Heavy metals in the water resources are one of the most important environmental problems of human societies. Up to now، various methods were considered for removal of heavy metals، which among them using of low cost adsorbents are more favorite but، separation of them from process is so difficult. In this study a novel magnetic adsorbent based on orange peel and iron oxides composite was synthesized and used for removal of cadmium ions from aqueous solution. Dry orange peels were milled and granulated in 0. 125-0. 250 mm by standard sieves. Magnetic iron oxide particles was separately synthesized and allowed to combine with granulated orange peels. Batch equilibrium absorption experiments were carried out at various initial Cd ion concentrations، contact times and adsorption dosages in constant temperature and pHzpc. At the end of each adsorption experiment، the separation of adsorbents from aqueous solution was performed by a magnetic bar. The results showed the magnetic orange peel iron oxide adsorbents had a high efficiency for adsorption of cadmium from aqueous solutions. The experimental adsorption isotherm of cadmium on magnetic orange peel adsorbents were determined and correlated with common isotherm equations such as Langmuir، Freundlich and Temkin models. The results indicated the Freundlich isotherm model was the best model for fitting the adsorption data.
    Keywords: Cadmium removal, Magnetic adsorbents, Magnetic orange peel adsorbents, Heavy metals removal