نشریه کاربرد شیمی در محیط زیست
پیاپی 17 (زمستان 1392)

در این پژوهش، کارآیی عامل دار کردن نانو لوله های کربنی و اصلاح سطح آن ها برای ساخت فیبر در روش میکرو استخراج فاز جامد با کروماتوگرافی گازی، برای استخراج و تعیین 7 نوع هیدروکربن پلی سیکلیک آروماتیک، مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، ابتدا نانولوله های کربنی توسط معرف های اسید نیتریک و اسید سولفوریک عامل دار شدند و از سدیم دودسیل سولفات برای اصلاح سطح نانولوله های عامل دار استفاده شد. یک سیم مسی به عنوان فیبر انتخاب و روی آن با استفاده از نانو لوله های کربنی عامل دار و پلی وینیل کلراید پوشش داده شد. برای بررسی تاثیر عامل دار کردن یک فیبر دیگر با استفاده از نانولوله های بدون عامل تهیه شد. نتایج نشان می دهد که نانولوله های عامل دار اصلاح سطح شده برای تهیه فایبر، خوش رفتار تر از نانولوله های کربنی بدون عامل می باشند و با استفاده از آن ها می توان فیبرهایی با سطح یکنواخت تر و قدرت تکرار پذیری بالاتر ساخت. برخی پارامترهای موثر در استخراج از جمله ترکیب درصد فیبر، دمای استخراج، زمان استخراج، اثر نمک زنی، دمای واجذب، زمان واجذب و سرعت هم زدن بهینه سازی شدند. تحت شرایط بهینه برای فیبرهای ساخته شده با نانو لوله های عامل دار اصلاح شده، دقت (%RSD) در محدوده ی% (3-1) و محدوده خطی ng/mL 25000-50 به دست آمد. بررسی ها نشان داد که این روش برای آنالیز نمونه های حقیقی نتایج رضایت بخشی به دست می دهد.

در تحقیق حاضر میزان ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی دو گونه رایج از گیاه بادرشبو در ایران، اندازه گیری شد. هم چنین خاصیت آنتی اکسیدانتی عصاره های هگزانی، اتیل استاتی و متانولی آن ها برای اولین بار مورد ارزیابی قرار گرفته است. بادرشبو یا Dracocephalum از خانواده Lamiaceae جزء گیاهان معطر و دارویی است که کاربرد سنتی فراوانی دارد. این گیاه را التیام بخش زخم می دانند و از عرق بادرشبو به عنوان تقویت کننده قلب و آرام بخش استفاده می شود. هم چنین دارای خواص اشتهاآوری، ضدمیکروبی و ضدنفخ نیز می باشد. این گیاه بیش تر در آذربایجان و شمال ایران یافت می شود. عصاره گیاهان مورد مطالعه با روش خیساندن به ترتیب در حلال های هگزان، اتیل استات و متانول به دست آمد. مقدار کل ترکیبات فنلی موجود در این عصاره ها بر اساس معادل میلی گرم گالیک اسید در هر گرم عصاره خشک و مقدار کل ترکیبات فلاونوئیدی بر اساس معادل میلی گرم کوئرستین در هر گرم عصاره خشک، محاسبه گردید. خاصیت آنتی اکسیدانتی نمونه ها نیز بر اساس توانایی مهار رادیکال های آزاد DPPH اندازه گیری شد و نتایج به شکل IC50 ارائه گردید. ماده آنتی اکسیدانت BHT به عنوان استاندارد استفاده شد. تمامی آزمایش ها در 3 تکرار انجام پذیرفت. نتایج حاصل نشان دهنده وجود ترکیبات ارزشمند دارویی و خاصیت آنتی اکسیدانتی قابل توجه عصاره های مربوطه است.

در این تحقیق به اثرات الکترونی گروه های استخلافی CF3، CCl3 و CBr3 در واکنش چلوتروپی 2و5 دی هیدروتیوفن سولفون با استفاده از روش های مکانیک کوانتومی آغازین و DFT پرداخته شده است. سرعت و انرژی اکتیواسیون واکنش های چلوتروپی مورد بررسی قرار گرفتند. روند واکنش ها در حالت فضایی ترانس با سطح نظری B3LYP/ 3-21G مطالعه شدند. نتایج حاصل از الکترونگاتیویته و طول پیوند و داده های مولیکن بار و Occupancy نشان دادند که اثرات فضایی و اثرات الکترونی در سرعت واکنش و انرژی اکتیواسیون واکنش چلوتروپی موثر است که این نتایج مطابق با تجربیات می باشند. 2،5 تری برومومتیل سولفولن دارای بیش ترین انرژی اکتیواسیون وکم ترین سرعت است.

افزایش پایداری گرمایی پلی یورتان ها (PUs) به خاطر خواص عالی مکانیکی و فیزیکی خوبی که دارند بر توسعه کاربردهایشان خواهد افزود. در این تحقیق اصلاح ساختار شیمیایی، با وارد کردن گروه ایمیدی در ساختار زنجیر افزاینده، و افزودن هم زمان برخی نانوذرات باعث ارتقاء مقاومت گرمایی ترکیب نانوکامپوزیت پلی یورتان سیلیکا حاصله می شود. در ابتدا، دی ال حاوی گروه ایمید به عنوان یک مونومر ساخته شد. پیش ساز نانو ذرات سیلیکا (TEOS) در روش سل-ژل برای شروع یک پلی مریزاسیون خاص که نشات گرفته از سطح نانوذره باشند، مورد استفاده قرار گرفت. محلول دی ایزوسیانات، مایع یونی و SiO2 در یک بالن در حمام سونیک مخلوط شدند. پلی یورتان اطراف نانوذره سیلیکا در یک واکنش بسپارش بین مقادیر مختلف دی ال ها و دی ایزوسیانات ها به صورت هسته-پوسته تشکیل شدند. پایداری گرمایی کامپوزیت حاصله چندین برابر پلی یورتان های مربوطه می باشند بدون این که کاهش قابل ملاحظه ای در خواص مکانیکی آن ها ایجاد شود. طبیعت آلی – معدنی مایع یونی باعث توزیع مناسب نانوذرات در پلی یورتان می شود. نانوکامپوزیت های پلی یورتان/ سیلیکا مقاومت گرمایی قابل ملاحظه ای را از خود نشان دادند. خصوصیات آن ها توسط تکنیک های مرسوم، SEM TGA، TEM و DSC مورد بررسی قرار گرفتند.

در این تحقیق نانوکامپوزیت مغناطیسی پلی آنیلین- اکسید آهن (III) سنتز شد و به منظور حذف قرمز کنگو از محیط آبی مورد استفاده قرار گرفت. نانوذرات مغناطیسی آهن با روش پیش ترسیب شیمیایی بطور موفقیت آمیز سنتز شد. پس از آن، پلی آنیلین مغناطیسی توسط روش پلی مریزاسیون در محل در حضور مقدار مشخص هیدروکلریک اسید سنتز شد. نانوکامپوزیت مغناطیسی پلی آنیلین- اکسید آهن با استفاده از تکنیک های پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مشخصه یابی شد. هم چنین به منظور میزان مغناطیسی بودن نانوکامپوزیت سنتز شده از مغناطیس سنج (VSM) استفاده شد. به منظور حذف قرمز کنگو از محیط آبی از روش مجاورسازی استفاده شد و تاثیر متغیرهای گوناگون مانند تغییر pH محلول، مدت زمان تماس جاذب با محلول، غلظت اولیه، میزان جاذب و دمای حذف قرمز کنگو به وسیله جاذب نانوکامپوزیتی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که توانایی حذف جاذب نانوکامپوزیتی با کاهش pH و افزایش دما افزایش می یابد. آزمایش انجام گرفته روی نمونه حقیقی پساب نساجی، میزان حذف بالای 90% توسط 1/ 0 گرم جاذب نانوکامپوزیتی را نشان داد. در نهایت به منظور بررسی امکان استفاده مجدد از جاذب، مقدار جذب و دفع آن تا 5 بار تکرار شد که نشان داد از این جاذب می توان حداکثر 4 بار با کاهش جزئی ظرفیت جذب استفاده کرد. نتایج نشان داد که جاذب نانوکامپوزیتی مغناطیسی پلی آنیلین- اکسید آهن به دلیل ظرفیت جذب بالا و توانایی جدا شدن آسان از محیط آب با استفاده از میدان مغناطیسی می تواند یکی از موثرترین جاذب ها برای حذف قرمز کنگو باشد.

با توجه به اهمیت و حساسیت اندازه گیری های انجام شده در نمونه های آب دریا و پیچیدگی بافت مربوطه، استفاده از روش های آماده سازی نمونه امری اجتناب ناپذیر است. نیتریت از جمله مواد مغذی در آب دریا محسوب می شود که در مقادیر بالاتر نقش یک آلودگی بالقوه را بازی کرده و چرخه های زیستی دریا را تحت تاثیر قرار می دهد. در این تحقیق پارامترهای موثر بر میکرو استخراج مایع - مایع پخشی مبتنی بر قطره جامد آلی شناور به منظور استخراج و اندازه گیری اسپکتوفوتومتری نیتریت در آب دریا مورد بررسی قرار گرفت. به منظور ایجاد بیش ترین هم خوانی در روش پیش تغلیظ پیشنهادی، پارامترهای مورد نظر در محیط آب دریای مصنوعی بهینه سازی شدند. در مرحله مشتق سازی، از معرف 2 و 3- دی آمینو نفتالن استفاده شد که در محیط اسیدی با نیتریت واکنش داده و تشکیل 1- نفتوتری آزول می دهد که در طول موج 365 نامومتر نور مرئی را جذب می کند. سپس مشتق تشکیل شده را به روش DLLME-SFO استخراج کرده که مهم ترین پارامترهای موثر بر آن از جمله نوع و حجم حلال استخراجی (250 میکرولیتر 1- دودکانول)، نوع و حجم حلال پخشی (1.2 میلی لیتر متانول)،(pH (5/9 به دست آمدند. تحت شرایط بهینه استخراج، دامنه خطی به دست آمده از جذب مشتق 5000-250 میکروگرم بر لیتر با ضریب تعیین 996/ 0 به دست آمد. در پایان با به کارگیری روش مذکور مقدار نیتریت را در آب های خلیج چابهار مورد اندازه گیری قرار داده که دامنه غلظتی ppm 1/76- 0/077 به دست آمد.

رشد پیوسته جمعیت، آلودگی آب های سطحی و زیرزمینی، توزیع غیر یکنواخت منابع آبی و خشک سالی های دوره ای، سازمان ها و متخصصین آب و فاضلاب را مجبور کرده که به دنبال منبع جدیدی جهت تامین آب باشند. تکنولوژی استفاده از پساب تصفیه شده فاضلاب با کیفیت بالا به عنوان یک منبع آب قابل اعتماد، توجه زیادی را به خود جلب کرده است به طوری که بازیافت قاضلاب و پساب های صنعتی جهت استفاده مجدد به خصوص در کشورهایی که دچار کم آبی یا بی آبی هستند اهمیت خاص پیدا نموده است. علاوه بر مسئله بحران آب، آلودگی محیط زیست ناشی از پساب های صنعتی نیز توجه به تصفیه و به تبع آن تولید پسابی با آلودگی کم تر را مورد تاکید قرار می دهد. در این پژوهش امکان کاهش COD و T.S.S پساب های صنعتی که جزء شاخص های ارزیابی کیفیت پساب مطرح می باشند، توسط دی اکسید کلر که به عنوان یک اکسیدان قوی مطرح می باشد مورد بررسی قرار گرفته است. در این کار از دی اکسید کلر پودری استفاده شده است که از ویژگی های منحصر به فردی نسبت به موارد مشابه برخوردار می باشد و معایب سایر اشکال این ماده که استفاده از آن ها را منسوخ می کند را ندارد. به عنوان مطالعه موردی کارایی دی اکسید کلر روی پساب پتروشیمی تبریز موردارزیابی قرار گرفت. بررسی ها و نتایج این پژوهش که از طریق نرم افزار Minitab مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است نشان می دهدکه COD در پساب تصفیه شده با ClO2 کاهش چشم گیری داشته است. بهترین نتیجه به بالاترین زمان تماس و غلظت دی اکسیدکلر تعلق داشت. که بیش از 80% COD کاهش یافت. گرچه تاثیر غلظت در کاهش COD بیش تر از زمان بود. هم چنین در کنار آلودگی های آلی، کاهش T.S.S (اغلب مشخص شده به عنوان کدورت) دراستفاده مجدد از پساب توصیه شده است. تصفیه پساب با ClO2 نشان می دهد که در مطابقت با این استاندارد موفقیت آمیز بوده است. به این دلیل که کاهش حدود 60% T.S.S باقی مانده در غلظت دو برابر غلظت خود T.S.S ممکن بوده و حتی این مقدار در مقادیری که برای کاهش COD استفاده شد تا 90% هم می رسد. ارزیابی تصفیه پساب صنعتی توسط دی اکسید کلر اثرات قابل توجه این ماده پودری شکل را در کاهش COD و T.S.S باقی مانده در این پساب ها نشان می دهد. بنابراین استفاده مجدد برای مصارفی غیر از آشامیدن با حد اطمینان بالا میسر می باشد.

در این تحقیق دارو بر روی بسترهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته است داروی مربوطه مدلی از یک داروی دیابت به نام پیمگدین بوده که نقش نانو لوله بورنیترید در حمل این دارو بررسی شده است برای این منظور لوله بور نیترید زیگزاگ (0/5) با طول های مختلف و نانو کربن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است و از نرم افزار گوسین و روش DFT/B3LYPو سری پایه های G21-3 و G31-6 برای انجام محاسبات استفاده شده است. برای مشاهده تاثیرات نانو ساختارها در ماهیت دارو مولکول پیمگدین را مستقیما یک بار از سر و یک بار از بدنه به هر یک از نانو ساختارها متصل کرده ایم. محاسبات در دو فاز گازی و مایع انجام شده است که نتیجه حاصله نشان داده که اتصال دارو به سر نانو تیوب باعث حلالیت بهتر دارو خواهد بود. پارامترهایی نظیر انرژی و زوایا و طول پیوند و ممان دو قطبی برای یافتن بهترین ساختار محاسبه شده است. برای دارو سری پایه G21-3 ممان دو قطبی صفر و برای سری پایه G31-6 ممان دو قطبی 15/ 4 دبای به دست آمده پس ساختار دارو با وجود 4 نیتروژن تاکیدی بر آن است که سری پایه G31-6 مناسب تراست. بررسی انرژی جذب نیز نشان می دهد که در مورد سری پایه G31-6 مقادیر انرژی منفی تر است و هم چنین بررسی طول پیوند نشان می دهد که برای اتصال به دارو تنها بستر نانو لوله (6/ 0) با طول 8 آنگستروم در فاز مایع مناسب است. البته بستر نانو کربن به دلیل دارا بودن BN منفی تر مسلما بستر مناسب تری است.