امروزه در مورد ترمودینامیک محلولهای حاوی الکترولیت و اسیدآمینه در محیطهای آبی و ناآبی مطالعات وسیعی صورت گرفته است. ولی اندازه گیری فعالیت حلال در ناحیه وسیعی از غلظت اسیدآمینه و نمک و مخلوط آنها در دماهای مختلف کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. در این کار پژوهشی با توجه به اهمیت یون های اگزالات در فرایندهای شیمیایی و بیوشیمیایی فعالیت حلال در سیستم آبی سه تائی l-آلانین با نمک پتاسیم اگزالات و نمک دوتائی تشکیل دهنده آن در دماهای مختلف و در محدوده غلظتی گسترده با استفاده از روش ایزوپیستیک اندازه گیری میشود.در این روش فعالیت حلال را از طریق برابری پتانسیلهای شیمیایی در سیستم مورد مطالعه بدست می آوریم. به منظور برازش داده های تجربی (فشار اسمزی محاسبه شده از فعالیت) از مدلهای پیتزر و پیتزر اصلاح شده استفاده شد و معلوم گردید که کارایی دو مدل تقریباًًً یکسان می باشد. بررسی خواص حجمی محلولها در طراحی فرآیندهای شیمیایی از اهمیت خاصی برخوردار است. بنابراین مطالعه خواص حجمی محلولها بخش مهمی از مطالعات ترمودینامیک را تشکیل میدهد. لذا در این کار پژوهشی خواص حجمی از جمله حجم مولی ظاهری، حجم مولی ظاهری در رقت بینهایت، تراکم پذیری و تراکم پذیری مولی ظاهری سیستم آبی سه تائی l-آلانین با نمک پتاسیم اگزالات و سیستم دوتائی نمک پتاسیم اگزالات در دماهای مختلف و در محدوده غلظتی گسترده که از اندازه گیری های دانسیته و سرعت صوت حاصل میشود بررسی می گردد. برای سیستمهای مذکور مقادیر حجمهای مولی، اطلاعاتی را در مورد برهمکنش حل شونده- حلال و تأثیر دما بر روی این سیستمها ارائه میدهد. مقادیر منفی تراکم پذیری مولی ظاهری دلالت بر این دارد که تراکم پذیری لایه هیدراسیون اطراف یونها از مولکولهای آب توده محلول کمتر میباشد. مقایسه مقادیر تراکم پذیری سیستم آبی سه تائی l-آلانین با نمک پتاسیم اگزالات و سیستم دوتائی تشکیل دهنده آن (نمک + آب) نشان می دهد در هر دما و در یک غلظت ثابت تراکم پذیری سیستم آبی سه تائی کمتر از سیستم دوتائی میباشد.در قسمت دیگر پروژه خواص فیزیکوشیمیایی دیگری همچون ویسکوزیته محلولهای فوق الذکر اندازه گیری شده است. داده های ویسکوزیته در نواحی رقیق و کل ناحیه غلظتی برازش شده اند و نتایج بدست آمده در مورد پیش بینی ساختار نمک با آنچه که از مطالعات حجم سنجی و سرعت صوت بدست می آید مطابقت دارد. همچنین کارآئی یک معادله نیمه تجربی پیش بینی نتایج فعالیت و دانسیته و سرعت صوت در سیستمهای سه تائی (اسیدآمینه- نمک - آب) مورد ارزیابی قرار گرفت که کارآرایی بسیار خوبی را نشان میدهد.

پساب اغلب واحدهای رنگرزی و نساجی حاوی مقادیر قابل توجهی از ترکیبات آلی و سمی هستند. رودامین b که یکی از رنگهای سنتزی مورد استفاده در صنایع نساجی و چرم است بوسیله فرایندهای اکسایش پیشرفته همچون تخریب فوتوکاتالیزوری، شیمیایی و التراسونیکی قابل تجزیه می باشد. در این کار پژوهشی تخریب رودامین b در حضور (آب اکسیژنه)، (آب اکسیژنه + اکسید روی + التراسوند) مورد بررسی قرار گرفته است. از بررسی واکنش تخریب رودامین b در غلظتهای متفاوت آب اکسیژنه و اکسید روی، درجه واکنش نسبت به هرکدام از واکنش دهنده ها تعیین شده است. در قسمت اول این کار پژوهشی تخریب شیمیایی رودامین b در حضور آب اکسیژنه در phهای 5، 7، 9 و 11 بررسی شده است که معادله سرعت بدست آمده بصورت زیر است. r=k[h_2 o_2 ]^0.62 [rb]_0^1.1 از بررسی وابستگی دمایی سرعت تخریب، انرژی فعالسازی فرآیند تخریب رودامین b در ph های 5، 7، 9 و 11 بترتیب 98/91، 28/98، 68/60 و 38/57 کیلوژول بر مول بدست آمده اند. در قسمت بعدی پایان نامه تخریب التراسونیکی رودامین b در حضور آب اکسیژنه و اکسید روی در ph-های 3، 5، 7، 9 و 11 بررسی شده است. که معادله سرعت بدست آمده بصورت زیر است. r=k[h_2 o_2 ]^0.59 [zno]^0.15 [rb]_0^1.3 همچنین تخریب التراسونیکی رودامین b در حضور آب اکسیژنه و اکسید روی در توانهای متفاوت 160 الی 400 وات بررسی شده است. بررسی نتایج نشان می دهد که هرچه شدت امواج التراسوند بیشتر باشد، سرعت تخریب نیز افزایش می یابد زیرا با افزایش توان التراسوند فرآیند حفره سازی و انهدام حبابها با شدت بیشتری صورت می گیرد ودر نتیجه رادیکالهای oh• که عامل اصلی تخریب هستند به راحتی تامین می شوند

وقتی یک پلیمر در داخل یک حلالی حل می شود مولکولهای پلیمر یک پیچه کروی تشکیل می دهند. در محلولهای رقیق هرکدام از این پیچه های کروی شامل یک مولکول پلیمر و مقادیر زیادی مولکولهای حلال است. حجم هیدرودینامیکی این پیچه ها وابسته به جرم مولکولی پلیمر و برهمکنش پلیمر با حلال است. زمانی که برهمکنش ترمودینامیکی مطلوب باشد منجر به افزایش حجم هیدرودینامیکی می شود و زمانی که برهمکنش ترمودینامیکی نامطلوب باشد منجر به کاهش حجم هیدرودینامیکی می شود. برهمکنش ترمودینامیکی حلال- پلیمر به ساختار مولکول پلیمر، ساختار مولکول حلال، غلظت پلیمر، نوع حلال و دمای محلول بستگی دارد. در این پایاننامه ویسکوزیته های ذاتی مخلوطهای پلی اتیلن گلیکول در ترکیب حلالهای آب خالص - 1- پروپانول، آب خالص - استون با کسر حجمی 1- پروپانول و استون 05/0, 0/10, 0/15, 0/20 در دماهای 1/283 الی 1/313 کلوین برای بررسی اثر دما و ترکیب حلال اندازه گیری شده است. فاکتور انبساط زنجیر پلیمر با استفاده از داده های ویسکوزیته ذاتی محاسبه شد. پارامترهای ترمودینامیکی محلول پلیمر ( پارامتر آنتروپی رقت ، پارامتر گرمای رقت ، دمای تتا ، پارامتر برهم کنش پلیمر- حلال و ضریب دوم ویریال اسمزی ) با وابستگی دمایی فاکتور انبساط زنجیر پلیمر ، ارزیابی شدند. پارامترهای ترمودینامیکی نشان می دهند که با افزایش دما، مخلوطهای آب- 1-پروپانول و آب- استون به حلالهای ضعیفتری برای peg تبدیل می شوند.همچنین پارامترهای ترمودینامیکی نشان می دهند که با افزایش کسر حجمی حلال، مخلوطهای آب- 1-پروپانول و آب- استون به حلالهای ضعیفتری برای peg تبدیل می شوند. این رفتار ناشی از اثر دما و ترکیب حلال در برهمکنشهای سیگمنت-سیگمنت و حلال- سیگمنت می باشند که برهمکنش سیگمنت- سیگمنت نسبت به حلال- سیگمنت مطلوب می باشد.

داده های تعادل مایع- مایع و مایع- جامد سیستم های pegdme2000 + k3po4 + h2o و pegdme2000 + k2hpo4 + h2o در دماهای 25، 30، 35 و ?c 45 به دست آمد. پارامترهای یک معادله غیر خطی جدید و معادله مرچاک به صورت یک تابع خطی از دما به فرم (t - t0) k تغییر داده شد و داده های باینودال با معادله حاصل برازش شد. علاوه براین، از پارامترهای حاصل برای پیش بینی داده های باینودال در دمایی که هیچ سهمی در به دست آوردن پارامترها نداشت استفاده شد. به این نتیجه رسیدیم که معادله غیر خطی جدید نتایج بهتری را در برازش و پیش بینی داده های باینودال ارائه می دهد. همچنین معادله سستسچینو، معادلات اتمر توبیاس و بنکرافت، معادله اسموتیک ویریال، مدل nrtl توسعه یافته و مدل nrtl اصلاح شده برای برازش و پیش بینی داده های خطوط ارتباطی به کار گرفته شدند. نتایج نشان می دهد که تمام معادلات از کارایی مناسبی برخوردار هستند. به خصوص معادله وابسته به دمای ستسچینو که تنها با دو پارامتر توانسته است داده های خطوط ارتباطی را برازش نماید. همچنین نتایج نشان داد که توانایی معادله ستسچینو (تنها با دو پارامتر آزاد) در پیش بینی داده های خطوط ارتباطی در محدوده دمایی 25 تا ?c 45 بسیار بهتر از سایر معادلات به کار گرفته شده است. به علاوه انرژی آزاد نقطه ابری شدن برای سیستم های مورد مطالعه در این پروژه و برخی کارهای قبلی انجام گرفته بر روی پلیمر pegdme2000 محاسبه شد. داده های حاصل نشان می دهد که افزایش آنتروپی نیروی پیش برنده تشکیل سیستم دو فازی آبی در موارد مطالعه شده می باشد. همچنین انرژی آزاد جدایی فازها برای نشان دادن قدرت نمک زدایی نمک های با آنیون های متفاوت مورد استفاده قرار گرفت. به این نتیجه رسیدیم که نتایج در تطابق با نتایج گزارش شده قبلی است و نشان می دهد که نمک زدایی بهتر پلیمر pegdme2000زمانی مشاهده می شود که کاتیون ها و آنیون های نمک تشکیل دهنده دارای مقادیر انرژی آزاد آبپوشی منفی تر باشند. علاوه براین نمودار فاز کامل سیستم های مورد مطالعه در دماهای 15/298، 15/303 و k 15/318 به دست آمده و رفتار تعادل مایع- جامد سیستم های pegdme + salt + water مورد مطالعه، بر اساس میزان انحلال پذیری نمک بحث شد. به این نتیجه رسیده ایم که در مورد نمک های سدیم که دارای انحلال پذیری معمولی هستند، پلیمر باعث استخراج نمک از محلول می گردد. این در حالی است که در مورد نمک های پتاسیم (k3po4 و k2hpo4 ) که دارای انحلال پذیری بالایی هستند نمک موجب استخراج پلیمر از محلول می گردد.

در کار پژوهشی حاضر، نانو ساختارهای منگنزدیوکسید به طریق الکتروشیمیایی به روشهای مختلف از قبیل گالوانواستاتیک، پتانسیواستاتیک، ولتامتری چرخه ای ، ولتامتری خطی و نیز ترکیبی از روشهای ولتامتری چرخه ای با روشهای گالوانواستات یا پتانسیواستات سنتز شدند. تاثیر هر یک از این روشها بر ساختار بلوری، مورفولوژیکی و نیز رفتار الکتروشیمیایی منگنزدیوکسید سنتز شده، با استفاده از تکنیکهای xrd، sem و نیز تستهای ولتامتری چرخه ای و امپدانس الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفت.نمونه های سنتز شده به روش گالوانواستاتیک (با دانسیته جریان ma/cm24) دارای بیشترین میزان ترک سطحی می باشند که به دلیل حبس شدن میزان زیادی بخار آب و اکسیژن در آن در حین عمل ترسیب می باشد. همین امر باعث ضعف ساختار بلوری آن شده و در نتیجه این نمونه دارای عملکرد بسیار ضعیف الکتروشیمیایی در محیط پتاسیم هیدروکسید، در نتیجه واپاشی ساختاری در حین فرایندهای شارژ و دشارژ می باشد. در سنتز به روش پتانسیواستات، ولتاژ مناسب برای ترسیب با توجه به تستهی الکتروشیمیایی و نیز تصاویر sem، 650 میلی ولت نسبت به الکترود رفرانس mse می باشد. نمونه های سنتز شده در این ولتاژ دارای مورفولوژی بهتر (قطر کمتر و طول بیشتر برای نانورد و در نتیجه مساحت سطحی بالاتر) می باشند. این نمونه دارای ظرفیت فارادایی بیشتر و رفتار ابرخازنی و نیز عملکرد الکتروشیمیایی بهتر به عنوان ماده الکترودی باتری قلیایی می باشد. در سنتز به روش ولتامتری چرخه ای، محدوده ولتاژ عامل تعیین کننده در مورفولوژی و ساختار بلوری نمونه می باشد. سنتز در محدوده ولتاژ کمتر (350-0) میلی ولت منجر به تشکیل نانوردهایی با طول بیشتر و سطوح صافتر با قطری تقریبا برابر با نمونه سنتز شده در محدوده (650-0) میلی ولت نسبت به الکترود رفرانس mse می گردد. همچنین سنتز در محدوده کمتر باعث کمتر شدن درجه بلوری نمونه و آمورف شدن هر چه بیشتر آن می گردد. سنتز در محدوده ولتاژ کمتر سبب ایجاد نمونه هایی با ظرفیت فارادایی بیشتر و رفتار ابر خازنی بهتر نسبت به نمونه های سنتز شده در محدوده ولتاژ بیشتر می گردد. ولی این نمونه ها دارای عملکرد الکتروشیمیایی ضعیف به عنوان ماده الکترودی باتری آلکالاین می باشند که احتمالا به دلیل ضعف هر چه بیشتر ساختار بلوری آنها می باشد. ولتامتری خطی سبب ایجاد ساختارهای منگنزدیوکسید با کمترین درجه بلوری در میان سایر روشهای سنتز گردید. تاثیر محدوده ولتاژ ترسیب در ولتامتری خطی همانند ولتامتری چرخه ای البته با شدت بیشتر مشاهده می گردد. سنتز در محدوده ولتاژ (350-0) میلی ولت نسبت به الکترود رفرانس mse باعث ایجاد نانوردهایی با بیشترین طول و کمترین قطر در بین سایر روشهای سنتز گردید. روش سنتز ترکیبی باعث ایجاد مورفولوژی متفاوت نسبت به روشهای سنتز مجزا گردید. در روش ترکیبی ولتامتری چرخه ای- پتانسیواستات آغاز ترسیب با روش پتانسیواستات باعث ایجاد مورفولوژی بهتر شده و در نتیجه سبب بهبود نسبی عملکرد الکتروشیمیایی می گردد. در مقایسه دو روش ترکیبی ولتامتری چرخه ای- پتانسیواستات و ولتامتری چرخه ای- گالوانواستات، روش اول باعث رفتار ابرخازنی بهتر و روش دوم باعث رفتار الکتروشیمیایی بهتر به عنوان ماده الکترودی باتری آلکالاین شد

برای این منظور خواص فیزیکی مانند دانسیته، سرعت صوت، ضرایب اسمزی، فعالیت و ویسکوزیته محلولهای مذکور در دماهای مختلف و در محدوده غلظتی گسترده اندازه گیری شده اند. بررسی خواص حجمی محلولها در طراحی فرآیندهای شیمیایی از اهمیت خاصی برخوردار است. بنابراین مطالعه خواص حجمی محلولها بخش مهمی از مطالعات ترمودینامیک را تشکیل می دهد. با استفاده از داده های دانسیته و سرعت صوت، حجم مولی ظاهری و تراکم پذیری مولی ظاهری سیستمهای آبی دوتایی مایع یونی و سیستم های سه تایی مایع یونی با نمک محاسبه شده اند. وابستگی غلظتی این کمیتها در ناحیه رقیق با معادله ردلیش – مایر مدلسازی شده و مقادیر حجم مولی ظاهری و تراکم پذیری مولی ظاهری در رقت بی نهایت تعیین گردیده اند. برای سیستمهای مذکور مقادیر حجمهای مولی ظاهری در رقت بی نهایت اطلاعاتی را در مورد برهمکنش حل شونده- حلال ارائه می دهد. داده های حجم مولی ظاهری و تراکم پذیری مولی ظاهری برای سیستم های دوتایی آبی مایع یونی در کل ناحیه غلظتی با استفاده از مدل پیتزر برازش شده اند و مقادیر انحراف استاندارد حاکی از کارایی خوب این مدل در برازش داده های تجربی مایعات یونی می باشد. در ادامه، داده های ویسکوزیته در نواحی رقیق و کل ناحیه غلظتی برازش شده اند. از برازش داده های ویسکوزیته در ناحیه رقیق با مدل جونز- دل، ضریب b جونز - دل بدست می آید که نشان دهنده برهم کنشهای یون- حلال می باشد و اطلاعاتی در مورد ساختارسازی و یا ساختار شکن بودن مایعات یونی در آب و در محلواهای آبی الکترولیتها می دهد. نتایج بدست آمده در این قسمت با نتایج حاصل از مطالعات حجم سنجی تأیید می شود. داده های ضرایب اسمزی و فعالیت برای سیستم های آبی دوتایی و سه تایی مذکور با استفاده از روش ایزوپیستیک محاسبه شده اند. از روی داده های فعالیت، فشاربخار و ضرایب فعالیت نیز محاسبه شده است. داده های ضریب اسمزی سیستم های دوتایی بطور موفقیت آمیزی با مدل پیتزر و مدل پیتزر اصلاح شده برازش شده اند. در مورد سیستم های سه تایی برای برازش داده های ضریب اسمزی از مدل الکترولیت خنثی اسکچرد استفاده شده است که این مدل کارایی بسیار خوبی در برازش داده های ضریب اسمزی سیستم های مورد مطالعه دارد. همچنین ضرایب فعالیت مایع یونی و نمکهای مورد مطالعه در سیستمهای سه تایی با استفاده از روش اسکچرد محاسبه شده است.

پلی آروماتیک هیدروکربنها دسته ای از ترکیبات مقاوم در محیط بوده واز لحاظ آلایندگی محیط زیست قابل توجه میباشند.باتوجه به خصوصیات جهش ژنی و سرطانزایی حذف و یا کاهش این ترکیبات از محیط زیست ضروری میباشد. تخریب بیولوژیکی ، یک روش موثری است که میکروارگا نیسمها را جهت حذف آلاینده های پلی آروماتیک هیدروکربنها بکار میگیرد و موفقیت آن بستگی به سینتیکهای تخریب بیولوژیکی و ایجاد شرایط بهینه برای مخربهای پلی آروماتیک هیدروکربنها دارد. در این پایان نامه، نفتالین بعنوان نمونه ای از پلی اروماتیک هیدروکربنها انتخاب شده و تاثیر فاکتورهای دما مواد مغذی و ph درسینتیک تخریب میکروبی نفتالن بررسی شده است که برای این منظور با استفاده از یک مدل سینتیکی که بر اساس داده های کروماتوگرافی گازی-جرمی است برخی پارامترهای سینتیکی از قبیل مرتبه واکنش ، ثابت سرعت واکنش وهمچنین بااستفاده از رابطه آرنیوس انرژی فعالسازی واکنش محاسبه شده است.

در این پایان نامه دگراداسیون محلول های پلی اکریلیک اسید در حلال های اسیدی و خنثی در دما و توان های مختلف بررسی شده است. برای مطالعه سینتیکی چندین مدل مورد استفاده قرار گرفت و ثابت های سرعت بر اساس داده های ترمودینامیکی توجیه شدند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که با افزایش دما، کاهش غلظت هیدروکلریک اسید و کاهش توان سرعت دگراداسیون کاهش یافته و جرم مولکولی حدی افزایش می یابد. با افزایش دما، فشار بخار حلال افزایش یافته و وارد حباب های تشکیل شده در داخل محلول می شوند و انهدام حباب ها را ملایم تر می کنند در نتیجه سرعت دگراداسیون کاهش می یابد. همچنین با افزایش دما ویسکوزیته کاهش یافته که باعث افزایش سرعت دگراداسیون می شود. ولی نتایج نشان می دهند که اثر فشار بخار بر ویسکوزیته برتری دارد. در این پایان نامه اثر غلظت هیدروکلریک اسید و دما بر روی ویسکوزیته ذاتی بررسی شده است و نتایج این بررسی نشان می دهند ویسکوزیته ذاتی با افزایش غلظت اسید برای محلول-های پلیمری کاهش می یابدو با افزایش دما ویسکوزیته ذاتی افزایش می یابد.

در این کار پژوهشی تخریب آبی متیلن در حضور (آب اکسیژنه + التراسونیک) و (آب اکسیژنه + نانو ذرات اکسید روی + التراسونیک) مورد بررسی قرار گرفته است. از بررسی واکنش تخریب آبی متیلن در غلظتهای متفاوت آب اکسیژنه و نانو ذرات اکسید روی، درجه واکنش نسبت به هر یک از این واکنش دهنده ها تعیین شده است. در قسمت اول تخریب التراسونیکی آبی متیلن در حضور آب اکسیژنه در 11 و9 ،5= ph بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که فرآیند تخریب در 9 = ph سرعت بالاتری دارد. تخریب التراسونیکی آبی متیلن در غلضت های متفاوت از آب اکسیژنه بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که بالاترین سرعت تخریب در غلضت 02/0 مول بر لیتر به دست می آید. تخریب التراسونیکی آبی متیلن در حضور آب اکسیژنه در توانهای متفاوت 1690 الی 400 وات بررسی شده است. بررسی نتایج نشان می دهد که هرچه توان امواج التراسونیک بیشتر باشد، سرعت تخریب نیز افزایش می یابد. در مرحله دیگر نانو ذرات اکسید روی با استفاده از روش سونو شیمی در اندازه های متفاوت سنتز شده است. در ادامه، فرآیند تخریب التراسونیکی در 9 ph = در حضور آب اکسیژنه با غلظت اولیه 02/0 مول بر لیتر و در حضور نانو ذرات اکسید روی و همچنین از یک نمونه تجاری از نانو ذرات اکسید روی و نمونه بالک اکسید روی بررسی شده است. فرآیند تخریب در حضور نانو ذرات اکسید روی با غلظت های مختلف 1/0، 2/0، 3/0، 4/0 و 5/0 گرم بر لیتر انجام شده است. تخریب التراسونیکی آبی متیلن در حضور آب اکسیژنه و اکسید روی (بالک) در 9 ph = بررسی شده است که معادله سرعت به دست آمده به صورت زیر است: r = 0.0295[zno]0.118 [mb] 1 تخریب التراسونیکی آبی متیلن در حضور آب اکسیژنه و نانوذرات با نانوذرات تجاری در 9 ph = بررسی شده است که معادله سرعت به دست آمده به صورت زیر است: r = 0.0273 [zno]0.14 [mb] 1 تخریب التراسونیکی آبی متیلن در حضور آب اکسیژنه و نانوذرات با اندازه 70 نانومتر در 9 ph = بررسی شده است که معادله سرعت به دست آمده به صورت زیر است: r = 0.059[zno]0.169 [mb] 1 تخریب التراسونیکی آبی متیلن در حضور آب اکسیژنه و نانوذرات با اندازه 37 نانومتر در 9 ph = بررسی شده است که معادله سرعت به دست آمده به صورت زیر است: r = 0.0728[zno]0.2 [mb] 1 سرعت تخریب التراسونیکی در حضور نانو ذرات سنتز شده بیشتر از سرعت تخریب با نمونه های دیگر است. همچنین مشاهده می شود که با کاهش اندازه نانو ذرات سرعت فرآیند تخریب التراسونیکی آبی متیلن افزایش می یابد.

سیستم های دو فازی آبی سیستم های متشکل از محلول های آبی دو پلیمر یا یک پلیمر و یک نمک (معدنی یا آلی) می باشد، که پس از اختلاط به دو فاز آبی امتزاج ناپذیر تفکیک می شود. در این سیستم ها هر فاز عمدتا دارای 85 تا %90 آب است و محیطی بسیار مناسب برای جداسازی و تخلیص مواد بیولژیکی از قبیل آنزیم ها، پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، همچنین اندامک های سلولی و تمام سلول ها ایجاد می کند. هنگامی که مخلوط پیچیده ای از بیومولکول ها به سیستم های دو فازی آبی افزوده می شود، بیومولکول ها به طور نابرابر بین دو فاز توزیع شده و جداسازی صورت می گیرد. در سال های اخیر محققین زیادی تحقیقات خود را بر روی داده های تعادل فاز سیستم های دو فازی آبی پلیمر+نمک متمرکز نموده اند. هر چند که سیستم های دو فازی آبی، (پلی اتیلن گلیکول) peg - نمک به طور گسترده ای مورد بررسی قرار گرفته اند. اما سیستم های باجرمهای مولکولی مختلف (600، 2000و4000) برای پلیمرهنوز بررسی نشد ه اند. بنابراین در این کار پژوهشی، داده های تعادل مایع- مایع و منحنی باینودال این سیستم ها رابرای پلیمرباجرمهای مولکولی 600 تا 20000 بدست آوردیم واثر دمارابرروی سیستم بررسی کردیم. برای برازش منحنی باینودال از مدل تجربی «مرچاک» بطور موفقیت آمیز استفاده شده است. برای برازش داده های خطوط ارتباطی پلیمر-نمک از « معادله تجربی اتمر توبیاس و معادله پتانسیل بن کرافت»،«مدل seteschenow»، « مدل nrtl» و «معادله اسمزی ویریال» استفاده شده است، و تطابق خوبی بین داده های تجربی و محاسباتی بدست آمده است.

در این تحقیق ابتدا تخریب کاراگینان با آنزیم آلفاآمیلاز بررسی شد و با استفاده از مدل های سینتیکی در شرایط مختلف، سرعت تخریب کاراگینان محاسبه گردید. سپس فیلم های کامپوزیتی کاراگینان/پلی وینیل الکل و کاراگینان/ پلی وینیل پیرولیدون تولید شد که در ساختار این فیلم ها از نانوذرات تیتانیوم دی اکسید استفاده شده بود و تخریب این فیلم ها با آنزیم آلفا آمیلاز در شرایط مختلف دمایی و درصدهای مختلف نانوذرات و آنزیم بررسی گردید و تاثیر مقادیر مختلف آن ها مشخص گردید. همچنین تاثیر امواج التراسونیک و تابش فرابنفش روی تخریب فیلم های کاراگینان مطالعه شد. میزان تخریب فیلم های نانوکامپوزیت با آزمون های میزان جذب آب، درصد کاهش وزن و تعیین قند کاهشی بررسی شد و تاثیر شرایط مختلف بر میزان سرعت تخریب بلندهای پلیمر بررسی شد. و همچنین برای مطالعه تغییرات ساختار پلیمر بعد از تخریب از طیف سنجی ft-ir ، پراش پرتو اشعه x ،میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) ، و اسپکتروسکوپی uv ارزیابی گردید. نتایج تخریب پلیمرها با آنزیم فوق نشان داد که با افزایش مقدارآنزیم میزان تخریب افزایش می-یابد. همچنین اثردما برروی مقدارتخریب نشان میدهد که میزان تخریب با دما نسبت مستقیم داشته وبا افزایش دما این مقدار افزایش می یابد. تخریب فیلم ها در حضور نانوذرات تیتانیوم دی اکسید بررسی شد و نتایج نشان داد که هرچه درصد نانوذرات افزایش یابد میزان تخریب کاهش می یابد

در این کار پژوهشی ضرایب اسمزی و فعالیت حلال محلولهای آبی پلیمرهای پلی اتیلن گلیکول دی متیل اتر 2000 ، پلی اتیلن گلیکول400 و پلی پروپیلن گلیکول400 در دماهای298/15، 308/15 و 318.15 کلوین اندازه گیری شده است. همچنین برای پلی اتیلن گلیکول دی متیل اتر 2000 خواص فوق در محلولهای آبی پلی اتیلن گلیکول 400 و پلی پروپیلن گلیکول 400 در دماهای مذکور اندازه گیری شده است. همچنین برای مخلوطهای دو تائی و سه تائی اشاره شده در بالا، دانسیته، سرعت صوت، و ویسکوز یته در دماهای 293.15، 298.15، 303.15، 308.15 و 313.15 کلوین اندازه گیری شده است. فعالیت حلال بدست آمده برای سیستم های دوتایی با مدلهای فلوری-هاگینز، فلوری-هاگینز اصلح شده و فلوری-هاگینز اصلاح شده با تبعیت دمائی بطور موفقیت آمیز برازش داده شده اند. با استفاده از پارامترهای دوتائی بدست آمده و با بکار بردن مدل فلوری-هاگینس اصلاح شده فعالیت حلال برای محلول های سه تایی پیش بینی شد. از مدلهای ترکیب موضعی از جمله ویلسون اصلح شده، وو- nrtl ، ویلسون- nrf ، nrtl بسط یافته، nrf بسط یافته و ویلسون بسط یافته برای برازش سیستمهای دوتائی و سه تائی استفاده نمودیم که بطور موفقیت آمیزی برازش شدند. برای بررسی خواص حجمی و خواص تراکم پذیری محلولهای پلیمری، حجم مولی مازاد و تراکم پذیری هم آنتروپی مولی مازاد برای سیستمهای دوتائی و سه تائی محاسبه و به طور موفقیت آمیزی با استفاده از مدلهای ترکیب موضعی از جمله ویلسون اصلاح شده، nrtl بسط یافته و ویلسون بسط یافته برازش شده اند. همچنین کمیت حجم ویژه ظاهری و حجم ویژه ظاهری در ناحیه رقیق محاسبه و برازش شده اند که این کمیتها اطلاعات با ارزشی را در مورد برهم کنشهای سیگمنت-حلال می دهند. در بررسی خواص تراکم پذیری محلولهای آبی پلیمرها تقاطع ایزوترمها دیده می شود که به تشکیل ساختارهای ویژه نسبت داده می شود. برای اولین بار در این کار پژوهشی مدل ویلسون اصلاح شده برای حجم مولی مازاد مخلوطهای چند جزئی و مدلهای ویلسون اصلاح شده، nrtl بسط یافته و ویلسون بسط یافته برای تراکم پذیری هم آنتروپی مولی مازاد مخلوطهای چند جزئی ارائه گردید. ویسکوزیته محلولهای دوتائی و سه تائی مورد مطالعه با مدلهای ایرینگ-ویلسون اصلح شده، ایرینگ- nrtl و ایرینگ-ویلسون برازش داده شده اند که مقادیر درصد انحراف نسبی متوسط مطلق بدست آمده نشان می دهد که این مدلها کارایی خوبی برای برازش داده های تجربی ویسکوزیته دارند. در اینکار پژوهشی برای اولین بار مدل ایرینگ-ویلسون اصلاح شده برای ویسکوزیته مخلوطهای چند جزئی ارائه گردید. همچنین محاسبات مربوط به انرژی گیبس مازاد اکتیواسیون و تغییرات ویسکوزیته محلولهای پلیمری، اطلاعات با ارزشی در مورد برهمکنشهای مختلف در محلولهای پلیمری بدست آمد.

داده های تعادلمایع- مایعسیستم هایpegdmen + na2c6h6o7+ h2o با جرم های ملکولی مختلف(2000،500،250) و pegdme2000 + naoh+ h2oدر دماهای 25، ، 35 و ?c 45بهدستآمد. پارامترهای یکمعادلهغیرخطی جدیدومعادلهمرچاکبهصورت یکتابعخطی ازدمابهفرم(t - t0) k تغییر داده شد داده های باینودال با معادلههای حاصل برازش شد. به این نتیجه رسیدیم که معادله تجربی غیر خطی نتایج بهتری را در برازش داده های باینودال ارائه می دهد. همچنین معادله سستسچینو، معادلات اتمر توبیاس و بنکرافت، معادله اسموتیک ویریال، مدل nrtl توسعه یافتهو مدل nrtlاصلاح شده،مدل wilson توسعه یافته و مدل wilson اصلاح شدهبرای برازش و پیش بینی داده های خطوط ارتباطی به کار گرفته شدند. نتایج نشان می دهد که برخی معادلات از کارایی مناسبی برخوردار هستند. به خصوص معادله وابسته به دمای ستسچینو که تنها با دو پارامتر توانسته است داده های خطوط ارتباطی را برازش نماید. همچنین نتایج نشان داد که توانایی معادله ستسچینو (تنها با دو پارامتر آزاد) در پیش بینی داده های خطوط ارتباطی در محدوده دمایی 25 تا ?c 45 بسیار بهتر از سایر معادلات به کار گرفته شده است. به علاوه انرژی آزاد cloud point برای سیستم های مورد مطالعه در این پروژه و برخیکارهای قبلی انجام گرفته بر روی پلیمر pegdme2000 محاسبه شد. داده های حاصل نشانمی دهد که افزایش آنتروپی نیروی پیش برنده تشکیل سیستم دو فازی آبی در موارد مطالعه شده می باشد. همچنین انرژی آزاد جدایی فازها برای نشان دادن قدرت نمک زدایی نمک های با آنیون های متفاوت مورد استفاده قرار گرفت. به این نتیجه رسیدیم که نتایج در تطابق با نتایج گزارش شده قبلی است و نشان می دهد که نمک زدایی بهتر پلیمرpegdme2000زمانی مشاهده می شود که کاتیون ها و آنیون های نمک تشکیل دهنده دارای مقادیر انرژی آزاد آبپوشی منفی تر باشند.

.به دلیل حضور بارهای الکتریکی پلی الکترولیت ها رفتار رئولوژیکی متفاوتی نسبت به پلیمرهای خنثی نشان می دهند به طوری که ویسکوزیته کاهیده پلی الکترولیت ها با کاهش غلظت برخلاف پلیمرهای خنثی بیشتر می شود زیرا نیروهای دافعه میان گروههای باردار سبب انبساط زنجیر می شود. از آنجا که در سالهای اخیر، از مایعات یونی در علم پلیمر به عنوان حلال سبز در فرآیندهای پلیمریزاسیون استفاده می شود، به همین دلیل خواص ویسکومتری پلی آکریلیک اسید را در حضور مایع یونی بررسی می کنیم. در این پایان¬نامه اثر مایع یونی1- هگزیل 3- متیل ایمیدازولیوم برماید و دما بر روی ویسکوزیته ذاتی پلی آکریلیک اسید بررسی شده است و نتایج این بررسی نشان می¬دهند ویسکوزیته ذاتی با افزایش دما برای محلول¬های پلیمری کاهش می¬یابد. همچنین نتایج این بررسی نشان می¬دهند ویسکوزیته ذاتی با افزایش غلظت محلول آبی مایع یونی برای محلول های پلیمری کاهش می¬یابد. برای بدست آوردن ویسکوزیته ذاتی پلی آکریلیک اسید از معادلاتی نظیر فوس، فدورس و ولف استفاده شده است وداده های ما سازگاری خوبی با معادله ولف نشان می دهند. همچنین از معادله ولف برای بدست آوردن انرژی فعالسازی جاری شدن پلی آکریلیک اسید در آب و محلول¬های آبی مایع یونی استفاده شده است و نتایج این بررسی نشان می دهند که انرژی فعالسازی جاری شدن پلی آکریلیک اسید با افزایش دما و غلظت محلول آبی 1- هگزیل 3- متیل ایمیدازولیوم برماید کاهش می یابد.

فلزات نانو متخلخل، نانو مواد جالبی هستند، که به خاطر دارابودن تخلخل های نانو، مساحت سطح ویژه بسیار بالایی دارند. ازین روخواص شیمیایی ، فیزیکی و مکانیکی منحصر به فردی خواهند داشت. هدف کلی این پروژه به کارگیری روشی ساده برای تهیه پوشش نانومتخلخلی از مس، در یک شرایط تکرار پذیر است. بدین منظور، آلیاژ برنج، به روش ترسیب الکتروشیمیایی، تهیه شده و در یک محیط اسیدی آلیاژزدایی شده است تا بستر نانومتخلخلی از مس بدست آید. درادامه، یک پوشش نانوکمپوزیتی پلی پیرول- نانوالماس (ppy-nd)، برروی بستر نانومتخلخل و غیر متخلخل (ساده) مس تهیه شده است؛ و در ادامه نانو ذرات sno2 به روش الکتروسنتز تولید و همزمان روی سطح نانو کمپوزیت توزیع شده است .

در کار پژوهشی حاضر ابتدا پوشش پلی پیرول بر روی بستر مس و فولاد به روش گالوانواستاتیک و ولتامتری چرخه ای با تابش التراسوند سنتز گردید. در ادامه نانوذرات دی اکسید مولیبدن با روش های الکتروشیمیایی مختلف شامل ترسیب پتانسیواستاتیک، گالوانواستاتیک و ولتامتری چرخه‏ای بر روی بستر پلی پیرول سنتز گردید. نتایج بدست آمده از تصاویر میکروسکوپ روبشی الکترونی (sem) نشان داد که پلی پیرول سنتز شده به روش گالوانواستاتیک بر روی فولاد از یکنواختی بیشتری نسبت به مس برخوردار است و تغییر روش سنتز پلی پیرول به ولتامتری چرخه ای مورفولوژی جدیدی نسبت به روش قبل ایجاد کرد. در ادامه به بررسی خواص الکتروکاتالیستی نانوذرات دی اکسید مولیبدن با استفاده از از روش‏های ولتامتری چرخه‏ای و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (eis) پرداخته شد. نتایج بدست آمده از این تکنیک ها نشان دادند که پوشش های پلیمری حاوی نانوذرات در محلول اسیدی متانول خواص الکتروکاتالیتیکی از خوبی از خود نشان می دهد. بیشترین خواص الکتروکاتالیستی مربوط به نانوذرات دی اکسید مولیبدن سنتز شده به روش پتانسیواستاتیک بر روی فولاد پوشش داده شده با پلی پیرول است و در ولتاموگرام مربوطه پیکی با دانسیته جریان ma/cm255 ظاهر شد. در ادامه با بررسی موفولوژی نانوذرات این نتیجه حاصل شد که نانوذراتی تهیه شده با این روش دارای توزیع یکنواخت اندازه و اندازه ذره کوچکتر (30-25 نانومتر) می باشد. طیف امپدانس الکتروشیمیایی جهت مطالعه بیشتر رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای تهیه شده استفاده گردید. داده های بدست آمده از eis موئد خواص الکتروکاتالیستی پوشش های حاوی نانوذره بود. حضور نانوذرات دی اکسید مولیبدن باعث کاهش مقاومت انتقال بار شده که این امر باعث تسهیل در سرعت انتقال بار در واکنش های الکترودی و افزایش خاصیت الکتروکاتالیستی پوشش های حاصل می شود.

مقالات چاپ شده در سال های اخیر، گزارش کرده اند که فرایند تخریب سونوفتوکاتالیتیک به واسطه حضور یک اثر سینرژیستیک میان سونولیز و فتوکاتالیز از نظر سینتیکی دارای مزیت های فراوانی است. علاوه بر این، مطالعات قبلی نشان می دهد که افزودن برخی مواد شیمیایی مانند یون های آهن یا نانوذرات، و یا ترکیب روش التراسونیک با تابش ماوراء بنفش، موجب تشدید عمل فرایند التراسونیک می شود. در این پایان نامه سینتیک تخریب التراسونیکی محلول آبی چیتوسان و تاثیر توان التراسوند، غلظت، حجم محلول واکنش و هم چنین تاثیر افزودن کاتالیزورهای فنتون و نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در حضور و عدم حضور نور ماوراء بنفش بر مقدار و سرعت واکنش تخریب بررسی شده است که برای این منظور با استفاده از یک مدل سینتیکی که بر اساس داده های ویسکومتری است برخی پارامترهای سینتیکی از قبیل درجه واکنش ، ثابت سرعت محاسبه شده است.و نیز جهت اثبات تخریب پلیمر در اثر فرایندهای تخریبی اعمال شده، علاوه از داده های ویسکومتری ، از طیف سنجی ft-ir، xrd و gpc نیز استفاده شده است.