نام پژوهشگر: محمدرضا کلایی

سنتز نانوذرات اکسید نیکل به روش همرسوبی/کلسیناسیون و تاثیر نوع ترکیب پیش ماده بر مشخصه های ساختاری آن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه مواد و انرژی - پژوهشکده نیمه هادیها 1390
  محمدرضا کلایی   محمدعلی مشکوه

در این پروژه، با استفاده از روش رسوب گذاری مستقیم و رسوب گذاری از کمپلکس، ابتدا سه پیش ماده هیدروکسیدی، کربناتی و اگزالاتی نیکل، تهیه شد. در ادامه با فرایند کلسیناسیون پیش ماده ها، اکسید نیکل نهایی بدست آمد و تاثیر عوامل موثری چون غلظت رسوب دهنده، دمای واکنش، ph محلول، نوع حلال، نحوه افزودن رسوب دهنده، فعال ساز سطحی و دمای کلسیناسیون بر ساختار و بافت ذرات تهیه شده، بررسی شد. نمونه های تولید شده با استفاده از روش های آنالیزی مانند xrd، ft-ir، icp، fesem، tem، bet و tg-dta مورد آنالیز و شناسایی قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان داد، اندازه ذرات بدست آمده در تمامی پودرهای تولید شده، کوچکتر از 50 نانومتر می باشد. با افزایش غلظت رسوب دهنده در هر سه روش رسوب گذاری، اندازه کریستالیت پودر اکسید نیکل نهایی کاهش یافت. در مورد پیش ماده های هیدروکسیدی و اگزالاتی، حلال آلی نقش فعال ساز سطحی داشت و موجب کاهش آگلومراسیون شد. در پیش ماده هیدروکسید نیکل، از رسوب گذاری مستقیم، ذرات کروی بدست آمد درحالی که از روش شکستن کمپلکس، ذرات پولکی شکل تهیه شد و با انتخاب دمای کلسیناسیون مناسب، ذرات پولکی به گرانول تبدیل شد. افزایش دمای واکنش، در سه پیش ماده موجب افزایش بلورینگی شد. در پیش ماده اگزالاتی، در شرایط غلظت بالای اسید اگزالیک و انجام واکنش در بستر اسید اگزالیک، موجب تولید نیکل فلزی به همراه اکسید نیکل شد. با استفاده از حلال آلی در پیش ماده اگزالاتی، ذرات کروی شکل شده و توزیع یکدستی پیدا کردند. افزایش دمای عملیات حرارتی در هر سه پیش ماده موجب بهبود بلورینگی نانوذرات اکسید نیکل شد. کمترین اندازه ذرات اکسید نیکل و ضریب آگلومراسیون پایین، مربوط به استفاده از پیش ماده هیدروکسیدی و روش رسوب گذاری از کمپلکس است. عملیات حرارتی پایین و عدم استفاده از فعال سازهای سطحی و استفاده از آب، تولید اکسید نیکل از این روش را برای تولید صنعتی مقرون به صرفه می سازد.

تحلیل تجربی رفتار ضربه ای نانوکامپوزیت های سه تایی پلی پروپیلن/لاستیک ضایعاتی/نانو کربنات کلسیم
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی مکانیک 1391
  مهدی رحمانی   غلامحسن پایگانه

تأثیر حضور همزمان پودر تایر فرسوده خودرو (wgrt) و نانوذرات کربنات کلسیم (caco3) و تغییرات درصد وزنی آنها بر روی خواص مکانیکی پلی پروپیلن (pp) بررسی گردید. به منظور پراکندگی بهتر نانوذرات کربنات کلسیم در ماتریس پلی پروپیلن، نانوذرات اولیه با یک تک لایه از اسید استئاریک روکش شدند؛ همچنین از سازگارکننده "پلی پروپیلن گرافت شده با انیدرید مالئیک" (pp-g-ma) به منظور افزایش سازگاری پودر تایر فرسوده خودرو با ماتریس پلی پروپیلن استفاده شد. تمامی ترکیب ها و حتی حالت های خالص مواد در یک اکسترودر دوپیچه همسوگرد مخلوط شدند و سپس به کمک دستگاه قالب ریزی تزریقی به صورت نمونه های کشش و ضربه استاندارد درآمدند. خواص مکانیکی از قبیل استحکام ضربه آیزود شیاردار، مدول یانگ، ازدیاد طول در شکست، تنش تسلیم و استحکام کششی تمامی حالت های خالص مواد و همچنین ترکیب های آنها به صورت تجربی بررسی گردیدند. روش طراحی مخلوط و نرم افزار minitab16 به منظور طراحی آزمایش ها و تحلیل آماری و بهینه سازی خواص مکانیکی ترکیب ها استفاده شد و ترکیب با هردوی استحکام ضربه و مدول یانگ ماکزیمم با این شیوه تعیین گردید. مدل های آماری و معادلات رگرسیون ارائه شده توسط روش طراحی مخلوط انطباق خوبی با داده های آزمایشگاهی داشت و به خوبی روند تغییرات خواص مکانیکی ترکیب ها را گزارش داده اند. ساختارشناسی ترکیب ها به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (fesem) انجام شد. تصاویر fesem پراکندگی بهتر نانوذرات کربنات کلسیم روکش شده با تک لایه از اسید استئاریک را تأیید می کرد. تمامی ترکیب های شامل نانوذرات کربنات کلسیم تک لایه روکش شده با اسید استئاریک خواص مکانیکی بهتری در مقایسه با حالت بدون روکش از خود نشان دادند که این بهبود به پراکندگی بهتر نانوذرات کربنات کلسیم در ماتریس پلی پروپیلن در حالت روکش شده منسوب می شود. در ترکیب های شامل سازگارکننده pp-g-ma مشاهده شد که میزان 5 درصد وزنی از این ماده منجر به ظهور خواص مکانیکی بهتر ترکیب ها می شود که به ایجاد پیوندهای مناسب بین پودر تایر فرسوده خودرو و ماتریس در این درصد وزنی سازگارکننده منسوب می شود. همچنین سازگارکننده pp-g-ma تأثیر مطلوبی بر پراکندگی بهتر نانوذرات کربنات کلسیم در ماتریس پلی پروپیلن داشت. آنالیز توزین حرارتی (tga) به منظور تعیین میزان دقیق روکش اسید استئاریک بر روی نانوذرات کربنات کلسیم و همچنین تعیین درصد وزنی ترکیبات موجود در ساختار پودر تایر فرسوده خودرو استفاده شد؛ همچنین آنالیز طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز گرماکافت (pyrolysis-ftir) به منظور تعیین نوع ترکیبات موجود در ساختار پودر تایر فرسوده خودرو استفاده شد که نتایج حاصل از این آنالیز انطباق خوبی با نتایج حاصل از آنالیز tga مربوط به پودر تایر داشت.

شبیه سازی دو راکتور سری بستر سیال فاز گازی تولید پلی اتیلن های دوستدار محیط زیست از نوعhdpe در حالت پایا
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده فنی 1392
  مهدی مزیدی   محمدرضا کلایی

در این تحقیق برای اولین بار مدل کامل فرآیند تولید پلی اتیلن سنگین (hdpe) در دو راکتور سری بستر سیال فاز گازی و نیز سایر بخش های فرآیند توسط نرم افزار polymer plus aspen در حالت پایدار شبیه سازی شده است. هر دو راکتور بستر سیال به صورت راکتور های تانکی همزن دار پیوسته (cstr) سری که متشکل از دو فاز پلیمری و گازی می باشند فرض شده اند برای جریان های پلیمری از معادله حالت poly-srkو برای جریان های غیر پلیمری از معادله حالت nrtl-rk استفاده شده است . درهمین راستا یک مدل سینتیکی دینامیکی بر مبنای وجود دونوع سایت فعال دریک کاتالیزور ناهمگن زیگلر- ناتا برای تولید hdpe درهر دوراکتور سری به کارگرفته شده این مدل سینتیکی برگرفته از مدل سینتیکی دینامیکی ارائه شده توسط مک آلی (mcauley) و همکارانش بوده وبا بهره گیری از آن، شبیه ساز قادر به پیش بینی خواص مهم hdpe همچون شاخص جریان مذاب (mfi)دانسیته (?) شاخص توزیع پلیمر (pdi) متوسط وزن مولکولی عددی و وزنی (mw, mn) وکسر مولی کوپلیمر (sfrac) می باشد. از طرفی این شبیه ساز درمحدوده وسیعی از تغییرات پارامترهای ورودی به دو راکتور قابلیت استفاده را داشته وبه خوبی خواص کاربردی را پیش گویی می کند همچنین نتایج حاصل از شبیه ساز با داده های تجربی واحد صنعتی مربوطه مقایسه شدند که حاکی از عملکرد بسیار خوب و دقیق شبیه ساز بود .

پلیمریزاسیون بین سطحی سدیم تتراسولفید و مونومرهایی بر پایه ضایعات واحدهای مونومر وینیل کلراید
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1388
  محمدرضا کلایی   محمدحسین نوید فامیلی

چکیده ندارد.