اتانول یکی از فرآورده های مهم صنایع شیمیایی است. این ماده بسیار با ارزش با توجه به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی که دارد، دارای مصارف مهمی در سطح جهانی است که یکی از مهمترین کاربردهای آن به خصوص در حال حاضر استفاده به عنوان سوخت می باشد. بطور میانگین، 73 درصد تولید جهانی اتانول به عنوان سوخت مورد استفاده واقع می شود. تولید اتانول به عنوان یک سوخت تجدید پذیر همواره مورد توجه محققین بوده است. در واقع تولید اتانول (بیواتانول) از بیومس های مختلف، روشی برای کاهش مصرف نفت خام و آلودگی های محیطی ناشی از سوخت های فسیلی به شمار می رود. دایران یکی از بزرگترین تولید کنندگان خرما در جهان می باشد که متاسفانه سالانه حدود 25 درصد از خرمای تولیدی به ضایعات تبدیل می شود. همچنین سالانه نزدیک به 5/2 میلیون تن آب پنیر که مهمترین محصول جانبی صنایع لبنیات است، در کشور تولید می شود که استفاده صنعتی قابل توجهی از آن بعمل نمی آید و به عنوان یک منبع آلوده کننده وارد سیستم فاضلاب می گردد. هدف از تحقیق حاضر، تولید اتانول از ضایعات خرما و آب پنیر با استفاده از مخمر ساکارومیسس سرویزیه (مخمر نانوایی) به دلیل توانایی زیاد در تولید اتانول، می باشد. در این راستا سه عصاره با غلظت های 16، 18 و 20 درجه بریکس (˚brix) از خرما و همچنین دو نمونه آب پنیر تهیه گردید. از آنجا که مخمر ساکارومیسس سرویزیه قادر به تخمیر مستقیم لاکتوز موجود در آب پنیر نیست و برای رسیدن به هدف فوق، ابتدا یک نمونه آب پنیر به روش اسیدی و نمونه دیگر به روش آنزیمی هیدرولیز شدند. سپس مواد مغذی مورد نیاز عصاره های خرما و نمونه های آب پنیر اضافه و ph عصاره های خرما بین 5/4-3/4 و ph نمونه های آب پنیر بین 7/4-5/4 تنظیم شد. در ادامه مایه تلقیح به نسبت 10 درصد به هر یک از نمونه ها اضافه گردید و عمل تخمیر در دمای c˚29 ± 1 انجام گرفت. پس از جداسازی اتانول حاصل از تخمیر، راندمان فرآیند تولید اتانول برای عصاره های خرما به ترتیب برابر با 4/56، 5/61 و 1/63 درصد و برای نمونه های آب پنیر به ترتیب برابر با 9/60 و 2/54 درصد محاسبه شد. نتایج این تحقیق بیانگر آنست که ضایعات خرما و آب پنیر، سوبستراهای مناسبی برای تولید اتانول هستند. همچنین در بین عصاره های خرما، بهترین عصاره دارای درجه بریکس 20 می باشد و در مورد نمونه های آب پنیر نیز، از نمونه هایی که هیدرولیز اسیدی شدند، نتایج بهتری حاصل گردید.

در این تحقیق از یک روش هیبریدی تحت عنوانmicellar-enhanced ultrafiltration به منظور حذف zn2+ و pb2+ از پساب سنتزی به وسیله مدول غشائی حلزونی استفاده شده است. تاثیر پارامترهای عملیاتی مختلف بر کارائی جداسازی غشائی بررسی گردید. مشخص گردید، که فشار در عرض غشا بیشترین تاثیر را بر شار تراوه دارد و بر روی درصد دفع بی تاثیر است. علاوه بر این غلظت سدیم دودسیل سولفات (sds)، مخلوط sds-brj35 و ph محلول بیشترین تاثیر را بر درصد دفع دارند و به دلیل تشکیل لایه پلاریزاسیون غلظتی اثر منفی بر شار تراوه دارند. همچنین نتایج نشان داد، که شار تراوه و بازدهی جداسازی شدیداً به نسبت مولی لیگاند به یون فلزی وابسته است. سپس، به منظور تعیین فاکتورهای موثر بر روش meuf و اندازه گیری اثرات متقابل از روش کسر فاکتوریل استفاده گردید. نتایج نشان داد که سه فاکتور غلظت ماده فعال سطحی، ph محلول و نسبت مولی غلظت سورفکتانت به یون فلزی (s/m) بیشترین تاثیر را بر روی دو پاسخ شار تراوه و درصد دفع دارند. پس از این مرحله از روش سطح پاسخ به منظور تعیین شرایط بهینه برای رسیدن به حداکثر میزان شار و درصد دفع استفاده گردید. نتایج بیانگر این مطلب بود که در غلظت mm 2 از ماده فعال سطحی آنیونی، 57/6= ph و 82/9s/m= می توان به بالاترین میزان شار و درصد دفع دست یافت. بطور کلی، روش meuf با استفاده از غشای حلزونی درصد دفع مناسبی را برای هر دو فلز zn2+ و pb2+ در شرایط مختلف نشان داد. حداکثر درصد دفع برای zn2+ بالای 98% و برای pb2+بالای 99% بدست آمد.

پوست بنه (pistacia atlantica var mutica) جزو منابع طبیعی بوده و خواص آنتی اکسیدانی قابل توجهی دارد. به منظور مسایل زیست محیطی ناشی از مصرف حلال های آلی، در این تحقیق از روش استخراج جدید بر پایه آب مادون بحرانی استفاده گردید. برای بدست آوردن شرایط بهینه استخراج مواد زیست فعال پوست بنه رقم موتیکا با مادون بحرانی آب روش سطح-پاسخ با استفاده از طرح مرکب مرکزی محوری بکار برده شد. شرایط فرایند استخراج با روش مادون بحرانی آب شامل دما (°c200 -110)، مدت زمان فرایند (min 60-30) و نسبت اختلاط حلال (50-10) بودند. مقدار ترکیبات پلی فنلی، قدرت احیاکنندگی و میزان مهارکنندگی رادیکال آزاد dpph متغیرهای وابسته اندازه گیری شده بودند. شرایط بهینه استخراج برای بدست آوردن عصاره ای با حداکثر قدرت آنتی اکسیدانی دمای °c81/196، مدت زمان 57/52 دقیقه و نسبت اختلاط 61/1:43 (پوست بنه-آب) تعیین شد. تحت این شرایط میزان ترکیبات پلی فنلی، قدرت احیاکنندگی بر حسب 50ec و قدرت مهارکنندگی رادیکال آزاد dpph بر حسب 50 ec به ترتیب برابر با 2284 میلی گرم اسید گالیک/100 گرم ماده اولیه، 2002/0 میلی گرم بر میلی لیتر و 6284/0 میلی گرم بر میلی لیتر بدست آمد. ضمن اینکه آنالیز دستگاهی (hplc، gc-ms) عصاره ها جهت شناسایی ترکیبات فنلی عمده، ترکیبات فرار، محصولات احتمالی واکنش مایلارد و قدرت انتخاب گری این روش استخراج انجام شد. فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره مربوط به ترکیبات فنلی ساده، محصولات واکنش مایلارد و ترکیبات فرار بدست آمده در شرایط بهینه استخراج بود. نتایج بدست آمده استفاده از آب مادون بحرانی را به عنوان روشی مناسب جهت استخراج مواد بیولوژیک از پوست بنه به اثبات می رساند.

مخمر نانوایی یکی از محصولاتی است که جهت بهبود کیفیت نان به کار می رود و یکی از مناسب ترین منابع برای تولید مخمر نانوایی، ملاس است. امروزه با توجه به گسترش صنایع تخمیری و محدودیت منابع قندی مناسب، امکان استفاده از دیگر منابع کربوهیدراتی و ضایعات کشاورزی مورد توجه قرار گرفته است. ازمیان ضایعات کشاورزی، ضایعات کشمش حدود 30 درصد برآورد می گردد. کشمش فرآورده حاصل از خشک کردن انگور است که قابلیت تبدیل مستقیم به قند مایع را دارد. در این تحقیق امکان جایگزینی ملاس با کشمش در غلظت های مختلف قند، مورد مطالعه قرار گرفت و میزان بیومس تولیدی ، قند مصرفی توسط مخمر، فعالیت مخمر و همچنین پارامترهای سینتیکی رشد مخمر مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور عصاره آبی کشمش ، مخلوط کشمش و ملاس با نسبت های حجمی 60:40 ، 50:50 و 40:60 در سه سطح 4، 7 و 10% قند و شربت ملاس با میزان قند 7% به عنوان کنترل مورد استفاده قرار گرفت. فرآیند تخمیر در طی 12 ساعت در دمای 30 درجه سانتیگراد با مقدار دور150 در دقیقه انجام گرفت.میزان هوادهی برابر 2 v.v.m بود. نتایج نشان داد که جایگزینی کشمش به سبب دارا بودن بیش از 70% قند ساده از جمله گلوکز و فروکتوز،تأثیر بسیار زیادی در افزایش تولید مخمر نانوایی داشته و جایگزینی کامل ملاس با کشمش با 4% قند ،بیشترین بازدهی تولید به میزان 67% را در پایان تخمیر داشته و با افزایش حجم خمیر به میزان9/98% حجم اولیه، بیشترین فعالیت و تولید گاز co2 را به خود اختصاص داد. ضریب بازدهی تولید عصاره آبی کشمش با 7% قند با نمونه ملاس در سطح 5% اختلاف معنی داری نداشت .لذا با توجه به قیمت های ملاس و کشمش در حال حاضر و مقایسه هزینه تمام شده تولید، استفاده از کشمش حتی در مقادیر کم،نه تنها میزان تولید بلکه راندمان اقتصادی تولید را نیز افزایش می دهد. ضمن اینکه از هدر رفتن ضایعات کشمش نیز جلوگیری شده و می تواند گامی در جهت شکوفایی اقتصاد کشاورزی باشد.

اکسید زیرکنیوم از جمله موادی است که دارای قدرت کاتالیستی مناسبی می باشد، و اگر از اکسید زیرکنیوم سولفاته شده به عنوان کاتالیست برای تولید بیودیزل استفاده شود قادر به انجام هر دو واکنش تبادل استری و استری شدن به صورت همزمان خواهد بود. ولی با تمام مزایایی که اکسیدزیرکنیوم سولفاته شده دارد، بازهم می توان با تقویت این کاتالیست توسط اکسید های فلزی دیگر قدرت اسیدی و کاتالیستی آن را افزایش داد تا موجب کاهش سختی شرایط واکنش همچون دما و زمان واکنش -شود. اکسید آلومینیوم به علت داشتن خواصی همچون قدرت اسیدی و سطح فعال بالا به عنوان یک تقویت کننده برای اکسیدزیرکنیوم انتخاب مناسبی به نظر می رسد. از اینرو، در ابتدا با یک درصد مولی مشخص اکسید زیرکنیوم نسبت به آلومینا (3% مولی آلومینا) توسط روش بدون حلال (به دلیل سادگی و مزایا، از جمله ساخت کاتالیست با ابعاد نانو) در دماهای مختلف (500 تا 900 درجه سانتیگراد) کاتالیست را تولید نمودیم. سپس برای انتخاب دمای بهینه کلسینه کردن، از آنالیز های xrd، bet، ir و استری شدن اسید اولئیک همراه با متانول (برای سنجش قدرت کاتالیستی) استفاده نمودیم. از آنالیز xrd مشخص شد که با افزایش دما از 500 تا 900 درجه سانتیگراد و میزان بارگذاری بیش از 5% آلومینا درصد فاز تتراگونال کاهش خواهد یافت. آنالیز ir ثابت کرد که با افزایش دما گروه های so42- از روی سطح زیرکونیا جدا شده و در نتیجه سطح-های br?nsted کاهش خواهد یافت. همچنین کوچکترین اندازه ذرات در کاتالیست سولفات زیرکونیا تقویت شده با 5% آلومینای کلسینه شده در oc 500 مشاهده شد. نتایج این مطالعه مشخص کرد که افزایش گروه های آلومینا و سولفات بر روی سطح زیرکونیا باعث افزایش قدرت اسیدی کاتالیست خواهد شد. بنابراین یافته های این مطالعه نشان داد که سولفات زیرکونیا تقویت شده با 5% آلومینا دارای فعالیت بیشتر از s-zro2 است. در مرحله دوم برای تولید بیودیزل از روغن پسماند و متانول، از کاتالیست بهینه در شرایط مختلف استفاده شد و برای بهینه کردن شرایط تولید نیز با استفاده از روش سطح پاسخ آزمایش ها طراحی شدند. نتایج با کمک نرم افزار design expert 6.0.2 مورد آنالیز قرار گرفت. در نهایت شرایط بهینه oc 69/140، میزان کاتالیست: %wt. 96/3، نسبت مولی الکل/ روغن: %mol. 16/14 و زمان واکنش حدود 85 دقیقه حاصل شد که بازده تولید در این شرایط % 32/68 بود که نسبت به آنچه در مقالات گزارش شده، مقدار بازده بالاتر در شرایط آزمایش ساده تر بدست آمده است.

چکیده زرشک یکی از گیاهان بومی کشور ایران می باشد. ریشه این گیاه منبع آلکالوئیدهای بربرین و بربامین است. این آلکالوئیدها دارای خاصیت آنتی اکسیدانی و ضد سرطانی هستند. روش های استخراج با حلال برای استخراج عصاره ریشه زرشک، خیساندن یا سوکسله با حلال اتانول است. در سال های اخیر به علت افزایش مقررات زیست محیطی از سوی دولت ها و تولید محصولات طبیعی از منابع گیاهی استخراج با سیال فوق بحرانی مورد توجه قرار گرفته است. سیال فوق بحرانی به دلیل مشخصات خاصی که دارد، امکان استخراج مواد حساس به حرارت، ترکیباتی که به راحتی اکسید می شوند و تولید محصولات طبیعی بدون هیچ گونه اثری از وجود حلال و مواد آلوده کننده را فراهم می آورد. در این تحقیق از روش استخراج با دی اکسیدکربن فوق بحرانی برای استخراج عصاره ریشه زرشک استفاده شد. فاکتورهای مورد بررسی استخراج با سیال فوق بحرانی شامل فشار (400-200 بار)، زمان دینامیک (90-30 دقیقه) و کمک حلال اتانول (80-100%)، دمای 60 درجه سانتی گراد و زمان استاتیک 60 دقیقه انتخاب شد. با استفاده از نرم افزار طراحی آزمایش و روش طراحی سطح پاسخ برای بهینه سازی پارامترها استفاده شد. ارزیابی میزان ترکیبات فنولی کل، قدرت رادیکال گیرندگی، میزان بربرین و بربامین در هریک از شرایط آزمایش انجام شد. نتایج حاصل از این روش استخراج در شرایط بهینه با نتایج استخراج با حلال اتانول مقایسه گردید.