نام پژوهشگر: محسن مهدی پور قاضی

سنتز و تعیین ویژگی های نانو غشاهای زئولیتی mfiتوسط جانشینی هم ریختی با عنصر بور با کمک گرمایش دو مرحله ای مایکروویو و بررسی خواص جداسازی ایزومرهای زایلین در فرایند تراوش تبخیری
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی 1389
  محسن مهدی پور قاضی   احمد محب

جداسازی ایزومرهای زایلین با استفاده از فرآیند غشایی تراوش تبخیری با کاربرد غشاهای زئولیتی mfi یکی از موضوع های مورد علاقه پژوهشگران می باشد. در این مطالعه در ابتدا جانشینی هم ریختی عنصر بور با ظرفیت سه در ساختار زئولیت mfi با استفاده از روش دو دمایی با گرمایش مایکروویو بررسی شد. در این بررسی اثر عامل های غلظت ماده الگودهنده آلی در ترکیب اولیه، زمان همزدن، نسبت سیلیس به بور و زمان و دمای سنتز مرحله دوم روی اندازه و بازده تشکیل زئولیت مورد مطالعه قرار گرفتند. مرحله نخست سنتز برای هسته زایی و بزرگ شدن پیش دانه های مورد استفاده برای تشکیل زئولیت در دمای 80 درجه سانتیگراد با زمان 90 دقیقه و مرحله دوم سنتز برای تبلور در دماهای بین 120 تا 175 درجه سانتیگراد با زمانی بین 30 تا 60 دقیقه انجام گرفت. یکنواختی، همگن بودن و شکل ذرات توسط آزمون sem، شدت بلورینگی و اثبات فاز زئولیت تشکیل شده توسط آزمون های ft-ir و xrd و نسبت سیلیس به بور پس از انجام سنتز توسط آزمون icp-aes تعیین شد. نتایج حاصله نشان داد که محدوده تغییرات اندازه بلورها بین 75 تا 410 نانومتر بوده و مقدار بازیابی پودر بین 9/26 تا 100 درصد حاصل گردید. همچنین حداقل دما و زمان برای رسیدن به شدت بلورینگی 100 درصد به ترتیب 140 درجه سانتیگراد و 60 دقیقه بود. برای سنتز غشای زئولیتی، از پودر بدست آمده در مرحله سنتز پودر با شدت بلورینگی 100 درصد و سنتز شده در کمترین دمای مرحله دوم استفاده شد. این پودر روی پایه آلومینا با روش پوشش دهی غوطه وری جوانه نشانی شد. برای خارج کردن ماده الگودهنده آلی مورد استفاده در مرحله قبل با برنامه ریزی دقیق دمایی عمل کلسینه کردن صورت گرفت. برای رشد دادن جوانه های نشانده شده روی پایه از محلول سنتزی بدون ماده الگودهنده آلی استفاده گردید که باعث حذف مرحله کلسینه کردن پس از رشد دانه ها می گردید. در این مرحله اثر عامل های غلظت پودر زئولیت در سوسپانسیون استفاده شده برای غوطه وری پایه آلومینا، دمای سنتز برای رشد لایه زئولیت و زمان لایه نشانی مورد بررسی قرار گرفت. عمل رشد در مایکروویو در دمای 175 درجه سانتیگراد و زمان بین 40 تا 60 دقیقه انجام گردید. نتایج حاصل نشان داد که لایه های تشکیل شده روی پایه دارای ضخامتی بین 3 تا 6/3 میکرومتر بودند. در این مرحله نیز از آزمون xrd برای تعیین فاز تشکیل شده و جهت دهی غشاء و از آزمون icp-aes برای تعیین نسبت سیلیس به بور در فاز نهایی استفاده شد. در مرحله آخر پژوهش غشاهای سنتز شده جهت جداسازی ایزومرهای زایلین با فرآیند تراوش تبخیری مورد ارزیابی قرار گرفتند. در طی این ارزیابی تغییرات خلوص پارازایلین در محصول نهایی و میزان شار عبوری آن با تغییرات دو عامل دمای خوراک و درصد پارازایلین در خوراک مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که بهترین انتخابگری به میزان 360 برای پارازایلین برای غشایی که در شرایط محلول سوسپانسیونی با غلظت جوانه 5/1 درصد، زمان پوشش دهی 60 دقیقه و گرمایش با مایکروویو برای مدت60 دقیقه سنتز شده بود در شرایط عملیاتی 25 درجه سانتیگراد و 5 درصد از پارازایلین در خوراک حاصل شده است. همچنین پایداری غشاء در طول زمان با انجام آزمون های جداسازی 24 ساعته بررسی شد و مشاهده شد که غشاء دارای پایداری خوبی است. در مجموع بکارگیری روش مایکروویو و همچنین عدم استفاده از ماده الگودهنده آلی و جانشینی همریختی بور سه ظرفیتی در غشای زئولیتی mfi موجب کاهش هزینه و زمان قابل توجه در ساخت غشاء و بهبود عملکرد این غشاء در جداسازی زایلین ها گشت.

شبیه سازی دینامیک مولکولی نفوذ در نانوساختار زئولیت کلینوپتیلولیت
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان 1392
  میلاد محمدی   حمید مدرس

در این پژوهش، فرایند تبادل یونی بیین سیاختارهای زئیولیتی ltj ، ana ، svr ، atn ، mer ، afy ، bec ، mel ، sgt ، ast ، sao ، obw ، sbt ، fau ، vfi و tsc با اندازهی حفرات متفیاوت و یونهای cu2+ ، cd2+ و pb2+ در سیتمهای تک یونی با استفاده از شبیهسازی دینامیک مولکیولی میورد مطالعه قرار گرفت و نتایج نشان داد که 57 درصد زئولیتها به ترتیب بیشیترین و کمتیرین تماییر بیرای انجام فرایند تبادل یونی را نسبت به یونهای pb2+ و cu2+ نشان دادند. اثیر انیدازه ی حفیرات زئولییت هیا برروی نسبتهای تبادل یونی نشان داد که بجز زئولیتهایی که انیدازه ی حفراتشیان نزدییک بیه انیدازه ی یونهای فلزات سنگین است، رابطهی عکسی ی بیین انیدازه ی حفیرات و نسیبت تبیادل ییونی ودیود دارد. سیستمهای چندیونی شامر محلولهای حاوی مقادیر مساوی از یونهیای cu2+ ، cd2+ و pb2+ در تمیاس با زئولیتهای ana ، svr ، bec و mer نیز شیبیه سیازی شیدند و نتیایج نشیان دادنید کیه میاکزیمم میانگین نسبت تبادل یونی در حالت رقابتی به یونی تعلق دارد که ماکزیمم نسبت تبیادل ییونی در حالیت تکیونی را دارد. برای سیستمهای تکیونی شامر یونهای cu2+ اثر دما با انجیام شیبیه سیازی در بیازه ی دمایی k 933 947 بررسی شد و تغییر قابر تودهی در نسبتهای تبادل یونی مشاهده نشد.

مدل سازی انتقال جرم در غشاهای مایع آمین گلایکل برای جداسازی دی اکسید کربن از هوا
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی شیمی 1392
  محمدرضا مویدی   محسن مهدی پور قاضی

یک شبکه عصبی پیش خور با الگوریتم لونبرگ – آکوارت برای مدلسازی انتقال جرم و مقایسه نتایج تجربی حاصل از جداسازی دی اکسید کربن از هوای اتاق توسط غشای مایع دی گلایکول آمین/تری اتیلن گلایکول حمایت شده استفاده شد. داده های تجربی مورد استفاده در سه بخش به صورت، 70 درصد داده ها برای آموزش، 15 درصد برای اعتبار سنجی و 15 درصد به تست شبکه اختصاص یافت. تعداد نورون های بهینه لایه مخفی شبکه نیز با استفاده از سعی و خطا بدست آمد و با 4 نورون در لایه مخفی، بهترین عملکرد شبکه بدست آمد. هدف اصلی این مطالعه، بررسی عملکرد شبکه های عصبی مصنوعی در پیش بینی غلظت دی اکسید کربن در هوای خروجی از ماژول ساخته شده بود. همچنین با استفاده از بهترین مدل موجود برای پیش بینی انتقال جرم در غشاهای مایع، میزان دی اکسید کربن عبوری از غشا مدلسازی شد و نشان داده شد که طبق مدل، رفتاری نمایی دارد. نتایج حاصل از مدل و شبکه عصبی به صورت جداگانه با نتایج تجربی مقایسه شد و نشان داده شد که شبکه های عصبی توانایی بسیار بالایی در پیش بینی مقادیر، صرف نظر از فرضیات مسئله دارند.

بررسی اثر افزودنی های پلیمری محلول در آب در اصلاح خواص فیزیکی و مکانیکی خمیر سخت شده سیمان پرتلند
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده علوم پایه 1392
  خدیجه ذوالفقار خانی   ابراهیم نجفی کانی

چکیده استفاده از افزودنی شیمیایی می تواند برای بهبود خواص سیمان مورد استفاده قرار بگیرد. یکسری از این افزودنی ها، افزودنی های پلیمری هستند که محلول در آب می توانند باشند و دسته ی خاصی از آن ها افزودنی پلیمری سلولزی هستند. در این کار تحقیقاتی، اثر افزودنی های پلیمری کر بوکسی متیل سلولز، هیدرو کسی اتیل سلولز و متیل سلولز در زمان های گیرش و مقاومت فشاری و دانسیته بالک و حجم کل تخلخل و جذب آب مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور افزودنی های انتخاب شده در ترکیب درصدهای 05/0% و 1/0% و 15/0% و 2/0% و 3/0% و 4/0% و 5/0% و 1% با نسبت مشخصی از آب معادل 37 گرم و 100 گرم سیمان مخلوط شدند. برای تست زمان گیرش از روش استاندارد 82- 191 astmc استفاده شد و برای تست جذب آب از روش استاندارد 230 astmc استفاده شد. در این تست میزان دانسیته بالک و میزان جذب آب و درصد حجم کل تخلخل محاسبه گردید. در افزودنی پلیمری کر بوکسی متیل سلولز قابلیت نگهداری آب در درصد افزودنی بالا بیشتر شده و در 2/0% افزودنی کر بوکسی متیل سلولز بیش ترین مقاومت مشاهده می شود که نسبت به سیمان تهیه شده بدون پلیمر این مقدار کمتر است. اندازه گیری بیشتر روی نمونه های خمیر سفت شده، نشان می دهد که دانسیته بالک در 2/0% افزودنی مقدار ماکزیمم را پیداکرده که نسبت به سیمان خالص 5/14% افزایش یافته است در نتیجه باعث کاهش میزان جذب آب در 2/0% افزودنی گشته است که نسبت به سیمان خالص 5% کاهش جذب آب را دارا است. در پلیمر متیل سلولز در تست گیرش زمان نگهداری آب در درصد افزودنی بالاتر به مدت طولانی تری دیده می شود و در 4/0% افزودنی پلیمری متیل سلولز بیش ترین مقاومت فشاری در تست های 7 و 28 روزه است این مقاومت به میزان 6/2% از سیمان خالص بیشتر شده و مقاومت مکانیکی سیمان را بالابرده و دانسیته بالک در 4/0% افزودنی مقدار ماکزیمم را دارد که نسبت به سیمان خالص 32% افزایش یافته است. کمترین میزان جذب آب نیز در 4/0% افزودنی پلیمری دیده می شود که نسبت به سیمان خالص 5/4% جذب آب کاهش یافته است. در پلیمر هیدرو کسی اتیل سلولز بیش ترین مقدار مقاومت فشاری در 3/0% افزودنی پلیمری است که 6% از سیمان خالص مقاومتش بیشتر شده و در همان 3/0% افزودنی هیدرو کسی اتیل سلولز ماکزیمم دانسیته بالک دیده می شود که 27% از سیمان خالص بیشتر است و در جذب آب این پلیمر تأثیری در میزان جذب آب مخلوط پلیمری نگذاشته است. کلمات کلیدی: سیمان، پلیمر محلول در آب، مقاومت فشاری، دانسیته بالک، جذب آب

حذف یون روی از محلول آبی توسط نانوکامپوزیت پلی رودانین/مگمایت در ستون پیوسته
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1393
  شکوفه قاسمی   محسن مهدی پور قاضی

آلودگی آب توسط فلزات سنگین با افزایش سریع فعالیت¬های صنعتی جهانی تبدیل به یک مشکل جدی شده است. در میان تکنیک¬های مختلف جداسازی، جذب یک روش معمولی اما کارآمد برای حذف یون¬های فلزی سمی از آب است. در این تحقیق به سنتز نانوذرات مگمایت (?-fe2o3) پرداخته شده است و سپس به منظور حفظ و نگه¬داری و جلوگیری از تجمع، اکسیداسیون سطح و افزایش پایداری، نانوذرات مغناطیسی با لایه¬ای از پلی¬رودانین پوشش داده شده اند. در ادامه نانوکامپوزیت تهیه شده به عنوان یک جاذب کارآمد در یک ستون پیوسته جهت جداسازی یون¬های فلز روی از محلول آبی به کار گرفته شده¬است. به منظور بررسی رفتار و خواص نانوکامپوزیت مگمایت/پلی-رودانین از آزمون¬های میکروسکوپ الکترونی (tem&sem)، طیف سنجی مادون قرمز (ftir)، اشعه ایکس (xrd)، مغناطیس¬سنج نمونه ارتعاشی (vsm) و تجزیه وزن¬سنجی گرمایی(tga) استفاده گردیده است. نتایج حاکی از آن است که نانوکامپوزیت تشکیل شده دارای ساختار هسته-پوسته با اندازه متوسط حدودا 18نانومتر و دارای خاصیت فری¬مغناطیسی می¬¬باشد. همچنین این ذرات دارای ساختار کریستالی بوده و از پایداری حرارتی بالایی برخوردار می¬باشند. جهت انجام آزمایش¬های جداسازی از سیستم پیوسته (ستون جذب) استفاده شده و آزمایشات در دمای محیط صورت گرفته است. در این قسمت به تاثیر ارتفاع ستون و غلظت یون فلزی و همچنین مدل¬های سینتیک جذب پرداخته شده¬است. با توجه به نتایج به دست آمده، ارتفاع ستون و غلظت اولیه تاثیر بسزایی در فرآیند جذب و منحنی رخنه داشته و با افزایش ارتفاع ستون و کاهش غلظت اولیه یون¬های فلزی این میزان افزایش یافته¬است. به علاوه، در بین مدل¬های بررسی شده، مدل¬های توماس و یون- نلسون با داده¬های آزمایشگاهی سازگارترند.

جداسازی فلزات سنگین توسط نانو ذرات کلینوپتیلولیت از آب آشامیدنی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1392
  فرزانه امیدی   محسن مهدی پور قاضی

وجود فلزات سنگین از جمله مس، بالاتر از حد مجاز در آب?های آشامیدنی و فاضلاب?های صنعتی برای سلامتی انسان?ها و موجودات زنده زیانبار است. این پروژه به حذف فلز سنگین مس دو ظرفیتی از آب?های آشامیدنی توسط نانو ذرات زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت پرداخته است. امروزه فناوری نانو جهت تصفیه فلزات سنگین از آب?های آشامیدنی و فاضلاب?های صنعتی کاربرد گسترده?ای دارد. مزیت اصلی استفاده از نانو جاذب?ها نسبت به جاذب?های معمولی، افزایش سطح خارجی می?باشد که این ویژگی باعث افزایش بازدهی جذب و بالا بردن کارایی نانو ذرات می?شود. روش ارائه شده ساده، سریع، ارزان و موثر در جذب فلز سنگین مس از آب آشامیدنی بوده است. در این پروژه زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت به عنوان جاذب از معادن استان سمنان تهیه و نانو ذرات کلینوپتیلولیت به روش مکانیکی توسط آسیاب گلوله??ای تولید شد. به منظور تعیین مشخصات جاذب، از آنالیزهایsem ، xrd و xrf استفاده گردید. با توجه به آنالیز sem، کوچکترین توزیع اندازه ذرات نانو کلینوپتیلولیت 80 نانومتر بدست آمد. تمامی آزمایشات به صورت ناپیوسته (batch) می?باشد و برای طراحی آزمایش از روش تاگوچی و نرم افزار minitab 16 استفاده شد و تاثیر پارامترهای موثر در جذب مثل غلظت اولیه کاتیون مس در محلول، زمان تماس، میزان جاذب و دما مورد بررسی قرار گرفت و شرایط بهینه به ترتیب 400 میلی گرم بر لیتر، 5/2 ساعت، 8 گرم و 50 درجه سانتی گراد بدست آمد. به منظور مطالعات تعادلی و سینتیکی جذب از متداول?ترین ایزوترم?های جذب مثل لانگمویر، فرندلیچ و تمکین برای انطباق با داده?های تعادلی استفاده شد که ایزوترم لانگمویر با ضریب همبستگی 9999/0 تطابق بهتری با داده?های تعادلی داشته و همچنین از سینتیک?های جذب شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم برای برازش داده?ها استفاده شد که سینتیک شبه مرتبه دوم با ضریب همبستگی نزدیک تر به یک تطابق بهتری با داده?های تجربی داشته است.

بررسی اثرات دما بر ضریب فعالیت سیستم های الکترولیتی با استفاده از مدل extended uniquac-nrf
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده علوم پایه 1393
  محمدعلی حسین پور   سمیه فرزاد

اثرات الکترولیت ها بر تعادل فازی و شیمیایی در بسیاری از فرایندهای جداسازی در صنایع شیمیایی به طور روز افزون مورد توجه است. اغلب با افزودن یک الکترولیت به سیستمی تغییر قابل ملاحظه ای از نظر میزان فراریت اجزاء مشاهده می گرددکه خود به نیروهای بین ذرات یونی و مولکولی در مخلوط بستگی دارد. آنالیز ترمودینامیکی یک سیستم الکترولیتی پیچیده تر از سیستم غیر الکترولیتی است زیرا دراین سیستم ها ذرات هم به صورت یونی و هم به صورت مولکولی وجود دارند بنابراین سه نوع اندر کنش متقابل وجود خواهد داشت اثرات متقابل ما بین ذرات(یون-یون) که طبیعت این نیروها از نوع برد بلند است و اثرات متقابل بین ذرات (مولکول- مولکول) و (مولکول - یون) که طبیعت نیروهای اجزاء از نوع برد کوتاه می باشد. در این پروژه ضمن بررسی و مطالعه سیستم های الکترولیتی از دیدگاه ترمودینامیکی و معرفی مختصر ساختار مدل هایی که تاکنون در این زمینه ارائه شده اند از مدل uniquac_nrf ارائه شده توسط حق طلب و پیوندی برای محاسبه انرژی گیبس فزونی سیستم دو جزئی آب و نمک به عنوان جزء تفکیک ناپذیر استفاده شده است و از آن طریق ضرایب فعالیت مولکول نمک وآب محاسبه شده است.در این کار ابتدا ضرایب فعالیت سیستم های دو جزئی نمک و آب در دمای ثابت ( 25) محاسبه و مقادیر ضرایب اسمزی به طور مستقیم با استفاده از مقادیر ضرایب فعالیت متوسط یونی و بدون معرفی پارامترهای جدید محاسبه می شود.سپس ضرایب فعالیت برای هر نمک در دماهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. لازم به ذکر است در این تحقیق از معادله پیتزر-دبای-هوکل برای بیان اثر برد بلند و مدل uniquac_nrf برای بیان اثر برد کوتاه استفاده شده است.

بهینه سازی پارامترهای موثر برای تولید متابولیت های دارویی برای سنتز نانو داروها با استفاده از کشت سلول در مقیاس آزمایشگاهی در بیوراکتور ایرلیفت
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1392
  حامد کریمی   رامین پژوم شریعتی

در این پژوهش، بهینه سازی تولید سیکلوسپورین آ با روش تولید تخمیری معلق قارچ tolypocladium inflatum ptcc با استفاده از بیوراکتور هوا بالابر و در دو حالت کشت بسته و نیمه بسته مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین استخراج سیکلوسپورین آ از زیست توده ی به دست آمده با دو روش خیساندن و امواج فراصوت و با در نظر گرفتن پارامترهای دما، زمان و فرکانس حمام دستگاه التراسونیک انجام گرفت. مقدار ماده ی تولید شده پس از استخراج با دو روش مذکور، با استفاده از کروماتوگرافی، کروماتوگرافی لایه ی نازک با عملکرد بالا و کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، جداسازی و اندازه گیری شد. این بیوراکتور توانایی افزایش زیست توده را به بیش از 110% کشت مایع داخل ارلن بر روی تکان دهنده ی دوار نشان داد. هم چنین نتایج حاصل از آزمایش ها 58% افزایش در تولید زیست توده در کشت نیمه بسته با زمان ماند هیدرولیکی 48 ساعت نسبت به کشت بسته را نشان داد. در کشت نیمه بسته با زمان ماند هیدرولیکی 144 ساعت نیز 48% افزایش در میزان تولید سیکلوسپورین آی تولید شده به میلی گرم به ازای هر گرم زیست توده ی خشک قارچ نسبت به کشت بسته به دست آمد. در مرحله ی استخراج، در روش استخراج به کمک امواج فراصوت، در حالت بهینه با دمای 40 درجه ی سانتی گراد، درجه ی فرکانس متوسط دستگاه با زمان 15 دقیقه، %122 افزایش در میزان سیکلوسپورین آی استخراج شده نسبت به روش خیساندن حاصل شد.

ساخت نانوجاذب های کامپوزیتی بر پایه آلومینا برای حذف گاز سولفید هیدروژن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1393
  فاطمه محبوبی   سید مهدی لطیفی

در این پژوهش نانوجاذب کامپوزیتی cuo/?-al2o3 و ?-al2o3 zno/ به منظور حذف سولفید هیدروژن، سنتز شده و مورد مشخصه یابی قرار گرفتند. ساخت پایه گاماآلومینا به روش رسوبی با آمونیوم کربنات انجام شد، سپس جاذب نانوکامپوزیتی cuo-al2o3 و نیز جاذب al2o3-zno با تلقیح مقادیر مختلف سنتز شده و مورد آزمون جذب سطحی قرار گرفتند. جریان گازی حاوی گاز سولفید هیدروژن در تعادل با نیتروژن وارد ستون جذب شده و عمل جذب انجام شد. آزمایش های دینامیکی به منظور تعیین ظرفیت جذب جاذب در حذف h2s و شرایط عملکردی بهینه جذب از طریق منحنی بریک ترو، انجام شد. جاذب کامپوزیتی اکسید روی نسبت به کامپوزیت اکسید مس در حالت بهینه ظرفیت بالاتری نشان داد. برای بررسی ساختاری جاذب و اطلاع از چگونگی فرایند جذب، جاذب ها قبل و بعد از فرایند جذب توسط آنالیزهای xrd،bet، ftir، fe-sem و eds مشخصه یابی شدند.

سنتز نانو ذرات اکسید روی و استفاده از آن در فرآیند فوتوکاتالیستی به منظور تخریب آلاینده های آلی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1393
  افسانه شکری   محسن مهدی پور قاضی

چکیده در این پژوهش ابتدا نانو فتوکاتالیست اکسید روی به روش سنتز رسوبی و با استفاده از تابش فراصوت تولید و توسط آنالیزهای xrd، sem و tem مشخصه‏یابی شد. آنالیز xrd ساختار شش وجهی اکسید روی را بدون هیچ گونه ناخالصی نشان داد و به کمک رابطه دبای-شرر اندازه بلورهای اکسید روی 41 نانومتر تقریب زده شد. تصاویر sem و tem الگوی گل کلم و میله‏ای را با ابعاد 85، 79 و 117 نانومتر برای ذرات اکسید روی سنتز شده نمایش داد. سپس به منظور افزایش فعالیت فتوکاتالیستی در محدوده نور مرئی نانو ذرات اکسید روی سنتز شده با استفاده از روش اشباع مرطوب با ذرات اکسید مس (ii) داپت شده و توسط آنالیز xrd و drs ارزیابی شد. نتایج نشان داد که داپینگ با موفقیت انجام شده و ذرات اکسید مس (ii) بر روی نانو ذرات اکسید روی نشانده شده اند. همچنین پیوندهای حاصل از این داپینگ طبق رابطه دبای-شرر سبب کاهش سایز بلورها به 36 نانومتر برای ترکیب cuo-zno شده است. با استفاده از داده های حاصل از آنالیز drs و معادله تاک، شکاف نواری فتوکاتالیست cuo-zno برابر با ev 9/2 محاسبه شد که نسبت به اکسید روی خالص (ev 2/3) کاهش یافته است، در نتیجه می‏تواند در نور مرئی فعال شود. فعالیت فتوکاتالیستی cuo-zno به منظور تخریب 4-کلروفنل تحت تابش نور مرئی بررسی شد. با در نظر گرفتن غلظت اولیه آلاینده، غلظت کاتالیست، ph و زمان تابش به عنوان عامل‏های موثر بر تخریب فتوکاتالیستی 4-کلروفنل، آزمایش های فتوکاتالیستی با نرم افزار design-expert7 و با استفاده از روش فاکتوریل کامل دوسطحی طراحی و انجام شد. با استفاده از مدل توسعه یافته برای درصد تخریب 4-کلروفنل و آنالیز واریانس مشخص شد در آزمایش های فتوکاتالیستی انجام شده زمان تابش موثرترین عامل در تخریب آلاینده هدف با 57/46% تأثیر می باشد، غلظت فتوکاتالیست و ph برهم کنش اندکی دارند و از برهم کنش سایر عوامل می توان صرف نظر نمود. نمونه های حاصل از آزمایش ها، تحت آنالیز hplc قرار گرفت و نتایج نشان داد که شرایط بهینه تخریب 4-کلروفنل در g.l-1 01/0 آلاینده، g.l-1 07/0 فتوکاتالیست cuo-zno، 8ph= و زمان تابش 240 دقیقه می باشد که در این شرایط راندمان به دست آمده 95% است.

سنتز نانوذرات بیسموت فریت با استفاده از هیدروترمال آب فوق بحرانی برای استفاده در فعالیت های فتوکاتالیستی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان 1393
  زهرا روحانی   جواد کریمی ثابت

بیسموت فریت یکی از مهمترین ترکیبات مورد مطالعه در دهه ی اخیر است. در تحقیق حاضر، سنتز نانوذرات bifeo3، برای اولین بار به روش هیدروترمال آب فوق بحرانی بررسی شده است. بازده تولید نانوذرات bifeo3 به روش طراحی آزمایش باکس بنکن بهینه شد. تأثیر پارامترهای دما، زمان و ph بر بازده ارزیابی گردید. نتایج نشان می دهند که نانوذرات bifeo3 با اندازه ی متوسط nm 80-30 به روش هیدروترمال فوق بحرانی با موفقیت سنتز شدند. نتایج anova حاکی از آن است که مدل پیش بینی شده حائز اهمیت است و تطابق خوبی با داده های تجربی دارد. همچنین نتایج نشان از تأثیرگذاری بالای دما و ph بر پاسخ دارند. این در حالیست که زمان در بازه ی مورد مطالعه نسبت به دو متغیر دیگر، چندان موثر نیست. علاوه بر این، حذف تتراسایکلین توسط نانوذرات bifeo3 تحت تابش نور مرئی، برای اولین بار بررسی گردید. سینتیک تخریب فتوکاتالیستی تتراسایکلین نیز مطالعه شد.