در این پژوهش غشاهای زئولیتی سیلیکالیت-1 (زئولیت بدون آلومینیوم از خانواده mfi) و zsm-5 بر روی پایه های آلفا آلومینا با استفاده از دو روش مستقیم و رشد ثانویه سنتز شدند. برای سنتز غشاهای سیلیکالیت-1 به روش مستقیم، پایه ها در محلول شفاف قرار گرفتند و تحت شرایط هیدروترمال لایه ای از زئولیت بر روی پایه ها تشکیل شد. در این حالت غشاهایی با یک، دو و سه بار تکرار مرحله سنتز هیدروترمال تهیه شدند. غشاء تهیه شده با دو بار تکرار مرحله سنتز هیدروترمال در بین غشاهای تهیه شده به روش مستقیم از کارآیی بهتری در خصوص تراوش پذیری و انتخاب گری ایده آل گازها برخوردار بود. برای ساخت غشاهای zsm-5 و سیلیکالیت-1 به روش رشد ثانویه، ابتدا نانو زئولیت هایی در اندازه متوسط nm 45 از یک محلول شفاف سنتز شد. به کمک محلول کلوئیدی از نانو ذرات زئولیتی بدست آمده، پایه های آلومینا جوانه نشانی گردید. سپس پایه های جوانه نشانی شده، در محلول رقیق قرار گرفت و کریستال های روی سطح آن ها رشد نمود تا یک فیلم یکنواخت حاصل شد. در این قسمت غشاهای زئولیتیzsm-5 با میزان متفاوت از منبع آلومینیوم و زمان های مختلف سنتز و غشاهای سیلیکالیت-1 با تغییر زمان سنتز تهیه شدند. اثر این تغییرات بر روی پوشش تشکیل شده بر سطح غشاها به وسیله تصاویر sem گرفته شده، بررسی شد. غشاها و پودر سنتز شده، جهت تعیین مشخصات ساختاری توسط آنالیزهای xrd ،dsc، edx وtga بررسی شدند. به منظور اطلاع از ابعاد پودر سنتز شده تصویر tem کریستال های زئولیت سیلیکالیت-1 تهیه شد. غشاهای سنتز شده جهت بررسی ضخامت فیلم زئولیتی تشکیل شده توسط دستگاه sem مورد مطالعه قرار گرفتند. عملکرد غشاها توسط آزمایشات تراوش پذیری و با خوراک های گازی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. میزان تراوایی گاز خالص برای بهترین غشاء ساخته شده جهت گازهای co2، n2 و ch4 به ترتیب 7-10×8/4، 7-10×91/0 و 7-10×4/1 به دست آمد.

خلاصه به کارگیری نانومواد جدید برای کاربردهای زیستی و دارویی در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. به دلیل خواص فیزیکوشیمیایی بی نظیر نانولوله های کربنی، طیف وسیعی از آنها در کاربردهای کلینیکی و در تشخیص و درمان بیماری ها به طور بالقوه قابل استفاده می باشند. همچنین نانولوله های کربنی به عنوان حامل هایی برای انتقال مولکول های زیستی و دارویی در محیط in vitro قابل استفاده هستند. اخیرا تحقیقات در مورد رفتار نانولوله های کربنی در محیط in vivo در حال تکوین بوده و بنابراین مطالعه اثرات التهابی و سمیت آنها برای سلولها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از این رو تاثیرات آنها بر پاسخ های ایمنی هنوز در مراحل آغازین بررسی می باشد. در این تحقیق اثرات نانولوله های کربنی تک دیواره عامل دار شده با پلی اتیلن گلیکول (peg-swnt) روی پاسخ های التهابی سلول های مونوسیتی- ماکروفاژی thp-1انسانی از طریق اندازه گیری تغییرات بیان تعدادی از ژن های گیرنده های شناسایی الگو (prrs)در این سلول ها با روش real-time quantitative pcr مورد بررسی قرار گرفت. سلول های thp-1با غلطت های مختلف peg-swnt و در زمان های مختلف تیمار شدند. نتایج نشان داد که تیمار سلول های thp-1با غلظت های 10، 50 و 100 میکروگرم در میلی لیتر peg-swnt، باعث افزایش معنی دار بیان ژن های بیان کننده tlrs (tlr2 و tlr4)، cd14 و myd88در این سلول ها شده و در غلظت 200 میکروگرم در میلی لیتر peg-swnt منجر به کاهش بیان این ژن ها می گردد. افزایش بیان ژن های prrs مشاهده شده در این تحقیق نشان می دهد که نانولوله های کربنی باعث القای روند التهاب سلولی و افزایش بیان ژن های درگیر در این مسیر می شوند.

هدف از انجام این پروژه ارائه سناریوهای گوناگون جهت افزایش ظرفیت واحد تولید نیتروژن پالایشگاه شهید هاشمی نژاد می باشد. با توجه به اینکه تولید نیتروژن در این واحد توسط فرآیند جذب سطحی انجام می گیرد، لذا ابتدا به بررسی معادلات جرم و انرژی در بسترهای جذب سطحی پرداخته و سپس به ارائه روش های گوناگون جهت بدست آوردن توزیعات غلظت و دما در آن ها پرداخته شده است. سه حالت مختلف اختلاف معلوم، تعامد تطبیقی و نرم افزار aspen adsim جهت حل معادلات مذکور در نظر گرفته شدند. به جهت آن که تشخیص داده شود کدام یک از سه روش فوق به طور دقیق و مناسب قادر به پیش بینی توزیعات دما و غلظت در بستر جذب سطحی هستند، نتایج حاصل از هر کدام با توزیعات دما و غلظت حاصل از آزمایش که از یک منبع علمی معتبر تهیه گردیده بود مقایسه گردید. به طور کلی این معادلات در دو حالت همدما و غیر همدما مورد بررسی قرار گفتند. در حالت همدما معادلات در هشت سناریوی گوناگون با یکدیگر مورد مقایسه قرار داده شد. تقریبا در تمامی موارد، جواب های حاصل از هر دو روش اختلاف معلوم و تعامد تطبیقی بسیار به هم نزدیک بودند. در حالات همدما، ماکزیمم غلظت خروجی در دو روش مذکور، 2/0 غلظت خوراک بود که با جواب حاصل از آزمایشات تفاوت بسیار داشت. لذا استفاده از روش های فوق الذکر برای پیش بینی پروفایل غلظت سیستم جداسازی نیتروژن از هوا پیشنهاد نمی گردد. نرم افزار aspen adsim در حالت همدما و همراه با در نظر گرفتن مقاومت انتقال جرم جواب های مناسبی ارائه نمود که بسیار نزدیک به حالت واقعی بود. جواب های حاصل از روش های حل اختلاف معلوم و تعامد تطبیقی برای حالت غیر همدما تفاوت قابل ملاحظه ای با نتایج آزمایشگاهی داشتند. زمان رخنه در این دو حالت تقریبا برابر 120 ثانیه می باشد که با حالت واقعی و آزمایشگاهی این پارامترکه 220 ثانیه است متفاوت خواهد بود. طبق پروفایل دمای حاصل از آزمایشات، دمای بستر در هنگام اشباع حدود 308 درجه کلوین می باشد و حدود 70% از کل طول بستر در این دما ثابت باقی می ماند. در میان پروفایل های پیش بینی شده توسط سه روش حل، نرم افزار aspen adsim بهترین تطابق را با نتایج آزمایشگاهی فوق الذکر داشت. با توجه به اینکه که نرم افزار aspen adsim مناسب ترین ابزار جهت پیش بینی توزیعات غلظت و دما در بستر می باشد، لذا تمامی سناریوهای افزایش ظرفیت واحد تولید نیتروژن پالایشگاه شهید هاشمی نژاد توسط نرم افزار مذکور صورت پذیرفت.

استفاده از سوخت های پاک جهت استفاده در صنعت حمل و نقل همواره یکی از مسائل مهم و حیاتی به منظور کاهش آلودگی های زیست محیطی و جلوگیری از اتمام ذخایر نفتی بوده است. یکی از این منابع پاک گاز طبیعی می باشد که تا کنون بسیار مورد مطالعه قرار گرفته است. روش های زیادی جهت ذخیره سازی گاز طبیعی مورد مطالعه قرار گرفته است که می توان به گاز طبیعی فشرده شده، گاز طبیعی مایع شده و گاز طبیعی جذب شده اشاره کرد. دانشمندان در بررسی میزان ذخیره سازی در این روشها حداکثر به مقدارv/v 180 دست پیدا کرده اند. در این پروژه گاز طبیعی درون کربن فعال مرطوب مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. مکانیسم جذب بر پایه دو روش گاز طبیعی جذب شده و هیدرات گاز طبیعی می باشد به طوریکه در فشارهای کمتر از فشار تشکیل هیدرات ذخیره سازی به صورت روش گاز طبیعی جذب شده بوده و در فشار هیدرات، با تشکیل قفس هایی از مولکولهای آب درون روزنه های کربن فعال، ذخیره سازی به طور چشمگیری افزایش یافت. ایزوترم های جذب در شرایط c° 2 و mpa 8 اندازه گیری شد و در نهایت به حداکثر میزان v/v 237 رسیده شد.

در این پروژه به منظور مطالعه خواص اپتیکی و ضد میکروبی، نانوکامپوزیت هایی از پلی وینیل الکل (pva) وcu0.1zn0.9o با استفاده از روش ریخته گری محلول تهیه شدند. نانوذراتcu0.1zn0.9o با استفاده از روش های سل _ ژل و احتراق ژل آماده شدند. با استفاده از (xrd)، (ftir) و (tem) ساختار و ویژگی های شیمیایی نانوذرات بررسی شد. مورفولوژی پخش نانوذرات cu0.1zn0.9o در ماتریس های پلیمری با استفاده از میکروسکپ الکترونی روبشی (sem) مشاهده شد. طرح پراش پرتو x قله های جزئی اکسید مس را همراه با قله های متناظر با ماتریس zno نشان داد. تصاویر میکروسکپ الکترونی عبوری ( (temتشکیل نانوذرات را با توزیع همگن با اندازه متوسط 20 _ 50 نانومتر در ماتریس zno نشان داد. گاف اپتیکی نانوذرات cu0.1zn0.9o نیز تعیین شد. eg برای نانوذرات تهیه شده با روش سل _ ژل و احتراق ژل به ترتیب برابر با ev 6/2 و ev 9/2 به دست آمد. در مطالعه خواص ضد میکروبی مشاهده شد که نانوذرات همچنین به طور عمده مانع از رشد باکتری escherichia coli شدند. خواص ضدمیکروبی نانوکامپوزیت ها نیز در برابر باکتری گرم منفی e. coli، با تست پخش آگار مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که لایه های کامپوزیتی حاوی نانوذرات سنتز شده با هر دو روش فعالیت ضدباکتریایی خوبی در برابر e. coli از خود به نمایش گذاشته اند.

کروم بر اثر فعالیت های انسانی (صنعتی و شهری) و فعالیت های طبیعی (ماده مادری سنگ ها) به محیط زیست اضافه می شود. کروم به دو صورت 3 و 6 ظرفیتی یافت می شود. کروم 3 ظرفیتی برای بدن انسان ضروری است اما کروم 6 ظرفیتی بسیار سمی و سرطان زا است و موجب اختلالات متعددی در بدن موجودات زنده می شود. لذا لزوم حذف آن از آب، فاضلاب و محلول های آبی بسیار حائز اهمیت است. در این کار به حذف کروم 6 ظرفیتی از محلول های آبی با استفاده از پوست سبز پسته، پوست سبز بادام و پوست سبز گردو به عنوان جاذب های ارزان قیمت پرداخته شد. آزمایشات بر اساس روش رنگ سنجی برای کروم 6 ظرفیتی با استفاده از اسپکتروفتومتر انجام گرفت. اثر پارامترهای مختلف مانند: زمان واکنش، ph، مقدار گرم ماده جاذب و غلظت اولیه محلول حاوی کروم 6 ظرفیتی بر میزان کارایی حذف مورد بررسی قرار گرفت. بهترین شرایط در محلولی با غلظت اولیه 10 میلی گرم بر لیتر کروم 6 ظرفیتی و 2ph = و به ترتیب با اضافه نمودن 2، 3 و 5/3 گرم پوست سبز پسته، پوست سبز بادام و پوست سبز گردو بدست آمد. آزمایشات در دمای اتاق و در زمان 30 دقیقه انجام گرفت. بر اساس شرایط بهینه ذکر شده در بالا، میزان درصد حذف پوست سبز پسته، پوست سبز بادام و پوست سبز گردو به ترتیب 5/98%، 6/95% و 94% بود. بر طبق نتایج بدست آمده کاهش ph و افزایش مقدار ماده جاذب موجب افزایش راندمان حذف می شود. تطابق داده ها با دو ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ بررسی شد و بیشترین هماهنگی با در پوست سبز پسته و پوست سبز گردو با ایزوترم فروندلیچ و در پوست سبز بادام با ایزوترم لانگمویر بدست آمد. حداکثر ظرفیت جذب برای پوست سبز پسته، پوست سبز بادام و پوست سبز گردو به ترتیب 4/8، 8/5 و 8/4 میلی گرم بر گرم جاذب بود. سینتیک واکنش درجه اول و درجه دوم مورد بررسی قرار گرفت و در هر سه جاذب بیشترین هماهنگی را با سینتیک درجه دوم حاصل گردید.

تعیین مشخصات و بهینه سازی نانوساختارهای کربنی به وسیله پژوهشگران مختلفی تا به امروز مورد بررسی قرار گرفته است. برای پیش بینی مشخصات محصول خروجی و دست یابی به مقادیر بهینه پارامترهای موثر، روش های جدید و موثری نیاز است. کربن فعال یکی از مهمترین نانوساختارهای کربنی می باشد. تلاش به منظور شبیه سازی فرآیند تولید کربن، می تواند منجر به شناخت موثرتر و مطلوب تر راه های تولیدکربن فعال شود. این گونه تلاشها به منظور توسعه فناوری های مرتبط مانند فناوری جذب گاز طبیعی حیاتی به نظر می رسد. در این مطالعه ابتدا به مدلسازی به وسیله ساختارهای عصبی-فازی پرداخته شده است. سپس ساختار ساخته شده توسط الگوریتم ژنتیک به منظور رسیدن به حداکثر مقدار خروجی در بازه موردنظر، بهینه سازی شده و در انتها به مقایسه این بهینه سازی با دیگر روش های بهینه سازی آماری پرداخته شده است. در ابتدای کار و برای انجام مدلسازی، به بررسی عوامل موثر بر تولید کربن فعال پرداخته شده است. با بررسی منابع مختلف این عوامل استخراج شده و سپس بر اساس تجربیات گذشته به چهار پارامتر مهم تر کاهش یافته است. این پارامترها عبارتند از: نوع ماده فعالساز شیمیایی، نرخ عامل ماده فعالساز، دمای فعالسازی و زمان فعالسازی. این چهار پارامتر برای پیش بینی عدد یدی به کار رفته است. ولی به منظور پیش بینی سطح ویژهکربن فعال، پارامتردیگری به نام نرخ جریان نیتروژن نیز مورد بررسی قرار می گیرد. پس از تعیین پارامترهای ساختارهای عصبی-فازی، داده های دیگری به منظور تایید اعتبارِ ساختارهای ایجاد شده،استفاده شده و خروجی آنها با مقادیر واقعی مقایسه شده اند. خطای نسبی میانگین و ضریب تعیین برای پیش بینی عدد یدی به ترتیب 4409/0 و 94/0 و برای پیش بینی سطح ویژهکربن فعال 02677/0 و 9885/0 گزارش شده است که بسیار رضایت بخش می باشد.

در این پژوهش حذف اسید ترفتالیک با استفاده از فرآیند-های فوتوکاتالیستی و نانوفیلتراسیون و هم چنین حذف فوتوکاتالیستی هم زمان اسید ترفتالیک و اسید استیک از محیط آبی به عنوان دو ماده ی پر مصرف در صنایع مختلف پتروشیمی مورد بررسی قرار گرفته است. این در حالی است که در حذف فوتوکاتالیستی اسید ترفتالیک از نانوذرات tio2و zno و در حذف فوتوکاتالیستی هم زمان اسید ترفتالیک و اسید استیک از نانوذرات zno استفاده شده و هر دو فرآیند حذف در حضور پرتو های uv انجام گردیده است. با توجه به نتایج حاصل شده از حذف فوتوکاتالیستی اسید ترفتالیک، زمان بهینه ی حذف برابر 90 دقیقه و phبهینه ی محلول با استفاده از نانوذرات tio2و znoبه ترتیب 4 و 9 به دست آمد. هم چنین در حذف فوتوکاتالیستی هم زمان اسید ترفتالیک و اسید استیک که فرآیند حذف آن در 60 دقیقه انجام شده است،ph بهینه ی محلول 6/5 می باشد. هر کدام از فرآیندهای حذف فوتوکاتالیستی در غلظت های 1200، 1600 و ppm 2000 از نانوذرات و در دماهای 25، 45 و 65 درجه ی سلسیوس با استفاده از طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ نوع طراحی مرکب مرکزی صورت گرفته و اثر غلظت کاتالیست و دما به عنوان فاکتورهای تأثیرگذار مورد بررسی واقع شده است. مدل ارائه شده توسط نرم افزار برای هر کدام از فرآیندهای حذف فوتوکاتالیستی، یک مدل درجه دوم است. در ضمن مدل سینیتیکی شبه درجه اول به طور مناسب داده های سینیتیکی جذب را برای هر کدام از حالت های در نظر گرفته شده پیش بینی می کند. بالاترین درصد حذف برای اسید ترفتالیک با غلظت اولیه ی ppm17 در شرایط بهینه و در دمای 45 درجه ی سلسیوس با استفاده از نانوذراتtio2 در غلظت ppm1600، 9/97 درصدو در غلظت های 1200 و ppm 2000 از نانوذراتznoبه ترتیب در دماهای 45 و 25 درجه ی سلسیوس ، 100 درصد به دست آمد. هم چنین بالاترین درصد حذف فوتوکاتالیستی هم زمان اسید ترفتالیک ppm 17 و اسید استیک ppm 400 در شرایط بهینه، برای اسید ترفتالیک و اسید استیک به ترتیب در غلظت های 2000 و ppm 1600 از نانوذرات zno و در دماهای 45 و 65 درجه ی سلسیوس ، 95/68 و 68/39 درصد حاصل شد. ?

نانومواد بدلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد در مقایسه با جامدات توده ای توجه بسیاری را به خود جلب کرده اند. بدلیل وابستگی خواص به اندازه و شکل نانومواد دانشمندان برای آماده سازی نانوموادی با اندازه و ساختار قابل کنترل تلاش می کننددر این پژوهش نانوذرات اکسید کبالت (co3o4) با موفقیت و با استفاده از یک روش ساده و سریع، با استفاده از مایع یونی 1- هگزیل- 3- متیل ایمیدازولیوم هیدروکساید ([hmim]oh)به عنوان محیط واکنش و همچنین هدایت کننده ی الکتریکی سنتز شدند. با توجه به نتایج طیف پراش اشعه ایکس،هیچ گونه ناخالصی در محصول بدست آمده مشاهده نمی شود و اندازه متوسط کریستال های اکسیدکبالت با استفاده از رابطه شرر، در حدود nm 15 محاسبه شده است. تصویر tem تهیه شده از محصول نیز این نتیجه را،تایید می کند. تصاویر semنشان می دهد که ذرات در هر آزمایش، دارای شکل واندازه تقریبا یکنواخت می باشند. کشش سطحی کم مایع یونی باعث تولید ذراتی یکنواخت و ریز شده است. فاکتورهای مورد بررسی در این پژوهش عبارتند از: دمای کلسیناسیون، زمان انجام واکنش و مقدار مایع یونی. به منظور بررسی اثر این پارامترها بر روی خصوصیات محصول نهایی از جمله اندازه و بررسی اثر برهمکنش پارامترها،از بهینه سازی با نرم افزار طراحی آزمایش و روش پاسخ سطح استفاده شد. مدل ارائه شده توسط نرم افزار یک مدل درجه دوم نسبت به ترم های مقدار مایع یونی و زمان انجام واکنش می باشد. در مدت زمان 5 ساعت، با افزایش مقدار مایع یونی اندازه کریستال ها ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد. افزایش دمای کلسیناسیون نیز باعث افزایش اندازه کریستال ها شده است. در محدوده ی 6/0-5/0 گرم مایع یونی، کم ترین سایز کریستال ها را می توان در محدوده ی زمانی 8/3- 2/3 ساعت مشاهده کرد. در ادامه اثر نانوذرات اکسیدکبالت بر روی تجزیه فتوکاتالیستی برموفنل بلو بررسی شد. همچنین اثر همزمان دو پارامتر دمای کلسیناسیون و مقدارکاتالیست در میزان تجزیه برموفنل بلو، به کمک طراحی آزمایش مورد مطالعه قرار گرفت. افزایش اندازه ذرات باافزایش دمای کلسیناسیون، باعث کاهش فعالیت کاتالیستی نانوذرات می گردد.

در این پژوهش، آلکیلاسیون بنزن با 1-دکن برای تولید آلکیل بنزن خطی (lab) در حضور کاتالیزورهای هتروپلی اسید داوسون نهش یافته مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، ابتدا هتروپلی اسیدهای داوسون سنتز شده و سپس با میزان بارگذاری های مختلف بر روی پایه نانوساختار تیتانیا نشانده شد. هتروپلی اسیدهای داوسون نهش یافته، پس از کلسینه شدن در دمای مشخص، به عنوان کاتالیزور در واکنش تولید آلکیل بنزن خطی مورد استفاده قرار گرفتند. برای بررسی اولیه اثر پارامترهای عملیاتی روی درصد تبدیل 1-دکن و بازده تولید آلکیل بنزن خطی، ابتدا از طراحی آزمایش به روش طرح عاملی دو سطحی استفاده شد و اثر پارامترهای نسبت مولی بنزن به 1-دکن، مقدار کاتالیزور، درصد بارگذاری کاتالیزور، دمای کلسینه کردن کاتالیزور، زمان و دمای واکنش بررسی گردید. واکنش ها در یک راکتور شیشه ای و در فشار ثابت اتمسفری انجام شد. نتایج حاصل از طراحی آزمایش به روش طرح عاملی کسری نشان داد که هر شش پارامتر عملیاتی دارای اهمیت می باشند و انجام واکنش ها در دمای ثابت 80 درجه سانتی گراد و بکارگیری کاتالیزورهای کلسینه شده در دمای 300 درجه سانتی گراد باعث بهبود مقادیر درصد تبدیل 1-دکن و بازده تولید آلکیل بنزن خطی می شود. پس از تحلیل نتایج، جهت بررسی دقیق پارامترهای نسبت مولی بنزن به 1-دکن، مقدار کاتالیزور، درصد بارگذاری کاتالیزور و زمان واکنش در فرآیند تولید lab و همچنین تعیین شرایط بهینه واکنش، از طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ نوع طراحی مرکب مرکزی استفاده گردید. نتایج حاصل از این مرحله نشان می دهد که هر چهار پارامتر مورد بررسی دارای اثر مثبت بر روی درصد تبدیل 1-دکن می باشند، اما میزان کاتالیزور مصرفی و مقادیر بالای درصد بارگذاری کاتالیزور، باعث کاهش بازده تولید lab می شود. از طرف دیگر، در زمان های واکنش پایین، نسبت مولی بنزن به 1-دکن دارای اثر افزایشی روی بازده تولید lab است. درصد بارگذاری کاتالیزور موثرترین عامل روی میزان تبدیل و بازده این واکنش است. شرایط بهینه بدست آمده توسط طرح مرکب مرکزی برای فرآیند تولید آلکیل بنزن خطی در حضور کاتالیزورهای داوسون نهش یافته روی tio2 عبارتست از: نسبت مولی بنزن به 1-دکن برابر با 17، مقدار کاتالیزور %wt1/8، درصد بارگذاری کاتالیزور %wt35 و زمان واکنش 1 ساعت. مقدار درصد تبدیل 1-دکن و بازده تولید lab به ترتیب برابر با 100% و 99/92% پیش بینی شد.

تولید بالا و کاربردهای گسترده رنگ های سنتزی باعث ایجاد آلودگی های زیست محیطی قابل توجهی می شود. از آنجا که فرآیندهای سنتی فیزیکی، شیمdایی و بیولوژیکی دارای معایبی چون قیمت بالا، اتلاف انرژی و تولید آلودگی های ثانویه ، در طی فرآیند تصفیه می باشند، فرآیندهای حذف رنگ به کمک پلی اکسومتالات ها مورد توجه قرار گرفته اند. پلی اکسومتالات ها ، طبقه ای از آنیون های مولکولی اکسید فلزی هستند که فعالیت فتوکاتالیستی قوی از خود نشان می دهند. در این پژوهش رنگ متیلن بلو توسط کاتالیست های مختلفی همچون مایع یونی با پایه پلی اکسو متالات، کگین، پرایسلر، پرایسلر نهش یافته روی سیلیکا و نانو پرایسلر حذف گردید. اثر پارامترهایی همچون غلظت اولیه محلول رنگی، مقدار کاتالیست و مقدار آب اکسیژنه در فرآیند تخریب رنگ متیلن بلو توسط مایع یونی، کگین، پرایسلر نیز مورد بررسی قرار گرفت. مایع یونی استفاده شده، روش سنتز منحصر بفردی دارد. نتایج حاصل شده از حذف متیلن بلو توسط این کاتالیست نشان داد که این مایع یونی به خوبی قادر به حذف رنگ متیلن بلو است. در راستای بررسی پارامترهای تأثیرگذار بر روی فرآیند به این نتیجه رسیدیم که با افزایش غلظت محلول رنگی اولیه ، سرعت تخریب رنگ کاهش می یابد و با افزایش مقدار مایع یونی تا 5/1 میلی لیتر، سرعت تخریب رنگ افزایش می یابد. هم چنین نتایج نشان دادند که با افزایش مقدار آب اکسیژنه تا 1 میلی لیتر سرعت تخریب رنگ افزایش می یابد و افزودن بیش از این اندازه ، باعث افزایش چندانی در سرعت تخریب نمی شود. در بررسی کارایی کگین که کاتالیستی جامد است، شرایط بهینه شامل غلظت محلول رنگی اولیه برابر 5-10×5/2 مول بر لیتر، مقدار کگین برابر 5/0گرم و مقدار آب اکسیژنه برابر با 2 میلی لیتر بود. در بررسی کاتالیست پرایسلر نیز شرایط بهینه شامل غلظت اولیه محلول رنگی 5-10×5/2 مول بر لیتر ، مقدار پرایسلر برابر02/0گرم و مقدار آب اکسیژنه برابر 2 میلی لیتر بود. از کاتالیست پرایسلر نهش یافته روی سیلیکا با درصد بارگذاری های مختلف از پرایسلر (10% ، 20% ،30% و50% ) نیز برای حذف رنگ متیلن بلو استفاده شد. نتایج نشان دادند که در درصد بارگذاری پرایسلر برابر 30% ، بهترین نتایج حاصل می گردد. در آزمایشات حذف متیلن بلو توسط کاتالیست نانو پرایسلر مشخص شد که بهترین نتایج زمانی بدست می آید که مقدار کاتالیست 08/0 گرم است. در انتها کاتالیست های جامد در شرایط مشابه از لحاظ کارایی و توانایی آنها در حذف رنگ متیلن بلو مورد مقایسه قرار گرفتند و اثر ساختار کاتالیست در حذف رنگ متیلن بلو مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که کاتالیست پرایسلر نهش یافته روی سیلیکا با درصد بارگذاری پرایسلر برابر30% ، بهترین کاتالیست برای حذف رنگ متیلن بلو است و پس از آن کاتالیست پرایسلر و نانو پرایسلر برای حذف این رنگ مناسب هستند. کاتالیست کگین در میان این 4 کاتالیست به عنوان ضعیف ترین کاتالیست برای حذف رنگ متیلن بلو شناخته شد.

در این پروژه، سنتز و مشخصه یابی زئولیت نانوساختار uzm-5 و اصلاح سطحی آن به وسیله ی محلول های متفاوت از ماده ی فعال سطحی کاتیونی hdtmabr معرفی شد. کارایی زئولیت اصلاح شده uzm-5 (smu) برای حذف نیترات از محلول های آبی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. اثر غلظت محلول های ماده فعال سطحی بر میزان جذب آن روی زئولیت سنتز شده uzm-5 به وسیله آنالیز xrd، ftir، tga و تست جذب/دفع نیتروژن مورد بررسی ومطالعه قرار گرفت. با استفاده از نتایج آنالیز جذب/دفع نیتروژن، میانگین اندازه ی قطر حفره های uzm-5 سنتز شده در حدود nm 83/3 بدست آمد که این امر اجازه می دهد مولکول های ماده ی فعال سطحی به درون حفره ها نفوذ کند همچنین نتیجه های بدست آمده از تست جذب/دفع نیتروژن کاهش شدید در مساحت سطح، حجم کلی حفره ها در نتیجه ی انسداد حفره ها و فواصل بین صفحات زئولیت پس فرایند اصلاح سطحی، مشاهده شد. آنالیز ftir نمونه smu با بیش ترین میزان جذب ماده فعال سطحی نشان داد که نحوه ی اتصال مولکول های جذب شده روی سطح uzm-5 به صورت منظم و trans می باشد. نتایج آنالیز tga نشان داد که جذب ماده ی فعال سطحی روی زئولیت uzm-5 به صورت دولایه است و نیروهای الکترواستاتیکی مکانیسم اصلی جذب ماده ی فعال سطحی روی سطح زئولیت هستند. جذب ناپیوسته ی نیترات بر روی جاذب سنتز شده smu به عنوان تابعی از دما، غلظت اولیه، زمان تماس، غلظت جاذب، ph و وجود آنیون های مزاحم مورد مطالعه قرار گرفت. داده های تعادلی به وسیله ی همدما های لانگمویر، فرندلیچ و دوبینین-رادوسکویچ مطابقت داده شد. بیش ترین میزان ظرفیت جذب نیترات بر روی smu در درجه حرارت k 298 سیستم و محدوده ی غلظت mg/l 140-30 در حدود mg/g 47/22 بدست آمد. نتایج آزمایش های جذب نیترات در زمان های متفاوت نشان داد که مدل سینتیکی شبه درجه دوم به خوبی با داده های آزمایشگاهی مطابقت می کند. پارامترهای ترمودینامیکی متفاوت مانند انرژی استاندارد گیبس، آنتالپی و آنتروپی استاندارد جذب نیترات بر روی smu محاسبه شد و نتایج نشان داد که فرایند جذب نیترات خودبخودی و به طور ذاتی گرماده است. جذب نیترات بر روی smu وابسته به ph و در مجاورت آنیون های دیگر کاهش می-یابد.

در این تحقیق با استفاده از روشی بسیار ساده، سریع، سبز از هتروپلی اکسومتالات های اسیدهای پرایسلر(h14[nap5w30o110])، تنگستوفسفریک (h3[pw12o40])، داوسون (h6[p2w18o62]) و مولیبدوفسفریک (h3[pmo12o40]) برای احیاء یون های طلا (haucl4) و سنتز نانوذرات طلا استفاده شده است. در این واکنش ها هتروپلی اکسومتالات های به کار برده شده نقش عامل احیاء کننده و نیز عامل پایداری نانوذرات را بازی می کنند. نانوذرات تولید شده با کمک uv-vis، توزیع اندازه ذرات و tem تعیین مشخصه شده اند و تأثیر پارامتر های مختلف از جمله غلظت اولیه یون های طلا، نوع و مقدار هتروپلی اکسومتالات، مقدار پروپان-2- اُل بررسی شده است. نتایج بیانگر تولید نانوذرات کوچک تر و یکنواخت تر، در صورت کاهش مقدار غلظت اولیه یون های طلا و افزایش مقدار پروپان-2- اُل بود. از طرفی، با افزایش مقدار هتروپلی اکسومتالات در مقادیر کم آن، نانوذرات کوچک تر و یکنواخت تر حاصل گردید. این روند برای غلظت های زیاد هتروپلی اکسومتالات کاملاً برعکس بود. همچنین تأثیر جایگزینی اتم مولیبدن در اسید مولیبدوفسفریک با اتم وانادیوم و تولید هتروپلی اکسومتالات فلز مخلوط آن (h3+x[pmo12-xvxo40]) بر شکل و اندازه نانوذرات طلای تولید شده به کمک آن بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که اگر چه با افزایش مقدار اتم وانادیوم از 1 به 3، سرعت واکنش افزایش پیدا می کند، ولی نانوذرات شش ضلعی به نانومیله های طلا تغییر شکل می دهند. علاوه بر این، در پروژه حاضر برای اولین بار سنتز نانوذرات طلا به کمک اسید مولیبدوفسفریک و در حضور بافر (بافر برایتون- رابینسون) صورت گرفته و تأثیر ph، مقدار غلظت اولیه یون های طلا، مقدار اسید مولیبدوفسفریک و دما بر شکل و اندازه نانوذرات سنتز شده بررسی شده است. نتایج این مطالعات نشان می دهند که کاهش ph، منجر به تغییر در اندازه و همچنین شکل ذرات تولید شده می شود، به طوریکه کاهش آن از 5 به 3، نانوذرات را به نانومیله های طلا تغییر می دهد. تغییر دما در ph های 3 و 5 تأثیری بر شکل ذرات نداشته و تأثیر آن بر اندازه ذرات نیز قابل توجه نیست. ولی در 4=ph نتایج متفاوت است و تغییر دما اندازه ذرات را بطور قابل توجهی تغییر می دهد، به طوریکه کاهش دما باعث تولید ذرات بزرگ تر و غیر یکنواخت تری می شود. همچنین از روش طراحی آزمایش تاگوچی برای تعیین شرایط بهینه و یافتن برهمکنش پارامتر های مورد بررسی در سنتز نانوذرات طلا به کمک اسید پرایسلر جهت نیل به نانوذرات با اندازه کوچک تر استفاده شده است. ضمناً در این پروژه برای اولین بار نانوکامپوزیت au/h3[pw12o40]/tio2 سنتز شده و به کمک tem، sem و xrd مورد آنالیز قرار گرفت. سپس از این نانوکامپوزیت برای حذف فتوکاتالیزوری آلاینده آبی مالاچیت گرین استفاده شد. در این میان اثر میزان بارگذاری h3[pw12o40]، دمای کلسیناسیون، میزان بارگذاری طلا و نیز مقدار کاتالیزور مورد بررسی قرار گرفته و در هر مورد سینتیک آن نیز مطالعه گردید. افزایش میزان بارگذاری h3[pw12o40] تا 5% وزنی، افزایش دمای کلسیناسیون از °c200 تا °c400، افزایش میزان بارگذاری طلا از 5/0% تا 5% و نیز افزایش مقدار کاتالیزور از 01/0 تا 03/0 گرم باعث ازدیاد فعالیت فتوکاتالیزوری نانوکامپوزیت در حذف آلاینده مالاچیت گرین شده است. علاوه بر این، رفتار فتوکاتالیزوری نانوذرات طلای سنتز شده با اسید پرایسلر برای حذف متیل اورانژ در حضور پراکسید هیدروژن نیز بررسی شده و سینتیک واکنش آن مطالعه شده است.

در این پروژه، نانولوله های کربنی چند جداره با نانو ذرات نقره و با استفاده ازروش شیمیایی مرطوب پر شده اند. در این پروژه اثرات سه پارامتر، زمان رفلاکس در اسید، زمان فراصوت و زمان همزدن نانولوله ها با محلول نیترات نقره، بر روی میزان کپسوله کردن نانو ذرات نقره درون نانولوله ها مورد بررسی قرار گرفته است. روش آماری مورد استفاده، روش طراحی فاکتوریل در دو سطح و با سه فاکتور بوده است. در این تحقیق غلظت نقره به عنوان پاسخ آزمایش در نظر گرفته شده است. برای اندازه گیری غلظت نقره از اسپکتروسکوپی جذب اتمی استفاده شده است. نانولوله های کربنی خالص شده با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز و روش توزین حرارتی بررسی شده اند. از روش های توزین حرارتی، پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی عبوری نیز برای بررسی نانولوله های پر شده استفاده شده است. از نرم افزار mip4student نیز برای بررسی و تحلیل تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده گردیده است. نتیجه آزمایشات نشان داده است که زمان رفلاکس دارای اثر مثبت بر روی میزان پر شدن نانولوله ها بوده، درحالیکه این نتیجه برای زمان فراصوت و زمان همزدن بر عکس بوده است. نمودار توزین حرارتی نشان داده است که پایداری حرارتی نانولوله های اسیدی شده نسبت به نانولوله های خام و پر شده افزایش یافته است. از طرفی، بدلیل حضور ذرات فلزی نقره در نانولوله های پر شده، پایداری حرارتی این نانولوله ها کاهش یافته است. با استفاده از روش توزین حرارتی، مقدار نانو ذرات نقره در نانولوله های پر شده، در حدود 7 درصد تخمین زده شده است. طیف پراش پرتو ایکس نانولوله های پر شده نشان داده شده است که با افزایش زمان ماندگاری در دمای احیاء، احیای نیترات نقره به صورت کامل تر انجام شده است و از طرفی ذرات نقره بزرگتری نیز ایجاد شده اند.

نانولوله های کربنی دارای خصوصیات قابل توجه ای در زمینه های مکانیکی، الکترونیکی، بیولوژیکی و ... هستند. این خصوصیات باعث کاربرد آنها در زمینه های گوناگون مانند ذخیره انرژی، ذخیره اطلاعات، جاذب های گازی، حسگرهای شیمیایی، ابزارهای ماکروویو، ابزارهای نوری، بیوحسگرها و ... شده است. به علت استفاده گسترده از این مواد محققان در دهه های اخیر سعی بر بهبود خواص نانولوله های کربنی داشته اند. از جمله روش های بهبود نانولوله های کربنی می توان به پر کردن آنها با مواد مختلف اشاره کرد. در این تحقیق از روش شیمی مرطوب برای پر کردن نانولوله های کربنی چند جداره با اکسید آهن استفاده شده است. در این تحقیق منفعت های موجود در این روش نشان داده شده است. سه پارامتر در این تحقیق در نظر گرفته شده است که عبارتند از: زمان فراصوت، زمان رفلاکس و زمان هم زدن نانولوله های کربنی با محلول نیترات آهن 9آبه. طراحی آزمایشگاهی برای بررسی تاثیر این پارامترها و اثرات متقابلشان در پر کردن نانولوله های کربنی چند جداره با روش شیمی مرطوب استفاده شده است. تکنیک آماری استفاده شده در این تحقیق طراحی فاکتوریال کامل می باشد. نتایج آزمایشگاهی با استفاده از نرم افزار طراحی آزمایش 6 طراحی شده است. در این تحقیق برای اندازه گیری غلظت آهن از طیف سنجی اتمی استفاده شده است. استفاده از آهن خصوصیت مغناطیسی به نانولوله ها بخشیده و باعث کاربرد آن در زمینه های گوناگون مانند جاذب امواج رادار، جاذب رنگ از فاضلاب و همچنین سنسورها در صنایع غذایی در صنعت بسته بندی و کاتالیست ها برای واکنش های شیمیایی شده است. مورفولوژی و ساختار نانولوله های پر شده با اکسید آهن با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری، طیف سنج پراش اشعه ایکس و آنالیز وزن سنج حرارتی ارزیابی شده اند.

در میان گروهای مختلف ویتامین e، آلفاتوکوفرول دارای خاصیت آنتی اکسیدانی و محلول در چربی می باشد. آلفاتوکوفرول به عنوان یک افزودنی غذایی برای عملکرد نقش آنتی اکسیدانی خود به غذا اضافه می شود تا به عنوان یک ماده مغذی از بیماری های قلبی و سرطانی جلوگیری کند. قدرت انحلال آلفاتوکوفرول درآب بسیار کم است و از لحاظ بیولوژیکی در برابر عوامل محیطی مانند نور، رطوبت و دما ناپایدار است. برای غلبه بر موانع کاربرد آلفاتوکوفرول و افزایش پایداری آن در حین فرآیند و ذخیره سازی می توان از تکنیک نانوکپسول در صنایع غذایی و دارویی بهره گرفت. توده سازی مرکب فرآیندی است که تحت عنوان جداسازی فازها نامیده می شود و بین دو پلیمر با بار ناهمنام در محیط آبی ایجاد می شود. در این تحقیق آلفاتوکوفرول به کمک ژلاتین و پکتین توسط روش توده سازی مرکب کپسوله شده است. اندازه نانوکپسول توسط چهار پارامتر (مقدار مواد دیواره ، نسبت ماده هسته به مواد دیواره، سرعت همگن کننده و ph محیط محلول) توسط نرم افزار طراحی آزمایش 8 و روش فاکتوریل مورد بررسی قرار گرفته است. پس از انجام 32 آزمایش و بررسی و آنالیز پاسخ آزمایش ها مشاهده شده است که با افزایش مقدار مواد دیواره و درصد ماده هسته، اندازه نانوکپسول افزایش یافته است که این امر ناشی از افزایش گرانروی محیط محلول می باشد. همچنین با افزایش سرعت همگن کننده، اندازه ذرات افزایش یافته است. با افزایش سرعت همگن کننده نیروی تنش سطحی بر نیروی توربولانت غلبه کرده و سبب افزایش اندازه نانوکپسول شده است.افزایش پارامتر ph در جهت کاهش اندازه نانوکپسول پیش می رود زیرا با افزایش ph تعادل بین بارهای ناهمنام در محیط ایجاد می شود که سبب ایجاد ذرات پایدار با اندازه کوچکتر می شود. در شرایط بهینه، نانوکپسول با اندازه 6/176 نانومتر و شاخص پراکندگی 17/0 به دست آمده است. نانوکپسول به دست آمده توسط گرماسنج افتراقی و طیف سنج مادون قرمز مورد بررسی قرارگرفت و حضور آلفاتوکوفرول در نانوکپسول به اثبات رسیده است. پایداری نانوکپسول بهینه و آلفاتوکوفرول آزاد در شرایط محیطی مختلف دما، نور و رطوبت مورد ارزیابی قرار گرفته است و نتایج نشان میدهد که نانوکپسول آلفاتوکوفرول قدرت محافظت و نگهداری بالاتری در برابر شرایط محیطی دارد.

در این پایان نامه، با بهره گیری از یک روش جدید و ساده، ابتدا نانوذرات پلاتین سنتز گردید و سپس این نانوذرات برای آرایش نانولوله های کربنی استفاده شد. این روش مبتنی بر به کارگیری موادی به نام پلی اکسومتالات است که دوستدار محیط زیست به حساب می آیند. اسید پرایسلر که یکی از انواع پلی اکسومتالات است، به عنوان فتوکاتالیست انتخاب گشته و توانایی آن در احیای یون های پلاتین، پایدار نگه داشتن نانوذرات حاصل و همچنین در پیوند دادن آنها به نانولوله مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا نانوذرات پلاتین تحت تابش پرتو uv تولید شد. سپس نانولوله های کربنی عاملدار به کلوئید نانوذرات اضافه گردید. بهینه سازی واکنش تولید نانوذرات به روش تغییر یک فاکتور با زمان انجام شد. بررسی تغییرات طیف جذب uv-vis مربوط به نانوذرات نشان داد که با گذشت 2 ساعت از زمان شروع واکنش، نانوذرات به بیشترین تعداد خود رسیده اند. در میان مقادیر مختلف ایزوپروپانول، مصرف ml 2 از آن، منجر به تولید نانوذرات بیشتری شده است. 2=ph در تولید نانوذرات مطلوب ترین مقدار بوده است. آنالیز اندازه ی نانوذرات نشان داد که وقتی نسبت غلظت پرایسلر به یون پلاتین برابر با 001/0 باشد، اندازه ی نانوذرات به کمترین مقدار خود یعنی nm 16 می رسد. منحنی اندازه ی نانوذرات بر حسب دما هم از یک نقطه ی مینیمم گذشته است. در این نقطه اندازه ی نانوذرات برابر nm 13 بوده که در دمای ?c 5/42 حاصل شده است. تصاویر tem این نانوذرات نشان داد که نانوذرات اندازه ای در حد nm 13 داشته اند. همچنین از این تصاویر پیدا بود که نانوذرات به صورت مجتمعی از ذرات ریز بوده اند. این ذرات ریز اندازه ای در حد nm 1 تا حدود nm 3 داشته اند. در یکی از آزمایشات، تصویر tem نانوذرات حاصل تهیه شد و مسجل گردید که لایه ای از پرایسلر به دور نانوذرات تشکیل شده است. نانوذراتی که در شرایط بهینه سنتز شدند، بدون شستشو برای آرایش نانولوله های کربنی به کار گرفته شدند. الگوی xrd نانولوله ی آرایش شده شامل دو پیک مربوط به نانولوله ی کربنی، یک پیک مربوط به صفحه ی (200) پلاتین و یک پیک مربوط به پرایسلر بوده است. طیف جذب uv-vis این کامپوزیت دارای پیک جذبی در طول موج نزدیک به nm 215 بوده است که نسبت به موقعیت پیک جذب نانوذرات پلاتین هیچ گونه جابه جایی نداشته است. عدم جابه جایی پیک مذکور نشان می دهد که اندازه ی نانوذراتی که روی نانولوله نشسته اند، تغییری نکرده است. در طیف ftir مربوط به نانولوله ی آرایش شده نوارهای گروه های عاملی نانولوله و پیوندهای داخلی پرایسلر دچار جابه جایی قرمز شده اند که نشان دهنده ی تشکیل پیوند هیدروژنی بین آنهاست. تصویر tem کامپوزیت نشان داد که نانوذرات پلاتین به طور نسبتا یکنواختی بر روی سطح نانولوله پراکنده شده اند. علاوه براین، بعد از نشستن روی نانولوله اندازه ی آنها تغییری نکرده است. ساختار کریستالی این نانوذرات توسط الگوی پراش الکترون آنها تایید شد.

در این پژوهش ساختارهای مختلفی از اکسید روی با استفاده از روش های هیدروترمال و رسوب شیمیایی ساخته شدند. در دو روش ذکر شده، از هتروپلی اکسومتالات ها و همچنین حلال مغناطیسی شده استفاده شد. در قسمت اول، بررسی ها با بکارگیری روش هیدروترمال و هتروپلی اکسومتالات با ساختار کگین با اتم الحاقی مولیبدن (hpmo) در شرایط مختلف انجام شد و ساختارهای متفاوتی از اکسید روی تهیه شدند. نتایج نشان دادند که نوع هتروپلی اکسومتالات بکارگرفته شده و همچنین شرایط واکنش می تواند تاثیر بسزایی در مورفولوژی ساختارهای تهیه شده داشته باشد. مهمترین عوامل در تغییر مورفولوژی نوع هتروپلی اسید مورد استفاده و غلظت آن می باشد به گونه ای که در صورت استفاده از hpmo با غلظت m3-10×1 در مدت زمان hr48 و دمای °c120 میکرومیله هایی با قطر nm250 تهیه شدند. در صورت افزایش زمان به hr72 تنها قطر میکرومیله ها به حدود nm350 افزایش یافت در حالی که با افزایش غلظت کاتالیزور hpmo به m3-10×3، مورفولوژی ساختارهای تهیه شده به نانوصفحه تغییر نمود. همچنین تغییر نوع کاتالیزور به h4[pmo11vo40] (کاتالیزور hpmo که یکی از اتم های مولیبدن آن با وانادیوم جایگزین شده است) در همان شرایط و با غلظت m3-10×1 منجر به تولید نانوذراتی با اندازه تقریبی nm10 گردید. بنابراین می توان با کنترل شرایط در این روش مورفولوژی های متفاوتی از این ماده را تهیه کرد. در قسمت دوم آزمایشات، تاثیر حضور حلال مغناطیسی در تغییر مورفولوژی ساختارهای تهیه شده با روش هیدروترمال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج قابل توجه حاصل شده حاکی از تاثیر بسیار زیاد حلال مغناطیسی و همچنین مدت زمان مغناطیسی کردن حلال بر روی مورفولوژی ساختارهای تهیه شده می باشد. استفاده از اتانول معمولی منجر به تهیه نانوذراتی با اندازه در حدود nm150 گردید در صورتی که با اتانولی که به مدت min10 مغناطیسی شده بود میکرومیله هایی تقریبا یکنواخت با قطر حدود ?m2 تولید شد. در قسمت سوم، آزمایشات با استفاده از هتروپلی اکسومتالات با ساختار کگین (hpw) و با بکارگیری روش رسوب شیمیایی انجام گرفت. در این روش با استفاده از hpw با غلظت های 0012/0، 0023/0 و 0069/0 مولار نانوذرات اکسید روی تهیه شدند، در حالی که غلظت m0046/0 منجر به تولید میکرومخروط های شش وجهی یکنواخت گردید. این نتایج نشان دادند که عوامل محیطی انجام واکنش به خصوص قدرت یونی محیط واکنش می تواند تاثیر بسیار زیادی بر روی مورفولوژی ذرات تهیه شده داشته باشد. در قسمت چهارم نیز از حلال مغناطیسی با بکارگیری روش رسوب شیمیایی جهت تهیه نانوساختارهای اکسید روی استفاده شد. نتایج بررسی ها نشان دادند که با بکارگیری حلالی که در مدت زمان های مختلف مغناطیسی شده است، می توان در یک روش ساده و در یک مرحله، نانوذرات اکسید روی با اندازه در حدود nm60 را تهیه کرد و این روش قابل گسترش به مقیاس های بالاتر نیز می باشد. در بخش پنجم تحقیقات، کارآیی نانوذرات تهیه شده در حذف فتوکاتالیزوری متیل اورانژ و اسید ترفتالیک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از حذف تقریباً کامل این آلاینده ها توسط نانوذرات تهیه شده در شرایط بهینه آزمایشات می باشد.

در تحقیق حاضر با هدف حذف آلاینده های پاراتولوئن سولفونیک اسید (p-tsa) و پاراتولوئیک اسید (p-ta) از محیط آبی، در ابتدا جاذب پلی استایرن توسط سه گروه عاملی مختلف (مونواتانول آمین، دی اتانول آمین و تری اتانول آمین) عامل دار شد. پس از آن مناسبترین شرایط برای تولید جاذب از نظر نوع و میزان گروه های عاملی تعیین گردید. بر این اساس، عامل دار کردن جاذب پلیمری توسط دی اتانول آمین و با بیشینه ی دانسیته ی گروه های عاملی انجام گرفت. در مرحله ی بعد به منظور تولید جاذب پلیمری-مغناطیسی (mdea-ps)، نانو ذرات مگنتیت طی یک فرایند ساده بر روی جاذب پلیمری عامل دار شده با دی اتانول آمین (dea-ps) نشانده شد. طیف سنج مادون قرمز (ftir) موفقیت فرایند عامل دار شدن را مورد تأیید قرار داد. تعیین کمی میزان گروه های عاملی موجود بر روی جاذب های عامل دار شده توسط تیتراسیون و آنالیز عنصری انجام گرفت. از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی با وضوح بالا (hrsem) برای بررسی مورفولوژی جاذب dea-ps استفاده شد. ph مربوط به بار سطحی صفر جاذب dea-ps نیز به صورت تجربی بدست آمد. وجود ذرات مگنتیت بر روی جاذب mdea-ps توسط ftir و دستگاه پراش اشعه ی ایکس تأیید شده و توسط تصاویر hrsem مورد مشاهده قرار گرفت. در مرحله ی بعد، فرایند جذب سطحی p-tsa و p-ta بر روی جاذب dea-ps انجام شد. در همین راستا اثر ph محیط، زمان فرایند، مقدار جاذب و غلظت اولیه ی آلاینده بر میزان جذب آلاینده های p-tsa و p-ta مورد بررسی قرار گرفت. داده های سینتیکی و ایزوترم های جذب توسط معادلات مناسب برازش شده و پارامتر های ترمودینامیکی فرایند جذب محاسبه شد. پس از آن، جذب p-tsa و p-ta بر روی جاذب mdea-ps مورد ارزیابی قرار گرفت و در انتها میزان بازیابی جاذب dea-ps در سیکل های مختلف جذب/واجذب اندازه گیری شد. نتایج بیانگر آن است که جاذب dea-ps به دلیل دارا بودن همزمان گروه های باردار آمینی و همچنین گروه های آبدوست الکلی، از ظرفیت بسیار بالایی در جذب p-tsa و p-ta برخوردار است. برهمکنش گروه های عاملی با آلاینده های آلی نقش بسیار مهمی در طی فرایند جذب ایفا می کند. رفتار سینتیکی جذب هر دو آلاینده بر روی جاذب dea-ps با موفقیت توسط مدل های شبه درجه یک و شبه درجه دو برازش شده و ایزوترم های جذب از معادله ی لانگمویر تبعیت می کنند. بررسی ها نشان می دهد که برهمکنش یونی گروه های آمینی با آلاینده و همچنین اجتماع مولکول های آب در اطراف گروه های آمینی، در تعیین پارامتر های ترمودینامیکی موثر هستند. افزودن نانوذرات مگنتیت به ساختار جاذب dea-ps موجب کاهش ملموس ظرفیت جذب نگردیده و جاذب mdea-ps رفتار مشابهی با جاذب dea-ps نشان می دهد. میزان جذب آلاینده های مورد بررسی بر روی جاذب dea-ps حدود 5/1 برابر بیشتر از یک جاذب تبادلگر آنیون تجاری است. همچنین جاذب dea-ps به راحتی توسط محلول naoh 1 مولار بازیابی شده و بازده ی بازیابی آن پس از جذب هر دو ترکیب p-tsa و p-ta طی 9 دوره ی متوالی 99% می باشد. نتایج این تحقیق می تواند راه حلی برای رفع مشکلات مربوط به ظرفیت کم و بازیابی ضعیف جاذب های پلیمری مرسوم بوده و با ارائه ی راهکاری ساده برای نشاندن ذرات مگنتیت مسیر استفاده از جاذب های مغناطیسی در فرایند جذب سطحی را هموار سازد.

پساب حاوی روغن اثرات زیان باری بر انسان و محیط زیست دارد. روش های بسیاری از قبیل جداکننده های مبتنی بر وزن مخصوص، شناورسازی با هوا، فیلتراسیون غشایی و فرآوری بیولوژیکی برای حذف روغن مورد استفاده قرار گرفته است. فرآیند جذب سطحی نیز به عنوان روش مناسبی برای حذف روغن شناخته شده است. در میان جاذب های گوناگونی که برای حذف آلاینده ها از آب به کار گرفته شده، نانوکامپوزیت های مغناطیسی سیلیکاتی ویژگی های ممتازی را نشان داده اند. از نانوکامپوزیت های مغناطیسی سیلیکاتی به منظور حذف رنگ ها، فلزات سنگین و آلاینده های آلی استفاده شده است. در این پژوهش، ابتدا یک نانوکامپوزیت مغناطیسی با ساختار هسته- پوسته ساخته شد. هسته از جنس نانوذره ی مغناطیسی بود و پوسته از یک لایه سیلیکای غیر متخلخل و یک لایه سیلیکای متخلخل تشکیل شده است. سطح نانوکامپوزیت مغناطیسی از طریق واکنش با تری متیل کلرو سیلان اصلاح گردید. آزمون های تعیین مشخصه شامل پراش پرتو ایکس، طیف سنجی تبدیل فوریه ی مادون قرمز، میکروسکوپ الکترونی عبوری، آنالیز جذب و واجذب bet، اندازه گیری حجم و توزیع اندازه ی روزنه از روش bjh و آنالیز مغناطش نمونه ی مرتعش انجام گرفت. نتایج نشان داد که ساختار مطلوب حاصل گشته و اصلاح سطح به طور موفقیت آمیزی انجام گرفته است. جاذب تولید شده، به منظور حذف گازوئیل از امولسیون شیمیایی روغن در آب مورد استفاده قرار گرفت. مطالعات سینتیکی بر روی جذب گازوئیل از یک نمونه با غلظت 10 میلی گرم بر لیتر در دمای اتاق مشخص ساخت که نانوکامپوزیت قادر بود در مدت 2 ساعت 80% از آلاینده را حذف کند. مطالعات تعادلی در دمای اتاق نشان داد که داده های تجربی به خوبی با ایزوترم فروندلیچ سازگاری داشتند

در این تحقیق نوعی پوشش از جنس نانوسیلیکا به روش سل-ژل و با اندازه ذرات کم تر از 5 نانومتر با هدف افزایش زاویه تماس قطرات آب با سطح و ایجاد خاصیت آب گریزی بر روی آن تولید و پس از قرار گرفتن بر روی پایه سرامیکی به روش پوشش دهی چرخشی، در دمای 120 درجه سانتی گراد مورد عملیات آنیل شدن قرار گرفت. هم چنین پارامترهای موثر بر زمان تشکیل ژل وخاصیت آب گریزی سطح پوشش داده شده با استفاده از طراحی آزمایشات به روش فاکتوریل جزئی مورد بررسی قرار گرفتند. به این منظور با تغییر پارامترهای موثر در روش تولید نانوذره و پوشش دهی آن بر روی پایه سرامیکی مطابق با جدول استخراج شده از روش فاکتوریل جزئی و اندازه گیری زمان تشکیل ژل و هم چنین زاویه تماس قطرات آب بر روی سطح فاکتورهای نسبت آب به سیلان، غلظت کاتالیست و درصد پلیمر بر زمان تشکیل ژل و نسبت آب به سیلان، غلظت کاتالیست، درصد پلیمر و سرعت چرخش بر میزان آب گریزی سطح موثر شناخته شدند. مطابق با نتایج حاصل از آزمایشات با افزایش غلظت کاتالیست از صفر به 1 مولار زمان تشکیل ژل از 259200 ثانیه به حدود 160 ثانیه و زاویه تماس از 90 به 70 درجه کاهش یافت. افزایش نسبت مولی آب به سیلان از صفر به 1/36 منجر به افزایش زمان تشکیل ژل از 180 به حدود 200 ثانیه و افزایش زاویه تماس از 79 به 81 درجه گردید. افزایش درصد پلیمر از صفر به 3 درصد باعث افزایش زمان تشکیل ژل از 185 به 200 ثانیه و زاویه تماس از 70 به 79 درجه گردید. هم چنین با افزایش سرعت چرخش اسپین از 15 به 25 دور در دقیقه زاویه تماس از 70 به 82 درجه افزایش یافت. تست های طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز ، میکروسکوپ الکترونی عبوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی جهت تعیین خواص این پوشش مورد استفاده قرار گرفته اند. هم چنین تست زاویه تماس قطرات آب بر روی سطح جهت تشخیص خاصیت آب گریزی پوشش ها به کار رفته است. در مرحله دوم جهت بهبود خواص مکانیکی سطح مقادیر 25/1، 5/2 و 5 درصد وزنی سیلیکات زیرکونیوم به لعاب اضافه شده و خاصیت خراش پذیری آن ها با لعاب معمولی با توجه به نتایج تست سختی سطح مورد مقایسه قرار گرفت. هم چنین جهت اثبات حضور سیلیکات زیرکونیوم در لعاب ها از نتایج روش طیف سنجی فلوئورسانس استفاده گردیده است.

بدون تردید یکی از کلیدی ترین فرایندهای موجود در صنایع شیمیایی به ویژه در صنعت گاز، فرایند جذب سطحی می باشد. به کارگیری این فرایند در هر زمینه ای از جمله جداسازی، خالص سازی، بازیابی و حتی ذخیره سازی، مستلزم استفاده از روابط و معادلاتی است که فرایند جذب هم زمان چند جزء را شامل می شود. از آنجایی که تعیین تجربی داده های تعادلی جذب مخلوط های چند جزئی، کاری زمان بر و پرهزینه می باشد، بهره گیری از مدل های پیش بینی کننده که تنها از اطلاعات جذب تک جزئی استفاده می کنند، سودمند می باشد. در این پایان نامه، مدلdual process langmuir (dpl) به عنوان یکی از مدل های قدرتمند در زمینه فرایند جذب سطحی چند جزئی با اضافه شدن ترم برهم کنش بین مولکولی اصلاح و در قالب مدلی جدید ارائه گردیده است. به این منظور در ابتدا ایزوترم جذب تک جزئی modified dual process langmuir (mdpl) معرفی و سپس روابط مدل جذب چند جزئی mdpl در دو حالت perfect positive (pp) و perfect negative (pn) به دست آمده است. نتایج حاصل از به کار گیری ایزوترم های dpl و mdpl در فرایند جذب تک جزئی، نشانگر برتری مدل mdpl در برازش داده های آزمایشگاهی به ویژه در محدوده فشارهای بالا (محدوده اشباع شده غلظت اجزاء بر روی سطح جاذب) می باشد. به منظور بررسی نتایج حاصل از دو مدل جذب چند جزئی dpl و mdpl، 23 سیستم مختلف جذب دو جزئی، سه جزئی و چهار جزئی در نظر گرفته شده است. سیستم های موجود در چهار زمینه که عامل برهم کنش بین مولکولی اهمیت زیادی پیدا می کند، مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند. این چهار زمینه عبارتند از: تفاوت در درجه قطبیت اجزای جذب شونده، تفاوت در اندازه ذرات جذب شونده، کاربرد فرایند جذب سطحی در فشارهای بالا و افزایش تعداد مواد جذب شونده در سیستم جذب. بررسی های انجام گرفته بر روی مخلوط های مختلف در هر چهار حوزه نشان داد که داده های تجربی جذب چند جزئی با دقت بیشتری توسط مدل mdpl پیش بینی می گردد. در ضمن نتایج حاصل از به کارگیری مدل mdpl برای مخلوط متان-اتان بر روی جاذب های مختلف نشان داد که قدرت مدل مذکور در برازش داده های تجربی فرایند جذب بر روی جاذب های همگن همانند سیلیکالیت، بیشتر از جاذب های ناهمگن همانند کربن فعال bpl می باشد. همچنین با اضافه شدن عامل برهم کنش بین مولکولی به الگوریتم محاسباتی دو مدل heterogeneous extended langmuir (hel) و heterogeneous ideal adsorption solution theory (hiast)، دو مدل جدید جذب چند جزئی تحت عناوین mhel و mhiast ارائه گردیده است به طوری که با بهره گیری از این مدل های جدید، طیف وسیع تری از سیستم های جذب تحت پوشش قرار خواهد گرفت. البته به منظور استفاده از دو مدل mhel و mhiast، بهره گیری از اطلاعات تعادلی ایزوترم جدید یونیلن اصلاح شده در فرایند جذب تک جزئی، مورد نیاز می باشد. به نظر می رسد از میان سه مدل ارائه شده (mdpl، mhel و mhiast)، مدل mdpl با توجه به سرعت بالای انجام محاسبات و الگوریتم محاسباتی آسان، به عنوان یک مدل قدرتمند در محاسبات تعادلی جذب سطحی چند جزئی مطرح می گردد.

امروزه آلودگی آب و تصفیه¬ی آن و در نتیجه تامین آب سالم از مشکلات اساسی جوامع انسانی محسوب می¬شود. از جمله¬ی این آلاینده¬ها می¬توان به فلزات سنگین و بالقوه سمی مثل کروم و سرب اشاره کرد. این عناصر تأثیرات سوئی بر روی سلامت انسان و سایر موجودات زنده دارند. در این مطالعه سعی شده که قابلیت چند ترکیب اکسید آهن¬ طبیعی و مصنوعی شامل گوتیت، گل قرمز اصلاح شده (نیمه هضم شده)، گل اُخرای جزیره ی هرمز و نانوذره¬ی گوتیت ساخته شده به روش بوهم (1925)، برای حذف فلزات سمی کروم و سرب محلول در آب به روش جذب سطحی به عنوان یک روش مؤثر و باصرفه مطالعه شود. همچنین عوامل مؤثر بر فرآیند جذب از جمله ph، زمان تماس، غلظت اولیه¬ی عنصر، دوز جاذب، الکترولیت محلول و اندازه¬ی ذرات جاذب مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت مقدار بهینه¬ی همه¬ی پارامترها برای جذب هر عنصر توسط هر جاذب استخراج شود. جاذب¬ها قبل از انجام آزمایشات جذب برای شناسایی بیش¬تر جهت آنالیزهای xrd، xrf، ftir، اندازه¬ی ذرات، پتانسیل زتا و sem به آزمایشگاه فرستاده شدند. همه¬ی آزمایشات به صورت ناپیوسته (batch) در دمای محیط و در آزمایشگاه انجام شد. پس از اتمام هر تست محلول¬ها جهت آنالیز جذب اتمی ارسال گردید. در هر مرحله درصد جذب و ظرفیت جذب جاذب¬ها محاسبه ¬شد. پس از انجام تست¬های بهینه هم جاذب¬ها جهت آنالیز eds و گرفتن تصاویر sem به آزمایشگاه ارسال گردید. در نهایت مقادیر بهینه¬ی پارامترها برای جذب سطحی سرب توسط گوتیت طبیعی در 5ph=، زمان تماس60 دقیقه، دوز جاذب g/l 8، اندازه¬ی ذرات کوچکتر از 230 مش (62 میکرون)، با غلظت mg/l120 از سرب، در نبود یا مقدار 0/01 مولار از nano3 و در دمای حدود ◦c 25-24 می¬باشد. در این شرایط حداکثر درصد جذب سرب و ظرفیت جذب جاذب به ترتیب برابر 99/06% و mg/g 86/14 می¬باشد. مقادیر بهینه¬ی پارامترها برای جذب سطحی کروم توسط گوتیت طبیعی در شرایط دوز جاذب g/l 8، غلظت اولیه¬ی کروم mg/l 1، 5/2 ph=، زمان تماس 80 دقیقه، با اندازه¬ی ذرات گوتیت کوچکتر از 230 مش (62 میکرون)، با الکترولیت محلول بین صفر تا 0/01 مولار nano¬3 و در دمای محیط (حدود ◦c24) به دست آمد که در این شرایط 90/40% کروم محلول را جذب می¬شود و مقدار ظرفیت جذب کروم توسط گوتیت برابر 0/113 می¬باشد. شرایط بهینه¬ی پارامترها برای جذب سطحی سرب روی گل قرمز نیمه هضم شده (sdrm) در دوز جاذب g/l 4، غلظت اولیه¬ی سرب mg/l 150، 5/5ph=، زمان تماس 5 دقیقه، دمای ◦c25 و مولاریته¬ی nano3 صفر می¬باشد که در این شرایط مقدار درصد جذب سرب و ظرفیت جذب جاذب به ترتیب برابر 98/31% و mg/g 58/24 است. شرایط بهینه¬ی پارامترها برای جذب سطحی کروم روی گل قرمز نیمه هضم شده در دوز جاذب g/l 10، غلظت اولیه¬ی کروم mg/l 1، 5/7ph=، زمان تماس 80 دقیقه، دمای ◦c5/23 و در حضور یا عدم حضور nano3 در غلظت¬های تست شده می¬باشد. در شرایط ذکر شده حداکثر میزان جذب کروم 60/49% و ظرفیت جذب جاذب برای کروم هم برابر mg/g 049/0 است. مقادیر بهینه¬ی هر پارامتر برای جذب سطحی سرب توسط گل اُخرای هرمز هم در دوز جاذب g/l 6، غلظت اولیه¬ی سرب mg/l 150، 5/5ph=، زمان تماس 5 دقیقه، اندازه¬ی ذرات بین 120-80 مش (125 تا 177 میکرون)، مولاریته¬ی nano3 صفر و دمای ◦c25 می¬باشد که در این شرایط 95/33% از سرب را جذب می¬کند و مقدار میلی¬گرم سرب جذب شده روی هر گرم از گل اُخرا یا ظرفیت جذب جاذب برابر 23/83 می¬باشد. برای نانوذره¬ی گوتیت (با قطر 71 نانومتر)، مقادیر بهینه¬¬ی پارامترها برای عنصر سرب در دوز جاذب g/l 6، غلظت اولیه¬ mg/l 120، 5ph=، زمان تماس 60 دقیقه و دمای محیط (◦c 25-23) و برای عنصر کروم در دوز جاذب g/l 8، غلظت اولیه¬ی mg/l 5، 2ph=، زمان تماس 80 دقیقه و در دمای محیط به دست آمد. در این شرایط درصد جذب و ظرفیت جذب برای عنصر سرب به ترتیب برابر 99/49% و mg/g 90/19 و برای عنصر کروم به ترتیب برابر 97/10% و mg/g 61/0 می¬باشد. جهت مطالعه¬ی مکانسیم جذب، ایزوترم¬های جذب لانگمویر و فروندلیچ هم برای هر جاذب و عنصر به طور جداگانه رسم شد. بررسی¬ها نشان داد که جذب سطحی سرب و کروم روی گوتیت طبیعی از ایزوترم لانگمویر پیروی کرده و بنابراین جذب سطحی آن¬ها به صورت تک لایه و یکنواخت است. جذب سطحی سرب توسط sdrm از ایزوترم فروندلیچ پیروی کرده و بر این اساس جذب سرب روی آن چند لایه و به صورت ناهمگن و نامحدود است ولی جذب سطحی کروم توسط آن به وسیله¬ی ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ قابل تفسیر نیست. بررسی ایزوترم¬های لانگمویر و فروندلیچ گل اُخرا هم نشان می¬دهد که مکانیسم جذب سرب روی آن ترکیبی از هر دو مدل می¬باشد و این فرآیند تقریبا از هر دو مدل پیروی می¬کند. آزمایشات انجام شده نشان داده که تمامی جاذب¬های استفاده شده قابلیت بالایی برای جذب سرب از محلول¬های آبی دارند ولی قابلیت گل قرمز نیمه هضم شده بیش¬تر از سایر جاذب¬ها است. به جز گل اُخرای هرمز که قادر به جذب کروم از آب نیست، جاذب¬های دیگر می¬توانند اکسی¬آنیون¬های کروم را از آب در غلظت¬های کم جذب و حذف کنند. اما در بین همه¬ی آن¬ها نانوذره¬ی گوتیت کارآیی بهتری دارد.

این پروژه با هدف ارتقای عملکرد غشاهای اکریلونتیریل بوتادین استایرن انجام گرفت. غشاها با استفاده از تکنیک ترسیب به وسیله غوطه وری ساخته شدند. اثرات تعدادی از پارامترهای موثر در روش وارونگی فازی مانند نوع جفت حلال/ ضدحلال، غلظت پلیمر، افزودن پلی اتیلن گلایکول، حضور نانو ذرات آلومینیوم اکسید و تیتانیوم اکسید و همچنین قرارگیری در معرض تابش اشعه uv مورد مطالعه قرارگرفتند. بر این اساس، غشاهای ساخته شده به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، آنالیز گرما وزن سنجی (tga) و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir) مورد بررسی قرار گرفتند. علاوه بر این، شار، درصد دفع شاخص های آلودگی، زاویه تماس، استحکام کششی و ویسکوزیته برای توصیف ویژگی های غشاها اندازه گرفته شدند. نتایج نشان داد که تغییر جفت حلال/ ضدحلال در روش وارونگی فازی، بطور قابل توجهی عملکرد غشا اکریلونتیریل بوتادین استایرن را بهبود داد. افزودن پلی اتیلن گلایکول (peg) با کاهش دادن شار منجر به افزایش درصد دفع شاخص های آلودگی شد .حضور نانو ذرات آلومینیوم اکسید/ تیتانیوم اکسید شار و درصد دفع‏ شاخص های آلودگی را به طور همزمان بهبود داد. شار و درصد دفع‏ غشاهای ساخته شده با تابش اشعه uv نیز افزایش یافتند.

در پژوهش حاضر، دو نانوکامپوزیت فوتوکاتالیستی- مغناطیسی گرافن- فریت روی و گرافن- فریت مس با استفاده از روش حلال گرمایی ساخته شده¬اند. تولید نانوکامپوزیت شامل سه مرحله ی کلی سنتز نانوذرات مغناطیسی فریت، سنتز بستر کربنی گرافن و نهش دادن نانوذرات روی بستر کربنی گرافن می¬باشد. جهت بررسی عملکرد فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت¬های گرافن- فریت مس و گرافن- فریت روی از آلاینده-ی رنگی قرمز فعال 141 به عنوان مدلی از آلاینده¬ی آلی در پساب صنایع نساجی استفاده شده است. نانوکامپوزیت¬های تولید شده به وسیله¬ی آزمون¬های پراش پرتو ایکس (xrd)، طیف سنجی تبدیل فوریه ی مادون قرمز (ftir)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) وآنالیز مغناطیس پذیری نمونه ی مرتعش (vsm) تعیین مشخصه شدند. تصاویر tem نانوکامپوزیت گرافن- فریت مس نشان دادند که توزیع اندازه ذرات فریت مس در نانوکامپوزیت نسبتاً یکنواخت می¬باشد. طبق نتایج حاصل از آنالیز مغناطیس پذیری نمونه¬ی مرتعش (vsm)، دو نانوکامپوزیت گرافن- فریت مس و نانوذره¬ی فریت مس رفتار سوپرپارامغناطیس نشان دادند. آنالیز ftir حضور گروه¬های عاملی حاوی اکسیژن را روی سطح اکسید گرافن سنتز شده تأیید کرد. پهنای باند برای نانوذرات فریت روی و فریت مس به ترتیب در حدود 277/1 و 03/1 به دست آمد. نانوکامپوزیت¬¬های تولید شده به منظور تخریب رنگ قرمز فعال 141 تحت نور خورشید و در مقایسه با شرایط تاریکی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که حذف رنگ قرمز فعال 141 بعد از گذشت 15 دقیقه توسط نانوکامپوزیت گرافن- فریت مس انجام شده بود در حالی¬که 85 درصد حذف رنگ در حضور نانوکامپوزیت گرافن- فریت روی تحت شرایط نور خورشید و تاریکی به دست آمد. مطالعات تعادلی جذب نشان دادند که داده هایی که در شرایط تاریکی به دست آمدند با مدل لانگمویر برازش خوبی دارند. بر طبق نتایج حاصل، سینتیک جذب با مدل شبه درجه دوم سازگاری داشت. همچنین مکانیزم فوتوکاتالیستی بررسی شد و نشان داده شد که حفره¬ها عامل اکسید کننده¬ی اساسی برای تخریب رنگ هستند.

در جهان امروز انرژی یکی از محورهای اصلی توسعه و موتور محرک پیشرفت جوامع بشری به شمار می رود به همین دلیل از اهمیت راهبردی در روابط میان کشورها برخوردار است. به بیان دیگر عامل های انرژی در حال حاضر به پایه قدرت و ثروت جهانی تبدیل شده و نقش اساسی در تعیین جایگاه کشورها در سلسله مراتب قدرت و ثروت جهانی ایفا می کند. بدیهی است منابع مشترک نفتی و گازی که بین بعضی از کشورها وجود دارد سبب همگرایی، ایجاد پیوند میان کشورهای تولید کننده، انتقال دهنده و حتی مصرف کننده می گردد. از جمله کشورهای که دارای چنین خصوصیات می باشند و موضوع این پژوهش را پوشش می دهند کشورهای ایران و ترکمنستان می باشند که با بهره گیری از این منابع، مناسبات گسترده و مستحکم منطقه ای را ایفا نموده اند از این رو پژوهش حاضر با مبنا قرار دادن دو متغییر عامل انرژی شامل منابع مشترک نفتی و گازی و همکاری متقابل با در نظر گرفتن مولفه های ترانزیت عامل انرژی به خصوص از طریق خط لوله و پشتوانه های تکنولوژیک مالی به بررسی گسترش روابط این دو کشور می پردازد. حال این پرسش مطرح می شود منابع مشترک نفتی و گازی در گسترش روابط ایران و ترکمنستان چه تاثیری دارد؟ وبا در نظر گرفتن فرض تاثیر مثبت منابع نفتی وگازی بر روابط ایران و ترکمنستان سعی شده است به سوال ذکر شده در بالا پاسخ داده شود.

در این پژوهش، سیلیکا آئروژل با استفاده از روش خشک کردن در فشار محیط و همچنین محلول سدیم سیلیکات به عنوان پیش ماده سنتز شده است. تولید سیلیکا آئروژل شامل سه مرحله کلی تولید هیدروژل، پیرسازی و خشک کردن ژل مرطوب می باشد. در این پژوهش مواد ارزان قیمت برای سنتز سیلیکا آئروژل استفاده شده اند. سیلیکا آئروژل تولید شده توسط طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، اندازه گیری سطح ویژه (bet)، اندازه گیری زاویه تماس و تعیین دانسیته به روش پیکنومتر، تعیین مشخصه شدند. نتایج حاصل از ftir وجود گروه های متیلی روی سطح سیلیکا آئروژل را نشان داد که آبگریزی سیلیکا آئروژل و اصلاح سطح مطلوب را تأیید کرد. بر اساس آنالیز bet اندازه سطح ویژه نمونه تهیه شده،822.47 m2/g بود. علاوه بر این حجم حفره و توزیع میانگین اندازه حفره به ترتیبcm3/g 3.76 و nm 17.7 به دست آمدند. تصویر sem نشان داد که توزیع اندازه حفرات یکنواخت بوده و کمتر از 100 نانومتر می باشند. جهت بررسی عملکرد جذبی سیلیکا آئروژل، نفتالن به عنوان آلاینده آلی در پساب استفاده گردید. جذب نفتالن توسط سیلیکا آئروژل برای اولین بار در این پژوهش صورت گرفته است. در میان هیدروکربن های حلقوی، نفتالن بیشترین حلالیت را در محیط آبی داراست. حذف نفتالن از آب با روش های گوناگونی انجام شده که فرآیند جذب سطحی به دلیل هزینه پایین، ایمنی و سادگی شرایط عملیاتی مورد توجه زیادی قرار گرفته است. هدف اصلی در این پژوهش بررسی تأثیر متغیرهای عملیاتی از قبیل زمان تماس، غلظت جاذب، ph محلول و برهمکنش این متغیرها در جذب نفتالن از آب توسط سیلیکا آئروژل می باشد. در مرحله بعد جهت به دست آوردن مدل پیش بینی شده و شرایط عملیاتی بهینه، روش پاسخ سطح (طراحی ترکیبی مرکزی) استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده در جدول آنالیز واریانس، یک مدل غیر خطی درجه دو، جهت پیش بینی مقدار حذف نفتالن به دست آمد. متغیرهای زمان، مقدار جاذب، برهمکنش زمان و جاذب و همچنین برهمکنش زمان و ph مهم تشخیص داده شدند. صحت مدل توسط متغیرهای آماری از جمله ضریب مشخصه سازی (0.903)، ضریب مشخصه سازی تنظیم شده (0.877) و کفایت دقت (19.23) تأیید گردید. در مطالعه سینتیکی، مدل سینتیکی شبه درجه دو سازگاری خوبی با نتایج آزمایشی نشان داد. ایزوترم جذب در محدوده mg/l 10 تا mg/l 34 به دست آمد و نتایج به خوبی با مدل فروندلیچ سازگار بود.

به صداهای ناخواسته و آزاردهنده آلودگی صوتی یا نوفه گفته می شود. روش های گوناگونی برای کاهش یا حذف این صدا های ناخواسته ارائه شده است. در این میان استفاده از مواد جاذب صوت از اهمیت بیش تری برخوردار است، این مواد معمولا دارای ساختاری متخلخل هستند. پلی یورتان فوم به دلیل داشتن ویژگی های ساختاری مناسب و دامنه خواص گسترده مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. در این پژوهش ابتدا نمونه ای اولیه از پلی یورتان فوم نرم در آزمایشگاه تولید شده و به کمک دستگاه لوله امپدانس خواص اکوستیکی این نمونه اندازه گیری گردیده است. در ادامه به کمک مدل های تئوری و تجربی ارائه شده توسط سایر محققین عملکرد این مواد مورد بررسی و صحت سنجی قرار گرفته است. سپس به منظور بهبود عملکرد جذب صدای پلی یورتان فوم، چهار نوع ذره با خواص متفاوت شامل ذرات نانو لوله کربنی، نانو سیلیکا، نانوآلومینا و براده چوب به ساختار فوم افزوده شده اند. در انتها ضرایب جذب صوتی این کامپوزیت ها اندازه گیری شده و دلایل بهبود و عدم بهبود خاصیت جذب صدای این مواد مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج اندازه گیری شده بیان می کند که حضور ذرات نانو لوله کربنی در فرکانس های پایین ضریب جذب صوتی را به خوبی افزایش می دهد و استفاده از ذرات چوب در مجموع بالاترین درصد بهبود ضریب جذب صوتی را در تمام فرکانس ها داشته است.

در سال های اخیر، حضور پیوسته و غیر قابل کنترل آلاینده های دارویی و تاثیرات مخرب آن ها بر محیط زیست به عنوان یک مشکل زیست محیطی مطرح است. بخش عظیمی از آلاینده های دارویی مربوط به داروهای تسکین دهنده است. استامینوفن یکی از پراستفاده ترین داروهای تسکین دهنده در جهان است. در این پژوهش، تخریب فوتوکاتالیستی استامینوفن تحت تابش نورخورشید، در حضور بیسموت فریت به عنوان نانوفوتوکاتالیست بررسی شده است. بیسموت فریت باروش سل-ژل سنتز شده و با تکنیک های مختلفی مثل ftir، xrd و tem تعیین مشخصه گردیده است. بر اساس نتایج الگوی پراش xrd اندازه ذرات بیسموت فریت موجود در توده نانو ذرات ، 17/02 نانومتر است. همچنین اندازه نانوذرات بیسموت فریت با توجه به تصاویر tem، 71/5 نانومتر تخمین زده شده است. پهنای باند اندازه گیری شده برای بیسموت فریت 2/01 الکترون-ولت است، که نشان دهنده توانایی عملکرد نانوفوتوکاتالیست تحت تابش فوتو خورشید است. تاثیر پارامترهای مختلفی مثل مقدار فوتوکاتالیست، زمان و ph محلول بر تخریب دارو مطالعه شد. تخریب استامینوفن با اضافه کردن تعدادی جاروب کننده در محلول ارزیابی شد. بیشتر از 90 درصد از استامینوفن ppm 10 تحت شرایط عملیاتی در 60 دقیقه تخریب گردید.

آیروژل ها به خاطر داشتن ویژگی های منحصربه فردی که دارند در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرارگرفته اند. سیلیکا آیروژل ها نه تنها شفاف اند و عایق صوتی و حرارتی محسوب می شوند بلکه ویژگی فوق آب گریزی نیز از خود نشان می دهند و دانسیته ی بسیار پایینی دارند. در مجموع، با داشتن این ویژگی ها آیروژل ها می توانند گزینه ی خوبی برای پوشش دهی سطوح باشند. چرا که فوق آب گریز شدن سطح به معنی خود تمیز شونده بودن آن است و علاوه بر این، شفافیت آن ها باعث می شود تا بتوان از آن برای پوشش دهی شیشه ها و دیگر سطوح استفاده کرد. در تحقیق حاضر، با استفاده از فرآیند ساده ی سل-ژل و با به کار بردن پیش ماده ی (تترا اتوکسی اورتو سیلیکات) teos وعامل اصلاح سطح hmdz (هگزا متیل دی سیلازان)، پوششی فوقآب گریز ساخته شده است. فرآیند سل-ژل شامل دو مرحله ی هیدرولیز و تراکم است. در مرحله ی هیدرولیز اسید نیتریک به عنوان کاتالیست و در مرحله ی تراکم آمونیاک به عنوان کاتالیست بازی واکنش تراکم، استفاده شده است. این پوشش با استفاده از روش پوشش دهی عمقی بر روی سطح قرار گرفته است. برای افزایش خاصیت آنتی باکتریالی پوشش، از نیترات نقره در ماتریکس سل-ژل (5% وزنی) استفاده شده است. در این تحقیق، پوشش فوقآب گریز تولید شده، زاویه ی تماسی بیشتر از ?160 و شفافیت بالایی (حدود 90%) را نشان می دهد. این پوشش تا دمای c?300 پایداری حرارتی دارد ودر طول زمان در برابر رطوبت محیط، آب گریزی پوشش تغییری نمی کند. پوشش ساخته شده می تواند بر روی سطوحی مانند شیشه و سرامیک بدون هیچ پیش آمادگی برای سطح به کار برده شود. خاصیت آنتی باکتریالی سطح با استفاده از دو نوع باکتری گرم مثبت s. aureus و گرم منفی e. coli مورد مطالعه قرار گرفت. شیشه ی پوشش شده با آیروژل آب گریز به میزان 65% کاهش رشد باکتری بر روی سطح را نشان داده است. هم چنین خاصیت ضد باکتری پوشش در حضور نقره و نبود آن مورد مطالعه قرار گرفت. این تست، درچهار زمان مختلف از 2 ساعت تا 24 ساعت انجام گرفته است. بیشترین درصد کاهش برای باکتری s. aureus و e. coli به ترتیب به 83% و72% در 24 ساعت می رسد. در نهایت ساختار و ترکیب پوشش با استفاده از تست ftir و xpsو مورفولوژی سطح پوشش با استفاده از تست sem وafm مورد بررسی قرار گرفته است. شفافیت شیشه ها با uv/vis و پایداری حرارتی با استفاده از tga بررسی شده است.

تلاش های فراوانی به منظور حذف آلاینده ها از آب و در نتیجه محیط زیست انجام شده است. به این منظور از روش های گوناگونی استفاده گردیده است. یکی از روش هایی که در این زمینه کاربرد مناسبی دارد فرایند جذب سطحی می باشد که در این پژوهش از آن استفاده شده است. یکی از جاذب هایی که به دلیل خواص ویژه اش نمایش فوق العاده ای از خود نشان داده است آیروژل های سیلیکاتی می باشند که از آنها برای حذف انواع مختلف آلاینده ها استفاده شده است. از معایب آیروژل های مرسوم مقاومت مکانیکی پایین آنها می باشد که عملا کار با آنها را دشوار کرده و به علت عدم توانایی بازیابی، صرفه اقتصادی آن ها را پایین آورده است. به منظور افزایش مقاومت مکانیکی آیروژل ها هم از روش های مختلفی استفاده شده است. در این پژوهش هدف افزایش استحکام آیروژل سیلیکاتی و سپس استفاده از آن به عنوان یک جاذب به منظور حذف آلاینده دی کلروبنزن از محیط آبی به عنوان مدل آلاینده های آلی می باشد. به این منظور ابتدا آیروژلی بر پایه یک پیش ماده پلیمری مناسب جهت افزایش خاصیت مکانیکی سنتز گردیده و سپس با استفاده از هگزا متیل دی سیلازان اصلاح سطح انجام گرفته است. همچنین فرایند سنتز این آیروژل در دما و فشار محیط صورت گرفته است. به منظور تعیین مشخصات جاذب از آزمون های طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز جذب و واجذب bet، اندازه گیری حجم و توزیع اندازه روزنه bjh، زاویه تماس قطره آب و همچنین آزمون تعیین مقاومت مکانیکی و به منظور تعیین غلظت آلاینده در آزمایشات جذب از آزمون uv-vis استفاده شده است. نتایج نشان دادند که ساختار ماده به خوبی شکل گرفته و اصلاح سطح با موفقیت انجام گردیده است. همچنین در عین مقاومت مکانیکی بالا شاهد سطح ویژه مناسب هستیم.

فرآیندهای فوتوکاتالیستی به عنوان یک تکنولوژی نوین در امر تصفیه پساب¬ها دارای مزایای فراوانی می¬باشند. در طی یک فرآیند فوتوکاتالیستی، اکسیدهای نیمه رسانا با جذب انرژی از یک منبع تابش، باعث تولید رادیکال¬های آزاد می¬شوند که منجر به تجزیه آلاینده¬ها می¬گردد. در پژوهش حاضر سنتز بیسموت تنگستات به شکل ساختار لانه¬ای شکل، در کوچکترین اندازه در حضور پلیمر pvp مورد بررسی قرار گرفته است. pvp به عنوان یک شکل¬دهنده ساختاری انتخاب¬¬پذیر در کریستال¬ها برای چینش نانوصفحات بیسموت تنگستات رفتار می¬کند و بدین ترتیب فوتوکاتالیست در ساختار لانه¬¬ای شکل می¬گیرد. بیسموت تنگستات پتانسیل بالایی در تبدیل انرژی فوتونی به انرژی شیمیایی برای تجزیه آلاینده¬ها دارد. برخلاف اکثر فوتوکاتالیست¬های موثر که تنها با انرژی ماورا بنفش قادر به فعالیت می¬باشند، این فوتوکاتالیست از نور خورشید به¬عنوان ارزان¬ترین و در دسترس-ترین منبع نور استفاده می¬نماید. در تحقیق حاضر، فوتوکاتالیست تولید شده به وسیله آزمون¬های پراش پرتو ایکس (xrd)، طیف سنجی تبدیل فوریه ی مادون قرمز (ftir) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) تعیین مشخصه گردیده¬اند. تصاویر sem به¬خوبی گویای ساختار لانه¬ای شکل این فوتوکاتالیست می¬باشند. این ساختار، فعالیت فوتوکاتالیستی فوق¬العاده¬ای را در مجاورت با نور خورشید از خود نشان می¬دهد. نتایج نشان داده¬اند که این فوتوکاتالیست قابلیت بالایی در حذف رنگ قرمز واکنشی 141 به عنوان نماینده پساب¬های آلی و حذف ایبوبروفن به عنوان نماینده پساب¬های دارویی دارد.

توزیع اندازه منافذ (psd) برای استفاده، طراحی و بهبود سیستم های متخلخل در برنامه های مختلفی از جمله مطالعه کاتالیست های نا همگن، انتقال جرم در مواد متخلخل، فرایندهای جداسازی، حذف آلاینده های مختلف، ذخیره سازی گاز و جذب فیزیکی بکار برده می شود. psd نقش تعیین کننده ایی در رفتار جذب مواد متخلخل از جمله جاذب های کربنی نانو ساختار مانند کربن فعال و کربن نانو لوله، دارد. مدل های ریاضی متفاوتی برای تعیین psd کربن فعال ارائه شده است ولی با توجه به ساختار متفاوت کربن نانو لوله که جذب در تمامی سطوح داخلی و خارجی روی می دهد از این رو در این پایان نامه به دنبال اهداف زیر می باشیم: • مطالعه مدل های ریاضی ارائه شده برای محاسبه psd و انتخاب مدل های مورد نظر • بهینه سازی و توسعه مدل ها یرای کربن نانو لوله • بررسی تأثیرات ساختار کربن نانو لوله بر ظرفیت جذب

با توجه به مشکلات زیست محیطی که توسط روان کننده های معدنی بوجود آمده، امکان استفاده از روغن های گیاهی به عنوان روغن پایه در سراسر جهان مورد توجه قرار گرفته است. در این پایان نامه به مطالعه در مورد روانکارهای گیاهی و توسعه و بهبود خواص آنها بوسیله ی نانوذرات اکسید فلزی (اکسید مس) به عنوان افزودنی پرداخته می شود و تاثیر آنها بر روی خواص تریبولژیکی روغن پایه (روغن کلزا) مورد بررسی قرار گرفت.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

حسگرهای بر پایه دی اکسید قلع استفاده گسترده¬ای در زمینه¬ی حسگری گازهای سمی و قابل احتراق دارند. از مزایای این حسگرها می¬توان حساسیت بالا، طراحی ساده، هزینه پایین و تهیه آسان را نام برد. به همین جهت، استفاده گسترده از آنها در حسگرهای حالت جامد رایج شده است. اما مشکلی که در مورد این حسگرها وجود دارد، پایین بودن حساسیت و انرژی بر بودن آنها در صورت استفاده به صورت خالص است که این مشکل را می¬توان با افزودن ناخالصی¬های فلزی و همچنین به کار بردن روش¬های مختلف تهیه و سنتز اکسید قلع و ناخالصی¬های افزوده شده، بهبود بخشید. از جمله گازهایی که غالباً به عنوان گازهای سمی یا اشتعال پذیر در محیط اطراف ما وجود دارند و به نوعی خطرناک به شمار می¬آیند، گازهایی نظیر co، ch4 و c3h8 هستند که حساسیت حسگرهای اکسید قلع خالص تهیه شده با روش¬های مختلف و نیز آلائیده شده توسط ناخالصی¬ها مطالعه شده است. در این پژوهش، حساسیت اکسید قلع با درصدهای مختلف ناخالصی کبالت و در حضور گاز متان بررسی شده است. برای تهیه¬ی این حسگرها، از دو روش سل-ژل و اسپری پایرولیز استفاده شده است. در این تحقیق نشان داده شد که حساسیت حسگر با افزودن ناخالصی کبالت بهبود می¬یابد، به طوری که در حضور %8 درصد (مولی) کبالت و در دمای ?c250، بالاترین حساسیت برای گاز متان مشاهده گردید. همچنین حساسیت حاصل از نمونه¬های تهیه شده به روش سل-ژل، در حدود 3 برابر بهتر از نتایج مربوط به نمونه¬های روش اسپری پایرولیز است.

یکی از جدیدترین روشهای ذخیره سازی گاز طبیعی جهت تامین سوخت خودروهای گازسوز و نیز انتقال آن فناوری جذب گاز طبیعی بر روی جاذبها (ang) می باشد. مهمترین مساله در این فرایند، استفاده از جاذبهایی است که بتوانند در فشارهای متوسط و در دمای محیط بیشترین مقدار گاز طبیعی را در یک حجم محدود ذخیره کنند. تحقیق حاضر با هدف بررسی جاذبهای کربن فعال، به عنوان بستری جهت جذب و ذخیره سازی گاز متان در فشارها و دماهای متوسط انجام شده است. در این تحقیق دو نوع جاذب کربن فعال با ویژگیهای فیزیکی متفاوت به کار برده شده اند. در کار تجربی حاضر، اجزای سیستم آزمایشگاهی جهت بررسی جذب و ذخیره سازی گاز طبیعی، طراحی، تهیه، نصب و راه اندازی شده و میزان گاز متان ذخیره شده در دماهای 280 ، 290 و k 300 و محدوده فشار نسبی bar 85-15 به روش حجم سنجی اندازه گیری شده است. عملیات دفع سطحی نیز با کاهش فشار تا فشار محیط و افزایش دما تا دمای حدود °c85 انجام شده و با روش حجم سنجی اندازه گیری شده است. برای هر دو نوع جاذب، بیشترین میزان جذب ، در کمترین دما ( k280) و بیشترین فشار نسبی (bar 85) حاصل شده است. در عملیات دفع سطحی، نیز بیشترین میزان دفع گاز متان برای هر دو نوع جاذب ، در بالاترین دما (°c85) حاصل شده است. مدل سازی مقادیر تجربی جذب متان با چندین مدل تعادلی جذب سطحی انجام گردیده و پارامترهای این مدلها به صورت توابعی از دما مشخص شده اند. این مطالعات نشان می دهد که مدل توث در پیش بینی مقادیر تجربی جذب بیشترین دقت را داشته است. همچنین با کمک شبیه سازی توسط شبکه های عصبی مصنوعی که توسط الگوریتم ژنتیک آموزش دیده است، طی چند سری آزمایش، داده های لازم جهت آموزش شبکه فراهم شد و تطابق بسیار خوبی میان نتایج آزمایشگاهی و شبکه عصبی حاصل گردید.

در این تحقیق، غشاهای نانوکامپوزیتی ایمید-سیلوکسان/سیلیکا با استفاده از واکنش های پلیمریزاسیون تراکمی، ایمیدی کردن و سل-ژل ساخته شدند. از روش های پوشش دهی چرخشی و فروبری برای پوشش دادن غشاها بر روی پایه ها استفاده شد. مواد نانوکامپوزیتی با استفاده از دو نوع سازنده شبکه سیلیکا، تترامتوکسی سیلان و تترااتوکسی سیلان تهیه شدند. دو نوع آمینوآلکوکسی سیلان، آمینو پروپیل تری متوکسی سیلان و آمینو پروپیل متیل دی اتوکسی سیلان به عنوان عامل اتصال دهنده مورد استفاده قرار گرفتند. خواص مولکولی و کارآیی حرارتی این مواد به وسیله طیف سنجی مادون قرمز و آنالیز تجزیه حرارت وزنی تعیین گردید. وجود نواحی کریستالی درون فیلم های هیبرید با استفاده از پراش پرتو ایکس مورد بررسی قرار گرفت. از میکروسکوپ الکترونی عبوری برای تعیین اندازه ذرات سیلیکا استفاده شد. کیفیت پوشش ها با به کارگیری میکروسکوپ الکترونی روبشی تعیین گردید. تراوش پذیری غشاهای نانوکامپوزیت با استفاده از گازهای n2، co2 و ch4 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج، وجود پیوند های ایمید و si-o-si در طیف این مواد را تأیید کردند و نشان دادند که دو فاز متقابلاً بر یکدیگر تأثیر می گذارند. با افزایش مقدار سیلیکا، پایداری حرارتی و کاهش وزن نهایی مواد، به ترتیب افزایش و کاهش یافت. فیلم های هیبرید آمورف بودند و وجود عامل اتصال دهنده موجب پراکندگی ذرات ریز سیلیکا در زمینه گردید. به طور کلی، خواص مواد نانوکامپوزیت وابسته به نوع سازنده شبکه سیلیکا، نوع عامل اتصال دهنده و مقدار سیلیکا بود.