اکسیداسیون جزئی الکل ها برای تولید ترکیبات کربونیل دار در مجاورت کاتالیزورهای ناهمگن از نظر صنعتی حائز اهمیت می باشد. اخیراً استفاده از کاتالیزورهای ناهمگن غربال ملکولی برای اکسیداسیون ترکیبات آلی در فاز محلول وتهیه ی ترکیبات شیمیایی شدیداً مورد توجه قرار گرفته است. در این کار تحقیقاتی از کاتالیزور vpo (وانادیل پیرو فسفات) که قبلاً برای اکسیداسیون هیدروکربن ها به ویژه گاز بوتان و تولید انیدرید مالئیک به کار برده شده است استفاده کردیم. اما برای افزایش فعالیت و بهره وری این کاتالیزور تصمیم گرفتیم تا با افزایش مساحت سطح این کاتالیزور و دسترسی بیشتر به سایت های فعال کاتالیزور از مواد مزوپور یا نانوپور استفاده نماییم. برای تحقق این هدف ابتدا به تهیه ی مواد ملکولارسیوی همچون (hexagonal molecular sieves) hms و sba-15 پرداخته شد. سپس از طریق روش مخلوط شدن شیمیایی، کاتالیزور vpo بر روی hms (vpo/hms) و بر روی sba-15 (vpo/sba-15) تهیه شده است و سپس خواص این کاتالیزورها از طریق تکنیک هایی همچون sem، tem، xrd، ft-ir، bet و tga شناسایی شده است. سپس اکسایش بنزیل الکل در مجاورت اکسید کننده tbhp (ترشیو بوتیل هیدرو پر اکساید) مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین برای آنالیز محصولات شیمیایی از دستگاه کروماتوگرافی گازی مجهز به آشکارساز یونش شعله ای (fid) استفاده شده است. خواص بی نظیر مواد ملکولارسیو همچون hms و sba-15از قبیل مساحت سطح زیاد، پایداری مکانیکی و حرارتی، حجم و قطر حفرات بالا، باعث می شود تا کاتالیزور vpo به طور موثری در شبکه کریستالی hms و sba-15 پراکنده شود. در این سیستم کاتالیزوری، اثر مقدار کاتالیزور، اثر دما، اثر زمان، اثر نوع اکسید کننده، اثر نوع الکل، اثر نوع حلال، اثر خیساندن، اثر قابلیت تکرارپذیری و کاربرد مجدد، اثر کلسینه شدن، و نسبت مولی اکسید کننده به ماده ی اولیه مورد بررسی قرار گرفته است و در هر مورد مقادیر مناسب وبهینه معلوم شده است. همچنین سینتیک واکنش اکسیداسیون بنزیل الکل مورد بررسی قرار گرفته و مقدار ثابت سرعت واکنش و مرتبه واکنش نسبت به بنزیل الکل اندازه گیری شده است. وابستگی ثابت سرعت به دما بررسی شده ومعلوم شده است که از رابطه آرنیوس تبعیت می کند و از این بررسی انرژی فعال سازی واکنش محاسبه شده است.

در بخشی از این کار تحقیقاتی، ترمودینامیک سیستم دو فازی triton x-100+na3c6h5o7+h2o در دمای k 298 شامل دیاگرام فاز و منحنی باینودال به صورت تجربی به دست آمد. نتایج به دست آمده مربوط به دیاگرام فاز این سیستم با مدل ویریال اصلاح شده برازش شد و تطابق خوبی بین مقادیر تجربی و تئوری حاصل گردید. هم¬چنین رفتار توزیعی سه آمینواسید l-فنیل¬آلانین، l-تریپتوفان و l-تیروزین در این سیستم مورد مطالعه قرار گرفت و اثرات طول خط ارتباطی سیستم و ساختار زنجیر جانبی آمینواسید روی ضرایب توزیع این آمینواسیدها بررسی شد. نتایج نشان داد که افزایش آب¬گریزی آمینواسید و افزایش طول خط ارتباطی، منجر به افزایش ضریب توزیع می¬گردد. در قسمت دیگری از این کار تحقیقاتی، یکی دیگر از کاربردهای سورفکتانت¬ها که تشکیل سیستم¬های میکروامولسیونی بود، مورد بررسی قرار گرفت. دیاگرام فاز دوتایی (w بر حسب دما) در سیستم¬های میکروامولسیونی شامل سورفکتانت آنیونی aot و حلال¬های n-هگزان، n-هپتان و n-نونان رسم شد و ناحیه میکروامولسیون تک فازی برای هر یک از حلال¬ها به دست آمد و مشخص شد که هر چه مقدار w پایین¬تر باشد، میکروامولسیون حاصل در محدوده دمایی بیش¬تری پایدار است و پایدارترین میکروامولسیون¬ها 10-5=w را دارا می¬باشند. هم¬چنین در بخش دیگری از این تحقیق اثر سورفکتانت¬های aot و triton x-100 و اثر حلال¬های n-هگزان، سیکلوهگزان و n-نونان روی اندازه نانوذرات پلاتین سنتز شده در سیستم¬های میکروامولسیونی، مورد بررسی قرار گرفت. مشخص شد که اندازه نانوذرات پلاتین در سیستم میکروامولسیونی حاوی سورفکتانت آنیونی aot، کوچکتر از نانوذرات تهیه شده در سیستم میکروامولسیونی حاوی سورفکتانت غیر یونی tx-100 است. بررسی اثر حلال مورد استفاده روی اندازه نانوذرات تهیه شده در سیستم میکروامولسیونی حاوی سورفکتانت aot نیز نشان داد که ترتیب اندازه نانوذرات به دست آمده در هر یک از حلال¬ها به این صورت است که: n-هگزان<سیکلوهگزان<n-نونان

در این پایان نامه اثر کاتالیزوری، کاتالیزورهای مولکولارسیو اکسید منگز اکتاهدرال حاوی تیتانیم در واکنش اکسایش الکل ها مورد بررسی قرار گرفته است. چندین کاتالیزور با نسبت های متفاوت تیتانیم به منگنز به روش incorpration تهیه گردید.در قسمت اول کاتالیزور لایه ای در دمای محیط و در شرایط بازی قوی سنتز شد که به بیرنسایت معروف است. در قسمت دوم کاتالیزور تونلی 2×2 (oms-2 ) در دمای رفلاکس (c°100) و محیط اسیدی سنتز شد که به کریپتوملان معروف است. ساختار کاتالیزورهای تهیه شده به روش xrd، ft-ir، semو tg مورد بررسی قرار گرفت. از بررسی نتایج تجربی معلوم شد که کاتالیزور ti-oms-2 با نسبت (ti/mn=0/3 ) ، کاتالیزور موثری در اکسایش بنزیل الکل و هگزانول می باشد بالاترین درصد تبدیل مربوط به بنزیل الکل در حدود 73/4% می باشد هم چنین گزینش پذیری در دمای رفلاکس نسبت به بنزآلدهید 76% بوده است. در این سیستم کاتالیزوری اثر تغییر مقدار کاتالیزو، نوع حلال، نوع الکل، زمان، تغیر نسبت اکسیدکننده به ماده اولیه، اثر قابلیت تکرارپذیری، خیساندن و کاربرد مجدد مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین بررسی سینتیکی واکنش اکسیداسیون بنزیل الکل تحت کاتالیزور(0/3) ti-oms-2 در دو دمای c°26 و c°60 مورد مطالعه قرار گرفته است ومشخص شده است که واکنش نسبت به بنزیل الکل و tbhp مرتبه اول بوده است ( مرتبه کلی دو می باشد). با استفاده از رابطه آرنیوس ثابت سرعت و انرژی فعال سازی محاسبه گردید.( kcal/mol12/77=ea)

تعادل های مایع-مایع در سیستم های دو فازی آبی به منظور جداسازی و خالص سازی مواد بیولوژیکی از مخلوط های پیچیده به کار می روند. تا کنون چهار نوع از سیستم های دو فازی آبی مورد استفاده قرار گرفته اند که عبارت هستند از سیستم های atpپلیمر-پلیمر، سیستم های atpپلیمر-نمک، سیستم های atpبر پایه مایعات یونی و سیستم های atp بر پایه سورفکتانت. اخیراً سیستم های دو فازی مایع-مایع شامل سورفکتانت ها و یک نمک جهت استخراج و خالص سازی مواد مختلف مانند بیومولکول ها مورد توجه قرار گرفته است. در این سیستم ها، مایسل ها فضای جداگانه ای را جهت استخراج مواد فراهم می آورند. این سیستم ها به ویژه برای جداسازی پروتئین های غشایی پیشنهاد شده اند. به دلیل زیاد بودن میزان آب در هر دو فاز و کم بودن کشش بین سطحی در مقایسه با سایر سیستم های دو فازی سیستم های دو فازی آبی شامل سورفکتانت دارای مزایای بیش تری هم چون هزینه کم، کارایی بالای تجربی، دسترسی آسان و نهایتاً زمان کوتاه برای جدایی فاز می باشند. در این کار تحقیقاتی، ترمودینامیک سیستم دو فازی tx-100+mgso4+h2oدر دمای 298k بررسی شده است. دیاگرام فاز و منحنی باینودال برای این سیستم به دست آمده است و نتایج به دست آمده مربوط به دیاگرام فاز مایع-مایع این سیستم، به وسیله یک مدل اصلاح شده ویریال برازش شده است. در بخش دیگری از این تحقیق، کاربرد این سیستم برای استخراج و خالص سازی سه آمینواسید l-فنیل آلانین، l-تریپتوفان و l-تیروزین مورد مطالعه قرار گرفته است و رفتار توزیع آمینواسید های مورد نظر در این سیستم دو فازی آبی بررسی شده است.

برهم کنش های بین مواد سطحی یونی و پلیمرهای آبی غیر یونی در چند دهه گذشته بسیار مورد توجه بوده است. این سیستم ها ویژگی های مهمی در زمینه های کاربرد صنعتی همچون کنترل کف، شویندگی وغیره داشته اند. در این کار تحقیقاتی، سیستم های آبی سدیم دو دسیل سولفات به همراه غلظت ثابت از دو پلیمر غیر یونی محلول در آب، peg و pvp و سورفکتانت غیر یونی 100triton x- مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از بررسی این سیستم ها مطالعه اثر این پلیمرها و سورفکتانت بر روی cmc محلول های آبی سدیم دو دسیل سولفات که برابر با 008/0 مول بر لیتر است، می باشد. برای این کار از روش های ویسکومتری و دانسیتو متری استفاده شده است، تمام این اندازه گیری ها در دمای k 298 انجام شده است. برای دقت بیشتر در تعیین cmc با استفاده از داده های دانسیتو متری حجم مولی ظاهری سیستم های فوق را محاسبه کرده ایم و غلظت بحرانی تجمع (cac) این سیستم ها که همان غلظت بحرانی میسلی شدن سیستم-های آبی sds می باشد که در خضور مواد دیگر با این نام خوانده می شود، را بدست آورده ایم و این نتایج بوسیله داده های ویسکومتری تأیید می شود. براساس این اندازه گیری ها مقادیر cac سیستم های آبی sds در حضور پلیمرهای (10000)peg ، (35000)peg ، (40000)pvp و سورفکتانت 100 triton-x به ترتیب برابر با 007/0 ، 006/0 ، 0056/0 و 0025/0 مول بر لیتر می باشد. که این مقادیر کاهش در cmc را نشان می دهد.

کاتالیست های پلاتین قرار گرفته بر پایه های گوناگون در واکنش های بسیاری کاربرد دارند؛ مانند اکسیداسیون، هیدروژناسیون، کاهش و رفرمینگ در صنعت پتروشیمی. روش تهیه این کاتالیست ها بر ویژگی های ساختمانی آنها تاثیر گذار است. با استفاده از یک روش سنتز مناسب، کاتالیستی با پایداری و پارامتر های کریستالی مورد نیاز، به دست خواهد آمد. روش های مختلفی برای تهیه نانو ذرات پلاتین قرار گرفته در سیلیکا وجود دارد؛ مانند بارگذاری و سل-ژل.با استفاده از روش سل-ژل، مساحت سطح بیشتر، توزیع بهتر ذرات و کنترل بهتر اندازه ذرات قابل دست یابی است. از سوی دیگر، به علت بر هم کنش قوی میان پایه و فلز، کاتالیست های تهیه شده با روش سل-ژل نسبت به کاتالیست های تهیه شده به روش بارگذاری، از مقاومت بیشتری در برابر حرارت برخوردارند.در این کار تحقیقاتی، نانو ذرات پلاتین قرار گرفته در سیلیکا (pt/sio2) با استفاده از روش سل-ژل سنتز شد. ابتدا یک سل پایدار سیلیکا با استفاده از تترا اتیل اورتوسیلیکات تهیه شده، سپس مقادیر مختلفی از دی آمین دی نیترو پلاتین (pt(nh3)2(no2)2) به عنوان پیش ماده پلاتین به سل سیلیکا اضافه گردید. نمونه ها در 70 درجه سانتیگراد خشک و پس از آن به مدت 2 ساعت در 500 درجه سانتیگراد کلسینه شدند. اثر افزایش غلظت پیش ماده پلاتین بر روی اندازه کریستال های پلاتین، مورفولوژی نانو کاتالیست pt/sio2 تشکیل شده و پیوند میان گروه های آمین پیش ماده پلاتین و سطح سیلیکا بررسی شد. ملاحظه گردید که با تغییر در نسبت مولی pt/sio2 می توان اندازه نانو کریستال های فلز پلاتین را کنترل کرد. (با افزایش نسبت مولی، اندازه کریستال ها افزایش می یابد.)

در این پایان نامه کاتالیزور نانو سایز وانادیل پیروفسفات nano vpo، با استفاده از روش تراشه شدن وکاهش vopo4-2h2o درسیستم الکلی(2-بوتانول-اتانول) بر روی پایه-یsba-15 تهیه شده است. همان طورکه می دانیم با افزایش مساحت سطح کاتالیزور، امکان دسترسی به سایت های فعال کاتالیزوری افزایش و عملکرد کاتالیزور بهبود می یابد. جهت تحقق این مهم، ابتدا مولکولارسیو نانو پور sba-15 تهیه سپس از طریق روش مخلوط شدن شیمیایی، کاتالیزورnano vpo بر روی sba-15، (nano vpo/sba-15) تهیه می شود. خواص بی نظیر sba-15 از قبیل مساحت سطح زیاد، پایداری مکانیکی و حرارتی، حجم وقطر حفرات بالا، باعث می شود تا کاتالیزور نانو سایزvpo به طور موثری درشبکه کریستال نانو پور پراکنده شود. ساختار کاتالیزور از طریق تکنیک هایی هم چونxrd، ft-ir، raman، sem، tem، bet و tga/dsc شناسایی شده است. سپس اکسایش بنزیل الکل در مجاور اکسنده tbhp (ترشیو بوتیل هیدرو پراکساید)مورد مطاله قرار گرفته است. برای آنالیزمحصولات شیمیایی، از دستگاه کروماتوگرافی گازی مجهز به آشکار ساز یونش شعله ای(fid) استفاده می شود. دراین سیستم کاتالیزوری، اثرمقدار کاتالیزور، اثر دما، اثر زمان، اثرنوع اکسید کننده، اثر نوع الکل، اثر نوع حلال، اثر خیساندن، اثرقابلیت تکرارپذیری و کاربرد مجدد، اثر کلسینه شدن و زمان آن همچنین نسبت مولی اکسید کننده به ماده ی اولیه مورد بررسی قرار گرفت و در هر مورد مقادیر مناسب و بهینه معلوم شد. درنهایت سینتیک واکنش اکسیداسیون بنزیل الکل با tbhp مورد بررسی قرار گرفته ومقادیرثابت سرعت، انرژی فعال سازی درواکنش شبه مرتبه اول به دست آورده شد.

تکنولوژی غشاء مایع، علاوه بر استفاده در فرایندهای جداسازی صنعتی، در تحقیقات نیز گسترش سریعی داشته است. غشاء مایع، گونه های شیمیایی را از مخلوط آن ها به طور انتخابی جداسازی می کند. یک سیستم غشاء مایع از سه فاز منبع، غشاء مایع و فاز گیرنده تشکیل شده است. به طور کلی سه نوع غشاء مایع وجود دارد: غشاء مایع توده ای، غشاء مایع محافظت شده و غشاء مایع امولسیونی. در غشاء مایع توده ای، دو محلول آبی (منبع و گیرنده) توسط یک غشاء آلی از هم جدا می شوند؛ که از این روش در استخراج آمینواسید ها استفاده می شود. در این تحقیق، جداسازی آمینواسیدهای l- تریپتوفان، l- تیروزین و مخلوط آن ها توسط غشاء مایع توده ای مورد مطالعه قرار گرفته است؛ که در آن ها میسل های معکوس (حاصل از سورفکتانت aot) و یا میکروامولسیون های آب در روغن (وینزور نوع ii) به عنوان حامل به کار می روند. هدف از این مطالعه: 1) بهینه نمودن شرایط (غلظت سورفکتانت aot، ph فاز منبع و غلظت اولیه ی آمینواسید ها) برای انتقال آمینواسیدها از فاز منبع به گیرنده و 2) مشخص نمودن شرایط غشاء، توسط محاسبه جریان و درصد راندمان استخراج آمینواسیدها می باشد. شرایط بهینه در مورد استخراج آمینواسید l- تریپتوفان در 8/1=ph برای فاز منبع و غلظت 005/0 مولار سورفکتانت aot و در مورد آمینواسید l- تیروزین در 5=ph برای فاز منبع و غلظت 05/0 مولار سورفکتانت aot تعیین گردید. نتایج به دست آمده نشان می دهند که در استخراج آمینواسیدهای l- تریپتوفان و l- تیروزین موجود در فاز منبع، l- تریپتوفان به صورت انتخابی به فاز گیرنده استخراج می-شود.

در این کار تحقیقاتی، ضریب اسمزی و ضریب فعالیت آب در محلول های آمینو اسید حاوی الکترولیت در دمای 15/298 کلوین، با استفاده از روش ایزوپیستیک اندازه گیری شده است. آمینو اسیدهای استفاده شده در این تحقیق گلایسین، –dآلانین و –lوالین بوده و الکترولیت مورد استفاده سولفات منیزیم می باشد. ضریب فعالیت آمینو اسید در سیستم های آب-الکترولیت-آمینو اسید با استفاده از غلظتهای تعادلی و ضرایب اسمزی و روابط موجود بر اساس غلظت های تعادلی محاسبه شده است. به منظور مدلسازی ضرایب فعالیت آمینو اسیدها، از ترکیب مدل پیتزر-دبای-هوکل و مدل ویلسون تعمیم یافته استفاده شده است. مدل پیتزر-دبای-هوکل در بر گیرنده نیروهای بر هم کنش برد بلند، شامل نیروها در سیستم آب-الکترولیت است. نیروهای بر هم کنش برد کوتاه شامل تمام نیروها در سیستم های آب-امینواسید، آمینو اسید-الکترولیت و آب-الکترولیت، توسط مدل تعمیم یافته ویلسون ارائه می شوند.

در این پایان نامه در مرحله اول، کاتالیزور بازی جامد cao/mgo با نسبت های جرمی (9:1)، (8:2)، (7:3)، (6:4)، (5:5)، به وسیله روش هم رسوبی در محیط بازی تهیه شد و در دمای 900 به مدت 4 ساعت کلسینه گردید. این کاتالیزورها از لحاظ ساختاری با تکنیک های sem, xrd, ft-ir, dtgوco2-tpd مورد بررسی قرار گرفتند. الگوی xrd برای cao/mgo کلسینه شده درk1173پیک های بسیار واضحی را از cao و mgo نشان می دهد. علاوه بر این در طیف ft-ir این کاتالیزورها حضور گونه های کربنات آشکار است. در مرحله دوم cao/mgo قرار گرفته شده بر روی zno، به روش هم رسوبی وcao/mgo قرار گرفته شده بر روی پایه های sba-16وhms ،به روش تلقیح تهیه شدند و در واکنش تبادل استری مورد بررسی قرار گرفتند. این کاتالیزورها نیز با تکنیک هایsem, xrd, ft-ir, co2-tpd و dtg از لحاظ ساختاری شناسایی شدند.همه این کاتالیزورها در واکنش تبادل استری بوتیل استات با متانول در دمای k368 وفشاریک اتمسفر بررسی شدند. درواقع این واکنش به عنوان یک مدل و الگوی ساده مورد استفاده قرار گرفت تا در آن قدرت بازی کاتالیزورها، برای انجام واکنش تبادل استری و در نهایت تولید بیودیزل ارزیابی شود. در نهایت بالاترین فعالیت به کاتالیزور cao/mgo با نسبت جرمی 4 و (20%)cao-mgo(4:1)/zno اختصاص داشت که به ترتیب دارای بازده 100% و38% بودند.در این کار تاثیر شرایط آماده سازی بر روی فعالیت کاتالیزور، از قبیل دمای کلسینه، نسبت جرمی cao/mgo و همچنین نسبت های مختلفcao-mgo/zno به طور دقیق مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این اثر نسبت مولی متانول به بوتیل استات، مقدار کاتالیزور، دمای واکنش، زمان واکنش و زمان فعال سازی بررسی شد. در پایان از روغن کتان به عنوان نمونه طبیعی استفاده شد. بازده تولید بیودیزل در حضور روغن کتان 80درصد بود که بازده رضایت بخشی است. این گروه از کاتالیزورهای بازی، فعایت مناسبی را تحت یک واکنش کاتالیزوری ناهمگن برای تولید بیودیزل از خود نشان می دهند. جداسازی راحت کاتالیزور از مخلوط واکنش وعدم نیاز به مراحل خالص سازی وخنثی سازی از مزیت های بسیار مهم این گونه فرایند های ناهمگن است.

انتقال سریع و آسان گرما از مهمترین مسائل صنعت انتقال گرماست. نانوسیالات انواع جدیدی از سیالات هستند که از پراکنده سازی نانوذرات در سیالات پایه تهیه می شوند. تکنولوژی نانوسیال، چالش جدیدی برای هدایت گرمایی سیالات پایه است. دلیل این چالش، هدایت گرمایی نسبتا زیاد نانوسیالات نسبت به سیالات پایه است. در این تحقیق نانوسیال جدیدی که علاوه بر هدایت گرمایی زیاد، ویسکوزیته مناسبی نیز داشته باشد، مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا نانوسیالات حاوی نانولوله های کربنی چند دیواره، نانوذرات اکسید مس و مخلوط این نانوذرات در غلظتهای حجمی کم % 001/0 و % 4-10×5 و % 4-10×5/2 تهیه شدند. مخلوط %60 اتیلن گلیکول و %40 آب (وزنی- وزنی) که در بسیاری از تحقیقات به عنوان سیال پایه بکار رفته است در تهیه نانوسیالات استفاده شد. به منظور ایجاد پایداری ترمودینامیکی نانولوله های کربنی در داخل نانوسیال، از سورفکتانت sds استفاده شد. سپس هدایت گرمایی و ویسکوزیته نانوسیالات حاوی مخلوط نانولوله های کربنی چند دیواره و نانوذرات اکسید مس در سیال پایه اتیلن گلیکول + آب اندازه گیری شد. اندازه گیری های هدایت گرمایی و ویسکوزیته در سه دمای 20، 25 و 30 درجه سانتیگراد انجام شد. پس از اندازه گیری ها نتیجه جالب و قابل توجهی حاصل شد که هدایت گرمایی نانوسیالات حاوی مخلوط نانولوله-های کربنی چند دیواره و نانوذرات اکسید مس (50:50 حجمی- حجمی) بیشتر از نانوسیالات حاوی فقط یک نوع از نانوذرات است. طبق نتایج بدست آمده از این تحقیق، هدایت گرمایی تمام نانوسیالات با افزایش غلظت و دما، بیشتر می شوند. همچنین ویسکوزیته نانوسیالات با افزایش دما کاهش یافت و با افزایش غلظت نانوذرات، ویسکوزیته بیشتر شد. در پایان نیز دو مدل تئوری بوسیله نتایج تجربی مورد ارزیابی قرار گرفت. از آنجایی که مدل های موجود در منابع، در این محدوده غلظتی نتیجه مناسبی به همراه نداشتند، یک معادله نیمه تجربی جدید برای ویسکوزیته و یک معادله برای هدایت گرمایی با برازش بسیار خوبی پیشنهاد گردید.

در این پایان نامه سنتز، شناسایی و بررسی فعالیت کاتالیستی، کاتالیستهای غربال ملکولی سیلیکوآلومینیوفسفات حاوی فلز کبالت در فاز مایع مورد بررسی قرار گرفته است. چندین کاتالیست با نسبت های مولی متفاوت و در محدوده 050/0 تا 224/0 از فلز کبالت، با استفاده از روش هیدروترمال سنتز گردید. برای این منظور دو روش حرارت دهی آون الکتریکی و تابش مایکروویو بکار گرفته شد و ساختار آنها با استفاده ازsem ،ftir ،xrd و آنالیز حرارتی tga/dscمورد بررسی قرار گرفت. sem نمونه sapo-5 تجمع های کریستالی ناشی از عملیات حرارتی را نشان نمی دهد. طیف مادون قرمز از تمام کاتالیستها گرفته شده است که از الگوی یکسان طیف ها می توان نتیجه گرفت که کلسینه کردن و وارد واکنش شدن این کاتالیستها ساختار اولیه را تغییر نداده است. همچنین اضافه شدن فلز به ترکیب میکروپور نیز ساختار ماده را دچار تغییر محسوسی نکرده است که این موضوع نیز می تواند ناشی از یک جانشینی ایزومورفی موفق باشد. پراش اشعه x این کاتالیستها الگوی ترکیبات میکروپور را نشان می دهد. هیچ پیک اضافی ناشی از اکسیدهای فلزی دیده نشده است که این موضوع بیان می کند فلز بصورت جانشینی ایزومورفی وارد ساختار شده است. آنالیز حرارتی دمای کلسینه نمونه های کاتالیستی را تایید می کند و نشان می دهد قالب های آلی بدلیل برهمکنشهایی که با ساختار ایجاد می کنند در دماهای بالاتری حذف می شوند. این موضوع نیز بعنوان دلیلی برای اثبات جایگزینی ایزومورفی فلز در ساختار در نظر گرفته شده است. همچنین با توجه به رنگ آبی کاتالیست سنتز شده، می توان نتیجه گرفت که فلز در درون ساختار جایگزین شده است. از این کاتالیستها برای اکسایش بنزیل الکل در حضور حلال استونیتریل و اکسید کننده tbhp استفاده شد. با بررسی نتایج حاصل از این واکنش ها مشخص گردید که کاتالیست با نسبت مولی 035/0 co/al=، سنتز شده به روش آون الکتریکی کاتالیست بهینه برای این واکنش می باشد. در ضمن علارغم اینکه این کاتالیست به تنهایی درصد تبدیل بالایی را بدست نمی دهد اما انتخابگری آن نسبت به محصول 100% می باشد. در ادامه در این سیستم کاتالیستی اثر تغییر مقدار کاتالسیت، نوع حلال، نوع ماده اولیه (سوبسترا)، زمان واکنش، تغییر نسبت اکسید کننده به ماده اولیه، اثر لیچینگ (خیساندن) و کاربرد مجدد بررسی گردیده است .

در بخش اول این پایان نامه کاتالیزور جامد اسیدی غیرهمگن هتروپلی دودکاتنگستوفسفریک اسید (hpw) بر روی پایه مونتموریلونیت (k10) با درصد وزنی 5 تا 40 به شیوه ی تلقیح ساخته شد. این سری کاتالیزورها از لحاظ ساختاری با تکنیک های sem، xrd، ft-ir، dtg و آنالیز عنصری edx مورد بررسی قرار گرفتند. افزایش فاز کریستالی در الگوی xrd نشان می دهد، قرار گرفتن hpw روی k10 سبب افزایش سایت های اسیدی می شود. علاوه بر این در طیف ft-ir این کاتالیزورها پیوندهای مشخصه ای ساختار کگین حفظ شده و پیک های دیگر با k10 یکی می شود. در بخش دوم، نمک های کاتالیزوری سزیم، پتاسیم و آمونیم تنگستوفسفریک اسید با نسبت مولی 1 تا 3 به روش رسوب دهی ساخته شد. این کاتالیزورها نیز با تکنیک-هایsem، ft-ir و dtg از لحاظ ساختاری شناسایی شدند. همه این کاتالیزورها در واکنش تبادل استری بوتیل استات با متانول در دمای k368 و فشار یک اتمسفر بررسی شدند. در واقع این واکنش به عنوان یک مدل ساده مورد استفاده قرار گرفت تا در آن قدرت اسیدی کاتالیزورها، برای انجام واکنش تبادل استری و در نهایت تولید بیودیزل ارزیابی شود. بالاترین فعالیت در بخش اول به کاتالیزور 30% hpw/k10 و در بخش دوم به کاتالیزورهای cs2hpw12o40، k2hpw12o40 و (nh4)2hpw12o40 اختصاص داشت که به ترتیب دارای بازده 66/71%، 81%، 81% و 84% بودند. اثر نوع پایه، نسبت مولی متانول به بوتیل استات، مقدار کاتالیزور، دمای واکنش، زمان واکنش و زمان فعال سازی بر راندمان واکنش و همچنین اثر قابلیت استفاده مجدد و اثر خیساندن برای کاتالیزورهای بهینه بررسی شد. در پایان از روغن کتان به عنوان نمونه طبیعی استفاده شد. بازده تولید بیودیزل در حضور روغن کتان ؟درصد بود که بازده رضایت بخشی است. این گروه از کاتالیزورهای اسیدی، فعالیت مناسبی را تحت یک واکنش کاتالیزوری ناهمگن برای تولید بیودیزل از خود نشان می دهند. جداسازی راحت کاتالیزور از مخلوط واکنش وعدم نیاز به مراحل خالص سازی وخنثی سازی از مزیت های بسیار مهم این گونه فرایند های ناهمگن است.

آمینواسیدها با اهمیت بسیار بالا در علم شیمی، داروسازی، صنایع غذایی و بیوتکنولوژی بکار میرود. تکنیک های بسیاری برای جداسازی آمینواسیدها استفاده شده است، از جمله استخراج مایع- مایع، غشای مایع، سیستم های دو فازی آبی، تعویض یون و میسل های معکوس. بطور معمول، دو نوع از پلیمرهای محلول در آب یا یک پلیمر محلول در آب و یک نمک غیر آلی در بالاتر از غلظت بحرانیشان وقتی در محلول آبی حل می شوند یک سیستم دو فازی آبی (atps) تشکیل خواهد شد. تاکنون، چهار دسته مهم از سیستم های دو فازی آبی کشف شده است: (1) پلیمر/پلیمر، (2) نمک/پلیمر، (3) سورفکتانت و (4) نمک/مایع یونی. سیستم های دو فازی بر مبنای سورفکتانت در مقایسه با سیستم های دیگر بعلت قیمت پایین و زمان جداسازی کوتاه دارای مزیت است. در این تحقیق، استخراج برخی آمینواسیدها در سیستم میکروامولسیونی در aot/n- هپتان مورد بررسی قرار گرفته است. توزیع سه آمینواسید، تریپتوفان، فنیل آلانین و تیروزین، در دمای 15/298 کلوین اندازه گیری شده است. اثرات ph و غلظت سورفکتانت بر روی ضریب توزیع بطور مفصل مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که ph فاز آبی تاثیر زیادی بر جداسازی آمینواسیدها دارد.

در این پایان نامه اثر کاتالیزوری، کاتالیزورهای مولکولارسیو اکسید منگنز اکتاهدرال حاوی وانادیم در واکنش اکسایش الکل ها با دو روش سنتز مورد بررسی قرار گرفته است. در روش سنتز اول که بصورت تلقیح میباشد ابتدا کاتالیزور مولکولارسیو اکسید منگنز اکتاهدرال oms-2 ساخته شده است ، سپس وانادیم به عنوان کاتیون فلزی از ترکیب nh4vo3به روش تلقیح به کاتالیزور oms-2 اضافه شد، به طوریکه نسبت مولیv/mn در ساختار نهایی این دسته از کاتالیزورها ، 02/0 ، ، 03/0، 04/0و05/0 شده است . این دسته از کاتالیزورها از لحاظ ساختاری با تکنیک هایxrd ،dtg ، ft-ir وsem مورد بررسی قرار گرفت. سپس اکسایش بنزیل الکل توسط ترشیو بوتیل هیدرو پرکسید (tbhp) در حضور این کاتالیزورها برای تمامی نسبت ها مورد بررسی قرار گرفت. از بررسی نتایج تجربی معلوم شد بالاترین درصد تبدیل در بهترین شرایط برای این دسته از کاتالیزورها نسبت03/0 v/mn= با درصد تبدیل60% بدست آمد . در روش سنتز دوم که به صورت هیدروترمال میباشد محلول حاوی وانادیوم به کاتالیزور پایه در حال ساخت اضافه میشود بطوریکه نسبت مولی v/mnدر ساختار نهایی این دسته از کاتالیزورها(0، 01/0، 02/0، 03/0، 035/0، 04/0، 045/0، 05/0، 06/0، 08/0، 1/0 ) میباشد. این دسته از کاتالیزورها نیزاز لحاظ ساختاری با تکنیک هایxrd ،dtg ، ft-ir وsem مورد بررسی قرار گرفته اند. سپس اکسایش بنزیل الکل توسط ترشیو بوتیل هیدرو پرکسید (tbhp) در حضور این کاتالیزورها برای تمامی نسبت ها مورد بررسی قرار گرفت. از بررسی نتایج تجربی معلوم شد بالاترین درصد تبدیل در بهترین شرایط برای این دسته از کاتالیزورها نسبت08/0 v/mn= با درصد تبدیل7/62% بدست آمد. در این سیستم کاتالیزوری اثر مقدار کاتالیزور، اثر زمان،اثر دما، اثر نوع اکسید کننده، اثر نوع حلال، اثر تغییر نسبت ماده اولیه به اکسیدانت ، اثر خیساندن ، اثر قابلیت تکرار پذیری و کاربرد مجدد مورد بررسی قرار گرفته است و در هر مورد مقادیر مناسب و بهینه مشخص شده است. در بخش بعدی به سنتز نانوذرات اکسید وانادیوم با تغییر پارامتر نوع اسید به روش هیدروترمال پرداخته شد. این دسته از کاتالیزورها نیز از لحاظ ساختاری با تکنیک هایxrd ، ، ft-ir وsem مورد بررسی قرار گرفت

دی اسیدهای (a-f3) حاوی گروه بای سیکلو و قطعات ایمیدی با موفقیت تهیه و سپس توسط دی آمین (d7) در حضور tpp/nmp/py، پلی(اتر-آمید- ایمید)های (a-f23) تهیه شدند. در ادامه کار، یک دسته از پلی(اتر-آمید)های جدید تهیه و خصوصیات آنها بررسی شد. این ترکیبات از واکنشهای تراکمی مستقیم بین انواع دی آمین های جدید حاوی گروه اتری با دی اسید اتری، تهیه و خصوصیات آنها مورد بررسی قرار گرفته است. در کار بعد یک پلی آمید جدید به عنوان عامل تولید زغال برای محافظت سطح و بهبود خواص ضد آتش پلی لاکتیک اسید، تهیه و با اضافه کردن پلی آمید به پلی لاکتیک در حضور آمونیوم پلی فسفات نتایج خوبی بدست آمد. در قسمت دوم پلیمر نانوکامپوزیت های جدید تهیه و خواص آنها مورد بررسی قرار گرفت، که از نانو ذرات نقره، کلی و کربن نانولوله اصلاح شده برای ساخت نانوکامپوزیت ها استفاده شد. در ابتدا پلی آمید کربن نانولوله با روش درجا ساخته شد. بررسی ها نشان از اتصال شیمیایی کربن نانو لوله و پلیمر داشتند و خواص پلیمر به خوبی بهبود پیدا کرد. در قسمت بعد پلی ایمید/نقره نانوکامپوزیت ساخته شد و با پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی به خوبی تایید شد. در مرحله آخر یک پلیمر براساس ترکیبات طبیعی ساخته و با استفاده از کلی اصلاح شده یک سری نانوکامپوزیت های جدید تهیه شد، که خواص جالب توجهی از خود نشان دادند و با توجه به نتایج تست ضد آتش می توان از آنها به عنوان پلیمرهای دیر سوز یاد کرد. ساختار ترکیبات به روش طیف سنجی ft-ir و nmr، همچنین آنالیز عنصری، ویسکوزیته درونی و تست حلالیت مورد بررسی قرار گرفت. همچنین خواص گرمایی پلیمرها و نانوکامپوزیت ها نیز توسط تکنیک tga-dtg و تست آتش گیری پلیمرها توسط تکنیک (mcc) مورد بررسی قرار گرفت.

الگوی xrd برای cao/mgo کلسینه شده در دمای °k1173 پیک های بسیار واضحی را از cao و mgo نشان می دهد . در طیفft-ir این گونه ها حضور گروه کربنات قبل از کلسینه شدن اشکار است . در مرحله دوم از اینکار cao/mgo بر روی al2o3 به روش همرسوبی قرار می گیرد و در واکنش تبادل استری مورد بررسی قرار می گیرد . این کاتالیزور با تکنیک های ft-ir ، xrd ، sem ، tpd- co2وdtg از لحاظ ساختاری شناسایی شد . کاتالیزور ساخته شده در واکنش تبادل استری بوتیل استات با متانول در دمای °k368و فشار یک اتمسفر بررسی شد . این واکنش به عنوان یک مدل ساده مورد استفاده قرار گرفت تا در ان قدرت بازی کاتالیزورها برای واکنش تبادل استری و در نهایت تولید بیو دیزل ارزیابی شود . در این کار اثر شرایط آماده سازی بر روی فعالیت کاتالیزور از قبیل دمای کلسینه ، نسبت جرمی cao/mgo, به طور دقیق مورد بررسی قرار گرفت . علاوه بر این نسبت مولی متانول به بوتیل استات ، مقدار کاتالیزور، دمای واکنش ، زمان واکنش و زمان فعال سازی بررسی شد . از روغن کتان به عنوان نمونه طبیعی استفاده شد. بازده تولید بیودیزل در حضور روغن کتان 85 درصد بود که بازده رضایت بخشی است. کاتالیزور های بازی فعالیت مناسبی را تحت واکنش های کاتالیزوری نا همگن برای تولید بیو دیزل از خود نشان می دهند . جداسازی راحت کاتالیزور از مخلوط واکنش و عدم نیاز به مراحل خالص سازی و خنثی سازی از مزایای مهم وارزشمند این گونه فرایند های ناهمگن است .

در این بررسی به منظور افزایش حلالیت و توانایی دو داروی مسالامین و والسارتان که دارای حلالیت کمی در آب می باشند از دو سیستم میکروامولسیون و نانوامولسیون استفاده شده است. به منظور تحقق این هدف ابتدا حلالیت داروی مسالامین در روغن، سورفکتانت و کوسورفکتانت های مختلف امتحان شد، در نهایت ایزوپروپیل مریستات(ipm ) و اولئیک اسید به عنوان روغن، tween 80 به عنوان سورفکتانت و ایزوبوتانول به عنوان کوسورفکتانت انتخاب شد، سپس دیاگرام های فاز با نسبت های مختلف 4/2به1،4به1،1به1، از سورفکتانت به کوسورفکتانت برای تشخیص ناحیه میکروامولسیون، که یک منطقه شفاف با پایداری ترمودینامیکی بالایی است رسم شد. از بین این دیاگرام ها، نسبت 4/2به1 از سورفکتانت به کوسورفکتانت،که دارای بیشترین ناحیه میکروامولسیون است انتخاب شد. با استفاده از دیاگرام فاز با نسبت 4/2 به1 سورفکتانت به کوسورفکتانت و از طریق روش آلتراسونیک، نانوامولسیون با پایداری سینتیکی ایجاد شد. مطالعه حلالیت این دو دارو در سیستم های میکروامولسیون و نانوامولسیون به دست آمده از دیاگرام فاز انجام داده شد، نتایج نشان داد که حلالیت داروها در مقایسه با آب خالص به مقدار قابل توجهی افزایش یافت. در قسمت دیگری از این کار تحقیقاتی خواص فیزیکوشیمیایی میکروامولسیون با استفاده از آنالیزهای هدایت الکتریکی، دانسیته و ویسکوزیته و ضریب شکست و ph مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که هدایت و دانسیته و ویسکوزیته با افزایش درصد وزنی آب افزایش یافته و در نقطه 30% وزنی آب، همراه با یک شکست بوده که نشان دهنده تغییر در ساختار داخلی میکروامولسیون می باشد.

استخراج مایع- مایع با استفاده از سیستم های دو فازی آبی یک تکنیک قدرتمند برای جداسازی و خالص سازی ذرات زیستی می باشد. سیستم های دو فازی محلول آبی از دو پلیمر محلول در آب یا یک پلیمر و نمک محلول در آب ساخته می شوند. رایج ترین سیستم دو فازی آبی مورد استفاده برای جداسازیملکول های زیستی، پلی اتیلن گلیکول/ دکستران یا پلی اتیلن گلیکول/ نمک می باشد. سیستم های پلیمر- نمک- آب در مقایسه با سیستم های پلیمر- پلیمر- آب دارای مزایایی چون ویسکوزیته پایین و هزینه کم هستند. در این کار تحقیقاتی رفتار توزیعی پروتئین آلبومین در سیستم های دو فازی آبی پلی اتیلن گلیکول (peg 6000) و نمک های متفاوتمنیزیم سولفات، سدیم سولفات و آمونیوم سولفات در دمای k15/298 مطالعه شده است. اثرات طول خط ارتباطی و نوع نمک روی ضریب توزیع پروتئین بررسی شده است. نتایج نشان دادند که افزایش طول خط ارتباطی، منجر به افزایش ضریب توزیع می گردد. به علاوه ما نشان دادیم که ضریب توزیع پروتئین در سیستم های حاوی آمونیومسولفات بیشتر از دو نمک دیگر میباشد. علاوه بر آن نتایج نشان داد، هنگامی که غلظت نمک ها در فاز پایین حدود m1/1 است بخش های آبدوست پروتئین کاملاً در دسترس هستند این نتیجه منجر به ماندگاری بیشتر پروتئین در فاز آبی می شود. ضرایب توزیع تجربی با استفاده از یک مدل ویریال اصلاح شده برازش شده اند. نتایج حاصل نشان می دهند این مدل برای سیستم های مورد مطالعه از کارایی خوبی برخوردار است.

در بخش اول این کار تحقیقاتی، دیاگرام فاز سیستم دو فازی پلی وینیل پیرولیدون+ سدیم سیترات+ آب (pvp+na3c6h5o7+h2o) در دمای k15/298 شامل منحنی باینودال، خطوط ارتباطی به صورت تجربی به دست آمد. نتایج به دست آمده مربوط به خطوط ارتباطی این سیستم با روش حل عددی برازش شد. در روش حل عددی فقط از داده های منحنی باینودال استفاده می شود و خطوط ارتباطی پیش بینی می گردد. تطابق خوبی بین مقادیر تجربی و تئوری خطوط ارتباطی حاصل گردید. در بخش دوم از این کار تحقیقاتی رفتار توزیعی سه آمینواسید l- فنیل آلانین، l- تیروزین و l- تریپتوفان در این سیستم دو فازی مورد مطالعه قرار گرفت. اثر طول خطوط ارتباطی و ساختار زنجیر جانبی آمینواسید روی ضرایب توزیع این آمینواسیدها نیز بررسی شد. نتایج نشان داد که افزایش طول خط ارتباطی و افزایش آب گریزی آمینواسید، منجر به افزایش ضریب توزیع می گردد. این نتایج با نتایج ضریب توزیع آمینواسیدهای فوق در سیستم های دو فازی دیگر نیز مقایسه شد. نتایج به دست آمده مربوط به ضرایب توزیع آمینواسیدها با مدل ویریال اصلاح شده برازش شد و تطابق خوبی بین مقادیر تئوری و تجربی مشاهده گردید

در این کار تحقیقاتی به منظور افزایش حلالیت داروی سلکوکسیب که دارای حلالیت ناچیزی در آب می باشد از یک سیستم میکروامولسیون استفاده شده است. برای تحقق این هدف و طراحی چنین سیستم میکروامولسیونی، ابتدا دیاگرام فاز با نسبت 3به 1 از سورفکتانت به کوسورفکتانت رسم شد. سپس با استفاده از دیاگرام فاز، ناحیه ی میکروامولسیون که یک منطقه ی شفاف بوده و از پایداری ترمودینامیکی بالایی برخوردار است انتخاب می گردد. در این سیستم میکروامولسیونی از دو سورفکتانت span 20 و tween 80به نسبت3 به 2 استفاده شده است. هم چنین از ایزوپروپیل مریستات (ipm) به عنوان روغن و ایزوبوتانول به عنوان کوسورفکتانت استفاده گردیده است. با استفاده از ناحیه ی میکروامولسیون به دست آمده از دیاگرام فاز، سیستم میکروامولسیون با ترکیب درصدهای آب (5/54%)، روغن (7/13%)، سورفکتانت (8/23%) و کوسورفکتانت (8%) انتخاب گردید که در این نسبت ها حلالیت داروی سلکوکسیب به میزان قابل توجهی در مقایسه با آب خالص افزایش نشان می دهد. در بخش دوم از این کار تحقیقاتی پس از مشخص شدن کارایی سیستم میکروامولسیونی طراحی شده، به بررسی خواص فیزیکوشیمیایی آن از جمله تعیین هدایت الکتریکی، دانسیته، ضریب شکست و ph پرداخته شد. نتایج به دست آمده نشان داد با کاهش درصد وزنی آب میزان دانسیته، هدایت الکتریکی و ph به طور یکنواخت کاهش یافته و هیچ گونه تغییر ناگهانی مشاهده نمی شود. این موضوع نشان می دهد ساختار درونی میکروامولسیون در منطقه ی مورد مطالعه بدون تغییر می باشد.

در این پژوهش، ابتدا دیاگرام فاز و منطقه ی پایدار ترمودینامیکی، برای سیستم میکروامولسیونی (w/o)شامل سورفکتانت aot و حلال استایرن تعیین شد. سپس نانوذرات نقره به روش میکروامولسیونی معکوس (w/o)، با توجه به نتایج به دست آمده از دیاگرام فاز در=5 = wو دمای 25 سنتز شد. به این منظور، محلول میکروامولسیونی که از سورفکتانت aot، فاز پیوسته (حلال) استایرن و محلول آبی agno3 تشکیل شده بود، توسط محلول مشابهی حاوی سدیم بور هیدرات تیتر شد و در نهایت کلوئید پایداری از نانوذرات نقره به دست آمد که قابلیت نگهداری تا هفته های متوالی، بدون ته نشینی را دارد. اندازه ی نانوذرات نقره سنتز شده ب وسیله ی تکنیک dls بین 3 تا 10 نانومتر به دست آمدکه بیشترین تعداد ذرات، 6/5 نانومتر قطر داشتند. پس از اطمینان حاصل شدن از پلیمریزاسیون استایرن که فاز پیوسته محلول میکروامولسیونی و فاز زمینه ی نانوکامپوزیت پلی استایرن– نقره میباشد، سنتز نانوکامپوزیت در دمای 60 و 5=w (که در منطقه ی پایداری ترمودینامیکی دیاگرام فاز قرار میگیرد) انجام گرفت و سپس نمونه های تهیه شده با استفاده از sem وxrd مورد شناسایی قرار گرفت. ملاحظه شد نانوذرات نقره تقریباً در تمام بافت زمینه پراکنده و جای گرفتند. اندازه ی این نانوذرات پس از قرار گرفتن در بافت پلی استایرن، نسبت به اندازه ی آنها در کلوئید پایدار، به دلیل مقدار کمی تجمع در روند پلیمریزاسیون، در بازه ی 20تا nm73 قرار داشتند.

در این پایان نامه در ابتدا کاتالیزور مخلوط اکسید های مس و منگنز تهیه شد و سپس به دو روش تلقیح و همرسوبی بر روی پایه ی آلومینا قرار گرفت. همان طورکه می دانیم با افزایش مساحت سطح کاتالیزور، امکان دسترسی به سایت های فعال کاتالیزوری افزایش و عملکرد کاتالیزور بهبود می یابد. جهت تحقق این مهم، ابتدا کاتالیزور مخلوط اکسیدهای مس و منگنز در نسبت های مولی مختلف تهیه شده و بهترین نسبت مولی، بر روی پایه ی آلومینا قرار گرفت. از پایه ی sba-15 نیز به منظور بررسی اثر تغییر پایه استفاده شد. در ادامه ساختار کاتالیزور از طریق تکنیک هایی هم چونxrd، ft-ir و sem شناسایی شده است. سپس اکسایش بنزیل الکل در مجاور اکسنده tbhp (ترشیو بوتیل هیدرو پراکساید) مورد مطاله قرار گرفته است. برای آنالیزمحصولات شیمیایی، از دستگاه کروماتوگرافی گازی مجهز به آشکار ساز یونش شعله ای(fid) استفاده می شود. دراین سیستم کاتالیزوری، اثرمقدار کاتالیزور، دما، زمان، نوع اکسید کننده، نوع الکل، نوع حلال، خیساندن، قابلیت تکرارپذیری و کاربرد مجدد، کلسینه شدن و زمان آن همچنین نسبت مولی اکسید کننده به ماده ی اولیه مورد بررسی قرار گرفت و در هر مورد مقادیر مناسب و بهینه معلوم شد. درنهایت سینتیک واکنش اکسیداسیون بنزیل الکل با tbhp مورد بررسی قرار گرفته و مقادیر ثابت سرعت و انرژی فعال سازی در واکنش مرتبه دوم به دست آورده شد.

روغن ترانسفورماتور یا روغن عایق، روغن بسیار خالصی است که در دمای بالا پایدار است و عایق الکتریکی بسیار خوبی می باشد. این روغن در ترانسفورماتورهای روغنی، بعضی از خازن های ولتاژ بالا، بالاست های لامپ فلورانس، و در بعضی از انواع سویچ ولتاژ بالا استفاده می شود. کارکردن روغن ترانسفورماتور بعنوان عایق و خنک کننده می باشد. در این کار تحقیقاتی، هدایت گرمایی ویسکوزیته نانوسیال حاوی نانو ذرات اکسید روی سیال پایه روغن محدود دمایی 30 تا 100 درجه سانتیگراد و در صدهای حجمی 0025/0 تا 05/0 (محدوده غلظتی کم) بطور تجربی اندازه گیری شد.نتایج بدست آمده نشان می دهد هدایت گرمایی تمام نانو سیالات تهیه شده بالاتر از سیال پایه می باشند و بطور مشخصی با افزایش دما هدایت گرمایی نانوسیالات افزایش می یابد. از طرف دیگر نتایج نشان میدهد. هدایت گرمایی نانوسیالات در این محدوده غلظتی، تابع غلظت نمی باشد. آنالیز داده های ویسکوزیته نشان می دهد که ویسکوزیته با افزایش دما کاهش می یابد.نانوسیالات با غلظت های بالا دارای ویسکوزیته بالاتر می باشد. این کاهش ویسکوزیته نانوسیالات با دما نتیجه بسیار جالبی را نشان می دهد. ویسکوزیته نانوسیالات تا دمای 35 درجه سانتیگراد بالاتر از سیال پایه است اما در دماهای بالاتر این نتیجه معکوس می شود. داده های تجربی هدایت گرمایی و ویسکوزیته به ترتیب با یک مدل تجربی و یک مدل نیمه تجربی مطابقت دارند.

چکیده در این پایان نامه سنتز و شناسایی کاتالیزور اکسید قلع بر روی پایه sba-15 و فعالیت کاتالیستی آن در واکنش تبادل استری n-بوتیل استات با متانول مورد بررسی قرار گرفته است. همان طورکه می-دانیم با افزایش مساحت سطح کاتالیزور، امکان دسترسی به سایت های فعال کاتالیزوری افزایش و عملکرد کاتالیزور بهبود می یابد. بدین منظور ابتدا مولکولارسیو مزوپور sba-15 تهیه سپس به روش تلقیح نانوذره اکسید قلع بر روی پایه قرار داده شد. خواص بی نظیر sba-15 از قبیل مساحت سطح زیاد، پایداری مکانیکی و حرارتی، حجم و قطر حفرات بالا، باعث می شود تا کاتالیزور اکسید قلع به طور موثری در ساختار مزوپور sba-15 پراکنده شود. این کاتالیزور از لحاظ ساختاری با تکنیک های ft-ir ،xrd ،sem و tga/dtg بررسی شد. واکنش تبادل استری متانول و n- بوتیل استات به عنوان یک مدل ساده مورد بررسی قرار گرفت تا در آن قدرت بازی کاتالیزورها برای واکنش تبادل استری و در نهایت تولید بیودیزل ارزیابی شود. در این کار اثر شرایط آماده سازی بر روی فعالیت کاتالیزور از قبیل دمای کلسینه،درصد وزنی sno2 بر روی sba-15 به طور دقیق مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این نسبت مولی متانول به n-بوتیل استات،مقدار کاتالیزور،دمای واکنش ،زمان واکنش و زمان فعال-سازی بررسی شد.داده های آزمایشگاهی بهترین شرایط برای تهیه کاتالیزور sno2/sba-15 و واکنش تبادل استری به صورت درصد وزنی sno2 بر روی sba-15 ،20% ،کلسینه کردن در دمای c?500 به مدت 5 ساعت،نسبت مولی متانول به n-بوتیل استات 10:1 ،5/1 ساعت فعال سازی در دمای ?c80 و زمان واکنش در دمای c?95 بمدت 2 ساعت و مقدار کاتالیزور 1/0گرم را نشان می دهد. در پایان از روغن آفتابگردان به عنوان نمونه طبیعی استفاده شد. بازده تولید بیودیزل در حضور روغن آفتابگردان 65 درصد بود که بازده رضایت بخشی است.

در این تحقیق جهت تهیه کاتالیست¬های مورد استفاده در فرآیند رفرمینگ برای اولین بار از سیستم-های میکروامولسیونی استفاده شد. برای تحقق این هدف، ابتدا دیاگرام فاز سیستم میکروامولسیونی شامل aot+ سیکوهگزان+ آب، از نظر ترمودینامیکی مورد بررسی قرار گرفت و محدوده پایداری نانوراکتورهای مورد آزمایش یعنی thigh و tlow تعیین شد. سپس نانوذرات پلاتین در نانوراکتورهای مایسل معکوس تهیه شدند. آنالیزهای uv-vis و sem در بررسی اندازه ذرات فلزی نشان داد، که با افزایش ، افزایش [n2h4] و افزایش [h2ptcl6]، اندازه ذرات پلاتین افزایش پیدا می-کند. در بررسی اثر سورفکتانت کوچک¬ترین اندازه ذرات پلاتین از سورفکتانت آنیونی aot حاصل شد. در رهاسازی نانوذرات پلاتین با استفاده از آلتراسونیک و حلال¬های ناپایدارکننده سیستم¬های کلوئیدی، زمان بحرانی، tc، برای جدایی فاز کلوئیدها معرفی شد و حلال thf به عنوان بهترین حلال برای رهاسازی ذرات انتخاب گردید. توانایی مدل اصلاح شدهtwa ، برای پیش بینی اندازه نانوذرات فلزی در سیستم میکروامولسیونی حاوی سیکلوهگزان و aot مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج تئوری با نتایج آنالیز dls نشان داد که این مدل توانایی خوبی برای پیش بینی اندازه ذرات دارد. در ادامه نانوذرات تهیه شده به روش میکروامولسیون با پراکندگی خوبی بر روی پایه های کاتالیستی آلومینا قرار گرفتند. رفتار کاتالیستی آن-ها با استفاده از سیستم راکتوری در شرایط عملیاتی c?280، فشار 15 بار، نسبت خوراک به کاتالیست 10 و جریان گاز n250%:h250% با تزریق نرمال هپتان به عنوان خوراک مدل بررسی شد. برای رسیدن به بیشترین درصد تبدیل برای تولید محصولات (کراکینگ، حلقوی، آروماتیک و ایزومری) کاتالیست پیشنهاد شد. کاتالیست تهیه شده با روش¬های مرسوم ft-ir، xrd، sem، bet، tg-dta مشخصه یابی شد. نتایج به دست آمده از بهترین کاتالیست و مقایسه با نمونه تجاری نشان داد که کاتالیست سنتز شده به روش میکروامولسیون در شرایط ذکر شده در حد نمونه کاتالیست تجاری عمل می کند.

در این تحقیق ابتدا از روش میکروامولسیونی یک نانوکاتالیست جدید از فلز کبالت بر پایه آلومینا سنتز گردید. برای این منظور میکروامولسیون w/o پایداری از پیش ماده نیترات کبالت در فاز غنی از سیکلوهگزان شامل سورفکتانت aot تهیه شد. سپس از احیا کننده هیدرازین برای تبدیل یون کبالت به فلز کبالت و تهیه کلوئید پایدار از نانوذرات کبالت استفاده شد. جهت پیگیری مراحل سنتز نانوکلوئید فوق الذکر از دستگاه uv-vis استفاده شد. همچنین برای تعیین اندازه¬ی نانوذرات تشکیل شده روش dls بکار گرفته شد. در این مرحله مشخص شد که اندازه ی نانوذرات کبالت حدود 40 نانومتر می باشند. در مرحله بعد برای تهیه نانوکاتالیست کبالت بر پایه آلومینا ابتدا ?-al2o3 به کلوئید حاصل اضافه گردید و سپس با افزودن thf به کلوئید، نانوذرات کبالت رهاسازی شده و بر روی پایه قرار گرفتند. پس از جدایی فاز جامد با استفاده از سانتریفیوژ، نمونه¬ها خشک شده و در دمای 600 درجه سانتیگراد کلسینه گردیدند. برای مشخصه یابی نانوکاتالیست¬های حاصل، از روش های xrd ، ftir و sem استفاده شد. در بخش دیگری از این تحقیق نانوکاتالیست¬های حاصل در واکنش احیا گزینش پذیر آلدهید غیر اشباع 2-اتیل-3-پروپیل آکرولئین(epa) که در مقیاس صنعتی در پتروشیمی واحد اراک انجام می¬گردد، مورد آزمایش قرار گرفت. برای این مهم ابتدا راکتوری در آزمایشگاه طراحی و ساخته شد که قابلیت احیا کاتالیست و انجام واکنش مورد نظر را داشته باشد. در تکمیل مطالعات این تحقیق نانوکاتالیست¬های حاوی مخلوط کبالت و مس (co-cu/?-al2o3) با نسبت¬های مولی مختلف از co و cu نیز تهیه و مورد بررسی قرار گرفتند.

ساختار کاتالیزورها از طریق تکنیک های xrd ،sem ،ir شناسایی شده است. سپس فعالیت کاتالیزوری این نمونه ها در اکسایش سیکلوهگزان و در مجاورت اکسنده ترشیو بوتیل هیدرو پراکساید (tbhp) در حلال استو نیتریل مورد مطالعه قرار گرفته است و کاتالیزور بهینه شناسایی شده است. برای آنالیز محصولات شیمیایی، از دستگاه کروماتوگرافی گازی مجهز به آشکار ساز یونش شعله ای (fid) استفاده شده است. در این سیستم کاتالیزوری، اثرات مقدار کاتالیزور، دما، نوع الکل، خیساندن، قابلیت تکرار پذیری و کاربرد مجدد، نسبت مولی اکسید کننده به ماده اولیه مورد بررسی قرار گرفت و در هر مورد مقادیر مناسب و بهینه شناسایی شد. در این واکنش ها، ماده اولیه (سیکلوهگزان) با استفاده از اکسنده (tbhp) اکسایش پیدا کرده و محصول اصلی واکنش که سیکلوهگزانون می باشد را تولید می کند، علاوه بر آن محصولاتی همچون سیکلوهگزن در مقادیر کم به عنوان محصولات فرعی تشکیل شدند. در شرایط بهینه درصد تبدیل سیکلوهگزان 9/5? و گزینش پذیری نسبت به سیکلوهگزانون و سیکلوهگزانول به ترتیب 5?/5? و 6/60 می باشند.

محاسبات کوانتومی در سطح محاسباتی ump2/aug-cc-pvtz برای مطالعه کمپلکس های دوتایی و سه تایی مولکول h2s و رادیکال hs2 در محیط گازی انجام شده است. با یک نگاه ویژه به انرژی اثر تجمع پذیری و انرژی برهم کنش چند جسمی بدست آمده است. نتایج بیانگر پایداری بیشتر پیوند هیدروژنی بین h2s و hs2 در کمپلکس سه تایی می باشد و اثرات تقویتی را در کمپلکس ها را نشان می دهد. علاوه بر این از نظریه بدر«اتم در مولکولها» برای بررسی قدرت چگالی الکترونی برای شناسایی برهم کنش های اوربیتالی استفاده شده است. نتایج بدست آمده در توافق با نتایج ساختاری و انرژی می باشد.

در قسمت اول این کار تحقیقاتی پایداری ترمودینامیکی سیستم میکروامولسیونی خاصی شامل منومر متیل متاآکریلات (mma) و سورفکتانت یونی aot در محدوده دمایی ? 5 تا ? 70 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد برای سیستم میکروامولسیونی آب در روغن (w/o) مورد مطالعه در w=[h_2 o]/[aot] =5 پایداری ترمودینامیکی در کل محدوده ی دمایی 5 تا ? 70 برقرار است، بطوری که چنین محلولی تا چندین ماه بصورت شفاف باقی می ماند. در ادامه به منظور سنتز نانوکلوئیدهای حاوی ذرات نقره و پلاتین به جای فاز آبی در سیستم فوق الذکر از محلول های نمک نقره و پلاتین استفاده شد. پس از عمل احیاء، کلوئیدهای پایداری از نانوذرات فلزی نقره و پلاتین حاصل شد که این سیستم های کلوئید حاصل به مدت طولانی پایدار می مانند. شکل گیری نانوذرات فلزی در سیستم کلوئیدی فوق الذکر به روش های uv-vis و dls مورد بررسی قرار گرفت. چنین سیستمی هم اکنون آماده برای انجام فرایند پلیمریزاسیون است. در قسمت دوم سیستم کلوئید حاصل که دارای فاز روغنی حاوی منومر متیل متاآکریلات است به وسیله آغازگر بنزوئیل پراکسید در شرایط مناسب تحت فرایند پلیمریزاسیون رادیکالی قرار می گیرد. نتایج نشان داد نانوکامپوزیت های حاصل دارای کیفیت مطلوب بوده و نانوذرات فلزی به صورت یکنواخت در بافت پلیمر پراکنده شده اند. برای تایید این موضوع و تعیین اندازه ذرات فلزی در نانوکامپوزیت تهیه شده از روش های طیف سنجی مادون قرمز (ftir)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) استفاده شد. میانگین اندازه نانوذرات نقره 15.5 nm و پلاتین 23 nmتعیین شد. در بخش نهایی این تحقیق مدلی نظری برای پیش بینی اندازه نانوذرات سنتز شده در محلول های کلوییدی فوق الذکر پیشنهاد گردید. در این مدل که از اصلاح مدل کیچنز حاصل می شود، نیروهای برهمکنشی وان دروالسی و اسمتیک از یک طرف و حرکت براونی نانوذرات از طرف دیگر در تقابل باهم قرار می گیرند. کارایی چنین مدلی برای سیستم های آلیاژی (دوفلزی) نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج قابل قبولی بدست آمد.

در این پروژه, ابتدا دیاگرام فاز و منطقه ی پایدار ترمودینامیکی, برای سیستم های میکروامولسیونی (w/o) شامل سورفکتانت های aot و tween-80 و حلال استایرن تعیین شد. سپس نانوذرات نقره به روش میکروامولسیونی معکوس (w/o), در دمای 25 درجه ی سانتی گراد سنتز شد. به این منظور, محلول های میکروامولسیونی که از سورفکتانت های aot , tween-80 و فازهای پیوسته ی (حلال) استایرن و متیل متا کریلات و همچنین محلول آبی agno3 تشکیل شده بود, توسط معرف احیاگر هیدرازین احیا شده و در نهایت کلوئیدی پایدار از نانوذرات نقره بدست آمد. جهت اطمینان از تشکیل نانوذرات نقره, محلول های کلوئیدی توسط دستگاه uv-vis مورد آنالیز قرار گرفتند. به منظور تعیین اثر کشش سطحی بر روی مورفولوژی و اندازه ی نانوذرات در محصول نهایی, کشش سطحی اندازه گیری گردید. برای این کار, سه محلول میکروامولسیونی متفاوت شامل؛ استایرن/ aot و استایرن/ tween-80 و متیل متا کریلات/ tween-80 تهیه شد و کشش سطحی این سیستم ها توسط دستگاه اندازه گیری کشش سطحی ثبت شد. مرحله ی بعد دراین پژوهش, تهیه نانو کامپوزیت ها از محلول های میکروامولسیونی می باشد. در ابتدا جهت اطمینان از پلیمریزاسیون استایرن, متیل متا کریلات که فاز های پیوسته محلول های میکروامولسیونی و فاز زمینه ی نانوکامپوزیت می باشند, سنتز نانو کامپوزیت در دمای 60 درجه ی سانتی گراد انجام گرفت و سپس نمونه های تهیه شده با استفاده از تکنیک های sem و ft-ir مورد شناسایی قرار گرفتند. ملاحظه شد که پراکندگی نانوذرات در هر نانوکامپوزیت به گونه ای متفاوت می باشد. در نانوکامپوزیت تهیه شده از میکروامولسیون شامل استایرن و سورفکتانت aot پراکندگی خوب نانوذرات نقره را شاهد هستیم این در حالی است که در نانوکامپوزیت تهیه شده از میکروامولسیون حاوی استایرن و سورفکتانت tween-80 دارای نانوذراتی با پراکندگی نامناسب هستیم که به صورت منطقه ای تجمع پیدا کرده اند. در عین حال, در نانوکامپوزیت تهیه شده از میکروامولسیون حاوی متیل متاکریلات و سورفکتانت tween-80 پراکندگی خوبی را در نانوذرات شاهد هستیم.

ترکیبات کربونیلی مانند آلدهیدها و کتون ها از اکسیداسیون انتخابی الکل¬ها بدست می آیند. این ترکیبات پیش ماده¬ی بسیاری از داروها، ویتامین ها و عطرها به شمار می روند. در این تحقیق، روش سنتز و شناسایی نانوکامپوزیت اکسید کبالت - منگنز (coxoy / k- oms-2 )، در نسبت های مختلف co/mn گزارش شده که با روش هم رسوبی تهیه می شوند. ساختار حفره ای اکسید منگنز با نام کریپتوملان (oms-2) با روش رسوب کردن تهیه می شود. نمونه کاتالیزور اکسید کبالت حاوی k-oms-2تهیه شد که در این کاتالیزور نسبت co/mn در محدوده ی 4/5 - 0/03125 قرار دارد. پس از صاف کردن رسوب کاتالیزور بدست آمده، با آب دی یونیزه، شستشو داده می شود و در دمای درجه 80 cبه مدت یک روز نگهداری می شود تا کاملا خشک شود، سپس در کوره، در دمای درجه 450 c به مدت 4 ساعت و نیم کلسینه شد. از این کاتالیزورهای جامد (coxoy / k- oms-2) در اکسیداسیون الکل ها در فاز مایع و با حضور tbhp استفاده شد. ساختار و مشخصات کاتالیزورهاتوسط دستگاه های آنالیز عنصری و تکنیک هاییهمچونxrd، ft-ir، sem و tga/dtgشناسایی شده است. نتایج این آنالیزها نشان می دهد که نمونه کاتالیزور سنتز شده حاوی کریپتوملان و کریستال های co2o3 و coo است. پارامترهایی نظیر زمان واکنش، نسبت مولی اکسیدانت به الکل، دمای واکنش، حلال، خیساندن و قابلیت بازیابی مجدد و نیز نوع ماده اولیه بررسی شدند که در هر مورد مقدار و نوع مناسب و بهینه تعیین شدند.

در قسمت اول از این کار تحقیقاتی پایداری ترمودینامیکی سیستم میکروامولسیونی نوین il/o بر پایه ی مایع یونی آب دوست 1-بوتیل-3-متیل ایمیدازولیوم تترا فلئورو برات [bmim][bf4] شامل مونومر متیل متا آکریلات (mma)، سورفکتانت غیریونی tx-100 و کوسورفکتانت 1-بوتانول در محدوده ی دمایی 2 تا 70 درجه ی سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد برای سیستم میکروامولسیونی il/o فوق، r=([il])/([tx-100])=1 از پایداری ترمودینامیکی بهتری در کل محدوده ی دمایی 70-2 درجه ی سانتی گراد برخوردار است و برای مدتی طولانی به صورت شفاف باقی می ماند. دیاگرام فاز سه جزئی سیستم میکروامولسیونی نیز بررسی ونتایج نشان داد با افزایش دما بر خلاف سیستم های میکروامولسیونی سنتی از مساحت ناحیه ی شفاف و تک فازی کاسته می شود. در ادامه به منظور سنتز نانوکامپوزیت پلی متیل متاآکریلات/اکسید تیتانیوم pmma/tio2 تعدادی سیستم میکروامولسیونی در درصد وزنی های مختلف نانوذره ی اکسید تیتانیوم در محدوده ی (014/0-002/0) در 1=r تهیه و توسط اسپکتروسکوپیuv-vis بررسی شدند. نتایج نشان داد با افزایش درصد وزنی میزان جذب سیستم میکروامولسیونی افزایش یافته و هم چنین یک جابه جای به سمت طول موج های بیشتر مشاهد می شود. اشاره به این نکته ضروری است که در سیستم میکروامولسیونی حاوی مایع یونی طول موج لبه ی جذب اکسید تیتانیوم به ناحیه بیشتر از 400 نانومتر جابه جا شده و بنابراین باند گپ به مقادیر کمتر از 2/3 الکترون ولت که باند گپ اکسیدتیتانیوم (فاز آناتاز) می باشد، کاهش می یابد. در قسمت دوم سیستم کلوئیدی حاوی نانوذرات اصلاح شده توسط مایع یونی که دارای فاز روغنی mma است در شرایط مناسب تحت فرآیند پلیمریزاسیون رادیکالی قرار می گیرد. نتایج نشان داد نانوکامپوزیت های حاصل دارای کیفیت مطلوب بوده و نانوذرات اکسیدتیتانیوم به صورت یکنواخت در بافت پلیمر پراکنده شده اند. برای تأیید این موضوع و تعیین اندازه ذرات اکسید فلزی در نانوکامپوزیت تهیه شده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) و روبشی (fe-sem) استفاده شد. نتایج حاصل از آنالیز tem نانوکره های حاوی مایع یونی به عنوان هسته که توسط یک پوسته ی حاوی از نانوذرات اکسید تیتانیوم که در بافت پلیمر توزیع شده اند را نشان داد. میانگین اندازه نانوذرات اکسید تیتانیوم در محدوده ی 30-11 نانومتر تعیین شد. آنالیزهای دیگری هم -چون ft-ir، xrd، edx، xps، drs و tga جهت مشخصه یابی نانوکامپوزیت های تهیه شده استفاده شد. به عنوان یک نتیجه-ی مهم از آنالیز drs، کاهش باند گپ اکسیدتیتانیوم از 2/3 الکترون ولت (فاز آناتاز) به 5/2 الکترون ولت در نانوکامپوزیت های تهیه شده به دلیل استفاده از سیستم نوین میکروامولسیونی مبتنی برمایع یونی و اصلاح نانوذرات اکسید تیتانیوم توسط مایع یونی کاهش یافت. این کاهش باند گپ منجر به فعالیت فتوکاتالیتیکی نانوکامپوزیت های تهیه شده در سیستم نوین میکروامولسیونی در ناحیه ی نور مرئی می شود. در بررسی مشابه نانوکامپوزیت تهیه شده در سیستم سنتی w/o هیچ گونه تغییر در باند گپ ایجاد نشده و باند گپ در نانوکامپوزیت تهیه شده همان باند گپ اکسید تیتانیوم بود. در مشخصه یابی نانوکامپوزیت ها با استفاه از میکروسکوپ نیروی اتمی afm توپوگرافی سطحی نانوکامپوزیت بررسی و خاصیت آب دوستی نانوکامپوزیت ها تحت تابش مرئی باتعیین زاویه ی تماس قطره ی آب بر روی سطح نانوکامپوزیت در زمان های متفاوت بررسی شد. در بخش سوم برخی از کاربردهای فتوکاتالیستی نانوکامپوزیت های نوین تهیه شده در زمینه ی حذف و تخریب آلاینده های آلی و هم چنین کاربردهای آنتی باکتریال تحت تابش نور مرئی ارزیابی شد. از رنگدانه ی متیلن بلو و هم چنین تریپان بلو به عنوان رنگدانه-ی کاتیونی و آنیونی به ترتیب استفاده شد. علاوه بر این کاهش فتوکاتالیستی ترکیب آلی پارانیتروفنول در حضور سدیم بور هیدرات اضافی به پارا آمینو فنول و هم چنین بررسی تخریب متیل ترشیو بوتیل اتر به عنوان یک ترکیب آلی اکسیژن دار که به منظور احتراق بهتر به بنزین اضافه می شود نیز بررسی شد. در حذف آلاینده ها پارامترهای کاربردی متفاوتی هم چون اثر درصد وزنی نانوذره در نانوکامپوزیت، اثر ph، اثر غلظت رنگدانه، غلظت نانوکامپوزیت و هم چنین ضخامت نانوکامپوزیت، شدت تابش مرئی تابانده شده به فتوراکتور و هم چنین اثر کاربرد مجدد نانوکامپوزیت برای دفعات متوالی بررسی شد. با استفاده از نتایج حاصل مشاهده شد نانوکامپوزیت های فوق باتوجه به ویژگی های ساختاری جدید رفتار متفاوتی نسبت با نانوکامپوزیت های پیشین از خود نشان داده و در phهای نزدیک به خنثی بهترین فعالیت فتوکاتالیستی را خواهیم داشت. در بررسی های آنتی باکتریال از دو دسته سویه ی باکتری بیمارستانی گرم منفی (اشرشیاکلای و کلبسیلا) و گرم مثبت (استافیلوکوکوس اورئوس و باسیلوس) استفاده شد. نتایج حاصل از روش کربی-بایر در تعیین قطر هاله و هم چنین نتایج حاصل از روش رقیق سازی چاهکی در تعیین میزان mic و mbc در سطوح میکرو مولار به کار گرفته شد. نتایج حاصل از میکروسکوپ لیزری هم گرا و میکروسکوپ الکترونی روبشی شمارش و تأیید کلونی های باکتری تخریب شده استفاده شد. علاوه بر این نانوکامپوزیت شبکه ای شده نیز که دارای دو ویژگی جاذب و فتوکاتالیست می باشد نیز تهیه و مورد بررسی قرار گرفت. از هم دمای لانگمویر و فروندلیچ در تأیید رفتار جذب استفاده شد و سینتیک شبه مرتبه دوم نیز در تعیین مکانیسم جذب رنگدانه ی متیلن بلو استفاده شد.

چکیده در این پایان نامه اثر کاتالیزوری کاتالیزورهای مولکولارسیو اکسید منگنز در دو قسمت مورد بررسی قرار گرفته است. در قسمت اول، ابتدا کاتالیزور اکسید منگنز k-oms-2 ساخته شده و پس از جایگزین شدن یک فلز واسطه در داخل حفره این ساختار کاتالیزور m-k-oms-2 که m=ni,co,cu,mo می باشد تشکیل شده و در حضور اکسید کننده ترشیوبوتیل هیدروپراکسید (tbhp) به عنوان کاتالیزور ناهمگن در اکسایش بنزیل الکل به کار رفته است. از بررسی نتایج تجربی معلوم شده است که کاتالیزورهای ni-k-oms-2 و co-k-oms-2باداشتن درصدتبدیل های حدود به ترتیب: 65?و70? کاتالیزورهای موثری در اکسایش بنزیل الکل و تبدیل آن به بنزآلدهید بوده اند.همچنین گزینش پذیری نسبت به محصول بنرآلدهید 100? بوده که قابل توجه می باشد. در قسمت دوم کاتالیزور k-oms-2 پس از جایگزین شدن دو فلز واسطه کبالت و نیکل ) co,ni) داخل حفره آن کاتالیزور ناهمگن co,ni-k-oms-2را تشکیل داده و با نسبت های مولی مختلف co/niدر اکسایش بنزیل الکل توسط اکسید کننده tbhp با حلال استونیتریل به کار رفته اند.از نتایج تجربی این قسمت معلوم شده است که کاتالیزور co,ni-k-oms-2 با نسبت مولی 1=50/50=co/ni با درصد تبدیل مربوط به بنزیل الکل در حدود 80? و گزینش پذیری نسبت به محصول بنزآلدهید 100? ، کاتالیزور موثری در این گونه از واکنش ها است. در این سیستم کاتالیزوری اثر نوع اکسیدکننده، اثر نوع الکل ، اثر نوع حلال،اثر نوع ماده اولیه و زمان و مقدار کاتالیزور و اثر تغییر نسبت مولی بنزیل الکل/tbhp مورد بررسی قرار گرفته است و در هر مورد مقادیر مناسب و بهینه معلوم شده است.همچنین سینتیک واکنش اکسایش بنزیل الکل با tbhp مورد بررسی قرار گرفته و مقادیر ثابت سرعت و انرژی فعال سازی در واکنش شبه مرتبه اول به دست آمده است.

در قسمتی از این کار پژوهشی دیاگرام فاز سیستم سه جزئی پلی پروپیلن گلیکول 425 ‏‎(ppg)‎‏ منیزم سولفات + آب در دمای 25 و 35 درجه سانتیگراد بدست آمده است. این سیستم که تاکنون مورد مطالعه قرار نگرفته است، می تواند در بیوتکنولوژی به منظور جداسازی بیومولکولها بکار برده شود. از نطقه نظر اقتصادی بازیابی شوند. یکی از روشهای بازیابی نمک موجود در این سیستمها، استخراج مایع - مایع بوسیله الکلها می باشد. به همین دلیل در این کار تحقیقاتی دیاگرافم فاز سیستمهای شامل منیزیم سولفات، آب و الکلهای آلیفاتیک بدست آمده است. الکلهای مورد استفاده عبارتند از اتانل، 1 - پروپانل، 2- پروپانل و 2- متیل - 2- پروپانل. دیاگرام فاز سیستم اتانل + منیزم سولفات + آب با دیاگرام فاز سیستمهای دیگر در 25 درجه سانتیگراد متفاوت بوده، بطوری که برای این سیستم تعادل مایع - مایع در 25 درجه سانتیگراد مشاهده نشد. در بررسیهای بعدی معلوم شد که این سیستم در دمای 35 درجه سانتیگراد ایجاد دو فاز مایع - مایع می کند، لذا داده های دیاگرام فاز برای تمام سیستمها در دمای 25 درجه سانتیگراد و برای سیستم اتانل + منیزیم سولفات + آب در دمای 25 و در دمای 35 درجه سانتیگراد بدست آمده است. به منظور ایجاد همبستگی برای داده های تعادلی بدست آمده، تئوری اصلاح شده محلولهای منظم بکار برده شده است. در این تئوری معادله فولر - گاگنهایم برای نیروهای الکترواستاتیکی دوربرد و معادله هیلدبراند - اسکاچارد برای نیروهای کوتاه برد بکار رفته است. پارامترهای حجم و انرژی اندرکنش برای پلیمر در این مدل با استفاده از روش ایزوپیستیک بدست آمده است. این مدل همچنین برای چند سیستم آبی شامل الکل و نمک که در این سیستمها آب و الکل بطور کامل در یکدیگر قابل حل می باشند مورد آزمایش قرار گرفت. پارامترهای حجم و انرژی اندرکنش برای این سیستمها با استفاده از داده های تعادل مایع - بخار بدست آمده است. نتایج بدست آمده نشان داد که قدرت پیش بینی این مدل برای سیستمهای فوق الذکر بسیار ضعیف می باشد. به همین دلیل بعضی از پارامترهای موجود در این مدل با استفاده از اطلاعات سیسمتهای سه جزئی مایع - مایع بهینه شدند و به این ترتیب معلوم شد کارایی مدل بااستفاده از پارامترهای بهینه شده بهتر است. در قسمت دیگری از این کار پژوهشی، ویسکوزیته، دانسیته و فعالیت حلال برای سیستمهای دوجزئی و سه جزئی ‏‎ppg+ mgso4+ h20, ppg+h2o‎‏ در 25 درجه سانتیگراد اندازه گیری شده است. با استفاده از داده های دانسیته و ویسکوزیته مقادیر حجمهای مازاد و ویکسوزیته مازاد برای سیستم دو جزئی ‏‎ppg+h2o‎‏ در کل محدوده غلظتی بدست آمده و بوسیله معادل ردلیش - کیستر برازش شده اند. حجم مازاد برای این سیستم در کل محدوده غلظتی منفی و ویسکوزیته مازاد در قسمتی از محدوده غلظتی مثبت و در قسمتی دیگر منفی میباشد. این رفتار، می تواند نوع شکل گیری زنجیرهای پلیمر در محلولهای غلیظ و رقیق را نشان دهد. برای سیستم سه جزئی‏‎o‎‏‏‎ppg+ mgso4+ h2‏‎ همبستگی داده های ویسکوزیته، دانسیته و فعالیت حلال با استفاده از یک معادله نیمه تجربی که در کارهای پژوهشی قبلی پیشنهاد داده ایم، انجام شده است.‎‏