نام پژوهشگر: امین کریمی
امین کریمی حسن پهلوانزاده
رشد و توسعه روزافزون در صنعت امروز دنیا نیاز به مواد جدید و پیشرفته را بیشتر نموده است. موادی که بتواند نیازهای صنعتی را تأمین نموده و در مصرف انرژی، صرفه جویی نماید. یکی از فرآیندهایی که همیشه در صنعت مورد بحث و توجه بوده است، فرآیند نم زدایی از هوا و گازهای دیگر به خصوص گاز طبیعی بوده است. فرآیند جذب سطحی سال هاست به عنوان مناسب ترین گزینه جهت حذف رطوبت از هوا و گازهای دیگر به کار برده می شود. تهیه جاذب های مناسب نیز یکی از مسائل مهم و مورد بحث در این فرآیند بوده است. نتایج این تحقیقات و تلاش ها پیدایش جاذب های ترکیبی بوده است که همواره نیز در حال رشد و توسعه می باشند. این جاذب ها همان طور که از نامشان پیداست ترکیبی از انواع جاذب ها می باشند که به روش های مختلف تهیه و تولید می شوند. در این تحقیق جاذب ترکیبی سیلیکاژل-کلرید کلسیم با استفاده از روش اشباع سازی تولید گشته و نتایج استفاده از آن در یک فرآیند جذب بررسی گشته است. جاذب ها با تعلیق سیلیکاژل در محلول های 10 تا 40 درصد وزنی از کلرید کلسیم به مدت 24 ساعت در دمای محیط تهیه گشتند و سپس در آون خشک شدند. ایزوترم های فروندلیچ و لانگمویر-فروندلیچ برای جاذب ها محاسبه گشته و مشاهده شد که ایزوترم لانگمویر-فروندلیچ مطابقت بهتری با نتایج تجربی دارد و همچنین ضریب نفوذ موثر برابر با 3.54×10-6 به دست آمد که نسبت به سیلیکاژل خالص (5.4×10-6) کمتر است. ظرفیت جذب این جاذب ها با افزایش مقدار کلرید کلسیم در جاذب افزایش یافته و میزان جذب تقریباً دو برابر گشته است. نتایج به دست آمده از آزمایشات تجربی در حل معادلات موازنه جرم و انرژی به صورت همزمان و به روش عددی استفاده گشتند و با نتایج حاصل از استفاده از سیلیکاژل خالص در برج جذب، مقایسه شدند. نتایج حاصل از حل همزمان معادلات دیفرانسیل نشان می دهد استفاده از جاذب های ترکیبی جاذب کمتری جهت یک پروسه مشخص لازم دارد.
امین کریمی غلامرضا لشکری پور
امروزه فرونشست زمین در اثر افت سطح آب زیرزمینی در ایران و بسیاری از کشور های خشک و نیمه خشک جهان از مشکلاتی است که دولت ها و مردم با آن روبرو هستند. این پدیده به سبب خطر ساز بودن آن و امکان ایجاد خسارت های جدی نیاز به بررسی دارد. تحقیقات پیشین نشان داده که عوامل متعددی ممکن است سبب بروز این پدیده گردد. از این رو در پروژه جاری سعی بر آن شده تا تمامی عواملی که احتمال تاثیر در ایجاد یا تسریع این پدیده دارند مورد تحلیل قرار گیرد. عواملی که احتمال تاثیر آنها مورد بررسی قرار گرفت شامل: تاثیر گسل در فرونشست منطقه و شکل گیری شکاف های موجود، رسوب دهی در منطقه و بررسی احتمال اثر گذاری آن بر فرونشست زمین و یا ایجاد شکاف و در نهایت افت سطح آب زیرزمینی و ارتباط آن با فرونشست می باشد. با توجه به فعالیت 647 چاه موجود در منطقه سالانه کاهش حجمی معادل 6/8 متر مکعب در اثر پمپاژ از اعماق زمین رسوب خارج می شود که این حجم معادل22 تن رسوب می باشد و تنها یک چاه بصورت استثنا رسوبدهی شدید داشته و سالانه 6/21 مترمکعب رسوب از عمق به سطح انتقال می دهد. مقایسه نقشه رسوبدهی کلی و فرونشست رخ داده نشان داد رسوبدهی تاثیری بر فرونشست زمین ندارد. گسل های اصلی منطقه نیز در اثر فعالیت خود در گذشته و ایجاد درده های قدیمی با دانه بندی متفاوت نسبت به بافت عمده دشت سبب ایجاد ناهمگنی در نشست رخ داده شده و ترک هایی را در حاشیه این دره-های قدیمی ایجاد کرده اند. عامل اصلی فرونشست در دشت قره بلاغ شهرستان فسا افت سطح آب زیرزمینی در این دشت تشخیص داده شد. این دشت از سال 1377 بصورت جدی شروع به افت سطح آب زیرزمینی نمود و در پی آن فرونشست زمین در اثر تحکیم لایه های ریزدانه آغاز گردید. نرخ فرونشست نیز بین حدود ا تا 10 سانتیمتر در سال برآورد شده است. البته با توجه به ناهمگنی های ایجاد شده توسط گسل ها بخش هایی از دشت نشست هایی بیشتر از موارد ذکر شده دارند که علل آنها ذکر گردیده است. در بخش شرقی دشت رسوبات عموما ریزدانه می باشند و امکان استحصال آب زیرزمینی کم است. این در حالیست که بخش غربی با افزایش عمق میان لایه های درشت دانه دیده می شود. در بخش غربی دشت افت سطح آب زیرزمینی و فرونشست نسبت به بخش شرقی آن شدیدتر می باشد.
امین کریمی طیبه بهزاد
به دلیل مسائل زیست محیطی نشاسته می تواند یک جایگزین مناسب برای تهیه فیلم و فوم باشد. نشاسته از منابع تجدید پذیر به دست می آید، ارزان قیمت است و به فراوانی یافت می شود. متاسفانه نشاسته دارای معایبی می باشد. بسیار آبدوست است، بدون نرم کننده رفتار ترد و شکننده دارد و خواص مکانیکی آن بسیار حساس به مقدار رطوبت است. راهکارهایی برای حل این معایب ارائه شده که از آن جمله می توان به آلیاژنشاسته با پلیمر های زیست تخریب پذیر مناسب و یا افزودن نانو الیاف به نشاسته اشاره کرد. مساحت سطح ویژه و نسبت طول به قطر زیاد همراه با استحکام و انعطاف پذیری بالا جزء خواص نانو الیاف های سلولزی هستند. در این پژوهش ابتدا نانو الیاف سلولزی از ساقه گندم استخراج شد و به عنوان ماده تقویت کننده در تولید فوم نشاسته به کار برده شد. از ترکیب روش شیمیایی و مکانیکی برای استخراج نانو الیاف سلولزی استفاده شده است. مرحله شیمیایی به منظور حذف لیگنین و همی سلولز به کار برده شد. فرایند مکانیکی بکار رفته برای جداسازی فیبریل ها به کمک دستگاه گریندر انجام شد. در طی این فرایند جداسازی الیاف سلولزی به وسیله عبور محلول سلولز از میان دو سنگ آسیاب ثابت و متحرک انجام می شود. دور دستگاه تقریبا rpm 1500 و تنش برشی به محور طولی الیاف وارد می گردید. از روش خشک کردن انجمادی برای تهیه فوم استفاده شده است. ابتدا مخلوطی از نشاسته در آب تهیه و درصدهای مختلفی از نانو الیاف (0،10،20،30) به همراه 3% گلیسرول به عنوان نرم کننده به مخلوط اضافه شد. به منظور تهیه ژل نشاسته مخلوط در دمای ?c 90 به مدت 30 دقیقه توسط همزن مکانیکی هم زده شد. به منظور تکمیل فرایند ژلاسیون مخلوط درون پتری دیش ریخته شده و به مدت 24 ساعت در دمای ?c 4 قرار گرفت. این ژل در دمای ?c 80– منجمد شده و به مدت 48 ساعت درون خشک کن انجمادی قرار گرفت. به منظور تعیین ترکیب درصد شیمیایی اجزا الیاف (سلولز، همی سلولز و لیگنین) از آزمون nrel/tp - 510-42618 استفاده شده است. نتایج این آزمون نشان داد که میزان سلولز پس از عمل آوری شیمیایی از 40% به 90% افزایش داشته است. تغییرات مورفولوژی الیاف در طی مراحل شیمیایی انجام شده بر روی آن توسط میکروسکوپ نوری نشان از کاهش قطر الیاف بود. توزیع قطر الیاف ازتصاویر sem و tem در حدود nm 90-70 بدست آمد. پیک های مشاهده شده در طیف سنجی ftir کاهش میزان لیگنین و همی سلولز را تایید کرد. افزودن نانو الیاف منجر به تکمیل دیواره سلولی و کاهش قطر سلول ها و یکنواختی در اندازه سلول ها شد. افزودن نانو الیاف تا 20% وزنی سبب افزایش مدول و استحکام فشاری کامپوزیت های فومی شد. جذب آب و ضریب نفوذ فوم ها با افزایش نانو الیاف سلولزی کاهش یافت.