مطالعات خواص رزین های ترموست بطور گسترده مورد بررسی قرار نگرفته است. در این کار به بررسی رفتار پخت و خواص مکانیکی رزین اپوکسی با نانو آلومینا به عنوان تقویت کننده پرداخته شده است.

?h کل از محاسبه مساحت سطح زیر پیک اگزوترمیک بدست آمد که وابسته به مقدار سرعت گرمایش در همه سیستم های رزینی ما می باشد. مقدار?h بدست آمده نشان داد که کاهش مقدار پخت ناشی از افزایش مقدار کم نانو ذرات tio2 می باشد. s شکل بودن نمودارهای تبدیل بر حسب دما نشان دادند که سیستم های شامل مانند نمونه مرجع (سیستم بدون tio2 ) از مکانسیم سنتیک اتوکاتالیستیکی پیروی می کنند. نمودارهای انطباق داده شده درصد تبدیل هم نشان دادند که مقدار انحراف از نمونه مرجع ( که نمونه درصد تبدیل در سرعت گرمایش?/min 20 است) وابسته به مکانیسم کنترل کننده سنیتیک در واکنش پخت می باشد. در حضور مقدارهای مختلف از نانو ذرات tio2 اثر قابل توجهی در فرایند پخت سیستم های رزینی مورد مطالعه مشاهده نشد. معادلات چند جمله ای مختلفی بر مقدار انرژی اکتیواسیون بر حسب تبدیل برازش شد که بهترین نتایج برای معادلات درجه سوم مشاهده شد. نمودارهای انرژی اکتیواسیون بر حسب مقدار تبدیل هم نشان داد سیستم های رزینی شامل نانو ذرات tio2 نیز از مکانیسم اتوکاتالیستی پیروی می کنند.

پلیمرهای ترموست برای ساخت نانوکامپوزیت ها بطور گسترده ای مورد مطالعه قرار نگرفته اند. هدف از این تحقیق مطالعه سنتیک پخت، پایداری حرارتی وخواص مکانیکی نانوکامپوزیت های اپوکسیal2o3 می باشد. اضافه کردن نانو ذرات آلومینا به شبکه پلیمری باعث میگردد که tpکاهش یابد. با اضافه کردن نانو ذرات آلومینا گرمای واکنش کاهش می یابد. داده های مربوط به آنتالپی نشان می دهد که اضافه کردن آلومینا باعث کاهش درجه پخت میگردد، نمودار tg نشان می دهد که افزایش نانو ذرات آلومینا باعث بهبود پایداری حرارتی نانو کامپوزیت می گردد. افزایش آلومینا به شبکه پلیمری باعث بهبود خواص مکانیکی نانو کامپوزیت میگردد. افزایش آلومینا باعث افزایش tg تا 67 درجه سانتیگراد برای نانوکامپوزیت با 3% وزنی آلومینا میگردد. تصاویر sem نشان میدهد که در نانو کامپوزیت ها با ترکیب درصدهای مختلف از آلومینا پراکندگی ذرات آلومینا در شبکه پلیمری خوب بوده است اما در نانو کامپوزیتی با 3% وزنی آز آلومینا مقداری کلوخه ای شدن نانو ذرات دیده می شود، این ناهمگونی در دو پیک شدن نمودارهای e’, e” برای این ترکیب درصد مشخص می باشد . در دمای پایین همه سیستم ها به استثنای سیستم با 1% وزنی از آلومینا مقادیر بالاتری از shear modulus را نشان میدهند این موضوع برای سیستم با 2% وزنی از آلومینا بیشتر است.

نانو کامپوزیتهای ساخته شده ازپلیمرهای ترموپلاستیک (ماتریکس) با هدف بهبود خواص مکانیکی، حرارتی وعایقی بخوبی شناخته شده می با شند، اگر چه نانو کامپوزیتهای ساخته شده ازپلیمرهای ترموست چندان مورد مطالعه قرار نگرفته اند. در این پروژه تحقیقاتی ابتدا سطح نانوله های کربنی چند دیواره را توسط یک دی آمین آروماتیک طی یک فرآیند کنترل شده و بدون هیچگونه تخریب جدی در ساختار نانولوله ها عامل دار کردیم . سپس نانوکامپوزیت های بر پایه اپوکسی را به همراه مقادیر مختلف از mwcnt های عامل دار و غیر عامل دار ساخته و اثر این نانولوله ها بر خواص مکانیکی و حرارتی آن ها مورد بررسی قرار گرفت . از ftir برای شناسایی نانولوله های عامل دار و از sem جهت بررسی نحوه پراکندگی ذرات و مکانیزم های شکست در نمونه های کشش استفاده شده است. نتایج آزمایشات نشان داد که عامل دار کردن تاثیر مثبتی در میزان دیسپرس نانولوله های کربن در ماتریکس پلیمری داشته است طوریکه خواص مکانیکی و حرارتی نانوکامپوزیت های ساخته شده با mwcnt عامل دار نسبت به mwcnt غیر عامل دار بهبود بهتری داشته است. همچنین در این پروژه اثر انواع سورفکتانت های آنیونی کاتیونی و خنثی را بر میزان پراکندگی نانو لوله های کربنی به صورت مقایسه ای بررسی کردیم . نتایج بدست آمده از پارامترهای کشش نشان داد استفاده از سور فکتانت های خنثی بالاترین میزان مقاومت کششی را به سیستم نانو کامپوزیت می دهند

در این پروژه تحقیقاتی چهار نوع نانوساختار عامل دار با نام های سالیسیلات-آلوموکسان, فومارات-آلوموکسان, پاراهیدروکسی بنزوئات-آلوموکسان و پاراآمینوبنزوئات-آلوموکسان از دسته ترکیبات کربوکسیلات-آلوموکسان را سنتز کردیم که دو نوع فومارات و سالیسیلات برای اولین بار است که گزارش می شوند. جهت سنتز این نانوساختارها ماده اولیه مورد نیاز بوهمیت می باشد که موفق شدیم طی یک فرایند ساده آن را به صورت نانوذرات سنتز و شناسایی نماییم. انواع نانوساختار ها با مورفولوژی های متنوعی بدست آمد که مکانیسم های دقیق تشکیل آن ها مورد بررسی قرار گرفت. یک مطالعه دقیق در باره ساختار این ترکیبات به کمک تکنیک های ftir و tem و sem و tg-dta انجام گرفته است . در ادامه نانوکامپوزیت های بر پایه اپوکسی از نانوذرات بوهمیت, نانوساختارهای آلوموکسان و نانوذرات آلومینا تهیه شدند و تست های مکانیکی آن ها به طور مقایسه ای مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که این نانوذرات باعث بهبود خواص مکانیکی سیستم های اپوکسی به میزان قابل توجهی شده اند.

نانوکامپوزیت های ساخته شده از پلیمرهای ترموپلاستیک (ماتریکس) با هدف بهبود خواص مکانیکی، حرارتی وعایقی بخوبی شناخته شده می باشند، هرچند نانو کامپوزیتهای ساخته شده ازپلیمرهای ترموست چندان مورد مطالعه قرارنگرفته اند. در این پروژه تحقیقاتی ابتدا نانوذرات بوهمیت، سالیسیلات آلوموکسان وپاراهیدروکسی بنزوات آلوموکسان سنتز شدند. سپس نانوکامپوزیت های پایه اپوکسی با ترکیب در صد های 1 ، 5/2و 5 از این نانو ساختارها ساخته شدند و اثر نوع نانوساختار، حلال و سورفکتانت بر خواص مکانیکی و حرارتی نانوکامپوزیت ها مورد بررسی قرارگرفتند. از همه ی نانوکامپوزیت های ساخته شده دو آزمایش سختی سنجی ویکرز و برینل گرفته ونتایج مورد تجزیه وتحلیل قرارگرفتند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی (sem) از سطح مقطع نمونههای شکسته شده جهت بررسی نحوه پراکندگی ذرات و مکانیزم های شکست و میکرو ساختار، مورد تجزیه وتحلیل قرارگرفتند. ازآنالیزحرارتی tg-dta برای بررسی رفتار حرارتی پخت نانوکامپوزیتها استفاده شد. نتایج آنالیز حرارتی نشان داد که افزودن نانوساختارهای ذکر شده به سیستم اپوکسی باعث کاهش قابل توجهی در دمای پخت رزین میشود. بطوریکه در بهینه ترین حالت برای نانوکامپوزیت epoxy-sala 5% کاهش 10 درجه ای دمای tp نسبت به اپوکسی خالص را داشته ایم، که از نقطه نظر فرآیندپذیری یک فاکتور مثبت می باشد. اثر حلال و سورفکتانت tritonx-100 بر خواص مکانیکی این نانوکامپوزیت ها به کمک تست سختی و تصاویر sem بررسی شد. نتایج آن نشان داد که حلال استون باعث کاهش سختی و سورفکتانت باعث افزایش سختی نسبت به حالت خالص می شود. در بهینه ترین شرایط، یک افزایش5/4 واحدی در میزان سختی ویکرز و 5/6 واحدی در مقدار سختی برینل برای نانوکامپوزیت epoxy-sala(surfactant) 5% نسبت به سیستم خالص داشته ایم. بررسی میکروساختار نانوکامپوزیت ها به همراه مکانیسم ها و توجیهات لازم به خوبی در این پروژه بیان شده است. بطوریکه اطلاعات دقیقی از رفتار شیمیایی و مکانیکی این نانوکامپوزیت ها به ما می دهد.

در این پروژه تحقیقاتی ابتدا نانو ذرات بوهمیت و پارا هیدروکسی بنزوات آلوموکسان سنتز شدند. سپس نانوکامپوزیت های پایه اپوکسی با ترکیب درصد های 5/0، 1، 5/1، 2 و 5/2 از این نانوساختارها ساخته شدند. از همه ی نانوکامپوزیت های ساخته شده دو آزمایش سختی سنجی ویکرز و تست کشش گرفته و نتایج مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی (sem) از سطح مقطع نمونههای شکسته شده جهت بررسی نحوه پراکندگی ذرات و مکانیزم های شکست و میکرو ساختار، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. سپس نتایج بدست آمده از این نانوکامپوزیت ها با نانوکامپوزیت های اپوکسی – آلومینا مقایسه شدند. نتایج تست سختی در مورد نانوکامپوزیت اپوکسی- آلومینا بیشترین مقدار سختی را در 5/0 درصد وزنی، در مورد نانوکامپوزیت اپوکسی- بوهمیت در 5/2 درصد وزنی و در مورد نانو کامپوزیت اپوکسی- آلوموکسان نیز در 5/2 درصد وزنی نشان می دهد. نتایج بدست آمده از تست کشش نشان می دهد که میزان استحکام کششی نمونه ها با افزایش میزان درصد نانو ذرات در ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد و بیشینه مقدار استحکام کششی برای نانوکامپوزیت اپوکسی- آلومینا ، اپوکسی- بوهمیت و اپوکسی- آلوموکسان به ترتیب در درصدهای وزنی 1، 5/0 و 5/2 بدست آمده است. همچنین نتایج آزمایشات نشان می دهد که نانوذرات عامل دار شده، با ماتریس پلیمری بر همکنش بیشتری دارند و خواص مکانیکی بهتری در مقایسه با آلومینا که بدون گروه عاملی است از خود نشان می دهند.

در این تحقیق از نانوساختارهای بوهمیت، فومارات آلوموکسان،پارا آمینوبنزواتآلوموکسان و نانولولههای کربنی (mwcnt) چند دیواره به عنوان عامل مستحکم کننده در ساخت نانوکامپوزیتهای هیبریدی استفاده شد. نانوکامپوزیتهای هیبریدی اپوکسی / mwcnt ساخته شده، هر یک به ترتیب از مقادیر مختلف (5/0، 1، 5/1، 2، 5/2 و 3 درصد وزنی) نانوساختارها، اما مقدار ثابت از نانولولهها (5/0 درصد وزنی) ساخته شدند. به منظور مطالعه اثر نانولولههای کربنی چند دیواره و نانوساختارها در رفتار پخت و پایداری حرارتی، پارامترهای کشش و نحوه پراکندگی ذرات و مکانیزمهای شکست نانوکامپوزیتهای هیبریدی ، نمونه ها تحت آنالیز حرارتی tg-dta ، آزمایش کشش و sem قرارداده شدند. افزودن نانوساختارهای بوهمیت و فومارات-آلوموکسان به ماتریس اپوکسی، دمای پخت این نانوکامپوزیت های هیبریدی را به میزان قابل توجهی کاهش داده است. این مسئله در سیستمهای شامل 2 درصد وزنی از نانوساختارهای بوهمیت و فومارات-آلوموکسان و 1 درصدوزنی از پاراآمینوبنزوات-آلوموکسان قابل توجه بود. همچنین افزودن نانولولههای کربنی چند دیواره و نانوساختارها به ماتریس اپوکسی، حرارت پخت نانوکامپوزیت های هیبریدی را نیز کاهش داده است. استحکام کششی نانو کامپوزیت های هیبریدی اپوکسی/mwcnt افزایش قابل توجهی درغلظت 5/0 تا 2 درصد وزنی از نانوساختارهانشان داده و در این مطالعه سیستم شامل 5/1 درصد وزنی از فومارات-آلوموکسان بالاترین مقدار استحکام کششی را در میان تمام نانوکامپوزیت های هیبریدی داشته است. مدول الاستیک با توجه به حضور نانولوله و همچنین افزایش درصد وزنی نانوساختارها در نانوکامپوزیت های هیبریدی افزایش یافته است. بالاترین مقدار مدول الاستیک نیز برای نانوکامپوزیتهای هیبریدی اپوکسی/mwcnt شامل 1 درصد وزنی از فومارات-آلوموکسان مشاهده شده است. افزایش طول در نقطه شکست نانوکامپوزیتهای مربوطه با افزودن نانوساختارهای عامل دار نسبت به سیستم خالص کاهش یافته و نمونه حاوی 5/2 درصد وزنی از نانوذرات بوهمیت کاهش قابل توجهی نشان داد. تجزیه و تحلیل مقطع شکست کشش سیستم مرجع و همه نانوکامپوزیتهای هیبریدی نشان دهنده مناطق شروع و انتشار ترک بود. در اثر افزودن نانوساختارها انحراف و انشعاب ترک در حین فرایند انتشار ترک افزایش یافته است. در واقع نانوساختارهای عامل دار در اثر پیوند شیمیایی با ماتریس پلیمری، نانوکامپوزیت های هیبریدی حاصل را به یک سیستم با خواص بهبود یافته تبدیل کرده است.

چکیده ندارد.

این پایان نامه با هدف سنتز و شناسایی نانو ماده ی گرافن اکساید و کلروفیلین محلول در آب به منظور تهیه ی نانو مواد گرافن اکساید های عامل دار شده به نام های گرافن اکسایدهای عامل دار شده آغاز می شود. گرافن اکساید مطابق روش هامر از طریق اکسیداسیون گرافیت ساخته شد. همچنین ماده محلول در آب با استفاده از استخراج از برگ های اسفناج، تهیه گردید. هدف از سنتز این نانو مواد، ارزیابی خاصیت ضد میکروبی آنها بر میکروارگانیسم اشریشیا کلی و بررسی اثر عامل دار شدن بر خاصیت سمی بودن گرافن اکساید در مقابل این میکروارگانیسم تعریف شده است. حمام آلتراسونیک، شیکر انکوباتور، دستگاه شمارش باکتری و دوربین دیجیتال جهت انجام آزمایشات و آنالیزهای ftir, fe-sem, edx, uv/vis spectrophotometer برای شناسایی مواد بکار گرفته شدند. این آنالیز ها نشان دادند که نانو مواد نوین سنتز شده به خوبی عامل دار شده اند. تحت شرایط انکوباسیون و غلظت های مشابه، محلول پراکنده گرافن اکساید های عامل دار شده بیشترین خاصیت ضد میکروبی را از خود نشان دادند. علاوه براین، آنالیزها نمایانگر از بین رفتن یکپارچگی سلولی و در نهایت مرگ میکروارگانسیم ها بودند. تا به حال ساخت این نوع نانو مواد گرافن اکساید عامل دار شده و ارزیابی خواص ضد میکروبی آن ها گزارش نشده است. بنابراین، این مواد توانایی ایجاد گسترش مواد ضد میکروبی در زمینه های پزشکی را دارا می باشند.

موضوع این تحقیق سنتز نانو ذرات کربوکسیلات آلوموکسان از بوهمیت(bo) و بررسی قابلیت آن برای جذب رنگ (ry) 84reactive yellow می باشد. همچنین اثرات افزودن نانو ذره مالئات آلوموکسان(mal-a) به غشاء چیتوسان (ct) با مطالعه خواص فیزیکی و قدرت جذب رنگ ry توسط غشاء مورد بررسی قرار گرفت. روش solution-casting برای ساخت غشای جاذب ct/mal-a بکار گرفته شد. ساختار مواد سنتز شده با استفاده از ft-ir, sem, xrd و آنالیز bet شناسایی شد. روش سطح پاسخ بر مبنای مدل box-behnken برای مقایسه بازده حذف رنگ ry از محلول آبی بوسیله پودر mal-a و غشاء ct/mal-a به عنوان جاذب بکار گرفته شد. برای این منظور سه فاکتور در سه سطح شامل متغیر های ph ، غلظت اولیه رنگ (c dye) و گرم جاذب در نظر گرفته شد. اهمیت متغیر های مستقل و برهمکنش آن ها بر یکدیگر بوسیله آنالیز واریانس (anova) تست شد. آنالیز آماری نشان داد که تمام معادله های بین سه متغیر غیر خطی هستند. بعلاوه می توان دریافت که پارامتر های ph و گرم نانو ذره برای mal-a و غلظت اولیه رنگ و گرم غشاء برای غشاء جاذب ct/mal-a بیشترین تاثیر را بر میزان حذف رنگ دارند. مطالعات جذب نشان داد که ظرفیت جذب پودر mal-a برای جذب ry، 67% نسبت به پودر نانو ذره بوهمیت بیشتر است (از mg/g 99.5 برای بوهمیت به mg/g 166 برای پودر mal-a ). همچنین در مقایسه با غشاء چیتوسان خالص، ظرفیت جذب غشاء ct/mal-a برای جذب رنگ ry،53% افزایش نشان داد (از mg/g 28 برای ct به 43 mg/g برای ct/mal-a). بعلاوه افزودن مقدار کمی از mal-a به غشاء چیتوسان می تواند فلاکس جریان عبوری از غشاء ct/mal-a به 21% در مقایسه با فلاکس جریان عبوری از غشای چیتوسان خالص در فشار 3 بار افزایش دهد (از kg/m2h 2.8 برای چیتوسان به kg/m2h 3.4 برای ct/mal-a ). همچنین اگر حذف رنگ 83% در جریان عبوری از غشاء قابل قبول باشد، با افزایش فشار به 5 بار فلاکس جریان عبوری ازغشاء ct/mal-a 57.2% نسبت به فلاکس غشاء چیتوسان خالص افزایش می یابد (ازkg/m2h 4.37 برای چیتوسان به kg/m2h 6.87 برای ct/mal-a). به طور کلی نتایج نشان می دهند که پودر mal-a و غشاء ct/mal-a قابلیت خوبی برای جذب رنگ ry از محلول های آبی دارند.

ین پایان نامه با هدف سنتز و شناسایی چهار نوع از نانو ذرات آغاز می شود. نانو ذرات آلوم اکسان از واکنش بوهمیت و کربوکسیلیک اسید مربوطه حاصل شدند. هدف از سنتز این نوع نانو ذرات ساخت غشاهای عامل دار شده با خاصیت آب دوستی و انتخاب پذیری جهت جداسازی روغن از مخلوط های آب و روغن، می باشد. tg-dta، ftir، sem، tem، uv/vis spectrophotometer، digital camera،contact angle measurement goniometer، ultrasonic bath ، homogenizerو دستگاه ساخته شده از شیشه جهت انجام آزمایش ها و شناسایی استفاده شدند. به عنوان روغن استفاده شد و غلظت آن در خوراک ورودی 130 ppm در نظر گرفته شد.تست های اندازه گیری زاویه تماس (contact angle measurement)، حاصل شدن یک غشای آب دوست جهت جداسازی روغن از آب را ثابت کرد. اثر ph به عنوان متغیر اصلی در فرآیند جداسازی بررسی شد. بین سه مقدار ph در نظر گرفته شده، phخنثی بهترین عملکرد را از نظر بازده، پدیده ی گرفتگی غشا (fouling) و فلاکس نفوذی داشت.

چکیده: نانوکامپوزیت های ساخته شده از پلیمرهای ترموپلاستیک (ماتریکس) با هدف بهبود خواص مکانیکی و حرارتی بخوبی شناخته شده می باشند، هرچند نانو کامپوزیتهای ساخته شده ازپلیمرهای ترموست چندان مورد مطالعه قرارنگرفته اند.در این پروژه تحقیقاتی ابتدا نانو ذرات بوهیمت و سپس سالیسیلات آلوموکسان سنتز شدند.سپس کامپوزیت ها و نانوکاپوزیت های پایه ی اپوکسی با ترکیب درصد های متفاوتی از سالیسیلات آلوموکسان و لیگنین ساخته شدند. از کامپوزیت ها و نانوکامپوزیت ساخته شده آزمایش سختی ویکرز و تست کشش گرفته شد و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی(sem) از سطح مقطع نمونه های شکسته شده در تست کشش جهت بررسی نحوه مکانیزم های شکست و میکرو ساختار ،مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. برای بررسی رفتار حرارتی پخت کامپوزیت ها و نانوکامپوزیت ها از 4 نمونه انتخابی آنالیز حرارتی گرفته شد. نتایج آنالیز حرارتی نشان داد که افزودن لیگنین و سالیسیلات آلوموکسان به سیستم اپوکسی باعث کاهش قابل توجهی در دمای پخت رزین می شود، اما به همان میزان نیز آنتالپی کامپوزیت ها و نانوکامپوزیت ها را کاهش داد. نانوکامپوزیت اپوکسی- لیگنین – سالیسیلات آلوموکسان حالت بهینه کامپوزیت اپوکسی-لیگنین و نانوکامپوزیت اپوکسی – آلوموکسان بود، چون مقدار آنتالپی آن نسبت به دو نمونه قبل کاهش کمتری داشته وهمچنین دمای پخت رزین را هم به میزان 3/6درجه سانتیگراد کاهش داده بود. نتایج تست سختی ویکرز وکشش نشان داد که حضور لیگنین و سالیسیلات آلوموکسان باعث افزایش سختی ویکرز، استحکام کششی و مدول الاستیک کامپوزیت و همچنین کاهش کرنش شکست کامپوزیت و نانوکامپوزیت ها شد. بهینه ترین و بالاترین سختی ویکرز، استحکام کششی و مدول الاستیک مربوط به نمونه های شامل لیگنین و سالیسیلات آلوموکسان بود. بررسی میکرو ساختار کامپوزیت و نانوکامپوزیت ها به همراه مکانیسم ها و توجیهات لازم به خوبی در این پروژه بیان شده است، بطوریکه اطلاعات دقیقی از رفتار شیمیایی و مکانیکی این نانوکامپوزیت ها نشان می دهد.

در پروژه حاضر حذف یون های سرب دوظرفیتی از محلول های آبی با روش جذب سطحی مورد بررسی قرار گرفت. پس از سنتز ذرات بوهمیت/پاراآمینوبنزوات آلوموکسان، آنالیزهای ftir، sem، tem و bet بر روی آن ها انجام گرفت. ذرات جاذب در مقیاس نانو بوده و دارای سطح ویژه m^2?g 122 بودند. طراحی آزمایشات با ترکیب روش سطح پاسخ و مدل باکس-بنکن انجام شد. 15 آزمایش مختلف جهت بررسی تأثیر سه متغیر مستقل (ph محلول در بازه 2 تا 6، درصد کسر جرمی پاراآمینوبنزوات آلوموکسان در جاذب (x) در بازه 10% تا 30% و زمان تماس (t) در بازه 20 دقیقه تا 180 دقیقه) و برهم کنش بین آن ها انجام شد. یک معادله رگرسیون چندجمله ای درجه دوم جهت پیش بینی جواب ها به دست آمد. سه عبارت ph*x، ph*t و x2 به عنوان عبارات بی اهمیت در مدل شناخته شدند. عبارات ph*xو ph*t از مدل حذف شدند ولی چون حذف x2 باعث کاهش دقت مدل می شد، از حذف آن صرف نظر شد. مقادیر "r" ^"2" ، "r" _"pred" ^"2" و "r" _"adj" ^"2" در مدل پیش بینی شده به ترتیب برابر با 99/23%، 96/11% و 98/45% حاصل شدند. همچنین نمودارهای تحلیلی تقرب بسیار خوب نتایج تجربی با نتایج پیش بینی شده و دقت بالای پیشگویی مدل را گزارش دادند. نانوذرات جاذب بوهمیت/پاراآمینوبنزوات آلوموکسان قابلیت جذب یون های سرب دوظرفیتی با بازده بسیار بالا و نزدیک به 100% را نشان دادند.

در این کار تحقیقاتی، نانوذرات لپیدوکروسیت و گوئتیت و همچنین نانو کامپوزیت گوئتیت چیتوسان به منظور حذف سرب از محیط آبی مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور، نانوذرات لپیدوکروسیت و گوئتیت سنتز و شناسایی شدند و عملکرد آنها جهت جذب سرب مطالعه گردید. با استفاده از ایزوترم های جذب، ماکزیمم ظرفیت جذب لپیدوکروسیت و گوئتیت تعیین شد. توانایی این نانوذرات جهت حذف سرب با یکدیگر مقایسه شد و نانوذره ای با کارآیی بیشتر جهت تهیه ی نانوکامپوزیت چیتوسان مورد استفاده قرار گرفت و عملکرد جذب نانو کامپوزیت تهیه شده بررسی شد. نانوذرات لپیدوکروسیت با ساختار سوزنی شکل به قطر 10تا 30 نانومتر و طول 100 تا 300 نانومتر با استفاده از آنالیز sem شناسییی گردیدند، در حالیکه ذرات گوئتیت به شکل نانوکره هایی به قطر 10 تا 60 نانومتر شناسایی شدند. موثرترین فاکتورها در آزمایشات حذف سرب با استفاده از نانوذرات براساس ظرفیت و بازده جذب به ترتیب جرم نانوذره (48%) و نوع جاذب (66%) بود. شرایط بهینه به صورت غلظت اولیه ی محلول سرب 5 میلی گرم بر لیتر، ph اولیه ی محلول 5.2 و نوع جاذب، گوئتیت تعیین شد. ظرفیت جذب گوئتیت تقریبا دو برابر لپیدوکروسیت بود، بنابراین، این نانوذره به عنوان نانوفیلر در تهیه ی نانوکامپوزیت چیتوسان به کار برده شد. فرآیند جذب با استفاده از نانوکامپوزیت گوئتیت/چیتوسان توسط مدل درجه دوم اصلاح شده، به خوبی برازش شد. نتایج حاصل از مطالعات جذب با استفاده از نانوکامپوزیت گوئتیت/چیتوسان به خوبی نشان داد که استفاده از نانوذرات گوئتیت در بستر چیتوسان عملکرد آنرا نسبت به فیلم چیتوسان خالص افزایش داد.

در این کار تحقیقاتی ، نانوکامپوزیت هیدروژلی جدید بر پایه ی مخلوط نشاسته و پلی وینیل الکل به عنوان ماتریکس پلیمری ؛ مالئیک انیدرید و فومارات-آلوموکسان به عنوان عامل پیوند دهنده ی عرضی برای حذف آمونیوم از محلول آبی ساخته شد. عملکرد جاذب نانوکامپوزیت هیدروژلی و هم چنین ، ماکزیمم ظرفیت جذب نانو کامپوزیت برای جذب آمونیوم با مطالعات تعادلی مورد بررسی قرار گرفت. از طراحی آزمایشات باکس-بنکن برای ارزیابی عملکرد نانوکامپوزیت هیدروژلی در فرآیندجذب استفاده شد. مکانیزم پیشنهادی برای جذب آمونیاک، جذب شیمیایی بود. درجه جذب آب نانوکامپوزیت هیدروژلی با پیوند عرضی ، با افزایش میزان نانوذره کاهش یافته است. پایین ترین درجه تورم نانوکامپوزیت هیدروژلی در نمونه با 3.6% وزنی مشاهده شد. ماکزیمم درصد حذف یون آمونیوم 97.99% بود. درجه تورم نانوکامپوزیت هیدروژلی در مقایسه با هیدروژل حدود 1.5 واحد بهبود داده شد. ماکزیمم ظرفیت مدل 19.1 میلی گرم بر گرم بود که در مقایسه با ماکزیمم ظرفیت ایزوترم لانگمویر (7.4 میلی گرم بر گرم) بهبود داده شد. درصد حذف و ظرفیت جذب هیدروژل به ترتیب 71.12% و 1.34 میلی گرم بر گرم بود در حالی که در شرایط مشابه جذب برای نانوکامپوزیت هیدروژلی 97.42% و 4.41 میلی گرم بدست آمد. نانو کامپوزیت هیدروژلی بر پایه ی نشاسته از نقطه نظر اقتصادی و هم چنین تأثیر آن در حذف آمونیاک از پساب؛ می تواند یک ماده ی خوش آتیه باشد.

به منظور حذف سرب از محیط آبی، چهار نوع نانو ذره ی کربوکسیلات فروکسان و همچنین نانوکامپوزیت پارا آمینو بنزوئات فروکسان/چیتوسان سنتز و شناسایی شدند. سنتز این نانوذرات پیش از در هیچ کار تحقیقاتی گزارش نشده بود. به منظور سنتز این نانو ذرات، ابتدا نانو ذرات لپیدوکروسیت به عنوان پیش ماده سنتز شد و توسط آنالیز های ftir, sem و dls شناسایی گردید. با استفاده از روش های طراحی آزمایش تاگوچی وباکس بنکن، عملکرد نانو ذرات و نانوکامپوزیت در فرایند جذب سرب مورد ارزیابی قرار گرفت. متغیر هایی که در فرآیند جذب بررسی شدند شامل ph اولیه ی محلول، زمان، میزان جاذب و غلظت اولیه ی محلول سرب بود. بر اساس نتایج حاصل از آنالیز واریانس که برای پاسخ logit (r%) صورت گرفت، درصد مشارکت به این شرح تعیین گردید: غلظت اولیه ی محلول سرب (40.74%)، ph اولیه ی محلول (23.15%)، نوع جاذب (16.11%)، میزان جاذب (15.44%) و زمان (4.56%). غلظت اولیه ی محلول موثرترین فاکتور از بین پنج فاکتور مطالعه شده در فرآیند جذب شناخته شد. فرآیند جذب توسط نانوذرات و نانوکامپوزیت از طریق دو مکانیسم صورت گرفت. مکانیسم تبادل یون و یا تشکیل کمپلکس. نانوذره ی pabf از میان چهار نانوذره ی بررسی شده، مناسب ترین عملکرد را داشت. بر این اساس نانوکامپوزیت pabf و چیتوسان عملکرد قابل قبولی نسبت به فیلم چیتوسان خالص نشان داد.

در تحقیق حاضر حذف یون های وانادیوم به صورت محلول با روش جذب سطحی در فیلم های غشایی نانوکامپوزیتی مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت شناسایی نانوساختارهای فروکسان از آنالیزهای ftir، dls و semاستفاده شد. برای تعیین بهترین فروکسان جاذب وانادیوم از بین چهار فروکسانphbf،pabf ، ff،mf روش طراحی آزمایش تاگوچی مورد استفاده قرار گرفت تا بتوان از آن برای تهیه غشاء نانوکامپوزیتی بهره برد. نتایج نشان داد که phbf بهترین جاذب وانادیوم در بین چهار فروکسان می باشد بنابراین غشاهای چیتوسان/phbf تهیه شدند و برای جذب وانادیوم مورداستفاده قرار گرفتند. با روش طراحی آزمایش باکس بنکن 15 آزمایش برای چیتوسان/ phbf طراحی شد،در این طراحی سه متغیر آزمایش ها،ph غلظت نانوذره و غلظت وانادیوم بودند و زمان جذب نیز 24h ثابت در نظر گرفته شد. نتایج آزمایشات بدست آمده نشان داد که در بهترین حالت 73.69% حذف وانادیوم توسط غشای چیتوسان/ phbf اتفاق می افتد. این حداکثر میزان جذب در شرایط ph برابر با 3، مقدار نانو ذره برابر با 0.08gو در غلظت 50ppmاز محلول وانادیوم حاصل گردید. در مقایسه با جذب وانادیوم توسط فیلم چیتوسان خالص (50.86%) افزودن نانوذرات phbf باعث افزایش راندمان حدود 45% حذف آن شده است.

با توجه به مزایای کاربرد لوله های پلی اتیلن در شبکه های فشار ضعیف توزیع گاز طبیعی، امروزه مطالعات زیادی برای بهبود قابلیت تحمل فشار این نوع لوله ها به منظوراستفاده در فشارهای بالاتر صورت گرفته است. در این مطالعات ابتدا نانوذرات پلی اولئیک آلوموکسان سنتز شده و سپس کامپوزیت های پایه پلی اتیلن با درصد وزنی 5 و 10 و20، ازاین نانوذره وهمچنین نانوذرات بوهیت ساخته شد. سپس تست هایی به منظور مطالعه پایداری حرارتی، خواص رئولوژیت و خواص مکانیکی این نانوکامپوزیت ها صورت گرفت. این تست ها عبارتند از: tensile test, mfi, oit, tga, dsc, sem. در هر یک ازاین آزمایشات نتایج به دست آمده از تست نانوکامپوزیت ها با نتایج بدست آمده از پلی اتیلن خالص مقایسه شده است. در این تست ها شرایط پخش ذرات بوهمیت و آلوموکسان مطلوب و مورد قبول می باشد. افزایش هردو نانو ذره در دمای ذوب پلیمر بدون تاثیر هستند اما سبب افزایش دمای کرسیتا لیزاسیون می شوند از تست های oit, tga مشخص شد که با افزایش درصد وزنی ذرات پایداری حرارتی و شیمیایی کامپوزیت ارتقاء پیدا می کند. با افزایش درصد وزنی بوهمیت ویسکوزیته کامپوزیت مذاب افزایش پیدا میکند ولی با افزایش درصد وزنی ذرات آلوموکسان ویسکوزیته کاهش می یابد. با افزایش درصد وزنی هردو ذره مدول یانگ و حداقل تنش تسلیم افزایش یافته است اما با افزودن این ذرات، کرنش شکست کاهش یافت.

از میان کاربرد های وسیع فرآیند تراوش تبخیری، آب زدایی ترکیبات آلی و به خصوص الکل ها بسیار مورد توجه است. فرآیند غشایی تراوش تبخیری افزون بر برتری های ویژه خود، کاستی های فرآیندهای سنتی در آب زدایی الکل ها را ندارد و می تواند بدون محدودیت های ترمودینامیکی خالص سازی الکل ها را انجام دهد. در پژوهش پیش رو غشاهای نانوکامپوزیت پلیمر کیتوسان و نانوذرات بوهمیت برای آب زدایی غشایی اتانول با کارایی بهتر ساخته شدند. نانوذرات بوهمیت، با گروه های عاملی هیدروکسیل موجود در ساختار آن، امکان ایجاد پیوند های هیدروژنی با کیتوسان را فراهم می کند. غشاهای ساخته شده و نیز نانوذرات توسط آزمون های xrd، ftir و sem مورد بررسی قرار گرفتند.آزمون sem متراکم بودن ساختار تمامی غشاها را نشان داد و همچنین برقراری پیوند های هیدروژنی مطلوب بین پلیمر و نانوذرات بوهمیت توسط آزمون ftir تایید شد. درصد تورم غشا نیز در غلظت آب خوراک در گستره (40 - 10 % وزنی آب) مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که با افزودن نانوذره به ساختار پلیمر درصد تورم کاهش یافته است. کارایی جداسازی غشاهای نانوکامپوزیتی ساخته شده در فرآیند تراوش تبخیری، در شرایط عملیاتی متغیر دما (c°70 - 50) ، غلظت خوراک (40– 20% وزنی آب) و فشار خلا طرف جریان تراوش یافته (pa 2000 - 1000) مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها نشان دادند به صورت میانگین با افزایش هر c? 10 دما، شار عبوری از غشا به میزان 5/14 % افزایش و ضریب جداسازی به میزان 26 %کاهش یافت؛ با افزایش درصد وزنی آب خوراک به ازای هر 10 % وزنی، به صورت میانگین شار 44/13 % افزایش و ضریب جداسازی به میزان 72/12 % کاهش می یابد؛ از طرفی با افزایش pa500ی فشار مطلق قسمت تراوش یافته از 1000 بهpa 1500 به صورت میانگین شار به مقدار 87/12 % و ضریب جداسازی به مقدار 77/35 % کاهش می یابند. همچنین، افزایش نانوذرات به میزان 1 % به صورت میانگین، شار عبوری را 13 % و ضریب جداسازی را 56/54 % افزایش می دهد. بیش ترین مقدار psi فرآیند نیز در دمایc° 50، فشار مطلق pa 1000، درصد وزنی آب خوراک 20 % وزنی و بارگذاری نانو ذره به میزان 2 % وزنی ، kg.h^(-1).m^(-2)879/346 گزارش شد. در این شرایط شار و ضریب جداسازی غشا نانوکامپوزیت بهینه به ترتیب برابر kg.h^(-1).m^(-2)513 و 676 اندازه گیری شد که به ترتیب 50 % و 3 برابر نسبت به غشا پلیمری افزایش نشان داد.

این پایان نامه با هدف اصلاح، تغییر خواص و بهبود عملکرد غشای پلی اترسولفون برای تصفیه پساب های صنعتی انجام شده است. تأثیر استفاده از نانوذرات بوهمیت، بوهمیت اصلاح شده (فومارات آلوموکسان) و کربن فعال در ساخت غشاهای نانوکامپوزیت، بر روی خواص سطحی (آب دوستی و زبری)، ساختار غشا، نفوذپذیری، خواص ضدگرفتگی و میزان حذف رنگ بررسی می شود. آنالیزهای ftir، atr-ir، xrd، fe-sem، afm و زاویه تماس آب برای بررسی ساختار نانوذرات و اثر آ ن ها بر خواص غشا، و فیلتراسیون خوراک آب پنیر و خوراک رنگ راکتیو آبی19 جهت ارزیابی عملکرد غشاهای ساخته شده، انجام می شود. استفاده از نانوذرات بوهمیت ( -alooh) و بوهمیت اصلاح شده (فومارات آلوموکسان) در ساخت غشا، سبب بهبود آب دوستی و افزایش شار خروجی آب خالص می گردد که به علت حضور گروه های عاملی هیدروکسیل و فومارات در سطح نانوذرات می باشد. نتایج زاویه تماس آب، بهبود بیش تر آب دوستی سطح غشا را توسط فومارات آلوموکسان در مقایسه با نانوذرات بوهمیت نشان می دهد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی از مقطع عرضی غشاها، نمایانگر عدم تغییر ساختار غشا، نازک و حفره دار شدن لایه بالایی و بهبود ساختار انگشت مانند با اضافه شدن نانوذرات می باشد. تجمع و به هم چسبیدگی نانوذرات با افزایش غلظت آن ها در محلول اولیه، در تصاویر fe-sem مشخص بوده که منجر به کاهش شار آب خالص و افزایش مقاومت در برابر عبور جریان می شود. آزمایش فیلتراسیون خوراک آب پنیر نشان می دهد که با اضافه کردن درصد پایینی از نانوذرات، خاصیت ضد گرفتگی بر مبنای زبری کم تر سطح و افزایش آب دوستی، بهبود می یابد. اضافه کردن کربن فعال به محلول اولیه نیز سبب بهبود آب دوستی و افزایش شار آب خالص می گردد. این اثر براساس تغییر ساختار، افزایش تخلخل، ایجاد لایه بالایی نازک و حفره دار و ماهیت ذاتی کربن فعال توجیه می شود. نتایج، امکان استفاده با هم نانوذرات بوهمیت و کربن فعال را در اصلاح غشا تأیید می کند. غشاهای کامپوزیت دارای کربن فعال به علت حضور ذرات در سطح غشا و برهم کنش با پلیمر، زبری بیش تر سطح و در نتیجه توانایی ضدگرفتگی پایین تری را نسبت به غشاهای نانوکامپوزیت بدون کربن نشان می دهند؛ اضافه شدن نانوذرات بوهمیت به همراه کربن، سبب کاهش زبری سطح و به طبع کاهش برهم کنش سطح غشا با پروتئین ها می شود. در بین غشاهای نانوکامپوزیت، غشای شامل 2% وزنی فومارات آلوموکسان و 1% وزنی بوهمیت به ترتیب، بالاترین درصد بازیابی جریان (7/98% و 9/94%) و پایین ترین گرفتگی برگشت ناپذیر (3/1% و 1/5%) را به خود اختصاص داده اند که این مقادیر برای بهترین نمونه دارای کربن فعال یعنی 25/0% وزنی کربن به همراه 1% وزنی بوهمیت، (4/86% و 6/13%) می باشد. نتایج فیلتراسیون خوراک رنگی عملکرد مطلوب غشاهای نانوفیلتراسیون ساخته شده را، در کنار بهبود خواص ضد گرفتگی و افزایش شار خروجی تأیید می کند. غشای 2% وزنی فومارات آلوموکسان به علت ساختار ذرات آن، اتصالات عرضی گروه های فومارات در سطح غشا و احتمالاً وجود پدیده دونان در مقادیر بالای پرکن، دارای بالاترین میزان حذف رنگ (2/99%) با شار خروجی مناسب می باشد.

با گسترش فزاینده تکنولوژی در الکترونیک، قطعات مورد کاربرد این صنعت روز به روز کوچکتر و توان تولیدی آن ها افزایش یافته است. از این رو استفاده از روش های نوین برای خنک کردن این قطعات امری اجتناب ناپذیر است. ترموالکتریک ها در این زمینه می توانند به عنوان پتانسیلی که حرارت تولیدی پردازنده ها را دفع کند استفاده شوند. در این تحقیق که به صورت آزمایشگاهی انجام شده سعی شده است که با استفاده از نانوسیال بوهمیت، سطح گرم ترموالکتریک را که تاثیر مستقیم در دمای سطح سرد آن دارد خنک شود. در این تحقیق از سه کانال که به صورت مستقیم، حلزونی و ساده طراحی شده بودند استفاده شد. نانوسیال بوهمیت به دلیل پایداری آن در غلظت های 01/0، 1/0 و 5/0 درصد وزنی مورد استفاده قرار گرفت. آزمایش ها در دبی های مختلف و برای دو توان ورودی w30 و w40 که معمولا در پردازنده ها تولید می شوند، تکرار شده اند. نتایج نشان می دهد که افزایش غلظت نانوسیال می تواند باعث افزایش ضریب انتقال حرارت تا 38 درصد و کاهش دمای سطح گرم ترموالکتریک تا 8/7 درصد شود. البته در کانال ساده نانوسیال 1/0 درصد وزنی بیشترین انتقال حرارت را در مقایسه با دیگر نانوسیالات دارا می باشد. کاهش دمای سطح گرم ترموالکتریک در توان w30 موجب کاهش اختلاف دمای دو سطح ترموالکتریک می شود. در توان w40 اختلاف دمای سطوح ترموالکتریک منفی شده که موجب غالب شدن اثر فوریه بر ترموالکتریک می شود. کاهش دمای سطح گرم ترموالکتریک موجب کاهش دمای پردازنده می شود. همچنین افزایش دبی جریان از liter/min6/0 تا liter/min2/0 باعث افزایش ضریب انتقال حرارت تا 2/37 درصد می شود. کانال مستقیم نیز بهترین عملکرد را در مقایسه با دیگر کانال ها از خود نشان می دهد.

از آنجایی که جوش از اتصالات پرکاربرد در صنایع مختلف است بنابراین کیفیت و استحکام یک اتصال جوش شده نقش بسزایی در تعیین ثبات سازه و درنهایت امنیت انسان ها دارد. در این مطالعه از جوشکاری زیر پودری که به دلیل قابلیت اطمینان و کیفیت بالا از گستردگی فراوانی در صنایع سنگین برخوردار بوده استفاده شده است. در سال های اخیر به منظور تامین کیفیت مورد نظر جوش راهکار های بسیاری اندیشیده شده است اما بسیاری از این راهکار ها به دلیل قابلیت استفاده خاص و یا پیچیدگی و هزینه بالای تجهیزات به عنوان روشی کارآمد تثبیت نشده اند. از این رو یکی از اهداف مهم این پروژه بهبود کیفیت جوش به شکلی بهره ور و با هزینه ای منطقی است. در این راستا با ایده گرفتن از موضوع وارد کردن عناصر آلیاژی به فلز جوش برآن شدیم تا با به بکارگیری فناوری نانو به دلیل ویژگی های منحصر به فرد، نانوذرات بوهمیت جذب سطحی شده توسط یون های نیکل را به حوضچه ی جوش هدایت کرده و ایده پیشرو فلز رسانی را در جوشکاری زیر پودری را دنبال کنیم. به این منظور آزمایشات بر اساس طراحی مرکب مرکزی چرخش پذیر (ccrd) در پنج فاکتور و پنج سطح انجام شدند. به منظور بررسی اثر نانوذرات بوهمیت جذب سطحی شده توسط یون های نیکل و دیگر پارامتر های جوشکاری از قبیل فاصله نازل تا قطعه کار، ولتاژ قوس، جریان و سرعت جوشکاری بر مشخصه های شکل هندسی جوش از قبیل نفوذ، پهنا، ارتفاع گرده جوش و رقت انجام شدند. روش انجام کار به این صورت است که نانوذرات در پوشش هایی با ضخامت های متفاوت قبل از انجام جوشکاری بر سطحی از فولاد کم کربن قرار داده شده اند. این نانوذرات در طی جوشکاری به علت قرارگرفتن در شرایطی خاص از جمله حرارت زیاد، نرخ خنک سازی و ... باعث به وجود آمدن مکانیزم های متالورژیکی مختلف می گردند که بر شکل هندسی، ریزساختار و خواص مکانیکی فلز جوش بسیار تاثیر گذار هستند. در پایان داده های تجربی به دست آمده با استفاده از روش مدل سازی حداقل مربعات ماشین بردار پشتیبان ls-svm مورد بررسی و تحلیل بیشتر قرار گرفتند.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.