جاذب های کربنی بطور گسترده در بسیاری از فرآیندها استفاده می شوند. استفاده بهینه از این جاذب ها، نیازمند شناسایی ساختار تخلخل این جاذب ها، نظیر سطح مخصوص، حجم حفره ها و توزیع ابعاد حفره های آن ها می باشد. استفاده از جذب فیزیکی گازهایی نظیر نیتروژن، دی اکسیدکربن، آرگون، هلیوم، متان، بنزن و نونان، یکی از پر کاربردترین تکنیک ها برای تعیین مشخصات این جاذب می باشد. در این کار ایزوترم های جذب نیتروژن (k 77)، دی اکسیدکربن (k 273) و متان (k 298) برای چند نمونه کربن فعال و غربال مولکولی کربنی نانوساختار، اندازه گیری شده است و این ایزوترم ها برای بررسی ساختار تخلخل آن ها بکار رفته است. توزیع اندازه حفرات نمونه ها به سه روش da، ds و hk محاسبه و نتایج بدست آمده با هم مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد نمونه های غربال مولکولی کربنی نیتروژن و متان را جذب نمی کنند در حالیکه دی اکسیدکربن بر روی همه نمونه ها جذب می-شود. همچنین حجم حفره ها و توزیع اندازه حفرات بدست آمده از داده های دی-اکسیدکربن و متان بسیار شبیه و متفاوت از نتایج بدست آمده از داده های نیتروژن می باشد.

در این تحقیق به ساخت نانوزئولیت alpo4-5 پرداخته شده است. پس از سنتز این نانوزئولیت استوکیومتری های مختلف، مواد اولیه مختلف، دما و زمان کریستالیزاسیون روی ساختار و عملکرد آن بررسی شده است. مشخصات ساختارشناسی نانوزئولیت alpo4-5 توسط با استفاده از آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی (sem) بررسی شده است. شکل شش وجهی این نانوزئولیت با استفاده از سنتزهای مختلف به دست آمد. اندازه، ساختار و شکل این نانوزئولیت با تغییرات دما و زمان کریستالیزاسیون و هم چنین تغییرات در استوکیومتری مواد اولیه تغییر می کند. در انتهای این پژوهش میزان جذب فلزات سنگین مانند ni، cu و zn بررسی شده است.

لازم به ذکر است در میان روش های مختلف جداسازی که امروزه به طور صنعتی استفاده می شوند، جداسازی با جاذب های پلیمری اصلاح شده، خصوصاً با گروه های عاملی خاص نظیر گروه های آمید اکسیم و کربوکسیل جایگاه ویژه ای یافته است. این جاذب های خاص حتی در غنی سازی صلح آمیز اورانیوم در مقیاس صنعتی استفاده شده اند؛ در این پژوهش برای جذب زیرکونیوم از محلول-های آبی، از پلیمر pan اصلاح شده (اصلاح از طریق جایگزینی گروه سیانو با گروه آمید اکسیم از طریق واکنش با هیدروکسیل آمین هیدروژن کلرید) استفاده شده است. به منظور بهینه سازی فرآیند جذب، پارامتر های موثر بر فرآیند نظیر دما، ph، زمان رفلاکس اصلاح جاذب، نسبت مقدار جاذب به حجم محلول و نیز زمان جذب تا رسیدن به تعادل مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی بیشتر اثر دما همدماهای جذب فرئوندلیچ و لانگمویر و تطابق آن ها با داده های تجربی مورد بررسی قرار گرفت که همدمای لانگمویر تطابق بهتری را نشان می دهد. در انتخاب شرایط بهینه جذب ph=2 انتخاب شد، زمان رفلاکس h4 اقتصادی تشخیص داده شد، زمان تماس تعادلی برابر h45 و دما برابر ? 25 انتخاب شد؛ با توجه به گرماگیر بودن واکنش، با افزایش دما به میزان جذب بیشتری دست خواهیم یافت، اما بایستی اقتصاد افزایش دما در فرآیند را نیز در نظر گرفت. بیشینه مقدار جذب در شرایط ph=2، دما برابر ? 45 و نسبت جرم جاذب به حجم محلول برابر 0004/0(g/ml)= ، mg.g-1 8/199 به دست آمد. به منظور بررسی ریخت شناسی جاذب از روش sem استفاده شد و توزیع یکنواختی از زیرکونیوم در سطح جاذب رصد شد. برای شناسایی جاذب از آزمون های دیگری نظیر xrd وftir استفاده شد. طیف سنجی مادون قرمز، ftir جای نشینی کامل گروه آمید اکسیم در جاذب را اثبات کرد؛ آنالیز xrd نیز نشان داد که جذب زیرکونیوم الگوی کلی جاذب را تغییر نداده است. برای بازیابی یون زیرکونیوم جذب شده روی pan اصلاح شده از محلول های کربنات سدیم %3 وزنی، کلرید سدیم %3 وزنی، محلول کلرید سدیم در اسید هیدروکلریک %3 وزنی، اسید هیدروکلریک %3 وزنی و آب استفاده شد؛ در این میان اسید هیدروکلریک %3 وزنی و محلول کلرید سدیم در اسید هیدروکلریک %3 وزنی، به ترتیب حدود %28 و %25 زیرکونیوم را از سطح جاذب بازیابی کردند.

جداسازی دی اکسیدکربن از متان در گاز طبیعی به منظور شیرین سازی گاز طبیعی انجام می شود. در این پژوهش، غشاهای بسترآمیخته با استفاده از پلیمر pebax و نانوزئولیت x به روش ریخته گری محلول پلیمری ساخته شده اند. غشاهای ساخته شده با به کارگیری آزمون های sem، xrd، ftir، afm و آزمایش های تراوایی گاز مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمون sem پیوندی پذیرفتنی میان نانوذره های پرکن و بستر پلیمری، و همچنین توزیع مناسب ذرات را تا بارگذاری %20 نشان داد. اثر پارامترهای فشار بالادستی و میزان بارگذاری نانوذرات بر روی عملکرد غشا با استفاده از آزمون های تراوایی گازهای خالص و مخلوط دوتایی co2 و ch4 مورد بررسی قرار گرفته است. فشار گازهای خالص از 2 تا 14 بار افزایش داده شده است. با افزودن نانوذرات زئولیتی، بهترین گزینش پذیری برای غشاهای pebax/nax در فشار 14 بار با بارگذاری %20 برابر با گزینش پذیری نمونه های pebax/nax/peg در فشار 8 بار با بارگذاری %10 زئولیت و %30 peg؛ یعنی، برابر با 88/44 به دست آمد. همچنین آزمایش های مخلوط گازی کاهش در تراوایی و گزینش پذیری را به دلیل پلاستیکی شدن غشاها نشان دادند. در پایان، عملکرد این غشاها با افزودن نانوزئولیت و peg بر اساس نمودار رابسون در زمره غشاهای با قابلیت صنعتی شدن برای شیرین سازی گاز طبیعی دارند.

در این پژوهش زئولیت sapo-34 به روش هیدروترمال و با استفاده از قالب آلی tea سنتز شده است. اثر پارامترهای مختلف سنتز مانند تاثیر نسبت سیلیس به آلومینیوم، نسبت قالب آلی به آلومینیوم، دما و مدت زمان فرآیند بلورسازی بر روی درصد بلورینگی، درصد بلورینگی sapo-34، اندازه بلورها، ظرفیت جذب دی اکسید کربن و گزینش پذیری نمونه ها مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بهینه سازی شرایط سنتز، کاهش هزینه و زمان صرف شده، بررسی هم زمان تمام پارامترها و درک بهتر تاثیر شرایط سنتز بر روی خواص زئولیت سنتز شده، روش تاگوچی به کار گرفته شده است. از آنالیز‏های xrd و sem برای تعیین مشخصات نمونه ‏ها استفاده شده است همچنین برای تحلیل داده های xrd از نرم افزار xpowder استفاده شده است. جذب نمونه‏ ها در دستگاه جذب به روش حجم سنجی در فشار 1 تا 18 بار و دمای 293k مورد اندازه گیری قرار گرفته است. داده های بدست آمده نشان می دهد که نمونه s1 دارای درصد بلورینگی بالا بوده و در فشار 1 بار دارای گزینش پذیری 7/15 برای دی اکسید کربن نسبت به متان می باشد. نمونه s3 دارای گزینش پذیری 6/8 در فشار 1 بار و ظرفیت جذبی 3 برابر s1 می باشد. نتایج نشان می دهد که زئولیت sapo-34 می تواند انتخاب مناسبی برای جداسازی دی اکسید کربن از متان باشد.

افزایش روز افزون پساب های رنگی به ویژه در صنایع نساجی، پساب های کشاورزی بخصوص آفت کش ها در روان آب ها، آب های سطحی و زیر سطحی و ایجاد خطرات زیست محیطی ناشی از این مواد سبب گردیده است که حذف آن ها از پساب های صنعتی از اهمیت ویژه ای برخوردار گردد. بر این اساس، در سال های اخیر، استفاده از فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته، بر پایه تولید گونه های اکسنده قوی مانند رادیکال هیدروکسیل بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این تحقیق، ابتدا به بررسی دقیق فرایند فتوکاتالیستی (یکی از فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته) پرداخته و سپس اقدام به ساخت نانوفتوکاتالیست های بهینه شده جهت عملکرد تحت تابش نور مرئی گردید. بدین منظور در ابتدا نانوفتوکاتالیست های تیتانیوم دی اکساید دوپ شده با مس، گوگرد و یک گونه فلز واسطه (نیکل، روی، آهن، کبالت و نقره) سنتز شد تا جهت حذف آلاینده رنگی متیلن بلو به کارگرفته شود. سپس از بین این نانوفتوکاتالیست ها یک نمونه را انتخاب کرده و سعی در بهینه کردن آن (با بررسی درصد دوپ های مختلف) گردید. به منظور ارزیابی نانوفتوکاتالیست های سنتز شده و یافتن نقطه بهینه، آلاینده متیل اورانژ را طی سه ساعت و تحت نورمرئی مورد حذف قرار داده شد. بهترین نقطه بهینه با درصد های مولی cu/ti=0.1%, zn/ti =0.1%, s/ti =10% و دمای کسینه 550 درجه به دست آمد. میزان حذف بهینه در حالت بازی برابر 94.8 درصد شد.پارامتر سنتزی و فرایندی ph را نیز در نقطه بهینه بررسی گردید. چنانچه مشخص شد، بیشترین میزان حذف در ph اسید برابر 3 رخ داد.در دمای کلسینه 550 درجه سانتی گراد بیشترین فاز کریستالی اناتاز حاصل می گردد.در ادامه، اقدام به حذف یک نمونه آلاینده کشاورزی (پارکوات) با استفاده از نانوفتوکاتالیست la,s-tio2 تحت تابش نور مرئی شد. اثر تکی و تداخلی پارامترهای عملیاتی (میزان نانوفتوکاتالیست، مقدار پراکسیدهیدروژن و حجم آلاینده) مربوط به آلاینده کشاورزی با به کارگیری طراحی آزمایش و استفاده از نرم افزار design expert 7.00 مورد بررسی قرار گرفته و سپس با استفاده از این نرم افزار، با هدف بیشینه کردن میزان حذف پاراکوات این پارامترها تحت ناحیه آزمایش بهینه سازی شدند. میزان r2=0.9864 گردید. به منظور حذف این آلاینده ها در کل پروژه، دو نوع فتوراکتور ساخته شد و بنابه مقتضیات از آنها استفاده گردید. آنالیزهای فیزیکی xrd، sem، drs و pl جهت بررسی کیفی و کمی نانوفتوکاتالیست های سنتز شده، به کارگرفته شدند.

در این مطالعه، عملکرد یک خشک کن خورشیدی کابینتی برای خشک کردن محصولات کشاورزی در شرایط آب و هوای شهر کاشان بررسی شده است. از میوه زردآلو به عنوان محصول مورد آزمایش در دستگاه مذکور استفاده شده و با انجام چندین آزمایش، چگونگی خشک شدن محصول در خشک کن بررسی شده و زمان مورد نیاز برای رسیدن به مقدار رطوبت مطلوب بازار مصرف برگه زردآلو حاصل شده است. بر اساس نتایج آزمایش ها، مشاهده شده است که در فرایند خشک شدن میوه زردآلو برای رسیدن به مقدار رطوبت مطلوب بازار مصرف، حدودا سه روز با میانگین ساعت آفتابی 8 ساعت در هر روز، زمان لازم است. نرخ خشک شدن محصول در ساعاتی از روز که دمای هوای ورودی به محفظه بیشتر است، بیشتر بوده و با کاهش رطوبت محصول، نرخ خشک شدن به ترتیب در روزهای اول تا چهارم کمتر شده است. همچنین مشاهده شده است که در ساعاتی که دستگاه خاموش می باشد نیز کاهش رطوبت محصول اتفاق می افتد و مقدار تبخیر رطوبت در شب اول که رطوبت محصول بسیار بالاست بیشترین مقدار را داشته است. خشک شدن یکنواخت محصول و تولید محصول با ویژگی های کیفی خوب، عطر و طعم و رنگ مطلوب، از ویژگی های خشک کن مذکور می باشد. خشک کن خورشیدی کابینتی بسیار ساده و کم هزینه بوده و می تواند به صورت محلی توسط کشاورزان ساخته شده و با زحمت کم مورد استفاده قرار بگیرد و محصولی با کیفیت قابل قبول را در اختیار آن ها قرار دهد.

در این پژوهش، غشاهای بسترآمیخته با استفاده از پلیمر کیتوسان و نانوسیلیکا به روش ریخته گری محلول پلیمری ساخته شده اند. پارامترهای ساخت غشا، غلظت محلول کیتوسان (1 تا 5/2 درصد وزنی) و نسبت وزنی apteos به کیتوسان (0 تا 20%) بر میزان تراوایی گاز خالص مورد بررسی قرار گرفت. غشاهای ساخته شده با به کارگیری آزمون های sem، ftir، afm و آزمایش های تراوایی گاز مورد ارزیابی ساختاری و عملکردی قرار گرفتند. در آزمون های تراوایی، گازهای خالص co2 و n2 برای غشاهای خالص و بسترآمیخته در فشارهای 4-14 بار انجام شده است. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت کیتوسان، تراوش پذیری و گزینش پذیری افزایش یافتند. نانو ذرات سیلیکا به¬خوبی در شبکه پلیمر توزیع شده، با افزایش میزان apteos تا 10% وزنی، گزینش¬پذیری و تراوش پذیری غشاها افزایش یافتند. در غلظت 1درصد وزنی کیتوسان و نسبت 10% apteos به کیتوسان، بهترین تراوش پذیری co2 (79/ 3 در فشار 14 بار) به¬دست آمد و همچنین در غلظت کیتوسان 2/5% بهترین گزینش پذیری co2/n2 (38/84 در فشار 14 بار) دیده شد، با این وجود، غشایی با غلظت 2% و نسبت apteos به کیتوسان 10% با تراوش پذیری co2 و n2 به ترتیب برابر با 72/2 و 0/92، و گزینش¬پذیری co2/n2 برابر با 78/47 به¬عنوان غشای بهینه تعیین شد.

گاز طبیعی دارای ناخالصی هایی مانند co2 و h2s می باشد که به دلیل اثرات نامطلوبی نظیر کاهش ارزش گرمایی گاز طبیعی، افزایش حجم برای انتقال در خط لوله، خوردگی هنگام انتقال و توزیع گاز و تاثیر آن بر انسان و محیط زیست، تلاش های بسیاری به منظور زدایش این ترکیبات از گاز طبیعی در سال های اخیر صورت گرفته است. در این پژوهش از غشاهای خالص و بستر آمیخته پلی یورتان به منظور جداسازی co2 از ch4 استفاده شده است. بدین منظور از سه نوع پلی یورتان (pu1، pu2 و pu3) و هم چنین از زئولیت sapo-34 به عنوان ذرات پرکن استفاده شده است. زئولیت مورد استفاده در این پژوهش، به روش هم رسوبی سنتز گردید. غشاها به روش ریخته گری محلول پلیمری ساخته شدند. غشاهای خالص و بسترآمیخته پلی یورتان/زئولیت sapo-34 به وسیله آنالیزهای ftir، sem، xrd و afm ارزیابی شدند. نتایج آزمون sem پراکندگی مناسب ذرات را در بستر پلیمر نشان داد. آزمون تراوایی گازهای خالص co2 و ch4 برای غشاهای خالص و بستر آمیخته در فشارهای 6 تا 12 بار انجام شد. نتایج آزمون تراوایی نشان داد که با افزایش فشار در غشاهای خالص و بسترآمیخته تراوش پذیری گاز co2 افزایش می یابد در حالیکه تراوش پذیری گاز ch4 تقریبا ثابت می ماند که این مساله افزایش گزینش پذیری co2/ch4 را نتیجه می دهد. در فشار 12 بار، با افزودن 20% وزنی زئولیت به pu1 تراوش پذیری ch4 و co2 به ترتیب، 11/28% و 055/6% کاهش می یابد، در حالیکه گزینش پذیری جفت گازهای co2/ch4، 48/23% افزایش داشت. در فشار 12 بار، با افزایش میزان زئولیت به 20% وزنی، تراوش پذیری co2 و ch4 در pu1 به ترتیب از 24/46 و 44/2 به 44/43 و 75/1 و در pu2 به ترتیب از 016/19 و 11/1 به 9/16 و 93/ بارر می رسد. تحت همین شرایط، میزان کاهش تراوایی گاز خالص co2 درغشا pu3، 28/7% گزارش شد.

ارقام مختلف مغزهای خوراکی به علت بازده بالای روغن، طعم منحصر به فرد و ترکیب لیپید سالم به عنوان محصولات روغنی ارزشمند به کار می روند. با توجه به نقش مغزهای خوراکی در جلوگیری و کاهش بیماری های قلبی و سرطان و همچنین مصرف بالای آن در ایران، در این پژوهش که بخشی از پروژه ی استاندارد بین المللی است، به مهم ترین ویژگی های روغن تهیه شده از پرس سرد چهار مغز خوراکی گردو، فندق، بادام و پسته به ترتیب از مناطق تویسرکان، قزوین، یزد و کرمان پرداخته شد که تا کنون در این سطح بررسی نشده است. فاکتورهای مورد بررسی شامل شناسایی ترکیب اسید چرب، استرول و تری آسیل گلیسرول بود. استخراج روغن با استفاده از دستگاه پرس سرد در دمای 25 درجه سلسیوس در ارومیه انجام شد. روش پرس سرد باعث می شود کلیه ترکیبات داخل مغز خوراکی حفظ شود و به این ترتیب روغن به دست آمده حاوی ترکیبات مغذی و سلامتی بخش باشد. سپس آزمون های شیمیایی اسیدهای چرب، ترکیب استرولی و تری آسیل گلیسرول در آزمایشگاه پژوهشکده غذایی و کشاورزی سازمان ملی استاندارد ایران با استفاده از روش های کروماتوگرافی گازی (gc) و کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (hplc) در سه تکرار بر روی نمونه ها صورت گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد مقدار اسید اولئیک (c18:1) که اسید چرب تک غیر اشباع است در سه روغن بادام، فندق و پسته غالب بود و در روغن فندق بیشترین مقدار را داشت (3/81 درصد). اسید لینولئیک (c18:2) که اسید چرب چند غیر اشباع است اسید چرب غالب در روغن گردو (53/52 درصد) و دومین اسید چرب در سه روغن دیگر بود. میزان لینولئیک اسید (اسید چرب امگا 6) موجود در روغن گردو که در کاهش کلسترول بد خون، کاهش میزان خطر بروز بیماری های قلبی-عروقی و کاهش خطر بروز بیماری های عروق کرونر اثر گذار است، 53/52 درصد ارزیابی شد. با این حال روغن فندق از نظر میزان اسید چرب پایدار (اولئیک) غنی تر از سه روغن دیگر بود. نتایج آنالیز استرولی روغن چهار مغز خوراکی بادام، فندق، گردو و پسته نشان داد که استرول غالب هر چهار روغن مورد آزمون بتاسیتوسترول است که بیشترین مقدار آن در روغن گردو (94/90 درصد) و پس از آن در روغن فندق (86/90 درصد)، روغن بادام (10/86 درصد) و روغن پسته (43/85 درصد) مشخص شد. پس از آن کمپسترول، دلتا 5 اوناسترول، کلرسترول، استیگماسترول و دلتا 7 اوناسترول به میزان کمی موجود بود. پیش بینی می شود هر چهار روغن به دلیل داشتن مقدار زیادی بتاسیتوسترول اثر فوق العاده ای در کاهش کلسترول و پیشگیری از سرطان نشان دهند. تری آسیل گلیسرول هر چهار نمونه با دستگاه hplc اندازه گیری و با استفاده از شاخص ecn تعیین شد. بیشترین مقدار تری آسیل گلیسرول ها در روغن چهار مغز خوراکی بادام، فندق، گردو و پسته مربوط به ecn-48 بود که به ترتیب 6/73، 1/72، 8/65 و 4/79 درصد تعیین شد. همچنین کمترین مقدار مربوط به ecn-42 بود که در چهار مغز خوراکی بادام، فندق، گردو و پسته به ترتیب 1/0، 2/0، 4/0 و 1/0 تعیین شد. محدوده ی تعیین شده می تواند برای تعیین تقلب در روغن مغزهای خوراکی به کار رود.

در این پژوهش، ضمن ساخت غشای بسترآمیخته peba- نانوسیلیکا برای جداسازی co2 از ch4، شبکه های عصبی مصنوعی برای شبیه سازی فرآیند غشایی به کار گرفته شده است. روش کار آزمایشگاهی، تشکیل نانوذره های سیلیکا در محلول پلیمری peba توسط دو آغازگر تترا اتوکسی سیلان و آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان در شرایط ساخت مختلف براساس طراحی روش تاگوچی می باشد. متغیرهای ورودی مورد بررسی برای ساخت غشاها، پارامترهایی مانند غلظت پلیمر، درصد آغازگر، ترکیب نسبی دو آغازگر و همچنین دمای انجام واکنش برای تشکیل نانوذره هستند که تاثیر آن ها بر روی میزان تراوش پذیری co2 و میزان گزینش پذیری co2/ch4 مورد بررسی قرار گرفته است. غشاهای ساخته شده توسط آنالیز ft-ir مورد مطالعه قرار گرفت و مشخص شد که واکنش سل-ژل برای تشکیل ذرات سیلیکا به درستی انجام گرفته است. پس از انجام آزمون های گاز، بهینه سازی تاگوچی انجام گرفت و پس از معرفی پارامترهای بهینه، نمونه بهینه مورد ساخت و ارزیابی قرار گرفت و نتایج تاگوچی را تایید کرد. سپس شبیه سازی شبکه عصبی برای تراوش پذیری co2 و گزینش پذیری co2/ch4 انجام گرفت و دو شبکه پرسپترون چندلایه به ترتیب با آرایش های (4:5:7:1) و (4:5:5:1) با استفاده از روش سعی و خطا به گونه ای تعیین شدند که کمترین خطا و بیشترین مطابقت را با داده های آزمایشگاهی داشته باشند.

پیل¬های سوختی متانولی یک دسته از ابزارهای تولید توان الکتریکی می باشند که به دلیل مزایایی مانند دمای عملکرد پایین، سوخت مایع و ایمن، و نیز بازده تولید توان بالا در آینده ای نزدیک کاربرد فراوانی پیدار خواهد کرد. از مهم ترین مشکلات این نوع از پیل سوختی تولید واسطه های دارای گروه های co در فرآیند اکسیداسیون متانول در الکترود آند این پیلها می باشد که اکثر الکتروکاتالیست ها را به سرعت دچار مسمومیت می¬نماید. در این پژوهش الکتروکاتالیست های پالادیم بر پایه ی نانولوله های کربنی هیدروکسیل دار شده به کمک فناوری تابش میکروویو ساخته شده و بعد از دستیابی به مشخصه های مطلوب از عنصر طلا برای ارتقای سطح فعالیت و پایداری الکتروکاتالیست استفاده گردیده است. در ارزیابی ساختار الکتروکاتالیست¬های ساخته شده از آزمون¬های xrd استفاده شد. در ارزیابی مقدار بارگذاری فلز بر روی پایه از آزمون های جذب اتمی شعله و طیف سنجی القایی پلاسمای لیزری استفاده گردید. در بررسی عملکرد الکتروکاتالیستی از آزمون های ولت سنجی روبشی خطی و ولت سنجی چرخه ای درون یک پیل سه الکترودی متداول با الکترود کاری کربن شیشه ای استفاده شد. الکتروکاتالیست های دوفلزی ساخته شده فعالیت و پایداری الکتروکاتالیستی بسیار بالایی از خود نشان دادند که به ترتیب از پتانسیل 091/0 – ولت به ازای الکترود ag/agcl و چگالی جریان 2180 آمپر بر گرم استنتاج می¬شود

در این تحقیق با استفاده از مکانیزم هایی ابتدا غشای پلیمری پلی اکریلو نیتریل ساخته شده و آزمون های مختلفی از قبیل آزمون شار عبوری در حالت های مختلف برای بررسی تراوایی و گزینش پذیری غشا، آزمون دستگاه طیف سنج جهت تشخیص میزان زدایش نیکل و نیز آزمون آنالیز میکروسکوپ الکترونی(sem) برای بررسی ریخت شناسی سطح مقطع غشا مورد تحلیل قرار گرفته است که نتایج حاصل حاکی از ساخت غشای نانوفیلتراسیون مورد نظر و نیز بدست آمدن میزان زدایش 54% تیکل از محلول آبی است.

گاز طبیعی به طور معمول شامل سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن است که باید قبل از مصرف از گاز جدا شوند. در این پژوهش از غشاهای خالص و بستر آمیخته پلی یورتان به منظور جداسازی سولفید هیدروژن از متان استفاده شده است. بدین منظور از دو نوع پلی یورتان بر پایه اتر و استر و همچنین از زئولیت nax به عنوان ذرات پرکن استفاده شده است. غشاها با روش ریخته گری محلول پلیمری ساخته شدند. ساختار غشاهای ساخته شده توسط آزمون های sem، ftir، afm، پایداری گرمایی آنها توسط آزمون tga و خواص جداسازی گاز آنها توسط آزمونهای تراوایی گاز بررسی شد. نتایج آزمون sem پراکندگی مناسب ذرات را در بستر پلیمری نشان داد. آزمون تراوایی گازهای خالص co2 و ch4 برای غشاهای خالص و بستر آمیخته در فشارهای 6-12 بار انجام شد. مشاهده شد که تراوایی گازها و گزینش پذیریco2/ch4 در غشاهای پلی استر یورتان بالاتر است. با افزایش میزان بارگذاری زئولیت، تراوایی گازها افزایش و گزینش پذیریco2/ch4 کاهش یافت. در انتها برای غشای پلی استر یورتان با %10نانو زئولیت x، گزینش پذیریco2/ch4 03/23 بدست آمد. آزمون مخلوط گازهای co2 و ch4 و مخلوط گازهای ch4 و h2s برای غشاهایی با بهترین نتایج انجام شد. نتایج نشان داد که غشاهای خالص برای جداسازی h2s از مخلوط گازی شامل متان بازدهی بالاتری از غشاهای پلی استر یورتان/نانوزئولیت naxدارندکه این به علت میزان اندک سولفید هیدروژن در مخلوط گازی و همچنین کاهش تراوایی با افزایش ذرات زئولیت nax در غشاهای بستر آمیخته است. همچنین غشاهای پلی یورتان برای جداسازی h2s از مخلوط گازی حاوی متان نتیجه بهتری از جداسازی co2از متان نشان می دهند. در انتها برای غشای پلی استر یورتان گزینش پذیریh2s/ch47/5 بدست آمد.

اکسیداسیون کاتالیزوری منوکسیدکربن به گاز کم خطرتر دی اکسیدکربن یکی از مهم ترین واکنش های مربوط به محیط زیست و صنایع و یک راه اصلی حذف گاز آلوده کننده و مضر منوکسیدکربن است که از احتراق ناقص سوخت های فسیلی به دست می آید. ساخت کاتالیزورهای کارآمد با فعالیت و پایداری مناسب در حضور عوامل غیر فعال کننده و همچنین قیمت تمام شده مناسب حائز اهمیت می باشد. مخلوط اکسید فلزات واسطه پیشنهادهای مناسبی هستند. در میان اکسید فلزات واسطه، کاتالیزور های شامل اکسید مس-اکسید منگنز پتانسیل بالایی از خود نشان داده اند. در این پژوهش نانوذرات مزوحفره mnox با روش اولتراسونیک تهیه و به عنوان پایه در ساخت کاتالیزور cuo/mnox استفاده و در واکنش دما-پایین منوکسیدکربن مورد ارزیابی قرار گرفتند. مشخصه یابی های انجام شده ساختار آمورف نانوذرات بدست آمده را تایید می-نمایند. همچنین نتایج آزمایشات، مشخص ساخت که با افزایش میزان بارگذاری cuo تا 20% وزنی خاصیت کاتالیزوری افزایش یافت. همچنین با افزایش دمای کلسیناسیون خاصیت کاتالیزوری کاهش می یابد. در مجموع، کاتالیزور با ترکیب وزنیcuo%20و mnox%80 که در دمای °c300 کلسینه شده است دارای بهترین عملکرد می باشد. از سویی دیگر با توجه به اینکه در ساخت این نانوذرات از هیچ گونه ماده فعال سطحی استفاده نشده و حلال مورد استفاده فقط آب بوده است و با عنایت به اینکه این کاتالیزورها در حذف منوکسیدکربن کاربرد دارند، می توان این پژوهش را هم از لحاظ روش ساخت و هم کاربرد، جزء واکنشهای دوستدار محیط زیست (شیمی سبز) طبقه بندی نمود.

در این پژوهش سه مدل نوین به کمک الگوریتم¬های هوش مصنوعی anfis و شبکه¬های پرسپترون چند لایه جهت (mlpnn)جهت پیش¬بینی و تخمین شار تراوش¬پذیری co2 و انتخاب¬پذیری co2/ch4 ارائه گردیده است. این سه مدل یعنی anfis، cfnn و ffnn رفتار غلظت پلیمر(% pebax)، درصد آغازگر (precursor %)، غلظت¬های هر دو آغاز گر البته به صورت نسبتی؛ یعنی و دمای واکنش هیدرولیز در مقابل دو خروجی مورد نظر یعنی شار تراوش¬پذیری co2 و انتخاب¬پذیری co2/ch4 را مورد ارزیابی قرار داده و برازش می-کنند. نتایج نشان می¬دهد که cfnn برای پیش بینی هر دو خروجی در یک زمان خطای کمتری دارد در حالی که مدل anfis خروجی دوم یعنی انتخاب¬پذیری را با خطای کمتری مدل می¬نماید. از طرف دیگر مدل cfnn کمترین خطا را در مدلسازی خروجی اول یعنی شار تراوش¬پذیری دارد. ذکر این نکته هم لازم است که مدل¬های anfis، ffnn و cfnn تماماً خطای کمتر از 5% برای تخمین تمامی خروجی¬ها دارند. نتایج حاکی از آن است که بیش از 80% تخمین¬های مدل cfnn برای هر دو خروجی خطایی کمتر از 2% دارد و این نشان می¬دهد که می¬تواند برای مراحل طراحی با تقریب خوبی پاسخگو باشد. این مدل cfnn با نه نرون در لایه مخفی هر دو خروجی را با خطای مطلق میانگین نسبی 34/2 % تخمین می¬زند.

در این پایان نامه به مدلسازی و بررسی فرآیند تراوش تبخیری مخلوط آب و استیک با استفاده از غشای پلیمری هیبریدی پلی وینیل الکل –سیلیکونی پرداخته می شود. در این پژوهش جهت مدلسازی سه پارامتر نسبت نانو ذره به پلیمر در غشا، دمای مخلوط آب و استیک اسید ورودی به غشا و غلظت استیک اسید ورودی به عنوان داده ورودی و psi به عنوان خروجی در نظر گرفته شد. جهت مدلسازی فرآیند تراوش تبخیری از ابزار شبکه عصبی و سیستم استنتاج عصبی-فازی سازگار یا انفیس استفاده شد. جهت پیدا کردن شرایط بهینه ورودی متناظر با خروجی بیشینه با استفاده از شبکه عصبی به عنوان تابع مدلسازی، از الگوریتم فراابتکاری ژنتیک استفاده شد. جهت پیدا کردن شرایط بهینه مدلسازی با شبکه عصبی سه الگوریتم آموزشی مختلف با یک و دولایه مختلف و تعداد نرون ها تغییر داده شد تا شرایط بهینه پیدا شود. جهت پیدا کردن شرایط بهینه مدلسازی با انفیس 5 تابع مختلف عضویت با 2 روش آموزش مختلف مورد بررسی قرار گرفت تا بهترین شرایط پیدا شود. سپس در قدم آخر تابع بهترین حالت مدلسازی شبکه عصبی وارد الگوریتم ژنتیک شد تا شرایط بهینه ورودی جهت یافتن ماکزیمم تابع شبکه عصبی که متناظر با بالاترین درصد جداسازی بود مشخص شود. در آزمون حساسیت نیز اثر مهمترین پارامتر تاثیر گذار بر خروجی مشخص شد. بیشینه مقدار r2 (99972/0) برای شبکه عصبی با الگوریتم آموزشی لونبرگ-مارکواردت با 4 نرون در لایه اول و 2 نرون در لایه دوم به دست آمد. بیشینه مقدار r2 (9987/0)برای سیستم استنتاج عصبی فازی سازگار با تابع عضویت زنگی و الگوریتم آموزشی ترکیبی به دست آمد. بیشترین مقدار خروجی(38/57) با تابع برازندگی رتبه بندی و تابع گزینشی تصادفی-یکنواخت به دست آمد. در آزمون حساسیت غلظت آب خوراک با 5/83 درصد بیشترین تاثیر را بر psi داشت. در جایگاه بعد نسبت نانوذره به پلیمر و دمای خوراک با 67/14 و 87/1 درصد تاثیرگذار بودند.

در واحد غنی سازی اورانیوم بوسیله سانتریفیوژ، گاز uf6 پس از عبور از سانتریفیوژ و انجام فرایند غنی سازی، وارد تله سرد شده و در دمای پایین جامد و جمع آوری می گردد. یکی از جاذب های مورد استفاده برای جذب هگزا فلورید اورانیوم، سدیم فلوراید می باشد. منحنی تعادلی جذب uf6 توسط جاذب سدیم فلوراید یکی از اطلاعات مهم برای طراحی برج های جذب می باشد. مزیت سدیم فلوراید نسبت به جاذب های دیگر uf6 امکان واجذب، احیاء دوباره جاذب و استفاده دوباره uf6 می باشد. در این پایان نامه ابتدا جذب سطحی uf6 بر روی سدیم فلوراید در فشار های 10،20،30و40 میلی بار انجام و بر اساس نمودار ایزوترم لانگمویر، میزان جذب اشباع در دمای محیط بدست می آید، سپس واجذب uf6 در دماها و فشار های مختلف بر اساس نیاز صنعت انجام گرفته همچنین عوامل موثر در واجذب بررسی و بهترین شرایط فرایندی ارائه شده است. در ادامه میزان از دست دادن ظرفیت جذب بعد از جذب و واجذب های متوالی در شرایط فرایندی یکسان بررسی و گزارش شده است. آنالیز کیفی uf6 در قبل و بعد از واجذب انجام و گزارش شده است. بر روی نحوه بدست آمدن سدیم فلوراید و ساختار حفرات آن مطالعاتی انجام و آنالیز های کیفی از آن گزارش شده است.

تقطیر غشایی فرآیندی است که برای تولید آب خالص، تغلیظ محلول ها، خالص سازی جریان های پساب و غیره، به طور گسترده ای مورد مطالعه قرار گرفته است. این فرآیند نسبتا جدید است و به علت هزینه کم و صرفه جویی در مصرف انرژی به عنوان جایگزین مناسبی برای فرآیندهای جداسازی متداول مانند تقطیر و اسمز معکوس مطرح شده است.