در پی افزایش جهانی بهای فراورده های نفتی و فزونی مشکلات و مسائل زیست محیطی ناشی از مصرف گسترده سوخت های فسیلی و مکمل های زیان بار در مصرف اینگونه سوخت ها، امروزه بهره جستن از سوخت های تجدید پذیر و سالم همچون بیواتانول که از منابع زیستی و در اغلب موارد ضایعات و دور ریزها تولید می شود، مورد توجه کارشناسان قرار گرفته است. یکی از این منابع زیستی ساقه سورگوم جارویی است. ساقه سورگوم، منبعی تجدید پذیر، ارزان و به بطور گسترده در منطقه شمال در دسترس است که معمولا درو ریخته و سوزانده می شود. هیدرولیز ساقه سورگوم با از بین بردن ضایعات باعث تولید محصولات با ارزشی می شود که راندمان اقتصادی فرایند را افزایش می دهد. در این پروژه از ساقه دور ریز سورگوم جارویی برای تولید بیواتانول و روش هیدرولیز اسید رقیق برای کاهش هزینه های تولید، استفاده شد. در این پروژه، ابتدا با انجام پیش تیمار قلیایی و انجام هیدرولیز اسیدی، شرایط بهینه هیدورلیز بدست آمد که عبارت است از : غلظت g/l50 ساقه سورگوم جارویی که در دمای °c75 و تحت اسید هیدروکلریک 7% هیدورلیز شد. بیشترین میزان قند استحصال شده تحت شرایط بهینه مقدار g/l 47/19 بود. پس از پایان مراحل هیدرولیز، با افزودن مخمر ساکارومایسیس سروسیه فرایند تخمیر برای تولید بیو اتانول آغاز گردید که با احتساب 95% بازده تئوریک، میزان اتانول تولید شده در این پژوهش g/l 45/9 بدست آمد.

پیل سوختی میکروبی به عنوان روشی نوین جهت تولید همزمان جریان الکتریسیته و تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد. سولفید یون بسیار خطرناک رایج در پساب ها می باشد که در این مطالعه، از آن به عنوان دهنده الکترون در محفظه بی هوازی آندی استفاده شده است. جهت تبدیل سوبسترا به الکتریسیته، از میکروارگانیزم مخلوط در پیل دومحفظه ای استفاده گردید. افزایش سه غلظت سولفید، 1/0، 8/0 و g.l-1 5/1 به آنولیت بررسی شده و مشاهده شد که نزدیک به 98% از سولفید موجود در محلول آندی این سه پیل به ترتیب بعد از 21 ساعت، 6 روز و 10 روز حذف گردید. در راستای افزایش توان خروجی و بهبود عملکرد پیل هوادهی در کاتولیت با چهار دبی مختلف توسط پمپ هوا انجام شد و توان خروجی بعد از اتمام آزمایش تقریبا 2 برابر مقدار اولیه آن گردید. همچنین تاثیر افزایش رسانایی کاتولیت بر عملکرد پیل توسط چهار نوع از ترکیبات شیمیایی (پتاسیم کلرید، سدیم کلرید، سدیم سولفات و پتاسیم پرمنگنات) مورد بررسی قرار گرفت. بهترین عملکرد پیل با استفاده از پتاسیم پرمنگنات حاصل شد و از پیل شامل mm 200 از این ترکیب شیمیایی به ترتیب دانسیته توان و جریان بیشینه ای معادل mw.m-2 78/1203 و ma.m-2 53/3036 به ثبت رسید. سپس تاثیر حضور بیوکاتد در پیل نیز مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده گردید با افزایش بیوکاتد دانسیته توان و جریان بیشینه افزایش چشمگیری پیدا کرده و به ترتیب به mw.m-2 27/372 و ma.m-2 15/1665 افزایش یافت. جهت بررسی فعالیت الکتروشیمیایی میکروارگانیزم ها و اکسایش سولفید در محلول آندی از ولتامتری چرخه ای استفاده گردید.

پیل های سوختی میکروبی رسوبی قادر به تبدیل طیف وسیعی از مواد آلی موجود در رسوبات اکوسیستم های آبی به جریان الکتریسیته می باشند. در این تحقیق به بررسی پتانسیل بالقوه 4 منبع رسوبی مختلف شامل: دریا، حوضچه پرورش ماهی، چشمه محلی و رودخانه محمود آباد به عنوان مولد جریان الکتریسیته پرداخته شد. رسوبات حاصل از رودخانه در مقایسه با سایر رسوبات مورد آزمایش قرار گرفته بالاترین دانسیته توان (mw/m2 09/37 ) را از خود نشان داده است. در راستای افزایش توان خروجی و بهبود عملکرد پیل رودخانه، در بخش کاتولیت هوادهی انجام شد و توان خروجی بهبود %134 را نشان داد . تاثیر افزایش رسانایی کاتولیت بر عملکرد پیل رودخانه با دو نمک nacl وkcl و در غلظت های مختلف آن ها مورد بررسی قرار گرفت. بهترین عملکرد پیل با استفاده از nacl حاصل شد و در غلظت بهینه m 2/1 به ترتیب دانسیته توان و جریان بیشینه ای برابر mw.m-2 76/32 و ma.m-2 330 به ثبت رسید. پس از بررسی اثر فاکتورهای فوق بر توان تولیدی حاصل از رسوبات رودخانه، جهت کاربردی کردن سیستم smfc در سطح وسیع تر، رسوبات دریا برای مطالعه انتخاب شد. در ادامه با آشفته کردن کاتولیت دانسیته توان تولیدی با بهبود 25درصدی از mw/m2 08/43 به mw/m2 85/53 افزایش یافت. بهترین عمق دفن آند بررسی و در cm 3 زیر سطح مشترک رسوب / آب بالاترین دانسیته توان و جریان بدست آمد (mw/m2 156/42 و ma/m2 92/281). همچنین تاثیر حضور بیوکاتد مطالعه و با افزایش جلبک بومی دریای خزر بیشینه توان mw/m2 156/46 حاصل شد.

چکیده افزایش روز افزون مصرف انرژی و کاهش منابع فسیلی بشر را بر آن داشت تا به دنبال سوخت های تجزیه پذیر و مناسبی برای بر طرف کردن نیازهای انرژی خود، و جایگزینی برای سوخت های فسیلی باشند. بیو دیزل به لحاظ تجدید پذیری، قابلیت تجزیه بیولوژیکی، افزایش روانکاری موتور و کاهش گازهای گلخانه ای یکی از بهترین جایگزین ها برای سوختهای فسیلی می باشد. انتخاب کاتالیست مناسب در تولید بیودیزل تاثیر چشم گیری در هزینه های جداسازی و خالص سازی محصول دارد. در پروژه پیش رو زئولیت hzsm5 به عنوان کاتالیست مبنا انتخاب شد و اصلاحات مختلفی بر روی آن صورت گرفت و در فرآیند ترانس استریفیکاسیون روغن کلزا در حضور متانول مورد استفاده قرار گرفت. همچنین به منظور آنالیز کاتالیست های سنتز شده از آنالیزهای xrd، sem و bet استفاده شد. در ابتدا خود زئولیت سنتز شده به عنوان کاتالیست در فرآیند مورد استفاده قرار گرفت که میزان تبدیل درصد واکنش تقریبا صفر شد. در مرحله بعدی از بارگذاری در صدهای مختلف اکسید کلسیم (25، 35، 45، 55% وزنی) به روش مایکروویو برای اصلاح کاتالیست استفاده شد. بالاترین میزان تبدیل به دست آمده در این روش برابر 29% بود که شرایط بهینه آن عبارتند از: بارگذاری 35درصدی اکسید کلسیم، دمای 65 درجه سانتی گراد واکنش، نسبت مولی الکل به روغن 12، نسبت وزنی کاتالیست به روغن 10 درصد و زمان واکنش 8 ساعت. در روش دوم از بارگذاری اکسید کلسیم به روش اشباع سازی استفاده شد. اصلاح کاتالیست و فرآیند ترانس استریفیکاسیون بر اساس پارامترهای بهینه شده قسمت اول انجام شد. میزان درصد تبدیل بدست آمده در این حالت 57% بدست آمد. در اصلاح بعدی به منظور بررسی اثر یونهای سدیم و پتاسیم، زئولیت hzsm5 با استفاده از محلول های با غلظت مختلف (5/0، 1 و 2 مولار) کلرید سدیم و کلرید پتاسیم به زئولیت kzsm5 و nazsm5 تبدیل شدند و اصلاح زئولیت و انجام فرآیند ترانس استریفیکاسیون بر اساس پارامترهای بهینه شده در قسمت اول و به روش اشباع سازی مورد بررسی قرار گرفتند. بالاترین میزان تبدیل بدست آمده برای زئولیتهای اصلاح شده hzsm5، nazsm5 و kzsm5 به ترتیب برابر 57، 25 و 8% شد. در روش آخر از بارگذاری هیدروکسید سدیم با درصد وزنی مختلف (2، 4، 8، 12 درصد وزنی) به روش اشباع سازی به منظور اصلاح زئولیت hzsm5 استفاده شد. بالاترین درصد تبدیل در این روش در بارگذاری 8 درصدی هیدروکسید سدیم، دمای 65 درجه سانتی گراد، نسبت مولی الکل به روغن 9، زمان واکنش 12 ساعت و درصد وزنی کاتالیست به روغن 10درصد بدست آمد که برابر 66% می باشد. همچنین در مرحله آخر به منظور بررسی اثر حلال بر روی میزان تبدیل واکنش از هگزان به نسبت حجمی 5 به 2 روغن در جضور زئولیت اصلاح شده با هیدروکسید سدیم استفاده شد. این امر باعث افزایش میزان درصد تبدیل واکنش از 66 به 72% شد. واژه های کلیدی: ترانس استریفیکاسیون، اشباع سازی، مایکرویو، hzsm5.

یکی از این منابع تجدیدپذیر و پاک به عنوان جایگزینی برای سوخت های فسیلی، بیواتانول می باشد. بیواتانول یک سوخت گیاهی است که در کشورهای دنیا به عنوان یک افزدونی مناسب جهت بهبود خواص بهسوزی بنزین و کاهش آلاینده های خروجی موتور به کار گرفته می شود. در ایران مسئله آلودگی هوا به یک مشکل بزرگ تبدیل شده است که عدم توجه کافی به این موضوع مشکلات عدیده ای را به وجود می آورد. در این راستا از یک طرف تبدیل مقیاس آزمایشگاهی به مقیاس صنعتی جهت تولید انبوه بیواتانول به منظور استفاده به عنوان سوخت یکی از راههای حل مسئله آلودگی هوا می باشد. از طرف دیگر، مدلسازی فرایندهای تولید بیواتانول می تواند به عنوان ابزاری جهت بهینه سازی تولید آن بکار گرفته شود. در این تحقیق به مدلسازی سیستم های تولیدکننده ی بیواتانول پرداخته شد. مدلسازی بیواتانول در بیوراکتورهای مختلف از جمله بیوراکتور بدون غشا (سنتی) ناپیوسته، بیوراکتور غشایی ناپیوسته، بیوراکتور بدون غشای (سنتی) پیوسته و بیوراکتور غشایی پیوسته صورت گرفت. برای بدست آوردن معادلات مدل از موازنه جرم اجزا و معادلات ویژه سینتیک رشد بیولوژیکی استفاده شد. با حل معادلات دیفرانسیل توصیف کننده اجزای درگیر در بیو واکنش، غلظت توده زیستی، سوبسترا و محصول بر حسب زمان تعیین گردید. هم چنین پارامترهای بیو سینتیکی از برازش داده های تجربی با معادلات مدل با دقت بالائی بدست آمد. سینتیک های رشد مختلفی برای معادلات مدلسازی بیان شد که عبارتند از معادله مونود، لجستیک، گمپرتز و لئودکینگ- پایرت. برای حل معادلات حاصل از مدلسازی از حل تحلیلی و در صورت نیاز از حل عددی استفاده شد. حل عددی از طریق بهینه سازی به روش الگوریتم ژنتیک توسط نرم افزار متلب صورت گرفت. از تطبیق معادلات مدلسازی با داده های آزمایشگاهی، بهترین سینتیک رشد برای توده زیستی، معادلات مونود و لجستیک بوده است. همچنین بهترین سینتیک رشد برای سوبسترا، معادله لجستیک و بهترین سینتیک رشد برای محصول، معادلات لجستیک، گمپرتز و لئودکینگ- پایرت می باشد. پارامترهای سینتیکی حاصل از معادلات نیز از طریق الگوریتم ژنتیک تعیین شدند.

در این تحقیق نانوذرات پلی آنیلین و پلی آنیلین عامل دار در حضور پایدارکننده های هیدروکسی پروپیل سلولز و دودسیل بنزن سولفونات سدیم تهیه و خواص ضدمیکروبی آن ها مورد بررسی قرار گرفتند. نانوذرات پلی آنیلین و پلی آنیلین عامل دار به صورت کلوئیدی تهیه گردیدند. به منظور بررسی شکل شناختی، ساختار شیمیایی و پایداری حرارتی این نانوذرات از آزمون های میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری، طیف سنجی تبدیل فوریه، تحلیل وزنی حرارتی و طیف فرابنفش و مرئی استفاده گردید. همچنین به منظور تعیین خواص ضدمیکروبی نانوکامپوزیت های تهیه شده به صورت کمی و کیفی، از آزمون های انتشار دیسک، حداقل غلظت مهارکنندگی رشد، حداقل غلظت کشندگی و سینتیک کشندگی استفاده گردید. نتایج نشان می دهند که شکل شناختی، اندازه ذرات، پایداری حرارتی و ساختار شیمیایی محصولات به نوع نانوکامپوزیت تهیه شده (نوع گروه عاملی) و نوع پایدارکننده بستگی دارد. بررسی های شکل شناختی نشان می دهد عامل دار کردن نانوکامپوزیت ها منجر به تغییر شکل آن از حالت کروی به شبه بلوری و کلوخه ای می گردد. نتایج آزمون طیف سنجی تبدیل فوریه نشان می دهد حضور پایدارکننده منجر به تغییرات اندک در پیک های طیف تبدیل فوریه نانوکامپوزیت ها می گردد که به دلیل تاثیر این مواد بر ساختار پلیمر و تاثیر متقابل بر انرژی پیوندهای محصول است. نتایج آزمون تحلیل وزنی حرارتی نشان می دهد عامل دار کردن پلی آنیلین منجر به کاهش پایداری حرارتی نانوکامپوزیت ها می گردد، اما تهیه نانوکامپوزیت های عامل پلی آنیلین در حضور پایدارکننده این کاهش پایداری حرارتی را جبران می نماید. بررسی خواص ضدمیکروبی نانوکامپوزیت های پلی آنیلین و پلی آنیلین عامل دار نشان می دهد این مواد از خواص ضدمیکروبی مناسبی برخوردار می باشند. نتایج حاصل از آزمون ناحیه انتشار دیسک نشان می دهد حضور پایدار کننده منجر به افزایش خواص ضدمیکروبی می گردد و در میان نانوکامپوزیت های تهیه شده نانوکامپوزیت پلی آنیلین- هیدروکسی پروپیل سلولز بیشترین ناحیه عدم رشد را از خود نشان داد. نتایج حاصل از آزمون حداقل غلظت مهارکنندگی رشد و حداقل غلظت کشندگی نشان می دهد که میزان کمتر از 10 میلی گرم بر میلی لیتر از نانوکامپوزیت های پلی آنیلین و پلی آنیلین عامل دار منجر به جلوگیری از رشد میکروارگانیزم های گرم مثبت و گرم منفی مورد بررسی می گردد. با بررسی سینتیک کشندگی نانوکامپوزیت های پلی آنیلین و پلی آنیلین عامل دار در حضور پایدارر کننده هیدروکسی پروپیل سلولز مشخص گردید حداقل زمان کشندگی 20 دقیقه می باشد که مربوط به پلی آنیلین بوده و حداکثر زمان کشندگی نیز 40 دقیقه به دست آمد.

آلودگی پساب های مراکز توزیع فرآورده های نفتی یکی از مهم ترین معضلات زیست محیطی در دهه اخیر می-باشد که باید به رفع آن اقدام نمود. فرآیندهای غشایی به دلیل عدم استفاده از مواد شیمیایی برای شکست امولسیون ها، تسهیل عملیات تصفیه و وجود دستگاه های خودکار نقش مهمی را در تصفیه پساب های نفتی ایفا می نمایند. در این پژوهش عملکرد غشا نانو ساختار الیاف توخالی پلی اتر سولفون در تصفیه پساب نفتی بررسی شده است. تاثیر پارامترهای عملیاتی مانند فشار، غلظت و سرعت جریان خوراک بر روی عملکرد غشا بررسی شده است. با افزایش فشار، میزان فشردگی و گرفتگی غشا افزایش و عملکرد غشا کاهش می یابد بنابراین شرایط بهینه عملیاتی برای انجام آزمایش ها فشار 1 bar و سرعت جریان بالا و غلظت پایین خوراک می باشد. در این پژوهش، غشاهای مورداستفاده برای آزمایش ها با قابلیت جداسازی 100 درصدی گازوییل از پساب، از پرکاربردترین غشاها در تصفیه پساب های نفتی بشمار می آیند. غشا m1با اندازه شعاع حفره 4/19 نانومتر و تخلخل 81 درصدی دارای فلاکس عبوری 7/14 لیتر بر مترمربع در ساعت در فشار 1 bar می باشد که بهترین عملکرد را دارا می باشد.

اثرگذاری چشمگیر نانو در علوم امروزه باعث می شود تا محققین مطالعات علمی خود را به این سو سوق دهند. پلیمر مغناطیسی خواص پلیمر، اهنربا و نانو را در مجموع دارا می باشد. با این قابلیت بالا می تواند کاربرد ویژه ای داشته باشد. در این پایان نامه در ابتدا به معرفی نانو کامپوزیت های پلیمری-مغناطیسی اشاره شده شده است و در ادامه اهمیت و نمونه هایی از کاربردهای این مواد و همچنین نگاهی بر مطالعات انجام گرفته تا کنون ذکر گردیده است. پلیمر سنتز شده در این پژوهش نانو کامپوزیت پلی آنیلین با هسته ی مغناطیسی بوده است که سه مرحله ی سنتز، شناسایی مشخصات محصول و در نهایت سه مورد از مهمترین کاربرد های آن بررسی و توضیح داده شده است. سنتز خود طی دو مرحله صورت گرفته است؛ در ابتدا نانو ذرات اکسید آهن به روش رسوبی و در مرحله ی دوم پلی آنیلین به صورت نانو کامپوزیت اطراف نانو ذرات اولیه سنتز شده است. در خصوص شناسایی و سندیت خواص ماده ی محصول ،در مورد نانو ذرات اکسید آهن، تست های ftir، sem و vsm؛ و در مورد نانو کامپوزیت پلی آنیلین/اکسید آهن، تست های ftir، sem ، vsm و xrd انجام شده است. پس از مستند شدن خواص اولیه ی محصول مورد مطالعه، کاربردهایی از این ماده نظیر خاصیت ضد میکروبی، مقاومت الکتریکی و هدایت جریان الکتریکی توسط تست ضد میکروبی، تکنیک چهار نقطه ای و ولتامتری چرخه ای بررسی شده است که نتایج کلیه ی تست های مذکور به خوبی رضایت بخش بوده است.

استفاده از اسانس روغنی برخی از گیاهان باعث به تعویق انداختن زمان فساد میوه جات می شود. در مطالعه ی حاضر اثر ضد-میکروبی اسانس روغنی آویشن بر روی فلور میکروبی فاسد کننده ی مرکبات بررسی شد. ابتدا به روش تقطیر با آب اسانس روغنی این گیاه با عمده ترین ترکیبات 76/69 درصد کارواکرول 37/21 درصد تیمول استخراج گردید. وجود این 2 ترکیب با دستگاه کروماتوگرافی گازی متصل به طیف نگار جرمی (gc/ms) گزارش شد. در ادامه جهت اثبات اثر ضد میکروبی روغن آویشن، از روش کشت غلظت های سریالی در محیط هایی با ترکیب درصد متناوب از آن استفاده شد که با افزایش میزان روغن به 4/0، رشد باکتری و قارچ متوقف شد و تنها مخمر قابلیت رشد داشت. در نهایت در غلظت 8/0 از آن نیز رشد میکروارگانیسم ها به طور کامل توقف یافت؛ با توجه به این نتایج جهت افزایش اثر ضد میکربی آویشن، نانو امولسیون روغن در آب آن، با روش فراصوت این ترکیب بعنوان فاز آلی و سورفکتانت های طبیعی پروتئین آب پنیر ایزوله شده و صمغ عربی ساخته شد. سایز متوسط ذرات نانو-امولسیون در دامنه بین 80/7 تا 55/66 نانومتر از آنالیز تفرق نور پویا بدست آمد. که اثرات موثر آن در کاهش غلظت و اثرات میکروب کشی قوی تر در محیط کشت مشاهده شد. همچنین اثر عوامل موثر در اندازه ی ذرات مانند نسبت پروتئین به پلی ساکارید، غلظت پروتئین، غلظت پلی ساکارید و قدرت یونی نیز مورد بررسی قرار گرفت

باکتری streptococcus sanguisباعث بیماری های زیادی در انسان می شودبه خصوص در دهان ودندان منجربه بروز مشکلات بسیاری می شود. این باکتری عضو طبیعی میکروفلور دهانی انسان است و نقش مهمی در تشکیل باکتری دهانی داردو هم چنین در پلاک دندانی یافت می شود. این باکتری مستقیماً به سطوح دندانی می چسبد و علت به وجود آمدن بیماری های پوسیدگی دندان و پریودنتال (مبحث امراض لثه و بافت های اطراف آن)می شود.streptococcus sanguisمی تواند وارد جریان خون شود منجربه اندوکاردیت عفونی شود که عفونت در یچه های قلبی است، اگر درمان نشود کشنده است. درمان فتوداینامیک(photodynamic therapy) pdtنوعی از درمان است که در آن از دارویی به نام عامل حساس کننده به نور یا حساسیت زا به نور و نوع خاصی از نور استفاده می کنند. هنگامی که ماده حساس به نور در معرض طول موج خاصی از نور قرار می گیرد با تولید عوامل واکنشگر اکسیژن (ros) طی فرآیندهای اکسیداسیون اجزای سلول باکتری، سبب نابودی آن می گردند.در این پروژه غیرفعال سازی فتوداینامیکی باکتری(ptcc1449) streptococcus sanguisمورد تحقیق قرار گرفت. دراین راستا 5-آمینو لوولنیک اسیدبه عنوان پیش ساز مشتقات پورفیرین بهره برداری شدکه فعالیت فتوداینامیکی آن طی این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت. اثرات سمّیت این ماده در غلظت های مختلف بریک جمعیت باکتری مورد بررسی قرار گرفت. غیرفعال سازی فتوداینامیکی باکتریs.sanguisدرغلظتهای غیر سمی 5-آمینو لوولنیک اسید با پرتودهی توسط منبع led قرمز nm630در شدت mw/cm230 تحقیق شد. نتایج حاصل نشان داد که 5-alaدر غلظت های بالاترازµm20 سمیّت تاریکی 5-ala بالایی دارد. در ادامه آزمایش های غیرفعال سازی فتوداینامیکی در غلظت های غیرسمی µm10-0 ماده 5-ala تحت تابش نورledقرمز nm630به مدت 15 دقیقه در شدت mw/cm230 انجام گشت. نتایج این آزمایش ها بیانگر رشد در نرخ غیرفعال سازی همراه با غلظت 5-ala می باشد. بر طبق نتایج حاصل از آزمایش های ما وبا توجه به این که همه نمونه ها حساسیت قابل توجهی به غیرفعال سازی فتوداینامیکی نشان دادند می توان این روش را به عنوان جایگزینی نویدبخش برای آنتی بیوتیک ها مطرح نمود.

تصفیه پیشرفته پساب آب پنیر (cww) توسط فرایند ترکیبی ناپیوسته بیوراکتور غشایی (mbr) و جذب سطحی مورد مطالعه قرار گرفت. در قسمت اول این مطالعه، فرایند های جذب سطحی، لجن فعال (as) و فرایند ترکیبی لجن فعال و جذب سطحی (as-pac) ارزیابی شدند. داده های تعادلی و سینتیکی مربوط به جذب سطحی مواد آلی موجود در cww بر روی سه نوع کربن فعال پودری (pacs)، توسط هم دمای لانگمیر-فرندلیچ و مدل شبه درجه دوم توصیف شدند. نتایج نشان داد که در غلظت های مختلف از cod، فرایند as-pac عملکرد بهتری را نسبت به فرایند as داشت. نتیجه قابل توجه در mg/l cod 7500 و با g/l 4 از جاذب سورگوم جارویی (bspac) مشاهده شد؛ به گونه ای که حذف cod از 3/52% برای as به 8/63% برای as-pac افزایش یافت. همچنین در این قسمت، احیای بیولوژیکی pac در فرایند as-pac توسط مدل سازی رفتار دینامیکی فرایندهای as، جذب سطحی و as-pac در قالب مجموعه ای از معادلات دیفرانسیل مرتبط اثبات شد. در قسمت دوم، غشاهای پلی سولفونی نانو حفره ساختار ترکیبی با bspac (mm-bspac/ps) سنتز شدند و ساختار آنها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی، میکروسکوپ نیروی اتمی و آنالیز کننده سطح فعال مشخص شد. همچنین نتایج عملکرد و رفتار گرفتگی آنها در تصفیه cww نشان داده است که برای غشای mm-bspac/ps 5/0% شار آب خالص و حذف مواد آلی به ترتیب تقریبا l/m2h 95 و 44% بود. نسبت گرفتگی برگشت ناپذیر(rir) در غشای mm-bspac/ps 5/0% در حدود 17% بود که این مقدار از rir دیگر غشاها بیشتر بود؛ در حالیکه برای این غشا، شار cww، l/m2h 95 بود. همچنین تکنولوژی پیش پوشش دهی با pac برای افزایش بازده تصفیه استفاده شد. غشای mm-bspac/ps پوشش دهی شده با bspac g/m2 30، توانست rir را تا 2% کاهش دهد. این تکنولوژی حذف cod و شار cww را نیز به ترتیب تا مقدار 95% و l/m2h 130 افزایش داد. در نهایت، فرایند ترکیبی ناپیوسته mbr و جذب سطحی برای تصفیه پیشرفته cww با mg/l cod 10000 راه اندازی شد. پس از پیش تصفیه با فرایند انعقاد، cww به فرایند as-pac وارد شد و cod تا mg/l 2300 کاهش یافت. سپس برای تصفیه پیشرفته cww، از سیستم ترکیبی غشایی mm-bspac/ps پوشش دهی شده باbspac g/m2 30 استفاده شد و در انتهای فرایند ترکیبی، cod به mg/l 130 رسید.

پروتئازهای قلیایی مهمترین آنزیم های صنعتی محسوب می شوند که در سال های اخیر تحقیقات گوناگونی در زمینه تولید این آنزیم به دلیل کاربرد گسترده آن در صنعت صورت گرفته است.در این پژوهش، پساب صنعتی و ضایعات کشاورزی به عنوان منابع کربن و نیتروژن جهت رشد باکتری باسیلوس سوبتیلیس 1254ptcc برای تولید آنزیم پروتئاز قلیایی استفاده شدند. حداکثر تولید آنزیم u/ml 43/117در محیط حاوی 25% حجمی پساب و g/l 2 تفاله نیشکر به عنوان منبع کربن و g/l 4 سبوس ذرت به عنوان منبع نیتروژن و g/l 1 cacl2 حاصل شد. پارامترهای محیطی دما، ph ، زمان انکوباسیون، سرعت همزدن و اندازه مایه تلقیح بهینه برای تولید آنزیم به ترتیب °c 37، 9، rpm 150 و 4% تعیین شدند. خواص آنزیم پروتئاز قلیایی تولید شده بررسی شد. این آنزیم توانایی حذف لکه خون از پارچه کتان و هیدرولیز ژلاتین از فیلم x-ray را از خود نشان داد.

با توجه به اهمیت سیستم های پیل سوختی، در این پژوهش ما بر آن شدیم تا با توسعه ی یک سیستم الکترودی مناسب و کارا، در این زمینه گامی برداشته باشیم. از طرفی دیگر اهمیت ترکیبات نانو ساختار در زمینه ی الکتروشیمی ما را به سمت استفاده از این ترکیبات در ساخت الکترود سوق داد. از جمله ی این ترکیبات، غربال های مولکولی نانو متخلخل نیکل فسفات (vsb-5) و نانولوله های کربنی چند دیواره هستند. در ابتدا غربال های مولکولی در ابعاد نانو در شرایط هیدروترمال و در حضور قالب دهنده ی آلی سنتز گردیدند. در ادامه، شناسایی ترکیبات با استفاده از تکنیک پراش اشعه ی ایکس و اندازه ی ذرات و خواص ترکیبات سنتز شده با تکنیک میکروسکوپ الکترونی بررسی شد. سپس با استفاده از غربال های مولکولی سنتزی و نانولوله های کربنی چند دیواره، اقدام به ساخت الکترودهای اصلاح شده ی خمیر کربنی نمودیم و پس از آن، این الکترودها را در زمینه ی اکسایش الکتروکاتالیزوری فرمالدهید و اتانول، مطالعات کیفی و اندازه گیری های کمی به کار گرفته شد. مطالعات مکانیسم و سینتیک واکنش با استفاده از تکنیک های ولتامتری چرخه ای و کرنوآمپرومتری و اندازه گیری های کمی با استفاده از تکنیک ولتامتری پالسی تفاضلی انجام گردید. اثر برخی از پارامترهای تجربی نظیر مقدار اصلاح کننده ها، سرعت اسکن، مقدار فرمالدهید و اتانول و ... مطالعه شد و شرایط بهینه به دست آمد. نتایج حاصل با نتایج پژوهش های دیگر مقایسه شد و نشان داد که سیستم های توسعه داده شده دارای مزیت هایی از قبیل کاهش پتانسیل اضافی و ثابت سرعت کاتالیزوری بیشتر می باشند و سیستم های مطلوبی برای استفاده در پیل های سوختی هستند.

در این پژوهش از دو پیل سوختی میکروبی تک محفظه ای هوا - کاتد به حجم 90 میلی لیتر استفاده شد. به جهت کاهش هزینه ساخت، توری استیل ضد زنگ با پوشش گرافیت به عنوان آند در هندسه حلزونی به کار گرفته شد. جهت اثبات توانایی سامانه در تولید انرژی الکتریسیته و تصفیه پساب، پساب صنایع شکلات سازی با بار اکسیژن خواهی بالا و به عنوان خوراک پیل سوختی میکروبی تک محفظه ای انتخاب شد. لجن فعال تصفیه خانه قائم شهر، بعنوان کشت مخلوط استفاده گردید.سامانه پیل سوختی در دو فاصله الکترودی و در طول بازه های مقاومتی مختلف مورد آزمایش قرار گرفت.