فرآیند التراسونیک یک روش کاملا سودمند برای دپلیمریزاسیون ماکرومولکولها می¬باشد، زیرا وزن مولکولی آنها را با گسیختن حساس¬ترین پیوندها بدون ایجاد تغییری در طبیعت شیمیایی پلیمر کاهش می¬دهد و کلا پذیرفته شده است که انرژی آزاد شده از طریق حفره سازی یک مایع قادر به گسست پیوند بوده و در مورد محلول پلیمرها گسستگی پیوند می¬تواند منجر به تخریب آنها شود. عقیده براین است که تخریب التراسونیک بر خلاف تخریبهای شیمیایی و حرارتی یک فرآیند غیر تصادفی است که در آن شکستگی شدیدا در نقاط میانی زنجیر پلیمر اتفاق می¬افتد و در سایه آن مولکولهای بزرگتر شکسته شده و تخریب می¬شوند.در این پایان نامه سینتیک تخریب التراسونیکی محلولهای پلی وینیل پیرولیدون و تاثیر غلظت محلول پلیمر، دما، توان التراسوند و حلال بر مقدار و سرعت واکنش تخریب بررسی شده است که برای این منظور با استفاده از یک مدل سینتیکی که بر اساس داده¬های ویسکومتری است برخی پارامترهای سینتیکی از قبیل درجه واکنش ، ثابت سرعت واکنش و همچنین با استفاده از رابطه آرنیوس انرژی فعالسازی واکنش تخریب محاسبه شده است و نیز جهت اثبات تخریب پلیمر در اثر صوت¬دهی التراسونیکی علاوه از داده¬های ویسکومتری ، از طیف¬های ft-ir و gpc نیز استفاده شده است.

کیتوسان یک هتروپلی ساکارید متشکل از گلوکز آمین و n– استیل گلوکز آمین است که به وسیله پیوندهای( β(1→4 ، گلوکزیدی به هم اتصال یافته اند. کیتوسان از واکنش استیل زدایی کیتین که دومین پلی ساکارید از نظر فراوانی در طبیعت است بوسیله محلول بازی سدیم هیدروکسید تهیه می شود. در سال های اخیر تهیه نانوذرات کیتوسان در داروسازی و پزشکی برای کاربردهای مختلف از جمله حامل های دارویی و ژن درمانی مورد توجه قرار گرفته اند. یکی از روش های تهیه ی نانوذرات کیتوسان فرآیند فیزیکی ژلی شدن یونی براساس بر همکنش های یونی می باشد. کیتوسان در محیط اسیدی به علت باردار شدن گروه های آمینی به شکل پلی کاتیون درآمده و می تواند با گونه های دارای بار منفی مانند سدیم تری پلی فسفات (tpp) به عنوان پلی آنیون از راه برهمکنش های یونی سبب تشکیل نانوذرات کیتوسان شود. در این کار پژوهشی ابتدا کیتوسان های اصلاح شده با گروه های 3, 4-دی هیدروکسی بنزوئیل(cs-dhba) و3, 4, 5- تری هیدروکسی بنزوئیل (cs-thba) از واکنش کیتوسان(cs) با ترکیبات 3, 4- دی هیدروکسی بنزوئیک اسید (dhba)و 3, 4, 5- تری هیدروکسی بنزوئیک اسید (thba) در حضور n- (3- دی متیل آمینوپروپیل)- n- اتیل کربو دی ایمید هیدروکلراید (edc) و n- هیدروکسیل سوکسین ایمید (nhs) تهیه شدند و ساختار شیمیایی آنها با استفاده از روش های طیف سنجی 1h nmr، ft-ir، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و الگوی پراش اشعه x (xrd) مورد بررسی قرار گرفتند و اتصال گروه های 3, 4-دی هیدروکسی بنزوئیل و 3, 4, 5- تری هیدروکسی بنزوئیل به کیتوسان تأئید شدند. در مرحله بعدی با استفاده از سدیم تری پلی فسفات (tpp)، نانوذرات کیتوسان و کیتوسان های اصلاح شده سنتز شدند و خواص فیزیکوشیمیایی نانوذرات از جمله اندازه ذرات، پتانسیل زتای ذرات،مورفولوژی ذرات و خواص مکانیکی آنها با روش های مختلف از جمله تفرق نور پایا (dls)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) و الگوی پراش اشعه x (xrd) مورد بررسی قرار گرفتند. اندازه نانوذرات cs، cs-dhba و cs-thba اندازه گیری شده به روش tem، به ترتیب برابر nm 98، nm 144/4 و nm 112بودند. در مرحله بعدی، تخریب آنزیمی، تابشی و فراصوتی کیتوسان، cs-dhba و cs-thba، مورد مطالعه قرار گرفتند و اثر تخریب آنزیمی، تابشی و فراصوتی روی خواص شیمی فیزیکی از جمله جرم مولکولی و ویسکوزیته با استفاده از روش های کروماتوگرافی ژل تراوا و ویسکومتری مورد بررسی قرار گرفتند. در بررسی سینتیک تخریب فراصوتی کیتوسان، cs-dhba و cs-thba، ثابت های سرعت واکنش تخریب برای هرسه ترکیب محاسبه شدند و اثر غلظت نیز روی تخریب مطالعه شد، مشخص شد که سرعت تخریب به ترتیب cs4 > cs8> cs12> cs-thba4 > cs-thba8≈csdhba4 > cs-thba12 > cs-dhba8 > cs-dhba12 است.تخریب تابشی کیتوسان ، cs-dhba و cs-thba تحت تابش uv مورد مطالعه قرار گرفت.نتایج نشان دادکه وزن مولکولی کیتوسان با افزایش زمان تابش از782401 به g/mol 560359 کاهش می یابدولی وزن مولکولی cs-dhba و cs-thba با افزایش زمان تابش به ترتیب از 824152 به 825187 و از815160 به g/mol 834431 افزایش می یابد. در تخریب تابشی cs-dhba و cs-thba بعداز12 ساعت، با توجه به نتایج بدست آمده از ft-ir و ویسکومتری مشخص شد که به دلیل اتصالات عرضی تشکیل شده، عمل شبکه ای شدن شدن انجام شده است و ساختارهر دو ترکیب تغییر کرده است. در تخریب آنزیمی کیتوسان، cs-dhbaو cs-thba مشخص شد که سرعت تخریب با افزایش غلظت نمونه ها زیاد می شود. ثابت های میکالیس – منتن برای آنزیم کیتوساناز و سوبستراهای کیتوسان، cs-dhba و cs-thba به ترتیب برابر m 5-10 × 5/3، m 4-10 × 1/2 و m 5-10 × 8/6 تعیین شدند.

خسارت های ناشی از خوردگی به عنوان تهدیدی مهم برای از دست رفتن یکپارچگی سازه های آلومینیومی هواپیماها به خصوص هواپیماهای دارای عمر عملکردی بالا می باشد. بنابراین برای جلوگیری از آسیب های خوردگی سازه های آلومینیومی هواپیما ها، رسوب پوشش محافظ و یا آندایزینگ بر روی سطح فلزات، معمولترین روش برای صنعت حمل و نقل هوایی است . در این کار پژوهشی آلیاژ آلومینیوم استفاده شده در ملخ هواپیمای c-130 انتخاب و در محلول های 15% اسیدسولفوریک، 3% اسیداگزالیک و مخلوط های این دو محلول با استفاده از روش پتانسواستاتیک آندایز شده است. ولتاز و زمان آندایزینگ دو پارامتر موثر در ویژگی های فیلم آندی هستند. روش روی پاسخ برای پیدا کردن شرایط بهینه استفاده شده است. فرآیند آندایزینگ در ولتاژها و مدت زمانهای مختلف طبق طراحی روش روی پاسخ با استفاده از آلیاژ آلومینیوم به عنوان آند و ورق آلومینیوم خالص به عنوان کاتد انجام شد. خوردگی نمونه ها در محلولnacl 3/5 % با استفاده از تکنیک های اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی (eis) و پلاریزاسیون تافل بررسی شد. نتایج نشان داد که آلیاژ آلومینیوم آندایز شده مقاومت خوردگی بالاتر و سرعت خوردگی پایین-تری نسبت به آلیاژ آلومینیوم آندایز نشده دارد. آنالیز اندازه گیری های امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون تافل نشان داد که مقاومت آلیاژ آلومینیوم آندایز شده در الکترولیت های اسیدسولفوریک 15%، ، اسیداگزالیک 3% و مخلوط این دو الکترولیت در شرایط بهینه به طور قابل توجهی افزایش یافته است. مقدار مقاومت خوردگی آلومینیوم آندایز شده در الکترولیت اسیدسولفوریک بیشتر از آلومینیوم آندایز شده در الکترولیت اسیداگزالیک و مخلوط دو الکترولیت می باشد.

تحقیقات با استفاده ازطیف سنجی مادون قرمز،xrd و sem انجام گرفت و در رابطه با تعیین درجه واکنش و مطالعه سینتیک هر یک از واکنش ها از روش ویسکومتری استفاده گردید. نتایج حاصل از ویسکومتری نمونه ها، کاهش ویسکوزیته و نیز کاهش جرم مولی نمونه ها را در اثر تخریب فتوکاتالیتیکی نشان می دهند هم چنین کاهش وزن در نمونه های خالص بیش تر از بلندها می باشد و کاتالیست ها موجب افزایش کاهش وزن می شوند. با استفاده از داده های ویسکومتری و با استفاده از ومعادلات مرتبط بین ویسکومتری وسینتیک، ثابت تعادل و درجه واکنش برای هر کدام از فرآیندها محاسبه گردید. نتایج ft-ir نشان می دهد که شدت تخریب در پلی وینیل پایرولیدون بیش تر از پلی وینیل پایرولیدون – لیگنین و هم چنین در پلی وینیل الکل بیش تر از پلی وینیل الکل – لیگنین می باشد. استفاده از کاتالیست منجر به افزایش سرعت واکنش تخریب در بلندها می شود و لیگنین موجب ایجاد پایداری در بلند می شود و کاتالیست ها سرعت تخریب را افزایش می دهند..نتایج xrd و sem نیز به ترتیب نتایجی را نشان دادند که در راستای نتایج طیف سنجی مادون قرمز می باشد.

با استفاده از داده های ویسکوزیته ذاتی و روابط موجود فاکتور انبساط زنجیر پلیمرهای پلی اتیلن گلیکول و پلی وینیل پایرولیدن در دماهای مختلف و در کسرهای حجمی متفاوت اتانول در مخلوط آب و اتانول محاسبه شدند . سپس با استفاده از وابستگی دمایی فاکتور انبساط زنجیر پلیمر و روابط موجود برخی از پارامترهای ترمودینامیکی محلول پلیمر از جمله ( پارامتر آنتروپی رقت ، پارامتر گرمای رقت ، دمای تتا ، پارامتر برهمکنش پلیمر- حلال و ضریب دوم ویریال اسمزی ) محاسبه شدند. پارامترهای ترمودینامیکی محاسبه شده نشان می دهند که با افزایش دما کیفیت ترمودینامیکی مخلوط حلالهای آب و اتانول کاهش پیدا می کند. بنابراین با افزایش دما پیچه زنجیر پلیمری منقبض می شود و حجم هیدرودینامیکی پیچه پلیمری کاهش پیدا می کند که این رفتار ناشی از این است که با افزایش دما برهمکنشهای سیگمنت – سیگمنت نسبت به برهمکنشهای حلال – سیگمنت برتری می یابد. همچنین نتایج بدست آمده نشان می دهند که با افزایش کسر حجمی اتانول تا 0/15 کیفیت ترمودینامیکی مخلوط حلالهای آب و اتانول برای پلیمرهای مورد مطالعه کاهش پیدا می کند. اما در کسر حجمی اتانول 0/20 دوباره کیفیت ترمودینامیکی مخلوط حلالهای آب و اتانول بهبود پیدا می کند