نام پژوهشگر: علیرضا خانچی
مجید حاجی حسینی علیرضا خانچی
پدیده های انتقال فاز در حلالهایی مشاهده می گردد که دارای نقاط بحرانی جهت تک فاز شدن می باشند. در مرحله اول توسط افزایش دما و یا افزایش فشار و یا افزایش فشار و دما بصورت همزمان و یا در یک ترکیب درصد بخصوص، حلالها با هم تک فاز می شوند در مرحله بعد با کاهش دما و یا کاهش فشار ویا تغییر ترکیب درصد حلالها، محلول تک فاز به دو فاز جدا از یکدیگر تبدیل می شود. از این پدیده می توان جهت استخراج یک گونه خاص به داخل یکی از فازهای جداشده استفاده نمود و یا می توان از این پدیده جهت تغییر قدرت حل کنندگی یکی از حلالها استفاده نمود. در سیال فوق بحرانی در مرحله اول با افزایش دما و فشار تا بالاتر از نقطه بحرانی قدرت حل کنندگی سیال افزایش یافته و می توان گونه مورد نظر را در سیال حل نمود و در مرحله بعد با شکست فشار و پخش کردن سیال قدرت حلالیت آن را ناگهان کاهش داد و بنابراین گونه بصورت ذرات بسیار ریز راسب می شود. در روش رسوب گیری با مایع ضد حلال (las) محلول آلی گونه مورد نظر با یک محلول آبی مخلوط می شود. حلال آلی تمایل بسیار زیادی به آب داشته در نتیجه با تغییر ترکیب درصد، قدرت حل کنندگی آن جهت گونه مورد نظر به سرعت کاهش یافته و گونه بصورت ذرات ریزی راسب می شود. در بخش اول رساله از روش استخراج رمبشی با حلال گلوتارونیتریل جهت استخراج و جداسازی سریع، انتخابی و کمی دو عنصر زیرکونیوم و هافنیوم از محلول های آبی استفاده گردید. در استخراج رمبشی حلال آلی و آبی در دمای بحرانی به یک فاز همگن تبدیل می گردند. از آنجایی که میزان سطح تماس و نفوذ، فاکتورهای تعیین کننده سرعت استخراج در روش استخراج مایع - مایع می باشد، در روش استخراج رمبشی هر دو فاکتور از بین رفته و سرعت استخراج افزایش می یابد. حلال گلوتارونیتریل به دلیل داشتن دو گروه عاملی –cn در ساختمان شیمیایی خود توانایی تشکیل پیوند با یونهای فلزی را دارد و در شرایط دمای رمبش نظیر یک سیال بحرانی عمل می کند. یونهای زیرکونیوم و هافنیوم با چهار بار مثبت به دلیل داشتن دانسیته بار بالا تمایل بسیار زیادی جهت هیدرولیز و پلیمریزاسیون دارند. با پلیمریزاسیون این دو عنصر در آب، گروههای هیدروکسیل متصل به پلیمر فلزی با حلال گلوتارونیتریل تشکیل پیوند هیدروژنی داده و آبگریزی افزایش می یابد و پس از کاهش دما و جدایی فازها در فاز آلی استخراج می گردد. با بهینه نمودن شرایط پلیمریزاسیون و هیدرولیز در حضور فلزت قلیایی، قلیایی خاکی و عناصر واسطه در مدت زمان کمتر از دو دقیقه راندمان استخراج این دو عنصر به بیش از 90 درصد خواهد رسید. در مرحله بعد در شرایطی که رفتار پلیمریزاسیون این دو عنصر متفاوت از یکدیگر باشد از حلال گلوتارونیتریل جهت جداسازی این دو عنصر استفاده شده است. با کنترل شرایط پلیمریزاسیون، هافنیوم از زیرکونیوم در استخراج رمبشی با فاکتور جداسازی 9/30 و در استخراج غیر رمبشی در حالتی که گلوتارونیتریل در داخل دی کلرومتان نقش لیگاند را داشت با فاکتور جداسازی 112 جداسازی می گردد. در قسمت دوم رساله از سیال فوق بحرانی جهت تهیه ذرات ریز دو داروی کلوزاپین و لاموتروجین استفاده گردید. حدود دو سوم محصولات صنعت دارویی جامد می باشد. خاصیت فراهمی- زیستی داروهایی که به فرم جامد می باشند به شدت تحت تاثیر اندازه و شکل ذرات می باشد. اولین قدم جهت افزایش خاصیت فراهمی- زیستی داروهای غیر قابل حل در آب، کاهش سایز ذرات این داروها می باشد. روشress-sc یکی از روش های کاهش سایز ذرات دارویی می باشد که از سیال فوق بحرانی استفاده می نماید. در کار حاضر ابتدا اندازه گیری حلالیت لاموتروجین و کلوزاپین در داخل سیال فوق بحرانی انجام گردیده است. با توجه به حلالیت کم این دو دارو در داخل سیال فوق بحرانی (بیشترین مقدار حلالیت لاموتروجین: 5-10×6 و کلوزاپین: 5-10×2/4 ) از حضور منتول جهت افزایش حلالیت به عنوان اصلاحگر استفاده گردید. در حضور منتول حلالیت کلوزاپین 56 برابر (بیشترین مقدار حلالیت: 4-10×48/4) و حلالیت لاموتروجین 8 برابر (بیشترین مقدار حلالیت: 4-10×36/0) گردید. با استفاده از روش ress-sc متوسط سایز ذرات کلوزاپین از 30میکرومتر به 3 میکرومتر و لاموتروجین از 60 میکرومتر به 100 نانومتر کاهش یافت. در قسمت سوم رساله: از روش رسوب گیری با مایع ضد حلال به همراه التراسونیک جهت تولید ذرات بسیار ریز و یکنواخت آزیترومایسین استفاده شده است. محلول اتانولی آزیترومایسین با محلول آبی به سرعت از انتهای یک نازل مخلوط شده وذرات آزیترومایسین تولید شد. با استفاده از امواج التراسونیک وسرعت مخلوط کردن بالای دو حلال و افزایش عوامل پایدارکننده پلیمری یا سورفکتانتی که مانع رشد و چسبیدن ذرات می شود، ذرات آزیترومایسین با اندازه 100 نانومتری تولید شد.
محمد رضایی علیرضا خانچی
در کار اول، ترکیب روش میکرواستخراج مایع - مایع پخشی (dllme) و دستگاه hplc مجهز به آشکارساز جذبی برای استخراج و اندازه گیری bpa در نمونه های آبی به کار گرفته شد. تحت شرایط بهینه (142 میکرولیتر کلروفرم، 2 میلی لیتر استون و بدون اضافه کردن نمک) منحنی کالیبراسیون در محدوده 100-5/0 میکروگرم بر لیتر و حد تشخیص برابر 07/0 میکروگرم بر لیتر برای bpa می باشد. در کار دوم، روش dllme به عنوان یک روش تهیه نمونه ساده، سریع و حساس به طور موفقیت آمیزی برای استخراج لتروزول از نمونه های آبی و بیولوژیکی بکار رفته است. منحنی های کالیبراسیون در محدوده 500-5/2 و 500-5 میکروگرم بر لیتر و حد تشخیص ها 7/0 و 5/1 میکروگرم بر لیتر به ترتیب برای نمونه های ادرار و پلاسما بودند. در کار سوم، یک روش جدید dllme بر اساس انجماد قطره شناور (sfo) پیوند شده با دستگاه icp-oes برای تعیین آلومینیم توسعه داده شد. تحت شرایط بهینه، فاکتور بهبود سیگنال 128 برای 20 میلی لیتر از نمونه آبی بدست آمد. منحنی کالیبراسیون در رنج 250-1 میکروگرم بر لیتر و حد تشخیص برابر 8/0 میکروگرم بر لیتر بود. در کار چهارم، dllme بر اساس انجماد قطره شناور و با استفاده از دستگاه icp-oes برای پیش تغلیظ و تعیین فلزات سنگین در نمونه های آبی توسعه داده شد. روش تاگوشی oa16 (45) برای مطالعه پارامتر های اثرگذار بر کارایی استخراج به کار برده شد. تحت شرایط بهینه، فاکتور بهبود سیگنال در محدوده 57 تا 96 می باشد. منحنی کالیبراسیون در رنج250-5/0 میکروگرم بر لیتر برای mn و 250-25/1 میکروگرم بر لیتر برایcu, co و cr با ضریب همبستگی بهتر از 990/0 می باشد. در کار پنجم، یک روش جدید میکرواستخراج با فاز مایع بر اساس پخش حلال استخراج کننده در حضور حلال پخش کننده برای استخراج، پیش تغلیظ و تعیین همزمان یونهای اورانیم و توریم در محیط آبی بکار رفت. اثر پارامتر های تجربی مختلف بر روی کارایی استخراج با استفاده از روش آماری مرسوم به روش بهینه سازی مرکزی مورد مطالعه قرار گرفت. تحت شرایط بهینه منحنی کالیبراسیون در محدوده 100-25/1 میکروگرم بر لیتر و ضریب همبستگی در رنج 9957/0- 9928/0 می باشد. در کار ششم، یک روش ساده dllme بر اساس انجماد قطره شناور و با استفاده از دستگاه icp-oes برای استخراج و جداسازی زیرکونیم و هافنیم توسعه داده شد. برخی از پارامترهای موثر بر استخراج و جداسازی زیرکونیم و هافنیم از قبیل نوع و حجم حلالهای استخراج کننده و پخش کننده، نوع و غلظت لیگاند و نوع و غلظت اسید، مورد مطالعه و بهینه سازی قرار گرفته است. تحت شرایط بهینه فاکتور جداسازی حدود 13 بدست آمد. در کار هفتم، روش استخراج با سیال فوق بحرانی (sfe) با روش dllme کوپل شده و برای استخراج و تعیین هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقه ای (pahs) در نمونه های ته نشینی توسعه داده شد. تحت شرایط بهینه، منحنی کالیبراسیون در محدوده 6/41-4/0 میلی گرم بر کیلوگرم و حد تشخیص برابر 2/0 میلی گرم بر کیلوگرم برای همه آنالیتها بدست آمد. در کار هشتم، یک روش تهیه نمونه جدید برای اندازه گیری پنج کلروبنزن در نمونه های آبی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. آنالیتهای استخراج شده از بافت با استفاده از روش استخراج با فاز جامد (spe) توسط روش dllme با استفاده از حلال سنگین تر از آب پیش تغلیظ شدند. روش مذکور منجر به فاکتور تغلیظ در حدود 3500 شد. منحنی کالیبراسیون برای اکثر آنالیتها در محدوده 100-5/0 میکروگرم بر لیتر و حد تشخیص برای اکثر آنالیتها کمتر از 3/0 میکروگرم بر لیتر می باشد.
احمد باقری امیرعباس رفعتی
چکیده: در این پایان نامه کشش سطحی مخلوطهای دوتایی (استونیتریل/الکل، آب(آب سنگین)/الکل، آب سنگین/آب و آب/استونیتریل) و سه تایی آب/استونیتریل/الکل با استفاده از دستگاه تنسیومتر اندازه گیری و گزارش شد و سپس توسط مدل ها و تئوری های مختلف مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. ازدیدگاه تجربی اثر ایزوتوپی آب، دما و طول زنجیره هیدروکربنی الکل بر کشش سطحی مخلوط مورد بررسی قرار گرفت. مدل های نیمه تجربی و ترمودینامیکی کمی برای مطالعه کشش سطحی وجود دارد. در مطالعات تئوری از دو روش استفاده شده است: الف) روش همبسته کردن کشش سطحی مخلوط با کسر مولی اجزاء توسط مدلهای مختلف مانند ردلیچ-کیستر(rk)، سانتوز(sff)، لی(lww)، فو(flw)، سوناوان-کومار(sk) و مایرز-اسکات(ms) ب) از معادله اسپرو-پروزنیتز با استفاده از مدل unifac اصلاح شده برای پیشگویی کشش سطحی مخلوط استفاده گردید و از نتایج این روش برای محاسبه خواص سطحی همچون کسر مولی اجزاء در سطح، جذب سطحی و ... استفاده شد. در ادامه اثر مساحت سطح مولی اجزاء در پیشگویی کشش سطحی با استفاده از دو روش راسموسن و پاکت مورد بررسی قرار گرفته است. در مطالعه کشش سطحی مخلوط آب/آب سنگین رفتار آنئوتروپی مشاهده شد، که از طریق روشهای تجربی دیگر (مانند ft-ir) برای اثبات این رفتار استفاده شد. در یک رویکرد جدید در بخش دیگر با استفاده از داده های کشش سطحی و جذب نسبی گیبس ضخامت لایه سطحی برای سیستم های دوجزئی محاسبه شد. مقادیر بدست آمده در سیستم های استونیتریل/الکل در حد چند آنگستروم و در محدوده بین یک تا چند لایه مولکولی است. نتایج نشان می دهد که فاکتور کشش سطحی اجزاء خالص و ثابت خود تجمعی الکل در مقدار ضخامت لایه سطحی بسیار مهم است. در تمام سیستم ها بجزاستونیتریل/متانول در غلظت های کم الکل ضخامت لایه سطحی افزایش می یابد تا به یک ماکزیمم می رسد و در ادامه با افزایش غلظت حل شونده تقریباً به مقدار ثابتی می رسد.
حسن آقایان علیرضا خانچی
چکیده : در این تحقیق مزوحفره های سیلیکا با مورفولوژی فیبری و صفحه ای سنتز شدند و از آنها به عنوان بستر جهت طراحی نانوهیبرید های پلی اکسومتالاتی، بر اساس سیستم های مهمان-میزبان، استفاده شد و پلی اکسومتالات های مذکور بر بسترهای مزوحفره تثبیت شدند. نانو هیبرید های های مزوپوری حاصل توسط آنالیز های xrd، sem، icp، bet-bjh، و ft-ir شناسایی شدند. اثر شرایط فیزیکی بستر سیلیسی (مساحت سطح، شکل، اندازه و ساختار حفرات) و شیمیایی واکنش (شرایط واکنش و نحوه تثبیت) بر کمیت و کیفیت تثبیت هر یک از گونه های پلی اکسومتالات بررسی شد. نانو هیبرید های ساخته شده شامل استانیک مولیبدو فسفات تثبیت شده بر بستر مزوحفره sba-15 با مورفولوژی فیبری ، مولیبدو وانادو فسفریک اسید تثبیت شده بر بستر مزوحفره sba-15 با مورفولوزی فیبری اصلاح شده با فلز زیرکونیوم و سزیم مولیبدو وانادو فسفات تثبیت شده بر بستر مزوحفره sba-15 با مورفولوژی صفحه ای که به عنوان مبادله گر یون جهت جذب برخی از یون های موجود در پسماند های هسته ای شامل استرانسیم ، ساماریم ، دیسپرسیم و گادولینیوم مورد استفاده قرار گرفتند و اثرات مربوط به ph محیط، غلظت یونها، زمان و دما بر کمیت و کیفیت جذب ارزیابی شد. که نتایج آن را به طور خلاصه در سه مبحث زیر می توان جمع بندی کرد. 1- سنتز استانیک مولیبدو فسفات تثبیت شده بر بستر مزوحفره سیلیکا sba-15 با مورفولوژی فیبری و کاربرد آن در جذب یون استرانسیم : نتایج نشان داد که که با روش تثبیت ارائه شده ذرات استانیک مولیبدو فسفات به خوبی در سطح و حفرات بستر پراکنده شده به طوریکه سینتیک فرایند جذب یون بسیار سریع می باشد. 2- سنتز مولیبدو وانادو فسفریک اسید تثبیت شده بر بستر مزوحفره سیلیکا ی اصلاح سطح شده با فلز زیزکونیوم و کاربرد آن در جذب یون ساماریم و دیسپرسیم : نتایج نشان داد که با تثبیت مولیبدو وانادو فسفریک اسید بر بستر مزوحفره اصلاح شده با فلز زیرکونیوم میزان فروشویی اسید تثبیت شده به حداقل ممکن رسیده و بسیار پایدار می باشد. همچنین، افزایش مساحت سطحی ذرات مبادله گر و در نتیجه آن افزایش میزان جذب یون از بررسی نتایج کاملاً مشهود است. 3- سنتز سزیم مولیبدو وانادو فسفات تثبیت شده بر بستر مزوحفره سیلیکای sba-15 با موفولوژی صفحه ای و کاربرد آن در جذب یون گادولینیوم: نتایج نشان داد که با تثبیت سزیم مولیبدو وانادو فسفات بر بستر مزوحفره، ذرات بسیار ریز سزیم مولیبدو وانادو فسفات که قابل جداسازی با کاغذ صافی و حتی سانتریفیوژ با سرعت بالا نیستند در اثر تثبیت بر بستر مزوحفره با ذرات درشت، قابلیت و سهولت در جداسازی را بدست آورده بدون اینکه مساحت سطحی آن کاهش بیابد. همچنین مورفولوژی صفحه ای به علت داشتن کانال های کوتاه میزان بارگذاری مبادله گر را تسهیل کرده که در نتیجه آن میزان جذب یون افزایش پیدا می کند.
مریم منوچهری نژاد نظام الدین اشرفی زاده
جداسازی موثر ایزومرهای زایلن خصوصاً پارازایلن بدلیل نقش ویژه ای که در تولید پلی استر pet دارد از مسائل مهم در صنعت پتروشیمی محسوب می شود. ایزومرهای زایلن در صنعت، به روش های تقطیر، جذب سطحی و کریستالیزاسیون از یکدیگر جدا می شوند. اما به علت پیچیدگی و مصرف زیاد انرژی توسط این روش ها، روش های جداسازی غشایی به عنوان جایگزین به طور گسترده مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته اند. به خصوص روش تراوش تبخیری یکی از فرآیندهای موثر برای جداکردن مخلوط های مایع با نقطه جوش نزدیک به هم و مخلوط های دارای آزئوتروپ مر باشد. تاکنون مطالعات آزمایشگاهی بسیاری در زمینه ساخت و کاربرد غشاهای زئولیتی mfi (سیلیکالیت-1 و zsm-5) برای جداسازی ایزومرهای زایلن انجام شده و عوامل پارامترهای مختلفی اعم از پارامترهای ساختاری و فرآیندی مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق پس از سنتز موفقیت آمیز غشاء زئولیتی سلیکالیت-1 حاوی قالب آلی عواملی نظیر عامل اتصال دهنده hpc، تعداد دفعات سنتز و دمای سنتز مورد بررسی قرار گرفت و سپس فرآیند تراوش تبخیری در ماهای عملیاتی مختلف (50. 30 c و 70) برای جداسازی پارازایلن از مخلوط ایزومرهای زایلن انجام شد . بهترین نتیجه بدست آمده، مربوط به غشاء دو لایه، حاوی قالب آلی و عامل اتصال دهنده، سنتز شده بمدت 48 ساعت در مای 180 c بود. ضریب جداسازی پارازایلن از اورتوزایلن در دمای عملیاتی 70 c ، برابر با 4/2 و فلاکس عبوری در حدود 0/41 kg/m2 hr بدست آمد. همچنین اثر جانشینی فلزات v و ti در ساختار mfi غشاء سیلیکالیت و بعبارتی سنتز غشاهای ts-1 و vs-1 با نسبت فلز si/ بترتیب برابر با 33 و 54 در دستور کار قرار گرفت. با افزایش مقدار فلز در ساختار غشا (200 فلز si/)، رشد کریستال ها محدود شده و لایه یکنواخت زئولیتی بسختی تشکیل می شود. در مقابل خواص کاتالیستی غشاء افزایش می یابد به نظر می رسد با توجه به تغییر خواص جذب سطحی غشاء زئولیتی در اثر وارد شدن v به داخل ساختار mfi، انتخاب پذیری غشاء نسبت به ایزومرهای آلی زایلن اندکی بهبود می یابد که مطالعه و بررسی های بیشتر در این زمینه ضروری می باشد.
سمانه صرفی غفار متدین اول
چکیده ندارد.
جواد فصیحی رامندی مجتبی شمسی پور
چکیده ندارد.
عبدالله آزادی علیرضا خانچی
چکیده ندارد.
اکرم پورمتین علیرضا خانچی
چکیده ندارد.
مجتبی تتری علیرضا خانچی
چکیده ندارد.
علیرضا خانچی حسین واقف
مقاومت بالای حرارتی و تشعشعی مبادله کننده های معدنی و گزینش پذیری آنها کاربرد و اهمیت این ترکیبات را در صنایع مختلف بویژه در صنایع هسته ای روز به روز بیشتر می کند و نیاز به تحقیق در این حیطه عملی و کاربردی را روزافزون می نماید. کارها و تحقیقات مربوط به این رساله در دو مجموعه از ترکیبات معدنی یعنی سیلیکاتهای معدنی و پلی اکسومتالانها خلاصه می شود. در این جا سنتز و رفتار تبادلی یونی سیلیکاتهای سریم سه و چهار ظرفیتی مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته و آزمایشها نشان می دهد که این ترکیبات دارای رفتار تبادل یونی آمفوتریک می باشند و در محیط اسیدی نسبت به بعضی از گونه های آنیونی رفتار گزینش پذیری دارند. با اعمال شرایط مناسب امکان جداسازی بعضی از رادیونوکلیدها از یکدیگر کاملا میسر می شود. در بین پلی اکسومتالات ها نیز سنتز گونه هایی از استاتیک مولیبد و فسفات و سریک مولیبد و فسفات و استاتیک تنگستو سیلیکات انجام گرفته و رفتار تبادل یونی آنها مورد بررسی قرار گرفته است . اکثر گونه های مذکور آمورف می باشند ولی تعداد از آنها نیز دارای ساختار بلوری هستند با وجود این نمونه های مذکور گزینش پذیری زیادی نسبت به بعضی از رادیونوکلیدهای بسیار خطرناک 137cs و 90sr حتی در محیطهای حاوی املاح از خودشان نشان می دهد و به همین دلیل برای کاهش این نوع رادیونوکلیدها در پسماند رآکتور هسته ای با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته است . علاوه بر این در جذب رادیونوکلیدهای سری لانتانیدها که دارای نیمه عمر نسبتا بالا می باشند مبادله کننده ای مناسب محسوب می شوند. بررسی رفتار استانیک تنگستو سیلیکات نیز نشان می دهد که با تنظیم ph می توان گونه های سری si11w39 را براحتی سنتز نمود. این ترکیبات دارای قابلیتهای مورد توجهی اند. بعنوان مثال در جداسازی ba از sr و یا rb از .cs گونه های آمورف این ترکیبات توانایی جالب توجهی در جذب بسیاری از رادیونوکلیدهای خطرناک از یکدیگر حائز اهمیت است . در مجموع همه مبادله کننده های مذکور نسبت به حرارت مقاوم بوده و پایداری بالایی را دارا هستند.