چکیده فصل 1: اثرات اتمهای جایگزین شده با اتمهای کربن انتهایی، بر انرژی و پارامترهای ساختاری نانو لوله کربنی مطالعه شده است. یک قطعه ساختاری نانو لوله کربنی تک جداره ( 18 ،0 ) با فرم زیگزاگ ،(c72n36)n-cnt ،(c72p36)p-cnt با مشابههای جایگزین شده c108h و فرمول مولکولی 36 بررسی و مقایسه شده است. جایگزین کردن اتم am توسط روش 1 (c72n18b18) (b-,n-)cnt فسفر با کربن باعث تغییرات ساختاری، رسانایی و واکنش پذیری از طریق کاهش اختلاف انرژی نسبت لوله کربنی، و گرفتن آرایش حلقه مانند لوله کربنی در اثر بهم ریختن ترتیب اتمهای فسفر نسبت به و c72n کربن میشود. در حالیکه جایگزین کردن اتمهای نیتروژن و بور در ساختارهای 36 هیچگونه تغییری در ساختار نانو لوله وارد نمیکنند. بطور کلی این نانو لوله های کربنی c72n18b18 ساختار استوانهای، با آرایش مسطح با حلقههای اطراف خود در ساختار خوشه دارند، و بیشترین p-cnt, n-cnt, cnt خالص از خود نشان میدهند. ایزومرهای cnt اختلاف انرژی نسبت به c72n18b خصلت غیر قطبی از خود نشان میدهند در حالیکه نانو لوله کربنی 18 c با داشتن تقارن 2 خصلتهای متفاوتر از خود نشان میدهد. c دارای ممان دو قطبی قابل توجه و تقارن 1 (x=b, n, p, n= فصل 2: سیزده ساختار هتروفلورن انتخاب شده با فرمول عمومی ( 2,4,5,6,10 6-311+g* با مجموعه پایه های dft و mp توسط روشهای از اساس 2 (x)nc20-n 6 به منظور بررسی ساختار و دلایل پایداری آن مطالعه شده اند. نتایج بدست آمده از - 311+ +g** و محاسبات نشان میدهد که پایداری هتروفلورن ها به پارامترهای پیکربندی ساختار، چگونگی بستگی دارد. اختلاف p-p و n-n, b-b جایگزینی هترواتم ها، تعداد اتمهای هترو و تعداد پیوندهای ،n, b, p آرایش ساختاری و خصلت آروماتیسیته به نسبت هترو اتمهای ،homo-lumo انرژی محل جایگزینی و چگونگی اتصال اتمهای بور و نیتروژن در ساختار فلورنی بستگی دارد. بدلیل داشتن از لحاظ انرژی مطلوب c10n و 10 c10p فرکانس موهومی (ساختار ناپایدار)، ایزومرهای فلورنی 10 این ،b10c و کمبود الکترون در 10 n14c نیستند، همچنین بدلیل ساختار الکترونی مستقر در 16 ایزومرها به ترتیب غیر آروماتیک و آنتی آروماتیک هستند. در میان ساختارهای فلورنی مطالعه شده با اینکه b و bn ساختار قفس مانند فلورنی حفظ میکند در حالیکه فلورنهای n4c تنها فلورن 16 را حفظ میکنند اما تقارن ساختاری آن را تغییر میدهند. c ساختار 20 فصل 3: اثرات فلزات قلیایی تک و دو جایگزینی روی اختلاف انرژی یکتایی- سه تایی مولکولهای و از اساس با مولکول dft توسط روشهای محاسباتی hgex-gex دوظرفیتی ژرمیلنی با فرمول 2 مقایسه و بررسی شدند. محاسبات نشان میدهند که جایگزین های الکتروپوزیتیو با geh مرجع 2 حالات الکترونی سه ? و نزدیک کردن انرژی آن به سطح انرژی اوربیتال ? اوربیتال s کاهش خصلت تایی پایدار را برای گونههای مطالعه شده ترجیح می دهند. فصل 4: به منظور بهینه سازی نانو ذرات آلومینیم تهیه شده به روش قوس الکتریکی، شش محیط واکنش مختلف شامل اتیلن گلیکول، آب مقطر، نیتروژن مایع، نیتروژن گازی، روغن آفتاب گردان و آب شهر (بدون عامل پایدار کننده یا سورفکتانت) استفاده شده است. این محیط ها در جریان الکتریکی 50 و 100 و 150 آمپر بررسی شده اند. نتایج نشان میدهد که محیط واکنش اتیلن 91 ) با / گلیکول در جریان 50 آمپر بهترین شرایط برای تولید نانو ذرات آلومینیم با خلوص بالا (% 4 26 نانومتر را فراهم میآورد. صرفنظر از محیط / توزیع یکنواخت نانو ذرات و کوچکترین اندازه 6 نشان میدهد که افزایش اندازه نانو ذرات تولید شده sem واکنش استفاده شده تحلیل تصاویر متناسب با مقدار جریان الکتریکی استفاده شده است. براین اساس در محیط اتیلن گلیکول اندازه 75 نانومتر است. همچنین / 64 و 2 /9؛ 26/ ذرات در جریانهای 150 ،100 ،50 آمپر به ترتیب 6 صرفنظر از مقدار جریان الکتریکی، شکل نانو ذرات آلومینیم به محیط واکنش بستگی دارد، مقدار با درصد اتمی و درصد وزنی نانو ذرات آلومینیم xrd میانگین اندازه ذرات استخراج شده از روش همخوانی دارد. مقادیر قابل توجه نانو ذرات اکسید edx بدست آمده توسط روش طیف سنجی در طی فرایند سنتز نانو ذرات آلومینیم در محیط آب نیز تولید شده al(oh) و 3 g -al2o آلومینیم 3 فقط 7% کاهش وزنی در نانو ذرات آلومینیم نشان tga اند. در محیط اتیلن گلیکول، تکنیک میدهد. که بیانگر پایداری گرمایی بالای نانو ذرات آلومینیم تولید شده است.

چکیده: جیوه یکی از سمی ترین فلزات شناخته شده برای انسان است و در پایین ترین غلظت ها برای انسان خطرناک می باشد به علت اینکه باعث سمیت و تجمع زیستی در بدن می شود. در این تحقیق جاذب کامپوزیتی جدید اکسید آهن/ هیدروکسی آپاتیت سنتز شده و به منظور حذف یون های +hg2 در محلول های آبی استفاده شده است. خواص جاذب مغناطیسی توسط روش های sem و xrd شناسایی شده است. روش پیشنهاد شده آسان، ساده، ارزان، موثر و ایمن برای تصفیه ی آب های آلوده به جیوه می باشد. در این آزمایشات تأثیر پارامترهای مختلف در جذب مانند مقدار جاذب، ph محلول ، زمان تماس، غلظت اولیه یون های فلزی بررسی شده اند. داده های سینتیکی از مدل شبه مرتبه دوم تبعیت می کند و ایزوترم های جذب توسط مدل لانگمویر و فرندلیچ با ضریب همبستگی بالا بررسی شده اند. بررسی اثر دما بر میزان حذف جیوه و مطالعات ترمودینامیکی بیانگر این مطلب است که کارایی حذف جیوه با افزایش دما کاهش می یابد و مقدار منفی go? به دست آمده نشان می دهد که واکنش جذب سطحی یک واکنش خود به خودی است. مقدار مثبت so? نشان دهنده-ی افزایش بی نظمی در طول این فرایند بوده و ho? مثبت بدین معنی است که واکنش جذب روی جاذب mnhap گرماگیر است. این جاذب کامپوزیتی می تواند حدود 99% ازhg2+ را تحت شرایط مطلوب آزمایشگاهی حذف کند. حداکثر ظرفیت جذب سطحی mnhap برای hg2+، mg/g 2/492 به دست آمد. نتایج نشان داد که برجسته ترین مزیت جاذب mnhap سنتز شده، جداسازی آسان آن از محیط نسبت به جاذب های دیگر می باشد. کلید واژه ها: اکسید آهن/ هیدروکسی آپاتیت، جیوه، حذف، مطالعات سینتیکی و ترمودینامیکی.

شرایط بهینه برای حذف فسفات توسط نانوذرات آهن روی بستر کربن 5/7= ph، مدت زمان ماند min 40 و مقدار جاذب g/l 2/1 بدست آمد. اثر تغییرات غلظت اولیه فسفات نیز در محدوده 5 تا mg/l 40 بررسی شد. در ادامه اثر حضور برخی از نمک ها در محیط محلول نیز بررسی شد و جز در مورد سولفات سایر آنیونها اثر چندانی در حذف فسفات توسط نانوذرات نداشتند. بررسی رفتار سنتیکی نانوذرات آهن روی بستر کربن نشان می دهد که جذب فسفات از معادله سرعت شبه مرتبه دوم پیروی می کند. بررسی اثر دما بر روی حذف فسفات و مطالعات ترمودینامیکی بیانگر این مطلب است که کارایی حذف فسفات با توجه به مقادیر kd، با افزایش دما افزایش می یابد. مقادیر منفی g?? به دست آمده نشان می دهد جذب فسفات یک واکنش خود بخودی است و h? ? مثبت بیانگر این مطلب است که جذب ماهیت اندوترمیک دارد.