در مطالعه حاضر جهت پالایش آلاینده های معدنی و آلی سه نانوساختار جدید سنتز و بررسی شده است. جاذب نانوپروس کربنی عامل دار شده با اکسید روی (zn-ocmk-3) توسط اصلاح cmk-3 با اسید نیتریک و عامل دار کردن آن با zno تهیه شده است. شناسایی cmk-3، مزوپروس اکسید شده (ocmk-3)، و zn-ocmk-3 بوسیله روش های تجزیه ای جذب-واجذب نیتروژن، ft-ir، sem، و tem انجام گرفت. ایزوترم جذب سرب روی cmk-3، ocmk-3 و zn-ocmk-3 با مدل های لانگمویر و فروندلیچ برازش شده است. ضرایب همبستگی دلالت می کند که فرآیند جذب با مدل لانگمویر تناسب بیشتری دارد. ماکزیمم ظرفیت جذب مربوط به zn-ocmk-3 بوده و این میزان به مقدار zno قرار گرفته روی مزوپروس نزدیک می باشد که حاکی از تشکیل تک لایه zno روی ocmk-3 دارد. مطالعات سینتیکی نشان می دهند که جذب سرب از معادله شبه مرتبه دوم پیروی می کند. با استفاده از روش تاگوچی، یک رویکرد بهینه سازی سیستماتیک برای حذف سرب و جیوه توسط zn-ocmk-3 ارائه شده است. زمان تماس، غلظت اولیه، دز جاذب، دما و ph به عنوان فاکتورهای قابل کنترل در نظر گرفته شده اند. تحت شرایط بهینه راندمان حذف سرب 25/97 % و جیوه 99 % و مهمترین فاکتور در فرآیند جذب، غلظت اولیه بود (31 % سرب و 43 % جیوه). سنتز تک لایه های نانوسیکلودکسترین روی پایه های نانوپروس کربنی (mncns) طی مراحل سنتز نانوپروس های منظم کربنی (onc) با sba-16، اکسیداسیون نانوپروس (ox-onc) و پیوندزنی سیکلودکسترین روی onc نیز انجام شده است. mncns با استفاده از تکنیک های xrd، جذب-واجذب نیتروژن، sem، ft-ir، tga و dtg شناسایی شد. بعلاوه کاربرد mncns در حذف بنزوتیوفن، پارانیتروفنول، بتاهگزاکلروسیکلوهگزان، گاماهگزاکلروسیکلوهگزان، آلدرین، دیلدرین، ddt، ddd، و ddeبررسی شده است. نتایج نشان دادند که فرآیند جذب پارانیتروفنول با مدل فروندلیچ تناسب دارد. در فرآیند بهینه سازی حذف پارانیتروفنول با mncns، زمان تماس 180 دقیقه، غلظت اولیه mg/l 200، دمای ?c 20، دز g/l 9/0 و ph برابر 7 به عنوان شرایط بهینه تعیین شدند. بیشترین میزان جذب آفت کش ها مربوط به ddd (95 %) بود. ddt، ddd و dde تناسب ژئومتریک خوبی با حفره mncns دارند. همچنین cmk-3 با استفاده از طلا عامل دار شده است (au-ocmk-3). جذب دی بنزوتیوفن و کاربازول از محلول غیر آبی توسط au-ocmk-3 انجام گردید و پارامترهای غلظت اولیه، زمان تماس و دز جاذب بررسی شدند. نتایج نشان دادند که روند جذب به صورت au-ocmk-3 > cmk-3 می باشد. به طور کلی نانوساختارهای zn-ocmk-3، mncns، و au-ocmk-3 برای کاربرد های عملی در پالایش آلاینده ها مناسب هستند.

هدف این رساله بدست آوردن سیلیس خالص از گیاه جگن و همچنین سنتز ماده میان حفره mcm-41 با استفاده از سیلیس استخراج شده بوده است. میان حفره تولید شده پس از عامل دار شدن با گروه های عاملی aptms و tren جهت جذب یون های cd(ii) و cr(vi) از محلول های آبی در سیستم های ناپیوسته و پیوسته بکار رفت. در فرآیند تولید سیلیس با بهینه کردن دمای احتراق و استفاده از شستشو و رفلاکس اسیدی ناخالصی های فلزی حذف شدند و سیلیس بی شکل با درجه خلوص 98% تولید شد. ماده میان حفره بدست آمده با استفاده از آنالیزهای,ft-ir, bet, xrd sem ,tgaو tem تشریح گردید و نشان داد که ساختار شش وجهی ماده میان حفره mcm-41به خوبی تشکیل شده است و سایر آنالیزهای ساختاری نیز بیانگر موفقیت آمیز بودن فرآیند سنتز و عامل دار شدن ماده میان حفره تولیدی می باشد. در فرآیند جذب ناپیوسته پارامترهای غلظت یون های فلزی، دوز جاذب، زمان تماس، ph و دما مورد بررسی قرار گرفت. مدل لانگمیر به خوبی با نتایج بدست آمده برازش یافت و تصدیق کننده جذب تک لایه بر روی جاذب های میان-حفره بود. همچنین مطالعات سینتیک نشان داد که داده های تجربی برازش بهتری با مدل سینیتیکی شبه مرتبه دوم نسبت به مدل سینیتیکی شبه مرتبه اول داشتند. پارامترهای مربوط به مطالعه ترمودینامیک نیز نشان داد که فرآیند جذب کاملاً وابسته به دما بوده و با افزایش دما ظرفیت جذب افزایش یافت و همچنین نتایج نشان داد که طبیعت فرآیند جذب گرماگیر و خودبخودی است. برای جذب پیوسته هر دو جاذب nh2-mcm-41 و tren-mcm-41 مورد استفاده قرار گرفت و منحنی های رخنه با متغیرهای ارتفاع ستون جاذب، شدت جریان، و غلظت اولیه یون های فلزی مورد بررسی قرار گرفت. در این بخش داده های بدست آمده برازش خوبی را با مدل توماس و bdst نشان دادند. بیشترین میزان ظرفیت جذب با استفاده از جاذب tren-mcm-41 بدست آمد که برای یون های کادمیوم و کروم به ترتیب برابر با 64/314 و mg.l-1 326 می باشد. بعلاوه، مقادیر بهینه برای دوز جاذب و ph برای کادمیوم به ترتیب برابر با g.l-11 و 5 و برای کروم به ترتیب برابر با g.l-1 1 و 3 بدست آمد. جاذب های مورد استفاده در این مطالعه در سه چرخه متوالی جذب و واجذب بکار رفتند و نتایج نشان داد که کاهش ظرفیت پس از سه بار چندان چشم گیر نیست. میزان جذب یون های فلزی برای هر دو جاذب در سیستم ناپیوسته بیشتر از سیستم پیوسته بود. مواد میان حفره تولید شده در این مطالعه ظرفیت جذب بسیار بالایی را برای یون های کروم و کادمیوم نشان دادند. بعلاوه، قابلیت بازجذب این مواد نشان می دهد که می توانند در سیستم های تصفیه آب و پساب با کارایی بالا بکار روند.

در این پژوهش جاذب مزو متخلخل مغناطیسی اصلاح شده mda-magmcm-48 سنتز شد و با روش های پراش اشعه ایکس(xrd)، ایزوترم جذب و واجذب نیتروژن(bet)، میکروسکوپی الکترون روبشی(sem)، تجزیه ترموگراوی متری (tga)، طیف بینی زیر قرمز تبدیل فوریه (ft-ir) و میکروسکوپی الکترونی عبوری(tem) بررسی و شناسایی گردید. جذب یون های سرب(ii)، مس(ii)، کروم(vi) و کادمیم(ii) توسط جاذب مزو متخلخل مغناطیسی اصلاح شده mda-magmcm-48 بررسی شد. کلیه آزمایش ها در یک سیستم ناپیوسته و با محلول حاوی چهار یون فلزی انجام شد و اثر متغیر های غلظت اولیه محلول یون های فلزی ،ph، مقدار جاذب و زمان تماس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ph برابر 4 برای جذب بهینه است. داده های آزمایش از مدل لانگمیر تبعیت کردند. بیشینه ظرفیت جذب یون های سرب(ii)، مس(ii)، کروم(vi) و کادمیم(ii) به ترتیب برابر با 24ر127، 80ر125، 60ر115، 08ر114 میلی گرم بر گرم شد.داده های آزمایش با سینتیک شبه مرتبه دوم توافق بهتری داشتند. نتایج این مطالعه نشان داد که mda-magmcm-48 جاذبی با ظرفیت بالا برای یون های سرب(ii)، مس(ii)، کروم(vi) و کادمیم(ii)می باشد.

دراین تحقیق مزو متخلخل کربنیcmk-3، با استفاده ازقالب سیلیکاتیsba-15سنتز شد. سپس با استفاده از اسید سولفوریک وآمونیم پر سولفات اصلاح گردید.در ادامه مزومتخلخل کربنی اصلاح شده بالیگاند دی اتیل ایمینو دی استات عامل دار شد.این نانوساختار جدید که برای اولین بار تولید شده استida-ocmk-3نام گذاری شد. جاذب سنتز شده با روش های شناسایی معمول شامل روش های xrd، sem، ft-ir و روش جذب- واجذب نیتروژن مورد بررسی قرار گرفت. جاذب سنتز شده به عنوان بستر و جاذب در روش استخراج با فاز جامد و برای استخراجسرب، کادمیم و مس از محیط های آبی مورد استفاده قرار گرفت. پارامتر های موثر بر فرایند جذب و واجذب از قبیل سرعت عبور نمونه از جاذب، ph محلول، مقدار جاذب ، حجم حلال شوینده، سرعت عبور حلال شوینده و حجم محلول اولیه مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که فاکتور پیش تغلیظ تئوری حدود 200 می باشد. در این روش انحراف استاندارد نسبی برای سرب، کادمیم و مس به ترتیب 15ر1، 76ر0 و 41ر0 بدست آورده شد. بررسی کارایی مجدد جاذب های استفاده شده در جذب – واجذب سرب ، کادمیم و مس روی جاذب ida-ocmk-3 در طی دو چرخه به ترتیب بیش از 95 و 92 درصد برای جذب و واجذب بدست آمد. به منظور بررسی ظرفیت جذب جاذب، مدل های جذبی لانگمویر و فروندلیچ همچنین مطالعات سینتیکی فرایند جذب در سیستم ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که داده های تجربی با مدل جذبی لانگمویر و مدل سنتیکی شبه درجه دوم مطابقت دارد.در ادامه o-cmk-3با 2- آمینو-5-مرکاپتو-4،3،1-تیو دی آزول(amt)عامل دار شد وamt-ocmk-3نامیده شد. جاذب سنتز شده با روش های شناسایی معمول نامبرده شده در بالا مورد بررسی قرار گرفت و به عنوان بستر و جاذب در روش استخراج با فاز جامد و برای استخراج آرسنیک از محیط های آبی مورد استفاده قرار گرفت. پارامتر های موثر بر فرایند جذب و واجذب از قبیل سرعت عبور نمونه از جاذب،ph محلول، مقدار جاذب ، حجم حلال شوینده، سرعت عبور حلال شوینده و حجم محلول اولیه مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که فاکتور پیش تغلیظ تئوری حدود 250و انحراف استاندارد نسبی 06ر2 می باشد. همچنین بعد از سه چرخه کارایی جاذب برای جذب و واجذب به ترتیب بیش از 95 و 88 درصد بود.در ادامه به منظور بررسی ظرفیت جذب جاذب، مدل های جذبی لانگمویر و فروندلیچ و مطالعات سینتیکی فرایند جذب در سیستم ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که داده های تجربی با مدل جذبی لانگمویر و مدل سنتیکی شبه درجه دوم مطابقت دارد.

از زمان سنتز مواد مزوپروس با استفاده از روش قالب گیری با سورفکتانت های دراز زنجیر در سال 1992، مطالعات و تحقیقات فراوانی در زمینه سنتز، شناسایی و کاربردهای این مواد صورت گرفته است. ویژگی های منحصر به فرد مواد مزوپروس سیلیکاتی از قبیل مساحت سطح بسیار بالا (حدود /g 1300)، اندازه بزرگ حفرات (50-2 نانومتر)، توزیع باریک اندازه حفرات، پایداری حرارتی بالا و امکان به کارگیری آنها در محدوده وسیعی از کاربردهای کاتالیزوری، جداسازی، فوتوکاتالیز، سنسورها، جذب سطحی و غیره باعث متمرکز شدن مطالعات محققان و دانشمندان فراوانی بر این دسته از مواد نانوپروس شده است. به کارگیری مواد مزوپروس به عنوان جاذب، یکی از مهمترین و مفیدترین کاربردهای این مواد به شمار می رود به طوریکه سالانه مقالات و گزارشات فراوانی در این زمینه در مجلات معتبر بین المللی انتشار می یابد. اصلاح مواد مزوپروس با الحاق گروه های عاملی آلی، معمول ترین روش برای سنتز جاذب های مزوپروس به شمار می رود. در این پایان نامه سعی شده است تا راهکارهای عملی و موثر در سنتز و به کارگیری دسته جدیدی از جاذب های مزوپروس کارا، بدون استفاده از گروه های آلی، به منظور حذف ترکیبات سمی آلی و معدنی موجود در پساب های صنعتی ارایه گردد. در این پایان نامه برای اولین بار از ماده مزوپروس as-synthesized mcm-41 برای سطحی یون کروم cr(vi)، مولکول فورفورال و مولک.ل بزرگ کاپرفتالوسیانین استفاده و ظرفیت جذبی برابر mmol/g 43ر2 برای یون کروم (vi)، mmol/g 87ر1 برای ترکیب آلی فورفورال و mg/g 5ر285 برای مولکول بزرگ آلی-فلزی کاپرفتالوسیانین به دست آمد. همچنین در این پایان نامه برای اولین بار از ترکیب mcm-41 الحاق شده با فلز منگنز به عنوان جاذب کارا و انتخابی کاتیون سمی کادمیوم استفاده شد. ظرفیت جذب به دست آمده برای کادمیوم برابرmmol/g 21ر0 بود. این جاذب ها (as-mcm-41 و mn-mcm-41) برتری هایی از قبیل: ظرفیت جذب بسیار بالا، روش سنتز ساده، قابلیت جذب آنالیت های مختلف آلی و معدنی، زمان تعادل بسیار پایین، انحراف استاندارد نسبی پایین و پایداری حرارتی و شیمیایی بالا را در مقایسه با انواع دیگر جاذب ها نشان می دهند.

در مطالعه پیش رو، سنتز ترکیبات نانوپروس zn-ox-omc، zn-ox-cmk-5 و zn-ox-cmk-3 با استفاده از سورفکتانت پلارونیک (p123) و پلارونیک (f127) به عنوان قالب برای جهت دهی استفاده شد. پیش ماده معدنی تترا اتیل ارتو سیلیکات (teos) به منظور تشکیل ماده نانو ساختار تحت شرایط هیدروترمال صورت گرفت. سپس ترکیب omc با استفاده از al-sba-16 به عنوان قالب و فورفوریل الکل به عنوان پیش ماده کربنی سنتز گردید. ترکیبات سنتز شده در زمان تعادل پایین، قابلیت بسیار بالایی برای جذب دی بنزو تیوفن در محیط آبی از خود نشان دادند. ظرفیت جذب برای جاذب ها‍‍‍ ی zn-ox-omc، zn-ox-cmk-5 و zn-ox-cmk-3 به ترتیب برابر با mg(s)/g 56 ر29، 32 ر21 و 86 ر11 بدست آمد. zn-ox-omc ظرفیت جذب بزرگ تری نسبت به zn-ox-cmk-5 نشان می دهد که این به خاطر سطح تماس بالا و حجم بزرگ تر حفرات است. ترتیب جذب در آنها به صورت : omc > cmk-5 > cmk-3 بدست آمد. با بررسی اثر پارامترهای مختلف این نتیجه حاصل شد که با عامل دار کردن جاذب مقادیر جذب افزایش یافته و تغییرات دمایی اثر چندانی بر میزان جذب دی بنزو تیوفن بر روی این جاذب ها ندارد. همچنین بررسی داده های جذبی دی بنزو تیوفن تطابق مطلوبی با ایزوترم فروندلیچ نشان دادند

در این پایانامه ترکیبات sba-16 sba-15 mof-199 ,mof-5, سنتز شدند و با ترکیبات آلی مختلفی نظیر کالیکس[4] آرن ,تترا اتیلن تترا آمین و آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان اصلاح گردید. جاذب های سنتز شده با روش های شناسایی معمول مانند تکنیک جذب-واجذب نیتروژن (bet) ، پراش اشعه ایکس((xrd، اسپکتروسکوپی زیر قرمز تبدیل فوریه (ft-ir)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، بررسی و سنتز ترکیبات مورد نظر تایید گردید. میزان جذب سطحی کربن دی اکسید بر روی جاذب های سنتز شده بوسیله روش حجم سنجی اندازه گیری شد. گروه های نیتروژن با دارا بودن خصلت بازی،با گاز کربن دی اکسید که دارای خاصیت اسیدی می باشد برهم کنش داده و منجر به افزایش ظرفیت جذب می گردد. ظرفیت جذب دی اکسید کربن ترکیبات سنتز شده در گستره 92ر3-2ر1 میلی مول دی اکسید کربن بر هر گرم جاذب در فشار 11 بار می-باشد، جاذب teta-cu-btc بالاترین ظرفیت جذب برابر با 92ر3 میلی مول دی اکسید کربن بر هر گرم جاذب در فشار 11 بار را نشان داده است.

در این پژوهش از تکنولوژی غشاء که اخیراً مورد توجه محققان قرار گرفته، استفاده شد و تراوایی گازهای خالص کربن دی اکسید و متان و همینطور گزینش پذیری کربن دی اکسید نسبت به متان بوسیله واحد غشایی جداسازی گاز مورد بررسی قرار گرفت. در مطالعه پیش رو ابتدا نانوکریستال های زئولیت y سنتز شد و سپس زئولیت سنتز شده توسط روش های معمول شناسایی مانند جذب-واجذب نیتروژن (bet)، پراش پرتو ایکس (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد بررسی قرار گرفت و سنتز ترکیب مورد نظر تأیید شد. در بخش بعدی این پروژه پلی اتر سولفون با درصد پلیمر 6، برای ساخت غشای پلیمری به کار گرفته شد. برای بهبود خواص نفوذ پذیری وگزینش پذیری گاز در این غشاء، از افزاینده های مختلف مانند شبکه آلی-فلزی mil-53cr، زئولیت x، زئولیت y، و زئولیت t استفاده گردید. غشاهای ترکیب آمیخته ای از انواع مختلف از این افزودنی ها با درصد های مختلف، به روش قالب گیری از محلول ساخته شد و تأثیر حضور انواع و درصدهای مختلف این افزودنی ها روی عملکرد غشاها مورد ارزیابی قرار گرفت. طبق نتایج، برای غشای ترکیب آمیخته ساخته شده با 5ر2 درصد از افزودنی شبکه آلی-فلزی mil-53cr، بالاترین گزینش پذیری با مقدار برابر 62ر35 بدست آمد. علاوه بر این به منظور بهبود اتصال نانوکریستال های زئولیت استفاده شده به زنجیره های پلیمری و برای بهبود گزینش پذیری در این مواد، این کریستال ها توسط گروه 3-آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان عامل دار شده و سپس غشاهای ترکیب آمیخته مختلف از این زئولیت ها تهیه شد. در میان این کریستال های زئولیتی، برای غشاهای ترکیب آمیخته ساخته شده با 5ر2 درصد از افزودنی زئولیت y، بالاترین گزینش پذیری با مقدار برابر 16ر33 بدست آمد. سپس غشاهای تهیه شده به وسیله روش های شناسایی، مورد ارزیابی قرار گرفتند. درنهایت از این غشاها جهت بررسی گزینش پذیری گاز کربن دی اکسید نسبت به متان و جداسازی آن ها استفاده شد

در این تحقیق به بررسی شرایط و ویژگی¬های غشاهای زئولیتی به منظور جداسازی گازها با توجه ویژه به گاز هیدروژن پرداخته شد. به این منظور کریستال¬های زئولیت آنالشیم با روش هیدروترمال سنتز شد، این پودر ana-001 نامیده شد. نسبت¬های مولی مختلف اجزای محلول ژل سنتز و اثر حضور قالب بررسی شد. یک نسبت مولی جدید برای سنتز پودر آنالشیم به کار برده شد که این زئولیت mor نامیده شد. پودرهای سنتز شده با روش¬های شناسایی معمول شامل روش-های xrd، sem برای نمونه ana-001 مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که کریستال¬ها، آنالشیم خالص بوده و دارای مورفولوژی ارتورهمبیک هستند. غشای زئولیتی آنالشیم بر روی بستری از پایه آلفا آلومینا با روش تبلور به کمک بذر نشانی تهیه شد. در این سنتزها از پودرهای سنتزی ana-001 و mor به صورت محلول کلوئیدی 2% به عنوان بذر برای ساخت غشاء استفاده شد. شرایط مختلف سنتز غشاء مانند زمان واکنش و دفعات لایه نشانی در ساخت غشاها اعمال شد. روش¬های معمول شناسایی غشاهای زئولیتی شامل روش های xrd، sem و edax برای شناسایی غشاها به کار برده شد. لایه بسیار خوبی از کریستال¬های آنالشیم در تمام غشاها روی سطح مشاهده شد. با استفاده از سیستم جریان سنج حبابی برای تست جداسازی گازهای h2, n2, co2 و ch4 استفاده شد. با استفاده از این روش اندازه¬گیری میزان جریان عبوری غشاها به صورت گاز خالص برای هر تک گاز صورت گرفت. سپس با استفاده از معادلات مربوطه مقدار نفوذپذیری هر غشاء برای هر تک گاز و گزینش پذیری ایده¬آل برای گاز هیدروژن نسبت به گازهای دیگر محاسبه شد. اثر کاتیون موجود در ساختار زئولیت روی جداسازی گازی با استفاده از روش تبادل یونی بررسی شد. برای این منظور یون های ni2+ و cu2+ در واکنش جانشینی با یون na2+ قرار گرفته¬اند، تأثیرات این تبادل یون بر روی جداسازی و میزان جانشینی یون¬ها در زئولیت بررسی شد. در این نوع غشاها با جانشینی کاتیون¬ها اثرات خوبی روی جداسازی گاز مشاهده شد و افزایش نسبی گزینش¬پذیری ایده¬آل به خصوص در جداسازی هیدروژن از دی اکسیدکربن در این غشاها مشهود است. نفوذ پذیری سایر گازها نسبت به خواص و جهت گیری لایه زئولیتی غشاء قابل توجیه است. برای مثال با افزایش زمان سنتز لایه زئولیتی غشاء ضخیم¬تر و فاکتور جداسازی بهتری مشاهده شده است.

امروزه با پیشرفت¬های روز¬افزون صنعت و بالا رفتن کیفیت و سطح زندگی بشر در صنایع گوناگون شیمیائی و داروسازی و پزشکی و ... وجود رطوبت و تعیین مقدار آن به یکی از فاکتورهای مهم مبدل شده است. گاه تعیین دقیق مقدار رطوبت هر چند در مقادیر بسیار اندک در مواد اولیه و محصولات تاثیر مهمی در کیفیت و بهره¬وری فرآیندها دارد. همچنین این سنجش در صنایع نفت، پتروشیمی و بخصوص در لوله¬های انتقال گاز تعیین میزان رطوبت از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است. با توجه به اینکه مواد مزوپروس دارای سطح بسیار بالایی هستند می توانند تا حد بسیار زیادی در این زمینه کاربرد داشته باشند. اصلاح سطح این ترکیبات امکان بهینه¬سازی زمان پاسخ¬دهی، زمان مرده، ناحیه خطی و حد تشخیص را فراهم می¬نماید. مزوپروس¬های سیلیکاتی مثل mcm-48 ، سیستم تخلخل و قطر منافذ مرتب و هم¬شکلی دارند، که کاربردهای بسیار زیادی در ساخت سنسورهای گوناگون در سال¬های اخیر پیدا کرده¬اند. سنسورهای رطوبت بر اساس k ، li و mg دوپ شده با مزوپروس(مزومتخلخل) سیلیکاتی mcm-48 تهیه گردید و بوسیله¬ی xrd ، ftir، sem، temو bet مورد شناسایی قرار گرفتند. نتایج تست سنسورهای رطوبت نشان داد که عناصر دوپ شده، خواص و ویژگی¬های سنسور رطوبت را بهبود می¬بخشند. درصد وزنی بهینه¬ی مواد دوپ شده یک نمودار خطی خیلی خوب با پاسخ رضایت¬بخش و سریع به رطوبت محیط در همه گستره-ی رطوبت نشان می¬دهد. بررسی ویژگی¬های حساسیت رطوبت k ، li و mg دوپ شده با مزوپروس سیلیکاتیmcm-48 نشان می¬دهد که این مواد برای کاربرد گسترده در سنسور رطوبت، چشم¬انداز روشنی دارد.

یکی از مهم¬ترین روش¬هایی که اخیراً برای جداسازی گازها مورد استفاده قرار می ¬گیرد جذب سطحی است. مهم¬ترین مسئله در این فرآیند، انتخاب جاذب مناسبی است که دارای بالاترین میزان انتخاب¬پذیری باشد. هدف از این تحقیق سنتز جاذب مناسب برای خالص¬سازی گاز طبیعی از co2 است، علاوه بر ظرفیت جذب مناسب دارای انتخاب¬پذیری بالا نیز برای این گاز باشد. در این راستا تحقیق حاضر در سه بخش متفاوت انجام شد. در مرحله اول عوامل موثر بر سنتز زئولیت nax مورد مطالعه قرار گرفت و سپس اندازه ذرات پودر زئولیت به¬دست آمده از مقیاس میکرو به نانو کاهش داده شد. در نهایت به بررسی عملکرد پودرهای زئولیت تولید شده در جذب سطحی برای جداسازی دی اکسید کربن از متان پرداخته شد. در مرحله اول به¬منظور بررسی عوامل موثر مانند دما و زمان بلورینگی، قلیاییت و نسبت sio2/al2o3؛ تعداد نه نمونه بر اساس روش طراحی آزمایش تاگوچی آماده شد. مشاهده شد دمای واکنش بلورینگی و میزان قلیاییت مخلوط پیش ¬واکنش اثر گذارترین پارامتر ها در دست ¬یابی به زئولیت nax با حداکثر میزان بلورینگی و خلوص فاز می ¬باشند. سپس نمونه دارای بیشترین میزان خلوص فاز و بلورینگی به¬منظور کاهش اندازه ذرات از مقیاس میکرو به نانو نانو انتخاب و تحت فرآیند خردایش مکانیکی توسط سیستم آسیاب¬گلوله ای قرار گرفت. به¬منظور جبران بلورینگی از دست¬ رفته به علّت آسیاب شدن مکانیکی نمونه تحت فرآیند بلورینگی مجدد قرار گرفت. برای ارزیابی و شناسایی نمونه ¬ها از روش هایی مانند پراش اشعه ایکس، تحلیل عنصری به¬روش فلورسانس پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و نیز جذب-واجذب نیتروژن استفاده شد. در انتها هر دو نمونه دارای ذرات با مقیاس میکرو و نانو در فرآیند جداسازی دی¬اکسید¬کربن از متان مورد بررسی قرار گرفتند و نتایج حاصل با یکدیگر مقایسه گردید. آزمایش¬های جذب در دماهای 288، 298 و308 درجه کلوین و هفت فشار مختلف در محدوده 1 تا 20 بار انجام گرفت. بررسی ضریب گزینش پذیری هر دو جاذب نشان می دهد که در فشار های پایین (فشار محیط)، ضریب جداسازی بیشتری برای دی اکسید کربن نسبت به متان حاصل شده است. لازم به-ذکر است نمونه پودری دارای ذرات با ابعاد نانو، به¬دلیل افزایش مساحت سطح ویژه عملکرد بهتری در جذب از خود نشان می دهد. با توجه به ضریب گزینش پذیری معادل97/11 در دمای 288 کلوین و فشار 1بار می¬توان نتیجه گرفت که نانو زئولیت به¬دست آمده برای جداسازی مخلوط¬های co2/ch4 بسیار مناسب است.

گاز طبیعی منبع مهم انرژی اولیه، تحت شرایط تولید طبیعی اشباع از بخار آب می باشد. انتقال گازهای غنی، به علت اشباع بودن آن با بخار آب با خطر بروز مشکلات زیادی همراه است. استفاده از جاذب هایی با ساختار آلومینوسیلیکاتی از جمله غربال مولکول زئولیت ایکس با داشتن تخلخل و مساحت بالا، پایداری گرمایی و ظرفیت جذب آب بالا بدلیل سطح قطبی بالای جاذب، برای این منظور به کار گرفته شده اند. در مطالعه پیش رو ابتدا میکرو زئولیت های ایکس با استفاده از سیلیکافیومد، سیلیکا کلوئیدی و آب شیشه سنتز شد، که در میان منابع سیلیس، سیلیکای فیومد دارای بالاترین میزان بلورینگی نسبی در میان دیگر منابع بود. در مرحله بعد نانوزئولیت ایکس با تغییر شرایط سنتزی دما و زمان میکرو زئولیت و استفاده از منبع سیلیکای فیومد سنتز شد و سپس پارامترهای عملیاتی که بر مورفولوژی جاذب و خصوصیات ساختاری آن اثر دارد، بررسی شد، نتایج آزمایشگاهی نشان داد که در دمای 60 درجه سلسیوس و زمان 48 ساعت بهترین نمونه نانو کریستال های زئولیت ایکس سنتز می شود. ترکیبات سنتز شده با روش های شناسایی مانند تکنیک جذب-واجذب نیتروژن، پراش اشعه ایکس (xrd)، اسپکتروسکوپی زیر قرمز تبدیل فوریه (ft-ir) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) بررسی و سنتز ترکیبات موردنظر تایید گردید. علاوه براین، ظرفیت جذب بهترین نمونه های جاذب سنتزشده (3z-f,n-)، از طریق اندازه گیری میزان جذب رطوبت در دماهای 303، 313 و 323 درجه کلوین در گستره فشار 20-1 بار، اندازه گیری شد. داده های آزمایشگاهی از ایزوترم لانگ مویر-فرندلیچ پیروی می کنند. همچنین نتایج نشان داد که کاهش اندازه ذره از میکرو متر به نانو متر، باعث افزایش میزان جذب بخار آب حدود 25 درصد (از 72/11 به 7/14 میلی مول بر گرم) در دمای 303 درجه کلوین و فشار 20 بار می گردد.

در مطالعه پیش رو، ترکیبات نانوپروس la-mcm-48, fe-mcm-48, mcm-48 با استفاده از سورفکتانت کاتیونی ستیل تری متیل آمونیوم برماید (ctab) به عنوان قالب برای جهت دهی پیش ماده معدنی تترا اتیل ارتو سیلیکات (teos) به منظور تشکیل ماده نانو ساختار تحت شذایط هیدروترمال صورت گرفت. ترکیب mcm-48 حاوی سورفکتانت در زمان تعادل پایین، قابلیت بسیار بالایی برای جذب ترکیبات سمی دی کرومات، فوفورال، کاپرفتالوسیانین از محیط آبی نشان داد. علاوه بر ظرفیت جذب بالا و زمان تعادل پایین،؛ تکرار پذیری خوبی برای جذب ترکیبات فوق روی جاذب mcm-48 حاوی سورفکتانت بدست آمد. بررسی داده های جذب ترکیبات سمی ذکر شده نشان داد که فرآیند جذب به نحو خوبی با ایزوترم لانگمیر تطابق داد. ترکیبات la-mcm-48 و fe-mcm48 با افزایش پیش ماده های فلزی la3+ و fe3+ به مقدار مناسب؛ به مخلوط سنتزی mcm-48 ؛ تحت شرایط هیدروترمال سنتز شدند. بررسی جذب کاتیون های سنگین (cd2+, cd2+, ni2+, co2+ و hg2+) از محیط آبی روی جاذب های فوق نشان داد که میزان جذب کاتیون ها روی جاذب های la-mcm-48 و fe-mcm-48 بیشتر از جاذب mcm-48 می باشد.

در این پایان نامه ابتدا به توضیح و تشریح نظری درباره مواردی از قبیل لزوم اندازه گیری رطوبت در صنایع مختلف بویژه صنعت گاز و روشهای اندازه گیری رطوبت و نقش مواد نانو متخلخل در آن و کاربرد نانو متخلخل tio2 در این زمینه، خواص فیزیکی و شیمیایی موثر در سنتز و شناسایی، تعیین خصوصیات و بکار گیری این نوع نانو متخلخل جهت اندازه گیری رطوبت پرداخته شده است. در بخش تجربی و آزمایشگاهی نیز پس از سنتز متخلخل tio2 و شناسایی و تعیین خصوصیات نمونه های سنتز شده با روشهای xrd,sem , bet به تفسیر داده های مربوطه و تشریح نتایج آنها پرداخته شد. آنگاه دستگاهی جهت تعیین مشخصات الکتریکی نانو متخلخل tio2 در هنگام قرار گرفتن در جریانات گازی و جذب رطوبت در مقدارهای متفاوت تهیه و نصب گردید. نتایج بدست آمده از تجزیه کمی بخار آب در محیطهای با رطوبت نسبی متفاوت توسط نمونه های حسگر ثبت شد و مورد بررسی و تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت بدین تربیت تجربیات جدید و مفیدی جهت بهبود در روشهای ساخت و پاسخ دهی این نوع حسگرها کسب گردید.در پایان نیز به ارائه پیشنهاداتی در جهت ادامه جستجو، تکمیل، پیشرفت و توسعه فن آوری های پروژه های تحقیقاتی مرتبط با این موضوع پرداخته شد.

در مطالعه پیش رو، سنتز ترکیبات نانوپروسsba-15 وal-sba-15 با استفاده از سورفکتانت پلی اتیلن اکسید- پلی پروپیلن اکسید- پلی اتیلن اکسید(p123) به عنوان قالب برای جهت دهی پیش ماده معدنی تترا اتیل ارتو سیلیکات(teos) به منظور تشکیل ماده نانو ساختار تحت شرایط هیدروترمال صورت گرفته است .سپس ترکیب cmk-3 را با استفاده ازal-sba-15 به عنوان قالب و ساکارز به عنوان پیش ماده کربنی سنتز شد. ترکیب cmk-3 با استفاده ازسورفکتانت کاتیونی ستیل تری متیل آمونیوم برماید (ctab) به عنوان عامل کاتیونی عامل گذاری شد. ترکیبات سنتز شده را برای جذب دی بنزو تیوفن از محیط های نفتی شبیه سازی شده به کار بردیم که بهترین میزان جذب و زمان تعادل را نسبت به جاذبهایی که تا کنون استفاده شده بود داشتیم و نتایج نشان دادند ترتیب جذب دی بنزو تیوفن بر روی جاذبها به صورتcmk-3> al-sba-15> sba-15 است. در قسمت دیگر از این پروژه با استفاده ازsba-15 ،cmk-3 و ctab/cmk-3 ویتامین ث را برای اولین بار با استفاده از جاذب از محلول آبی جدا کردیم و مشاهده شد که ctab/cmk-3دارای جذب بالاتر و زمان تعادل کوتاهتر است. اثر پارامترهای مختلف از قبیل غلظت، میزان جاذب، دما، ph و زمان به هم زدن را بروی فرایند جذب بررسی کردیم و شرایط بهینه برای داشتن بیشترین میزان جذب و کمترین زمان تعادل را به دست آوردیم. همچنین بررسی داده¬های جذب دی بنزو تیوفن و ویتامین ث برروی جاذبها نشان داد که در هر دو فرایند جذب به نحو خوبی با ایزوترم لانگمویر تطابق دارد و سینتیک جذب این فرایندها از نوع شبه درجه دوم است .

در مطالعه پیش رو، سنتز ترکیب نانوپروس mcm-41با استفاده از سورفکتانت کاتیونی ستیل تری متیل آمونیوم برماید ctab)) به عنوان قالب برای جهت دهی به پیش ماده معدنی تترا اتیل ارتو سیلیکات (teos) به منظور تشکیل ماده نانو ساختار، تحت شرایط هیدروترمال صورت گرفت. ترکیب حاصل با گروه عاملی پروپیل آمین با روش post-synthesisعامل دار شد و جاذب نانو پروس aps-mcm-41بدست آمد. جاذب مذکور به همراه mcm-41حاوی سورفکتانت (ctab-mcm-41) با روش های شناسایی معمول مانند تکنیک جذب- واجذب نیتروژن، پراش اشعه ایکس(xrd) ، و اسپکتروسکوپی زیر قرمز تبدیل فوریه (ft-ir) بررسی شده و به عنوان جاذبی جدید برای حذف فنول و کلروفنول ها از محیط های آبی مورد استفاده قرار گرفتند. با استفاده از نتایج بدست آمده مشخص شد که جاذب aps-mcm-41 کارایی بسیار بالایی در جذب ترکیبات مذکور دارد و روند جذب ترکیبات مذکور به ترتیب با افزایش خاصیت اسیدی ترکیبات افزایش می یابد این پدیده با برهمکنش اسید- باز بین ترکیبات و جاذب توجیه می شود. همچنین مشخص شد که جاذب mcm-41حاوی سورفکتانت نیز جذب بسیار کارآمدتری در مقایسه با گونه فاقد سورفکتانت دارد. پارامتر های موثر بر فرایند جذب از قبیل زمان تعادل، غلظت اولیه محلول،ph ، مقدار جاذب، اثر یون های اضافی در محلول، و اثر حلال های آلی مورد مطالعه قرار گرفتند و نتایج حاصل گزارش شد. به منظور تصحیح نتایج حاصل از فرایند جذب، مدل های جذبی لانگمور و فروندلیچ مورد استفاده قرار گرفتند و مشخص شد که جذب بر روی جاذب aps-mcm-41از مدل جذبی فروندلیچ و بر روی سایر جاذب ها از مدل جذبی لانگمور پیروی می کند . نتایج حاصل از این ارزیابی با جاذب های صنعتی و تجاری موجود که برای جذب فنول و کلرو فنول ها بکار رفته اند، مورد مقایسه قرار گرفت. همچنین مطالعات سینتیکی فرایند جذب نیز انجام شد و اطلاعات سینتیکی بدست آمده مورد ارزیابی مدل های سینتیکی متفاوت قرار گرفت و مشخص شد که فرایند جذب فنول و کلروفنول ها از مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم پیروی می کند.

یکی از مشکلاتی که امروزه صنعت نفت برای ارتقا کیفیت محصولاتش با آن روبروست حذف ترکیبات گوگرددار از نفت و محصولات نفتی است . به علاوه جداسازی آلاینده های آب نیز از دیر باز مورد توجه بشر و دوستداران محیط زیست بوده است. بنابراین در مطالعه پیش رو، سنتز ترکیبات نانوپروس sba-3/cu(i) و sba-3 با استفاده از سورفکتانت کاتیونی ستیل تری متیل آمونیوم برماید ctab)) به عنوان قالب برای جهت دهی پیش ماده معدنی تترا اتیل ارتو سیلیکات (teos) به منظور تشکیل ماده نانو ساختار جهت حذف ترکیبات گوگرددار از نفت و آلاینده ها از آب مورد بررسی قرار گرفت. ترکیب sba-3/cu(i) با افزایش پیش ماده¬های فلزی کلرید مس به مقدار مناسب؛ به مخلوط سنتزی sba-3؛ برای حذف ترکیبات گوگرددار سنتز شد.آزمایشات صورت گرفته نشان می دهد که افزایش مقدار جاذب و غلظت اولیه افزایش جذب ترکیبات گوگرددار را به دنبال دارد. بررسی داده های جذب ترکیبات گوگرددار نیز نشان داد که فرایند جذب با ایزوترم جذبی لانگمور تطابق داشته و سینتیک واکنش جذب از شبه مرتبه دوم پیروی می کند. ترکیب sba-3 حاوی سورفکتانت در زمان تعادل کم ، قابلیت بسیار بالایی برای جذب رنگدانه های آنیونی از محیط آبی نشان داد. علاوه بر ظرفیت جذب بالا و زمان تعادل کم ، تکرار پذیری خوبی برای جذب ترکیبات فوق روی جاذب sba-3 حاوی سورفکتانت بدست آمد. ترکیب sba-3 به خاطر داشتن گروه ها ی سیلانول دارای چگالی بار منفی است و گزینش پذیری بالایی در جذب رنگدانه های کاتیونی از خود نشان داد. از آزمایشات انجام گرفته ظرفیت جذب بالا ، زمان تعادل پایین و تطابق با ایزوترم جذبی لانگمور حاصل شد.

رقابتهای اقتصادی و نگرانیهای زیست محیطی سبب شده است تا محققان در زمینه پوششها به دنبال جستجوی روشهای جدید شیمیایی و رهیافتهایی بمنظور کارآیی پوششهای آلی باشند. پوششهای آلی با ایجاد ظاهری زیبا در برابر رخدادهای تخریبی که به عنوان خوردگی سطح شناخته میشوند، محافظت میکنند. پوششها میتوانندموادی با خصوصیات مطلوب شامل رنگ و براقیت باشند، اما اهمیت عمده آنها در حفاظت سطوح در برابر تاثیرات زیست محیطی شامل رطوبت، تابش نور خورشید، تخریب بیولوژیکی و یا آسیبهای مکانیکی و شیمیایی میباشد. این پوششها بر این اساس دارای کاربردهای زیادی میباشند. رزین a5073 و هاردنر 4609xd که متعلق به شرکت hantsman rencast آلمان میباشد در صنایع کشور ما دارای کاربردهای زیادی میباشد. در این تحقیق ابتدا اجزای تشکیل دهنده رزین و هاردنر مورد نظر با استفاده از روشهای فیزیکی و دستگاههای تجزیهای از قبیل طیف سنجی ir،nmr ، کروماتوگرافی ژل نفوذی (gpc)، دستگاه gc-ms،کروماتوگرافی لایه نازک (tlc)، دستگاه وزن سنجی حرارتی(tga) و... جداسازی و مورد شناسایی و مطالعه قرار گرفته است.

مواد منفجره موادی هستند که در صورت آغاز انفجار با سرعت بالایی واکنش می دهند و حجم زیادی گاز تولید می کنند. مواد منفجره انواع زیادی از جمله شیمیایی، اتمی، پلاسما و ...دارند. مواد منفجره شیمیایی از دو جزء اکسید کننده و سوخت تشکیل شده اند. یکی از پرکاربرد ترین مواد منفجره پیشرانه ها می باشند پیشرانه مخلوط شیمیایی شامل سوخت و اکسید کننده است که با سوختن درموشک ها نیروی پیشران ایجاد می نمایند. این مواد با گذشت زمان دچار کهولت می شوند. کهولت باعث تجزیه و تخریب تدریجی پیشرانه طی فرآیندی گرمازا میشود. این واکنش خود به خودی، باعث ایجاد گرمای زیاد می شود و در نهایت می تواند باعث احتراق خود به خود ی پیشرانه گردد. به منظور افزایش طول عمر پیشرانه ها به آنها موادی به عنوان پایدار کننده می افزایند. نقش این پایدار کننده ها جذب گازهای ناشی از کهولت پیشرانه هاست. در مطالعه پیش رو، انواع مواد ناشی از واکنش بین ماده ی پایدار کننده ی متیل سنترالیت و گازهای ناشی از تخریب پیشرانه ها شناسایی و به صورت نیمه کمی اندازه گیری شد. این فرآیند برای نمونه های پیر شده در دمای ? 90درجه سانتی گراد و طول عمر 5، 10، 15، 20، 30، 40، 50، 60، 70، 111 و200 ساله انجام شد.