نام پژوهشگر: عبدالصمد زرین قلم مقدم

مقایسه اثر افزودنی های اکسیژن دار و نیتروژن دار روی کاهش آلاینده ها و توان موتورهای دیزلی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1388
  مجتبی ساعی مقدم   عبدالصمد زرین قلم مقدم

با استفاده از این افزودنی ها در مقایسه با خود دیزل ویسکوزیته کاهش و شاخص ستان افزایش می یابد، که این افزایش برای mxee بیشترین بود. آلاینده های خروجی از قبیل bssoot برای افزودنی ها کاهش یافته، که این کاهش برای ne حدود 44% بوده است. همچنین مقادیرbshc ,bsnox برایmxee کمی افزایش یافته، این مقادیر برای nm ,ne مقادیر بزرگتری را به خود اختصاص داده اند. البته با استفاده از افزودنی های نیتروژن دار بازده حرارتی موتور بهبود یافت. بطورکلی مقدار دوده و co2 با استفاده از این افزودنی ها کاهش یافته است. همچنین، دو تا از افزودنی ها با پایه فلزی (mno2) و ( (ceo2را انتخاب کرده و از هر کدام از آنها به مقدار100 mg/kg به دیزل اضافه شد. شاخص ستان برای سوخت های شامل افزودنی ها با پایه فلزی از دیگر افزودنی ها بیشتر شد. مصرف سوخت ها بجز برای دیزل همراه با ce در شرایط ماکزیمم سرعت، تغییر محسوسی نکرد. دو سوخت شامل افزودنی مقادیر دوده کمتر و nox بیشتری را منتشر کردند. در دیزل همراه با mn مقدار bssoot و bsco کاهش یافته و درصد co2 کمتری، در شرایط ماکزیمم سرعت منتشر شد. بطورکلی افزودنی با پایه فلزی منگنز مقدار bssoot را در مقایسه با دیزل 25% کاهش داد.

تحقیق تئوری و تجربی آتش استخری و تجهیزات احاطه شده در آن با بررسی اثر ذرات نانو
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1388
  آرش نجفی   عبدالصمد زرین قلم مقدم

در این رساله، آزمایشات تجربی جهت تعیین زمان گسترش شعله روی سوخت های گازوئیل و نفت سفید انجام شد و اثر کربن نانو لوله چند دیواره روی گسترش شعله در این سوخت ها بررسی گردید. از کربن نانو لوله چند دیواره به عنوان ذرات نانو و نفت سفید و گازوئیل به عنوان سوخت هیدروکربنی مایع استفاده شد. با افزودن ذرات نانو به سوخت، زمان گسترش شعله در مورد نفت سفید بین 15 تا 30 درصد و در مورد گازوئیل بین 6 تا 26 درصد افزایش می یابد. از روش آماری انووا برای اعتبار سنجی نتایج استفاده شد. نتایج نشان دادند که افزودن کربن نانو لوله چند دیواره به سوخت های مورد آزمایش باعث افزایش زمان گسترش شعله می گردند و روند افزایش زمان گسترش شعله به میزان کربن نانو لوله چند دیواره اضافه شده، خطی نمی باشد اما روند افزایشی است. آزمایشات اندازه گیری توزیع دمای شعله در جسم احاطه شده در آتش انجام گرفت. تاثیر پارامترهای ابعاد آتش استخری، فاصله از سطح سوخت، نوع سوخت و تاثیر حضور ذرات نانو روی دمای شعله بررسی شد. از روش طراحی فاکتوریل در دو سطح برای انتخاب شرایط آزمایش استفاده شد. افزایش ابعاد آتش استخری، کاهش فاصله از سطح سوخت باعث افزایش دمای شعله می گردند. حضور ذرات نانو باعث کاهش دمای شعله می شود. حضور همزمان ذرات نانو به همراه افزایش قطر آتش سبب افزایش دمای شعله می شود. سنگین تر شدن سوخت سبب کاهش دما می شود. در مجموع افزودن کربن نانو لوله چند دیواره باعث کاهش 10 تا 20 درصدی دمای شعله می گردد. به کمک روش تحلیلی و عددی و ترکیب این دو روش، چهار مدل برای توزیع دمای شعله ارائه گردید. از بین چهار مدل ارائه شده، مدل شماره 1 که به کمک روش های عددی به دست آمد، بهترین توافق را با نتایج تجربی داشت، اما سایر مدل ها نیز نتایج نسبتا قابل قبول ارائه نمودند.

تولید هیدروژن به روش تجزیه فتوکاتالیستی آلاینده ها با استفاده از نانوذرات نیمه هادی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی مهندسی 1388
  لیلا یونچی   عبدالصمد زرین قلم مقدم

در این تحقیق فتوکاتالیست تیتانیوم دی اکسید از تترا تیتانیوم ایزوپرپکسایدوایزوپروپیل الکل سنتز شد. به منظور افزایش فعالیت فتوکاتالیستی وپاسخ به نور مرئی فتوکاتالیست سنتزشده در نسبتهای مولی 5/0، 1، 3، 5 با اوره مخلوط وجهت انجام واکنش فاز جامد در دماهای بین 350 تا 700 درجه کلسینه شد. به این ترتیب فتوکاتالیست n-dopedtio2 با سطوح ویژه بالا بدست آمد. مشخصات نمونه های سنتز شده توسط روشهای xrd، sem، edx، bet، uv-visible spectrophotometer تعیین گردید. نتایج حاصل از آنالیزهای فوق، نشان دادند که نیتروژن یا بصورت مولکولهای n2 جذب سطح و یا بصورت اتمهای n، جایگزین اکسیژن در ساختار تیتانیوم دی اکسید شده اند که هر دو موقعیت در پاسخ دهی فتوکاتالیست به نور مرئی موثر بوده و سبب افزایش طیف جذب نوراز 388 نانومتر (حداکثر طول موج جذب شده توسط تیتانیوم دی اکسید تجاری) به طول موج بیش از620 نانومتر می شوند. واکنش فاز جامد بین اوره و تیتانیوم دی اکسید سبب افزایش سطح ویژه از 2/67متر مربع بر گرم به 4/130مترمربع برگرم گردیدکه برای افزایش بازده فتوکاتالیست نتیجه بسیار خوبی می باشد. فعالیت فتوکاتالیستی نمونه های سنتز شده در میزان هیدروژن آزاد شده از250میلی لیتر آب که در آن آلاینده آلی متانل، معرف فداکار بوده و بعنوان الکترون دهنده و یا گیرنده حفره های الکترونی عمل کرده ومانع از انجام واکنش برگشت و کاهش بازده فتوکاتالیست می شود، ارزیابی گردید و حداکثرمیزان هیدروژن آزاد شده تحت نور مرئی در محلول متانل ودر نسبت 1به 4/1 همراه با ا/0گرم از فتوکاتالیست n-dopedtio2 که در آن نسبت اوره به تیتانیوم دی اکسید برابربا 3 وکلسینه شده در دمای600درجه بود در حدود 300میکرومول بر ساعت در مقایسه با مقدار 6/3 میکرومول برساعت تحت نور فرابنفش بافتوکاتالیست تیتانیوم دی اکسید بدست آمد. نیتروژن جایگزین شده و نوع ساختار کریستالیn-dopedtio2 پارامترهای مهم در افزایش فعالیت فتوکاتالیست محسوب می شوند

تعیین دمای اشتعال مخلوط های سه جزئی به روش تجربی و مقایسه نتایج آن با مدل ترموینامیکی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1388
  تورج خلیلی بروجنی   عبدالصمد زرین قلم مقدم

در این پایان نامه دمای اشتعال مخلوط های دو جزئی و سه جزئی با استفاده از دستگاه tag closed cup با روش astm d3941 اندازه گیری شد و جهت محاسبه دمای اشتعال مخلوط ها از مدل liaw استفاده شده است. پارامترهای برهمکنش دوتایی مدل های nrtl و uniquac با روش بهینه سازی پیشرو نیوتنی با استفاده از دمای اشتعال مخلوط های دوجزئی درمدل liaw محاسبه گردید. سپس توانایی مدل unifac، nrtl و uniquac در بکارگیری در مدل liaw جهت محاسبه دمای اشتعال مخلوط های دوجزئی و سه جزئی در مقایسه با مقادیر تجربی مورد بررسی قرار گرفتند. با انجام محاسبات مشخص گردید که فرض محلول ایده آل، فرض مناسبی جهت محاسبه دمای اشتعال مخلوط های مورد مطالعه نمی باشد. همچنین جهت محاسبه دمای اشتعال مخلوط ها با فرض غیر ایده آل، در مخلوط های دو جزئی مدل nrtl و در مخلوط های سه جزئی در صورتی که مخلوط دارای حداقل دمای اشتعال باشد مدل uniquac و در حالتیکه مخلوط دارای حداقل دمای اشتعال نمی باشد مدل nrtl مدل های مناسب تری می باشند. همچنین با انجام این تحقیق مشخص گردید که با استفاده از تغییرات دمای اشتعال در مقابل تغییرات جزء مولی می توان نوع حلالیت را در مواد تشکیل مخلوط تشخیص داد و در مخلوط های با حلالیت جزئی میزان حلالیت مواد را به راحتی تخمین زد.

تعیین دمای اشتعال مخلوط اسید استیک، نرمال هگزانول و سیکلو هگزانون با دستگاه tag closed cup و مقایسه آن با مدل liaw
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1390
  امین رفیعی   عبدالصمد زرین قلم مقدم

نقطه ی اشتعال یکی از مهمترین متغیرهای به کار رفته در شناسایی خطرات آتش سوزی و انفجار می باشد. در این پژوهش نقاط اشتعال شش مخلوط دوجزئی و یک مخلوط سه جزئی با تغییر ترکیب درصد مواد بدست آمده است. همچنین با استفاده از مدل لییا و همکاران، مقادیر نقطه ی اشتعال برای مخلوط های ذکر شده تخمین زده شده است. در مدل لییا فاز گاز را ایده آل و فاز مایع را غیر ایده آل در نظر می گیرند. در این مدل، برای اعمال پارامتر غیر ایده آل از مدل های ضریب فعالیت gex از قبیل nrtl، uniquac و unifac استفاده شده است. همان گونه که می دانیم، در مدل unifac بدون نیاز به مقادیر تجربیِ ضرایب برهمکنش دوتایی، می توان محاسبات مربوط به تخمین نقطه ی اشتعال را انجام داد. در این پژوهش، دقت تخمین مدل های gex ذکر شده و همچنین مدل ایده آل رائولت با داده های تجربی بدست آمده در آزمایشگاه به طور کامل ارزیابی شده است. بر اساس این پژوهش مشخص گردید که، هر چقدر انحراف از قانون رائولت بیشتر باشد رفتار بیشینه و یا کمینه نقطه ی اشتعال مشهودتر می باشد. روی هم رفته، مدل unifac به دلیل عدم نیاز به داده های تجربی ضرایب برهم کنش دوتایی و تخمین خوب مقدار نقطه ی اشتعال، مدلی مناسب در این امر می باشد.

تولید و ذخیره سازی هیدرات های گازی با استفاده از پایدارکننده های با مصرف پایین
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - پژوهشکده مهندسی شیمی و شیمی فیزیک 1391
  محبوبه محمدطاهری   خداداد نظری

امروزه توجه ویژه ای به بررسی اثر حضور افزودنی های گوناگون بر سه مرحله اصلی فرآیند ذخیره سازی و انتقال گاز به کمک فناوری هیدرات های گازی، شامل تشکیل هیدرات گازی، پایداری هیدرات در شرایط ذخیره سازی و بازیابی گاز از طریق تجزیه هیدرات معطوف شده است. در بخش اول این رساله، یک روش عمومی برای به دست آوردن داده های قابل اطمینان تعادل فازی هیدرات های گازی تدوین شد. این روش، بر پایه چرخه تشکیل و تجزیه هیدرات گازی در حجم ثابت است. با مقایسه تجزیه هیدرات متان طبق الگوهای متفاوت گرمایشی (پیوسته یا مرحله ای) مشاهده شد که مسیر گرمایش مرحله ای پتانسیل تجزیه هیدرات را در مسیر شبه تعادلی دارد چون با انتخاب بازه دمایی مناسب و اختصاص زمان کافی جهت ثابت شدن تعداد مول های فاز گازی در هر مرحله همدما سامانه به تعادل ثانویه خواهد رسید. در بخش دوم، تاثیر حضور پلیمر زنجیر بلند محلول در آّب هیدروکسی اتیل سلولز (hec) بر هیدرات متان در مخزن تحت فشار به صورت استاتیک بررسی شد. از دو وزن مولکولی متفاوت (250000 و 90000mw~ ) با غلظت های وزنی 1000 و ppm 5000 استفاده شد. با استفاده از روش تدوین شده در بخش اول برای دست یابی به منحنی های فازی هیدرات، مشاهده شد که هیدروکسی اتیل سلولز 250000 با غلظت وزنی ppm 5000 منحنی تعادل فازی هیدرات متان را جابه جا نمی کند. از دیدگاه سینتیک تشکیل هیدرات، حضور هیدروکسی اتیل سلولز با تسریع هسته سازی اولیه هیدرات زمان القا را به صورت قابل توجهی کاهش داد. اما در مورد رشد بلورهای هیدرات، بسته به وزن مولکولی و غلظت وزنی پلیمر، فقط عملکرد هیدروکسی اتیل سلولز 90000 با غلظت وزنی ppm 5000 در راستای بهبود ذخیره سازی گاز قابل توجه بود. پایداری هیدرات در فشار های ملایم حدود bar 13 و دماهای بالا و زیر نقطه انجماد از طریق ردیابی تجزیه هیدرات در سامانه حجم ثابت بررسی شد. با مطالعه پایداری هیدرات متان در زیر نقطه انجماد، مشاهده شد اگر چه حضور این پلیمر در مجموع اثر خود نگهداری هیدرات متان زیر نقطه انجماد را تضعیف می کند، اما هیدروکسی اتیل سلولز 90000 با غلظت وزنی ppm 5000 برای ذخیره سازی طولانی مدت گاز تحت فشار ملایم bar 13 و دمای زیر نقطه انجماد مناسب تر است. با مقایسه سینتیک تجزیه هیدرات در دما های بالاتر از نقطه انجماد، این شرایط با هدف بازیابی گاز پیشنهاد می شود.

جداسازی متان از مخلوط گازی با استفاده از تشکیل هیدرات در محیط متخلخل نانوساختار
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - پژوهشکده مهندسی شیمی و شیمی فیزیک 1391
  نوشین قلی پور زنجانی   خداداد نظری

امروزه استفاده از تشکیل هیدرات گازی به عنوان روشی برای جداسازی گازها رو به افزایش می باشد. ترکیب کریستالی که از مولکول های آب و مولکول های گاز میهمان که در حفره های هیدرات محبوس شده اند تشکیل می شود، می تواند با توجه به ترکیب گاز اولیه متفاوت باشد. استفاده از یک محیط متخلخل نانوساختار مانند ترکیبات سیلیکا می تواند با توجه به مساحت سطح، حجم حفره، توزیع اندازه حفره و نوع محیط متخلخل، روی ترکیب گاز محبوس در حفره های هیدرات موثر باشد. در این رساله اثر چند محیط متخلخل نانوساختار با پایه سیلیکا روی تشکیل هیدرات گاز طبیعی و مخلوط سه جزئی متان/ اتان /پروپان به دو روش تولید هیدرات از یخ و تولید هیدرات از آب بررسی شده است. میزان ذخیره سازی گاز در فاز هیدرات، توزیع اجزاء گاز خوراک در دو فاز هیدرات و گاز و میزان خالص سازی متان در فاز گازی بررسی گردیده است. یکی از محیط های متخلخل mcm41 می باشد که عامل آمین و عامل oh روی آن نشانده شده و اثرات این اصلاح شیمیایی نیز در تشکیل هیدرات بررسی شده است. افزودن مقدار کمی (1% وزنی و 5% وزنی) از این محیط متخلخل نانوساختار به آب، به میزان قابل توجهی (حدود 44%) ذخیره سازی گاز در فاز هیدرات را، در شرایط تشکیل هیدرات از یخ افزایش می دهد. در شرایط تشکیل هیدرات از آب، حضور mcm41 منجربه افزایش خالص سازی متان در فاز گازی شده و حضور mcm41-nh2 به میزان قابل توجهی ذخیره سازی گاز در فاز هیدرات را افزایش می دهد. جداسازی گاز متان از مخلوط گاز سه جزئی متان/ اتان/ پروپان در دومرحله تشکیل متوالی هیدرات بازده خوبی را نشان می دهد. رفتار تشکیل و تجزیه هیدرات در شرایط حضور 5% وزنی mcm41 و zsm5 نسبت به آب بررسی گردید. منحنی تعادلی مایع –هیدرات- گاز در حضور mcm41 به سمت شرایط بازدارندگی تشکیل هیدرات جابجا می شود، ولی zsm5 جابجایی قابل توجهی در منحنی تعادلی ایجاد نمی کند.

بررسی تاثیر افزودن نانو ذرات کربنی روی سرعت گسترش شعله هیدروکربن های مایع و مکانیسم عمل
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی شیمی 1391
  امین علی بخشی   عبدالصمد زرین قلم مقدم

آتش سوزی یکی از مهم ترین حوادث تهدید کننده صنایع شیمیایی است که به دلیل احتمال رویداد بالا و خسارات بسیار جدی که وارد می کند بسیار مورد توجه می باشد. اخیراً تاثیر افزودن نانو لوله های کربنی به هیدروکربن های مایع و تاثیر آن بر کاهش سرعت گسترش شعله مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق نانو لوله های کربنی در مقادیر 1، 2، 3 و 6 گرم در لیتر به سوخت های نفت سفید و گازوییل افزوده گردید و تاثیر آن در کاهش سرعت گسترش شعله مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که افزودن نانو لوله های کربنی به میزان 2 گرم در لیتر، بیشترین تاثیر را بر سرعت گسترش شعله داشته به طوریکه زمان گسترش شعله در نفت سفید 20 و در گازوییل 5 / 18 درصد کاهش می یابد. با استفاده از نتایج به دست آمده و مقایسه نتایج آزمایش ها در سینی از جنس فولاد ضد زنگ و سینی مسی، سازوکار غالب تاثیر نانو لوله های کربنی بر سرعت گسترش شعله تعیین گردید. همچنین با افزودن ذرات نانو کلی و کربن سیاه در مقادیر متفاوت، تاثیر این ذرات بر کاهش سرعت گسترش شعله مشاهده گردید.

سنتز کاتالیست نانو ساختار با پایه نانو لوله های کربنی جهت حذف آلاینده اکسید نیتروژن در فرایند احیای کاتالیتیکی انتخابی دما پایین
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی 1391
  مهناز پورخلیل   علیمراد رشیدی

اکسیدهای نیتروژن حاصل از احتراق سوخت های فسیلی ،یکی از مهم ترین فاکتورهای آلوده کننده محیط زیست محسوب می شوند.حدود 46% از کل انتشارات ترکیبات nox مربوط به منابع ساکن(نیروگاه ها ، بویلرها ، توربین ها خاکستر سازها و واحدهای تولید مواد شیمیایی نظیر اسیدنیتریک....) و حدود 44% مربوط به منابع متحرک (خودروها و وسایل نقلیه) است تاکنون روش های زیادی جهت کنترل تولید و کاهش انتشارات nox صورت گرفته است. در بین روش های مختلف،کارآمد ترین و تجاری ترین روش، استفاده از فرایند احیای کاتالیتیکی انتخابی می باشد.کاتالیست تجاری مورد استفاده در این فرایند، v2o5/tio2 بوده که از گاز آمونیاک به عنوان عامل احیا استفاده می شود. محدوده دمایی کارکرد این کاتالیست و سایرکاتالیست های مشابه در این فرایند عمدتا بالاتر از c ْْ300است.لذا جهت جلوگیری از صرف انرژی برای گرم کردن گازهای خروجی ، واحد scr می بایست در جریان بالادست دستگاه های دی سولفورایزر و کنترل کننده الکترواستاتیک ذرات قرار گیرد. با توجه به آنکه در این محیط گازهای خروجی ،حاوی غلظت بالایی از انواع ناخالصیهای سولفوری و ذرات گردو غبار هستند،این امر باعث تسریع در غیر فعال شدن کاتالیست های مصرفی میگردد.از سویی دیگر دمای بسیاری از گازهای خروجی حاصل از احتراق در نیروگاه های برق ، کوره های شفت و خاکستر سازها به طور طبیعی کمتر از c ْْ250 است.لذا در سال های اخیر توجه زیادی به سنتز کاتالیست هایی گردیده که قادر باشند در دماهای کمتر از c ْْ 300 فعالیت و گزینش پذیری بالایی نسبت به تبدیل ترکیبات nox به مواد بی خطر نیتروژن و آب داشته باشند با توجه به مشکلات کاتالیستهای سنتز شده ی فعال در واحد های scr دما پایین(c ْْ250 (t< مانند: راندمان وگزینش پذیری اندک،تمایل به تشکیل کک و محدوده دمایی باریک عملکرد آنها و از سوی دیگر با توجه به خواص شناخته شده منحصر به فرد ساختاری و شیمیایی حفرات ، مقاومت مکانیکی ، مقاومت سولفوری، خواص الکترونیکی، هدایت حرارتی و مساحت سطح بالای نانو لوله های کربنی(cnt): هدف این پروژه، سنتز و بهینه سازی کاتالیست نانو ساختار مناسب با پایه cnt جهت حذف آلاینده های nox حاصل از منابع ساکن بااستفاده از فرایند احیای کاتالیتیکی انتخابی دما پایین(ltscr) در محیط غنی از اکسیژن می باشد که از گاز آمونیاک به عنوان عامل احیا کننده استفاده می گردد.در این راستا با استفاده از یک برنامه طراحی آزمایش مانند (central composite design(ccd فلز فعال مناسب ( وانادیم ، منگنز، نقره.........) جهت انجام واکنش ltscr با استفاده از یک روش مناسب مانند sol-gel hydrothermal , impregnation ............در ابعاد نانو بر روی انواع پایه های cnt تک دیواره و چند دیواره به میزان متفاوت بارگذاری شده ، فعالیت و گزینش پذیری آنها در تبدیل ترکیبات nox به مواد بی خطر نیتروژن و آب ، دریک سیستم آزمایشگاهی به صورت on-line با استفاده از دستگاه کروماتوگراف گازیshimadzu-4c و دستگاه آنالیزر mru-vario plus)-nox) ارزیابی راکتوری گردیده تا کاتالیست نانو ساختار مناسب جهت انجام فرایند فوق تعیین واز نظر پارامتر های موثر در سنتز بهینه گردد. همچنین تاثیر پارامترهای عملیاتی دما و فشار در فرایند فوق بررسی و میزان بهینه آنها تعیین می شود.سپس تاثیر افزودن پروموتری مناسب در بالا بردن قدرت اکسید کنندگی کاتالیست در تبدیل گازno به no2 بررسی خواهد شد.

ساخت غشا غربال مولکولی کربنی نانو ساختار جهت جداسازی co2 از جریانات گازی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی شیمی 1392
  وحید پیروزفر   محمدرضا امیدخواه

در این تحقیق، غشاهای غربال مولکولی کربنی پیشرفته از ترکیب pbi و چند پلی ایمید (کاپتون، یوآی پی و پی84) به منظور کاربردهای جداسازی گاز ساخته شد. پیش ماده های پلیمری به عنوان فیلم های متراکم تخت و در سه ترکیب (یعنی، 75/25، 50/50، 25/75 درصد وزنی) تهیه شدند. غشاهای غربال ملکولی کربنی از پیرولیز این پیش ماده های پلیمری با پروتکل های معین و مجزا بدست آمدند. با تعیین سه پروتکل، پیرولیز با دماهای نهایی (580 تا 800 درجه سانتیگراد) و شرایط متفاوت خلا انجام و در نتیجه به بررسی حصول غشاهای کربنی با کارآمدی بالا در این شرایط متفاوت و بهبود عملکرد آن پرداخته شد. در بخش دیگری از این تحقیق با استفاده از تجزیه و تحلیل آماری و با توجه به طراحی آزمایش ها با چهار متغیر، شامل نوع پیش ماده(x1)، ترکیب درصد پیش ماده و پلیمر اصلی(x2)، دمای نهایی پیرولیز (x3) و درجه خلا در محیط پیرولیز (x4) طراحی انجام شده و متغیرهای پاسخ، شامل نفوذ پذیری گازهای ch4،co2 ،o2 و n2 و همچنین گزینش پذیری co2/ch4، co2/n2، n2/ch4 و o2/n2 با چند جمله ای های درجه دوم و سوم بر حسب متغیرهای طراحی (متغیرهای مستقل x1، x2، x3 و x4)، مدل سازی شده است. در این مطالعه، برای بررسی مواردی چون محاسبه tg تک تک پلیمرها و ترکیب پیش ماده ها از تجزیه و تحلیل dsc، به منظور بررسی روند تغییرات در کاهش وزن در مدت پیرولیز و همچنین تعیین میزان پایداری حرارتی نمونه ها از تجزیه و تحلیل tga و برای مطالعه خصوصیات ساختاری غشاها و همچنین میانگین d-spacing از تجزیه و تحلیل xrd استفاده و شناسایی مرفولوژی با تجزیه و تحلیل sem انجام شده است. همچنین نفوذپذیری و گزینش پذیری گازهای خالص هیدروژن، دی اکسیدکربن و متان، برای تمامی غشاهای ساخته شده با توجه به پارامترهای مطرح شده، اندازه یری شده است. نتایج نشان می دهند، اثر افزایش دمای پیرولیز بر روی نفوذپذیری گاز، منفی (کاهش می دهد) و بر روی گزینش پذیری گاز، مثبت است. همچنین افزایش دمای پیرولیز منجر به افزایش فشردگی، افزایش چگالی، افزایش خاصیت بلورین غشا کربنی و کاهش فاصله متوسط بین لایه های گرافیتی کربن نیز می گردد. همچنین در قسمت دیگری از این رساله، مدل ریاضی ارائه شده برخلاف سایر مدل های دیگر، کلیه شرایط موجود در یک غشا را مدنظر قرارداده و به این ترتیب مدل سازی غشاهای کربنی را منطبق بر واقعیت می سازد.

ساخت زئولیت از خاکستر بادی و کاربرد آن برای جذب یون های مس از محلول آبی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی شیمی 1392
  درنا سبحانی   حسن پهلوانزاده

در این تحقیق، به ساخت زئولیت از خاکستر بادی طی فرآیند دو مرحله ای ذوب قلیایی - سنتز هیدروترمال پرداخته شده است. ساختار خاکستر بادی و زئولیت، توسط xrf، xrd، sem و ftir مورد بررسی قرار گرفته است. خاکستر بادی و زئولیت ساخته شده از آن به عنوان جاذب در آزمایش های ناپیوسته جذب مس از محلول آبی بکار برده شده اند. مطالعه تاثیر متغیرهای مختلف بر واکنش جذب مس از محلول آبی نشان داد که با افزایش ph، مدت زمان تماس، مقدار جاذب و دما و کاهش غلظت اولیه جذب شونده، بازدهی جذب افزایش می یابد. شرایط بهینه بدست آمده برای جذب مس توسط خاکستر بادی عبارتند از 5 ph=، زمان تعادل 4 ساعت (qe=8.01 mg/g) و مقدار 3/0 گرم جاذب و برای جذب توسط زئولیت شامل 5 ph=، زمان تعادل 5 دقیقه (qe=24.6 mg/g) و مقدار 1/0 گرم جاذب می باشد. بررسی سینتیک جذب مس توسط خاکستر بادی نشان داد که داده های آزمایشگاهی بهترین تطابق را با مدل سینتیکی شبه درجه دوم دارند. همچنین مطالعه مدل های هم دما جهت بررسی مکانیزم جذب مس توسط زئولیت و خاکستر بادی نشان داد که این فرآیندها شامل واکنش جذب شیمیایی می باشند. مقادیر محاسبه شده برای متغیرهای ترمودینامیکی ?h، ?s و ?g در محدوده دمایی 45-25 درجه سانتیگراد امکان پذیر، خود به خودی و گرماگیر بودن واکنش جذب مس از محلول آبی توسط زئولیت و خاکستر بادی را نشان دادند. به طور کلی، نتایج حاکی از آن است که زئولیت ساخته شده در این تحقیق، در مقایسه با سایر جاذب-های بکار رفته در مراجع، کارایی بهتری در جذب یون های مس از محلول آبی دارد به طوری که در مدت زمانی کوتاه و محدوده وسیعی از ph، با استفاده از مقدار کمی جاذب می توان به بازدهی بالایی از جذب دست یافت.

سنتز و بررسی عملکرد کاتالیستی نانو ذرات tio2 تثبیت شده در فتوراکتور پله ای جهت حذف acid red 73 تحت تابش نور مرئی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی شیمی 1392
  سمیه علی جانی   جعفر توفیقی داریان

با توجه به نگرانی روز افزون در مورد آلودگی زیست محیطی آب و اثرات آن بر زندگی موجودات زنده ضروری است که از فرآیندهای موثر برای حذف و جداسازی آلاینده های آبی استفاده گردد. در سال های اخیر، استفاده از tio2 به عنوان یکی از فرآیندهای اکسایشی پیشرفته به طور گسترده مورد توجه قرار گرفته است. بهبود خواص ساختاری و نوری tio2 می تواند در کاربرد این فتوکاتالیست در مقیاس صنعتی راهگشا باشد. در این تحقیق، نانو ذرات tio2 به روش سل ـ ژل اصلاح شده با پودر تجاری p25 تحت شرایط مختلف از غلظت اولیه تتراتیتانیوم ایزو پروپوکساید (ttip)، بارگذاری پودر تجاری p25 و ph تشکیل ژل سنتز گردید. بررسی خواص ساختاری نانو ذرات tio2 تهیه شده توسط روش سل ـ ژل اصلاح شده بر اساس نتایج xrd، bet و fesem نشان داد که میزان بلورینگی، اندازه ذرات و مساحت سطح کاتالیست ها تابعی از مقدار بارگذاری پودر تجاری p25 و ph تشکیل ژل می باشد در حالی که غلظت ttip فقط بر ترکیب درصد فاز بلوری tio2 حاصله اثر می گذارد. یافته ها نشان داد که بارگذاری نانو ذرات p25، ph تشکیل ژل و برهم کنش غلظت ttip با بارگذاری p25، با درجه اطمینان 95 درصد بر عملکرد نانو ذرات tio2 در تجزیه فتوکاتالیستی acid red 73 اثر می گذارند. فیلم tio2 تهیه شده از روش سل ـ ژل اصلاح شده (58% حذف رنگ) در مقایسه با فیلم تهیه شده از دوغاب p25 (44% حذف رنگ) و فیلم تهیه شده از روش سل ـ ژل (49% حذف رنگ)، پایداری بهتر و فعالیت فتوکاتالیستی بالاتری را در تجزیه acid red 73 نشان می دهد. نانو ذرات n-tio2 نیز مشابه با نانو ذرات tio2 تهیه شده و خواص ساختاری آنها براساس نتایج xrd، sem، bet، chnosو xps بررسی گردید. نتایج نشان داد که دمای کلسیناسیون (با درجه اطمینان 99%)، مدت زمان همزدن محلول (با درجه اطمینان 97%) و غلظت نیتروژن (با درجه اطمینان 44%) به ترتیب بر عملکرد فتوکاتالیستی نانو ذرات n-tio2 اثر می گذارند. به دلیل اثر هم افزایی بین نیتروژن و پودر p25، فعالیت فتوکاتالیستی فیلم n-tio2 تهیه شده از روش سل ژل اصلاح شده بهبود می یابد. قابلیت استفاده مجدد از فیلم n-tio2 پس از گذشت 4 دوره واکنش فتوکاتالیستی متوالی نشان داد که فعالیت فتوکاتالیستی تقریباً به اندازه 80 درصد اولیه خود باقی می ماند. در نهایت اثر پارامترهای عملیاتی بر فعالیت فتوکاتالیستی فیلم n-tio2 در فتوراکتوری پله ای با مانع بررسی گردید. نتایج cod نشان داد که تحت شرایط عملیاتی بهینه، فیلم n-tio2-p25 تقریباً 94 درصد ترکیبات آلی موجود در محلول را پس از گذشت 3 ساعت از تجزیه فتوکاتالیستی acid red 73 در فتوراکتور پله ای با مانع تخریب می کند.

حذف فوتوکاتالیستی ترکیبات تیوفنی از سوخت مدل دیزل
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی شیمی 1394
  مولود برملا   محمدرضا امیدخواه

سولفور موجود در سوخت، عامل اصلی آلودگی هوا است. حذف این ترکیبات سولفوره استفاده از فرایند سولفورزدایی هیدروژنی در مجاورت کاتالیست انجام می گیرد. اما انجام سولفورزدایی عمیق با این فرایند مشکل است چرا که تیوفن و مشتقات آن مثل دی بنزوتیوفن و دی متیل دی بنزوتیوفن در مقابل این فرایند مقاومند. فرایندهای جایگزین مثل اکسایش، جذب و استخراج قادرند ترکیبات سولفوره را در شرایط ملایم تری بدون نیاز به هیدروژن حذف کنند. در این پروژه سولفورزدایی فوتوکاتالیستی هگزان با استفاده از ترکیب نانو لوله کربنی چند دیواره و تیتانیا انجام شد. استفاده از مواد کربنی به عنوان پایه، راهی مناسب برای ایجاد ساختار با قابلیت برانگیختگی با نور مریی و افزایش بازده حذف ترکیبات است. نتایج نشان داد که افزایش نانولوله باعث افزایش قدرت فوتوکاتالیستی می شود اما در نسبت نانولوله به تیتانیای بیشتر از یک، قدرت فوتوکاتالیستی به علت پراکندگی نور توسط نانولوله کاهش می یابد. بهینه سازی شرایط ساخت کاتالیست نشان داد که دمای 300 درجه سانتیگراد، ph برابر 4 و استفاده از p-25 به مقدار 5 برابر میزان نانولوله در ساختار باعث ایجاد بهترین ساختار با بیشترین میزان حذف ترکیبات تیوفنه (حذف کامل دی بنزوتیوفن و حذف 35% از بنزوتیوفن درعرض بیست دقیقه تابش نور ماوراء بنفش) می شود. مقدار کاتالیست در محلول عامل مهمی است که روی میزان حذف اثر دارد. مقادیر بیشتر از کاتالیست باعث افزایش راندمان حذف می شود اما در مقادیر بیش از 6/0 گرم در 100 سی سی محلول، به علت پراکنش نور، کاتالیست کارایی مناسبی ندارد. افزایش عامل اکسنده باعث افزایش میزان حذف می شود اما مقادیر زیاد آن (بیش از یک میلی مول در 100 سی سی محلول) به علت مسمومیت سطح کاتالیست باعث کاهش راندمان حذف می شود. ساختار بدست آمده توانایی برانگیختگی با نور مریی را نیز دارا است و استفاده از نانولوله نسبت به دوپ کردن نیتروژن اثر بهتری در افزایش قدرت حذف ساختار در ناحیه مریی دارد. همچنین حذف بنزوتیوفن و دی بنزوتیوفن از مکانیسم لانگمویر- هینشلوود پیروی کرده و تحت تابش نور مریی، ثابت سرعت حذف بنزوتیوفن و ثابت سرعت حذف دی بنزوتیوفن به دست آمد. شناسایی محصولات با استفاده از کروماتوگرافی گازی (طیف سنج جرمی) صورت گرفت و جود سولفون و عدم وجود سولفوکساید در محصول نشانه پیشرفت کامل هر دو مرحله واکنش اکسایش تیوفن ها است.

مطالعه اثر افزودنی های سوختی روی کاهش دوده حاصل از احتراق در موتورهای دیزل
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1386
  وحید پیروزفر   عبدالصمد زرین قلم مقدم

چکیده ندارد.

مطالعه تجربی خصوصیات و نرخ اشتعال آتش سوزی های استخری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1387
  مصطفی منسوجی   عبدالصمد زرین قلم مقدم

چکیده ندارد.

کند سوز کردن چوب راش با استفاده از کود کشاورزی سوپرفسفات تریپل
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی 1387
  کرم جعفری پرویزخانلو   بهبود محبی

. این تحقیق اثر تیمار با کود کشاورزی سوپرفسفات بر روی خواص مقاومت به آتش و خواص فیزیکی چوب راش را نشان می دهد. نمونه های آزمونی از چوب راش (fagus orientalis) تهیه شدند و در محلول سوپر فسفات تریپل با غلظت های 20،10،0 و 50 درصد با دو دمای محیط و 100 درجه سانتی گراد و به مدت زمان های 60,30 و120 دقیقه در داخل راکتور تیمار شدند. سپس دوام شعله و دوام افروختگی بر اساس استاندارد 5660 iso تعیین شدند. آنالیز حرارتی هم زمان نمونه ها نیز با دستگاه آنالیز حرارتی 1500pl-sta- برای وزن سنجی حرارتی (tga) و آنالیز حرارتی جزئی و یا دیفرانسیلی (dta) انجام شد. تا افت وزن ناشی از تخریب حرارتی و انرژی آزاد شده تعیین گردند. جذب رطوبت، جذب آب و واکشیدگی نمونه های تیمار شده در شرایط اتمسفری و حالت غوطه وری درون آب تعیین شدند. نتایج این تحقیق مشخص کرد که تیمار با ماده سوپرفسفات با غلظت بالا (50 درصد)، با زمان 30 دقیقه و دمای 100 درجه سانتی گراد کاهش قابل ملاحظه ای را در مدت زمان دوام شعله وری داشت. همین طور این ماده سبب توقف افروختگی در نمونه های تیمار شده گردید. با توجه به نتایج آنالیز حرارتی، ماده سوپرفسفات پیرولیز ثانویه را در نمونه های تیمار شده در دمای 100 درجه سانتی گراد به شدت کاهش داد و همین طور باعث شد که نمونه های تیمار شده در این دما وزن خود را در دامنه دمایی زیادی از دست دهند. در واقع نمونه با شدت کم تری در مقایسه با نمونه تیمار نشده افت وزن نشان داد. عملاً غلظت ها، دماها و زمان های مختلف اعمال شده در این تحقیق جذب آب را به میزان اندکی کاهش داد؛ اما روی واکشیدگی اثری نداشت. همچنین تیمار چوب با سوپر فسفات تریپل بر جذب رطوبت نمونه های تیمار شده در شرایط رطوبت متغیر تاثیری نگذاشت. آنالیز حرارتی نمونه های نیز نشان دهنده افزایش دوام چوب تیمار شده در برابر آتش شد. هم چنین بر اثر تیمار سوپرفسفات افت جرم ناشی سوختن کاهش یافت. نقطه اشتعال نیز به دمای بالاتر منتقل گردید. واژه های کلیدی: کود کشاورزی سوپرفسفات، پیرولیز، دوام شعله، دوام افروختگی، آنالیز حرارتی، جذب آب، جذب رطوبت

بررسی سینتیک و مکانیسم تخریب حرارتی پلیمرها
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1379
  امیرحسین آزاده نیا   عبدالصمد زرین قلم مقدم

در مدلهایی که بمنظور شبیه سازی فرایند تخریب حرارتی پلیمرها ارائه شده اند، از فرضیات گوناگونی استفاده شده است. در مدل سایشی با صرفنظر از پدیده های نفوذ، سینتیک تخریب و اتلاف حرارتی، فرآیند تخریب با یک معادله هدایت حرارتی گذرا توصیف شده است. پژوهشگران تلاش نموده اند تا در مدلهای بعدی با در نظر گرفتن دخالت عواملی چون لایه خاکستر، سینتیک تک مرحله ای و درجه اول واکنش تخریب و دامنه دمای مشخصه، فرضیات مدل سایشی را اصلاح نمایند. در این مجموعه با استفاده از نتایج آزمایشهای انجام شده بر روی نمونه های پلی اتیلن و پلی پروپیلن (بصورت خالص و همراه با کندسوز کننده) با دستگاه کالریمتر مخروطی و ترموگراویمتری، اعتبار این فرضیات ارزیابی و مرحله کنترل کننده فرآیند تخریب در آزمایش کالریمتر مخروطی با نمونه های پلی اتیلن و پلی پروپیلن در تابش ‏‎50kw/m2‎‏می باشد. همچنین پژوهشهای انجام شده درباره سینتیک و مکانیسم واکنش تخریب پلی اتیلن و پلی پروپیلن، ثابت می نمایند که فرض واکنش تک مرحله ای درجه اول در مدلها توجیه پذیر نیست. آزمایهشای ترموگراویمتری در این مجموعه تحت رژیم سینتیکی صورت گرفته اند؛ بنابراین استفاده از اطلاعات حاصل از این آزمایشها جهت تحلیل سینتیکی واکنشهای تخریب مجاز است. با توجه به تفاوت عوامل کنترل کننده فرآیند تخریب در آزمایشهای کالریمتر مخروطی و ترموگراویمتری این مجموعه، ارتباط مستقیمی بین نتایج این آزمایشها حاصل نشد.