مهندسی شیمی ایران
سال:1399 | دوره:19 | شماره:111 |تعداد مقالات:7

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

ظرفیت ذخیره سازی هیدروژن با استفاده از اتم ایتریم (Y) نشان دارشده بر روی گرافن متخلخل ((PG1 از راه محاسبات نظریه تابعی چگالی (DFT)2 بررسی شد. در این بررسی از گرافن متخلخل به دلیل تقارن جای شناختی استفاده شد. محاسبات نشان داد که پایدار ترین مکان برای جذب اتم ایتریم روی گرافن متخلخل، مرکز حلقه هگزاگونال کربن است. سازوکارهای قطبش و پیوندزنی، هردو به جذب اتم ایتریم روی گرافن های متخلخل کمک می کنند. تجزیه وتحلیل چگالی بار، نشان داد که حضور اتم ایتریم در مقایسه با افزایش اندازه منافذ، نقش موثرتری در افزایش انرژی جذب مولکول هیدروژن دارد. در مقایسه با جذب مولکول هیدروژن روی گرافن خالص، کاستی جای شناختی مانند تخلخل می تواند حالت رسانایی بیشتری در سطح انرژی فرمی ایجاد کند و جذب مولکول هیدروژن روی گرافن متخلخل افزایش می یابد. حداکثر چهار مولکول هیدروژن می توانند روی سامانه Y-PGs جذب شوند. بیشترین میانگین انرژی جذب مربوط به گرافن متخلخل با اندازه منافذ بزرگتر با میانگین انرژی جذب 513/0 الکترون ولت است.

در این پژوهش، فرایند خشک کردن میوه به و تاثیر مشخصه های مختلفی مانند سرعت هوای خشک کردن، زمان، دما و ضخامت بر نسبت نم، مطالعه و بررسی شد. 7 مدل ریاضی بر داده های به دست آمده از 27 سری آزمایش برازش و بهترین مدل انتخاب شد. همچنین مدل سازی با شبکه عصبی مصنوعی (ANN) انجام گرفت. در این مدل سازی، اثر تمام مشخصه های ورودی در فرایند خشک کردن به طور همزمان بررسی شد. ساختار شبکه انتخابی از نوع پرسپترون چندلایه با الگوریتم پس انتشار خطا در نظر گرفته شد. با پژوهش روی تعداد مختلفی از نرون های لایه میانی و نیز توابع انتقال مختلف، از 9 نرون و تابع انتقال لگاریتم سیگموییدی برای لایه میانی و تابع انتقال پیورلین برای لایه خروجی استفاده شد. مدل سازی با شبکه عصبی مصنوعی، اثر همزمان چهارمشخصه ورودی را با دقت بسیار بالایی پیش بینی کرد. نتایج نشان داد که مدل سازی ANN در مقایسه با بهترین مدل ریاضی دارای دقت بالاتری است.

در این تحقیق، فرایند استخراج کبالت از محلول کلریدی با استفاده از مخلوط استخراج کننده های TBp، TOPO و Cyanex272 بررسی شد. مولفه های فرایندی مانند اثر pH محلول آبی، غلظت استخراج کننده ها، نسبت فاز آبی به آلی و بازیابی با غلظت های مختلف اسید سولفوریک در استخراج کبالت بررسی شدند. نتایج آزمایش ها نشان داد که مخلوط حاصل از استخراج کننده های TBp، TOPO و Cyanex272 با غلظت به ترتیب برابر با 2/0، 1/0 و 3/0 مول بر لیتر برای استخراج بهینه کبالت با درصد استخراج بالای 39/91% مناسب است. اسید سولفوریک با غلظت یک مول بر لیتر به عنوان یک واکنشگر مناسب در بازیابی محلول به کار گرفته شد که درصد بازیابی آن بالای 2/99% به دست آمد. در این مطالعه، یک سامانه هم افزایی مخلوط گزارش شد که در جداسازی یون های فلزی بسیار موثر است و می تواند در بازیابی باتری های لیتیومی با روش هیدرومتالورژی به کار گرفته شود.

گاز دی اکسید کربن یکی از اصلی ترین آلاینده های محیط زیست است که با تغییر آب و هوا می تواند خسارات جبران ناپذیری وارد کند؛ از این رو حل این معضل نیاز به توجهی جدی دارد. در حال حاضر جذب شیمیایی CO2 با محلول های آبی آلکانو آمینی متداول ترین روش تجاری جداسازی با بازدهی بالا در صنعت است. در میان روش های مختلف حذف گاز دی اکسیدکربن از گازهای دودکش، فرایند جذب واکنش دار با حلال آبی مونواتانول آمین (MEA)، مهم ترین گزینه در کاربردهای صنعتی سال های اخیر بوده است. در این تحقیق از حلال MEA برای بررسی میزان جذب CO2 استفاده شده است. محدوده تجربی مولفه های مطالعه شونده شامل دمای 60-20 درجه سلسیوس، فشار 5/9-5/3 بار و غلظت حلال 5/8-5/2 درصد وزنی است. بارگیری و درصد جذب CO2 به ترتیب در محلول آبی MEA در محدوده 615/0-270/0 و 65/48-81/17 درصد به دست آمده است. برای تجزیه نتایج از الگوی چندجمله ای درجه دو با روش سطح پاسخ (RSM) استفاده شده است. همچنین برای یافتن بیشینه مقدار بارگیری و درصد جذب تحت شرایط بهینه، بهینه سازی عددی به کار گرفته شده است. در شرایط بهینه بیشینه مقدار بارگیری و درصد جذب به ترتیب برابر 552/0 و 17/44 تخمین زده شده است.

استخراج زیست مولکول ها و بررسی های ژنتیکی آن در زمینه پزشکی و پزشکی قانونی اهمیت بسیار زیادی دارد؛ اما با این حال محدودیت های آن از قبیل حساسیت، ماهیت کار، هزینه بالا، نیاز به تکنسین های بسیار ماهر و نیاز به خودکارسازی و قابلیت حمل سامانه، ازنظر تشخیص با فناوری های موجود، رفع نشده است. نیاز به ادغام روش های آماده سازی و تشخیص نمونه وجود دارد؛ برای رفع این محدودیت ها، بیشتر مطالعات بر بهبود فناوری های تشخیص تمرکز کرده اند که پیشرفت های چشمگیری حاصل شده است؛ یکی از این فناوری ها، میکروفلوییدیک است. ویژگی های قانع کننده ای، مانند خودکارسازی در تهیه نمونه و قابلیت کار در حجم کمی از نمونه، همچنین به حداقل رساندن مصرف، هزینه و زمان پردازش حلال ها از برتری های این فناوری در استخراج دی ان ای و پروتیین است. عملکرد میکروکانال ها در استخراج به سطح ویژه در دسترس انتقال جرم بستگی دارد که خود نیز به الگوی جریان تولیدشده در اتصالات ورودی میکروکانال ها وابسته است. رایج ترین الگوها، موازی، لخته ای و قطره ای است که به مولفه های عملیاتی مانند سرعت جریان، خواص فیزیکی، هندسه میکروکانال و مواد سازنده آن وابسته اند. یک الگوی جریان علاوه بر این که باید سطح ویژه زیادی را فراهم کند در عین حال باید به گونه ای باشد که فازها پس از استخراج به سرعت از یکدیگر جدا شوند. مهم ترین هدف این مقاله بررسی روش های مرسوم در سامانه های ناپیوسته ای است که قابلیت پیاده سازی در میکروفلوییدیک را داشته اند. نتیجه بررسی این شد که سه روش استخراج بر پایه سیلیکا، اتصال الکترواستاتیک و کروماتوگرافی تمایل ژل سازگاری بسیار بالایی با این سامانه ها دارند.

در سال های اخیر، از نانوذرات اکسید مس تک ظرفیتی (Cu2O) به دلیل داشتن خواصی منحصر به فرد، به شکل های گوناگونی در صنایع مختلف استفاده شده است. به دلیل اهمیت و کاربرد فراوان آن، روش های متداول همنهشت این نانوذره که بیشتر از راه کاهش شیمیایی و ایجاد رسوب در یک محیط قلیایی آبی انجام می شود، در چهار گروه رسوب دهی، سولوترمال/ هیدروترمال، سونوشیمی و الکتروشیمی بررسی شده است. خواص و ویژگی ها، پایداری و همچنین میزان عملکرد این نانوذره به نحوه ساخت و مولفه های موثر بر اندازه، ساختار، شکل، خلوص و پایداری آن بستگی دارد؛ لذا تاثیر عواملی مانند نوع سورفکتانت و پیش ماده، عامل پوشش دهنده و کاهنده، دما و زمان واکنش، سرعت هم زدن مواد اولیه و غلظت حلال مصرفی بررسی شده است؛ با افزایش غلظت عامل کاهنده، سرعت هم زدن، غلظت پیش ماده و حلال تا حد بهینه، اندازه ذرات همنهشتی کوچکتر می شود.