جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 ReaxFF Force Field in Molecular Dynamic Simulation of Reactive Systems میدان ‌نیروی واکنشی ReaxFF در شبیه‌سازی‌ دینامیک مولکولی سامانه‌های واکنشی 1 21 32591 FA محمدابراهیم ایزدی گروه شیمی‌فیزیک، دانشکده شیمی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران حسن سبزیان گروه شیمی‌فیزیک، دانشکده شیمی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران 0000-0001-7021-1004 Journal Article 2018 07 09 In this review article, the potential functions of the reactive force field ReaxFF used in reactive molecular dynamics (RMD) simulations are introduced and described. This force field with its special potential functions is used to simulate chemical reaction systems with accuracies close to those of quantum chemical calculations within reasonable computation times, even with about one million atoms on high-performance computing facilities. Variations of the partial charges of atoms during chemical reactions can also be calculated and probed within RMD simulations with accuracies very close to those calculated by density functional methods. In addition to the general potential functions incorporated in non-reactive force fields, in ReaxFF force field, there are a number of special (usually complex) potential functions describing details of the bonding structures and charge states of atoms in different coordination states and chemical and solvent environments. All of these potential functions are described in this paper, and examples are calculated and plotted to demonstrate clearly their behavior and their corresponding chemical and physical backgrounds. Finally, important evolutions of the ReaxFF force field and a few of its applications have been presented. در این مقاله تابع های پتانسیل میدان نیروی واکنشی ReaxFF که در شبیه‌سازی دینامیک مولکولی واکنشی(RMD) استفاده می شود، معرفی و توصیف می‌شوند. این میدان نیرو، با بهره گیری از توابع پتانسیل ویژه، توانایی شبیه‌سازی واکنش‌های شیمیایی در بازه های زمانی مناسب با صحتی در حد صحت روش‌های شیمی کوانتومی (حتی برای سامانه هایی با تعداد اتمهایی در حدود یک میلیون با ابررایانه‌های موجود) را دارد. همچنین، با استفاده از روش شبیه سازی RMD تغییرهای بارهای الکتریکی اتم‌ها در طول واکنش‌های شیمیایی، با درستی نزدیک به درستی نتیجه های به دست آمده از محاسبه های نظریهتابعی چگالی، قابل محاسبه و قابل مطالعه است. در میدان نیروی ReaxFF ، افزون بر تابع های پتانسیل عمومی موجود در میدان های نیرو غیرواکنشی، تعدادی تابع های پتانسیل (به طور معمول پیچیده) ویژه وجود دارد که ساختارهای پیوندی و بار هرکدام از اتم هادر محیط ها و همسایگی های گوناگون را توصیف می کنند. در این مقاله، به توصیف همه تابع های پتانسیل موجود در میدان نیرویReaxFF پرداخته شده‌است و با ذکر نمونه‌هایی، منشاء شیمیایی و فیزیکی این نوع توابع پتانسیل روشن‌تر می‌شود. در پایان، به بررسی سیر تحول میدان نیروی ReaxFF در سال‌های اخیر پرداخته شده و همچنین به تعدادی از کاربردهای آن اشاره می شود.

https://www.nsmsi.ir/article_32591_f0eefcbcfb4afc1b3fbef0018e0773a0.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Investigation of Ability of Graphene-Based Nanostructures as Sodium Ion Batteries مطالعه ی قابلیت نانوساختارهای بر پایه ی گرافن به عنوان باتری های یون سدیم 23 30 33063 FA پویا کریمی گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه زابل، زابل، ایران 0000-0003-1853-5882 محمود سنچولی گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه زابل، زابل، ایران Journal Article 2018 06 09 In this study, graphene-based nanostructures were simulated using computational quantum chemistry methods and individual interactions of isoelectronic ions sodium and fluoride with inner and outer faces of them have been studied. Also, simultaneous interactions of these ions with inner and outer faces of nanostructures have been investigated with two models. In the first model, fluoride ion with outer face and sodium ion with the inner face of nanostructures interact simultaneously and in the second model, positions of ions were exchanged to study the effect of this on binding energies of the ternary complexes. Results indicate that binding energies in the first model are larger than the second one by an average 1.90 kcal mol-1. Indeed, a decrease of electron delocalization/increase of electron delocalization in the central ring of nanostructures is good for the interaction of ions with the outer face of them in the first model/second model. Results propose that graphene-based nanostructures due to unique structural and electronic properties are good beds for interactions of ions and can be considered as sodium-ion batteries. Also, the growth of curvature of nanostructures leads to better functionalization of their outer faces through ions with a negative charge and can optimize their performance as ion batteries using changing electronic cloud densities of their walls. در این پژوهش، نانوساختارهای بر پایهی گرافن با روش های شیمی کوانتمی محاسباتی شبیه سازی شده و برهم کن های جداگانه یون های ایزوالکترونیک سدیم و فلورید با وجههای درونی و بیرونی آن ها مطالعه شد. همچنین، برهمکنش های هم زمان این یون ها با وجه های درونی و بیرونی نانوساختارها با دو مدل بررسی شد. در مدل اول،یون فلورید با وجه بیرونی و یون سدیم با وجه درونی نانوساختارها به طور همزمان برهمکنش می دهد و در مدل دوم، موقعیّت های یون ها تعویض شده تا اثر آن بر انرژی های اتّصال کمپلکس های سه تایی مربوطه مطالعه شود. نتیجه ها مشخّص نمود که انرژیهای اتّصال در مدل اول نسبت به مدل دوم به طور میانگین به میزان 90/1 کیلو کالری بر مول بیش تر است. همچنین، کاهش استقرار نیافتگی الکترونی/ افزایش استقرار نیافتگی الکترونی در حلقه ی مرکزی نانوساختارها برای برهمکنش یون ها با وجه بیرونی آن ها در مدل اول/مدل دوم دلخواه تر است. نتیجه ها پیشنهاد می کند که نانوساختارهای بر پایه ی گرافن به دلیل داشتن ویژگی های یگانه ساختاری و الکترونی بسترهای خوبی برای برهم کنش های یون ها هستند و می توانند به عنوان باتریهای یون سدیم در نظر گرفته شوند. همچنین، افزایش انحنای نانوساختارها منجر به عاملدار شدن بهتر وجه های بیرونی آنها با یون های با بار منفی می شود و می توان با تغییر دادن چگالی های ابر الکترونی دیواره آنها عملکردشان را به عنوان باتری های یونی بهینه نمود.

https://www.nsmsi.ir/article_33063_21ca2c13aeb1ffd6341ef930ad5dc94a.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Application of a Magnetic Multi-Wall Carbon Nanotube Sorbent for Extraction and Determination of Vanadium in Environmental Water Samples استفاده از نانولوله کربنی مغناطیسی برای استخراج و اندازه‌گیری وانادیوم در آب‌های زیست‌محیطی 31 42 31914 FA محسن زیب گروه شیمی کاربردی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران، ایران هادی فراهانی پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران Journal Article 2018 02 21 For the first time, a novel and efficient Magnetic Multi-Wall Carbon NanoTube (MMWCNT) was introduced as a novel sorbent for Solid-Phase Extraction (SPE) coupled with ElectroThermal Atomic Absorption Spectrometry (ET-AAS) for sensitive determination of vanadium (V) in environmental water samples. Transmission Electron Microscopy (TEM), Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), Energy-Dispersive X-ray analysis (EDX), Vibrating Sample Magnetometry (VSM), and Fourier Transform-InfraRed (FT-IR) spectroscopy were applied to characterize the prepared nanoparticles. A unique and attractive property of this method is that magnetic adsorbents can be simply isolated from sample solutions by an external magnetic field without using a centrifuge. N-Benzoyl-N-phenylhydroxylamine (BPHA) was used as a complexing agent for extraction of the analyte into the solid phase. The extracted complex was injected into the instrument for analysis. Initially, effective parameters controlling the performance of the extraction process were evaluated and optimized. Under the optimized condition, the calibration curve showed linearity in the range of 25-2000 ng mL-1 with a regression coefficient corresponding to 0.997. Limits of detection (LOD, S/N = 3) and relative standard deviations were 8 ng mL-1 and 3.9 % (n = 6) respectively. The proposed method was successfully applied for the preconcentration and trace determination of V in environmental water samples while the accuracy was approved by analyzing relative recovery experiments as well as a standards reference material. در این مطالعه نانولوله کربنی چند دیواره مغناطیسی (MMWCNTبه عنوان فاز جاذب برای استخراج، پیش‌تغلیظ و اندازه‌گیری غلظت‌های بسیار کم وانادیوم در نمونه آب‌های زیست‌محیطی توسط اسپکترومتری جذب اتمی – کوره الکتروترمال استفاده شد. ویژگی‌‌های ساختاری نانولوله سنتز شده توسط فناوری های میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف ‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FT-IR) مورد بررسی قرار گرفت. به دلیل خاصیت مغناطیسی جاذب سنتز شده، جداسازی آن از محلول آبی دارای آنالیت بدون استفاده از سانتریفیوژ و فیلتراسیون تنها با استفاده از یک مگنت بیرونی انجام شد. وانادیوم توسط لیگاند N ـ بنزیل ـ N ـ فنیل هیدروکسیل آمین به کمپلکس تبدیل و سپس به فاز جامد استخراج و سرانچام برای آنالیز به دستگاه تزریق شد. متغیرهای موثر بر فرآیند استخراج شامل مقدار جاذب، غلظت لیگاند،pH محلول و شرایط واجذب بررسی و بهینه شدند. در شرایط بهینه محدوده خطی در ناحیه 25 الی 2000 نانوگرم بر لیتر به همراه ضریب همبستگی 997/0، حد آشکارسازی 8 نانوگرم بر لیتر و انحراف استاندارد نسبی 9/3 درصد (شش مرتبه تکرار) به دست آمد. این روش برای اندازه‌گیری مقدارهای ناچیز وانادیوم در نمونه‌های آب زیست‌محیطی استفاده و درستی روش با به‌کارگیری آزمایش‌های بازیافت و آنالیز نمونه‌ مرجع تأیید شد.

https://www.nsmsi.ir/article_31914_a8de839ca3b50ef2eac03640ccf56afd.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 In-Situ Modification of Graphene Oxide and Using as an Effective Nanoparticle on the Mechanical Properties of Polymethylmethacrylate Nanocomposite اصلاح گرافن اکسید به روش پلیمریزاسیون درجا و استفاده از آن به عنوان نانوذره موثر در بهبود ویژگی های مکانیکی نانوکامپوزیت پلی متیل متاکریلات 43 52 31993 FA احمد پورستار مرجانی گروه شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران 0000-0002-5899-4285 مهدی محمودیان گروه نانوفناوری، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران 0000-0002-9949-8579 احسان نوزاد گروه شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران هانیه محمدی گروه شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران Journal Article 2018 03 01 In the present work, Graphene Oxide (GO) was modified by in-situ polymerization in the presence of methylmethacryalte and was used to improve the dispersion of GO nanoparticles as well as mechanical properties in polymethylmethacryalte (PMMA) matrix. Fourier Transform InfraRed (FT-IR) technique was used to confirm the successful modification of GO. PMMA nanocomposites were prepared by melting method and Thermal Gravimetric Analysis (TGA) and Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) techniques were applied in order to characterize the prepared nanocomposites. Also, the effect of GO percentage and processing parameters were studied by Taguchi Design of Experiment. (GO content: 0, 2, and 4 wt%, injection pressure: 40, 60, and 80 MPa, holding pressure: 60, 80, and 100 MPa, and holding pressure time: 1, 2.5, and 4 s were mentioned as the variable parameters). To investigate the mechanical properties of nanocomposites tensile strength, hardness, and impact tests were carried out. در این پژوهش، گرافن اکسید با استفاده از روش پلیمریزاسیون درجا و در حضور متیل متاکریلات برای بهبود پراکندگی نانو ذره در ماتریکس پلی متیل متاکریلات و همچنین بهبود ویژگی های مکانیکی آن اصلاح شد. از فناوری فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR) برای تأیید اصلاح موفقیت آمیز گرافن اکسید استفاده شد. نانوکامپوزیت های پلی متیل متاکریلات با استفاده از روش اختلاط ذوبی تهیه شدند و فناوری های آنالیز گرما وزن سنجی (TGA) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) برای بررسی نانو کامپوزیت های تهیه شده مورد استفاده قرار گرفت. همچنین اثرهای مقدار گرافن اکسید افزوده شده و پارامترهای فرآیند توسط طراحی آزمایش تاگوچی مورد مطالعه قرار گرفتند. (مقدار گرافن اکسید: 0، 2 و 4 درصد وزنی، فشار پشت تزریق 40، 60 و 80 مگا پاسکال، فشار تزریق 60، 80 و 100 مگا پاسکال و زمان فشار پشت تزریق 1، 5/2 و 4 ثانیه به عنوان پارامترهای متغیر در نظر گرفته شدند). برای بررسی ویژگیهای مکانیکی کامپوزیت های تهیه شده، آزمون های استحکام کششی، سختی و ضربه مورد مطالعه قرارگرفتند. نتیجه ها نشان دادند که استحکام کششی نمونه تهیه شده در مقدار 2 درصد وزنی نانوذره ها، فشار پشت تزریق 40 و فشار تزریق 60 مگا پاسکال و زمان فشار پشت تزریق 4 ثانیه بیش ترین مقدار را داشته است. سخنی نانوکامپوزیت ها نیز با افزایش مقدار نانوذره افزایش یافته و فشار تزریق، فشار پشت تزریق و زمان فشار پشت تزریق در سختی نمونه ها تاثیر چندانی نداشت. هم چنین آزمون ضربه بر روی نمونه ها نشان داد که با افزایش مقدار نانوذره و افزایش فشار تزریق استحکام در برابر ضربه کاهش یافته است، افزون بر این، در فشار پشت تزریق 80 مگا پاسکال و زمان فشار پشت تزریق 1 ثانیه نیز نمونه ها بیش ترین مقاومت در برابر ضربه را داشته اند.

https://www.nsmsi.ir/article_31993_f6bb36049c3b42a62dfa88c46e0f79d2.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 The Synthesis of Allylic Esters via Direct Allylic C–H Bonds Oxidation of Cycloolefins in the Presence of Copper Oxide Nanoparticles and Nanoporous Silica سنتز استرهای آلیلی با اکسایش مستقیم پیوند کربن - هیدروژن آلیلی سیکلوالفین ها در مجاورت نانوذره های مس اکسید و نانوحفره های سیلیکاتی 53 64 32280 FA سعدی صمدی گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران مژگان صمدی گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران Journal Article 2018 05 31 Copper Oxide(CuO) nanoparticles and nanoporous silica such as MCM-41 and SBA-15 were synthesized and characterized by Fourier Transform InfraRed (FT-IR) spectroscopy, X-Ray Diffraction (XRD), and Sscanning Electron Microscopy (SEM). The synthesized copper oxide nanocatalyst was applied in allylic oxidation of cycloolefinsvia C–H bonds activation by tert-butyl-p-nitrobenzoperoxoate as oxidant and in the presence of nanoporous silica as additive. Allylic esters were obtained in good yields (up to 90%) and reasonable reaction times. Also, the recovered catalyst was applicable in the allylic oxidation reaction for four times without loss in catalytic reactivity and yield. The structure of tert-butyl-p-nitrobenzoperoxoate and allylic esters were characterized by 1HNMR, and 13CNMR spectroscopy نانوذره های مس(II) اکسید و نانوحفره های سیلیکاتیمانند MCM-41وSBA-15 سنتز و بهکمک طیفسنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FT-IR)، پراشپرتوایکس(XRD) و میکروسکوپ الکترونی پویشیSEM)) شناسایی شدند. نانوکاتالیست مس اکسید سنتز شده در واکنش اکسایش آلیلی سیکلوالفین هابا فعالس ازی پیوند کربن ـ هیدروژن با استفاده از اکسنده ترشیوبوتیل پارا-نیترو پربنزوات در مجاورت نانوحفره های سیلیکاتی به عنوان افزودنی بهکار گرفته شد. استرهای آلیلی با بازده خوب (تا %90) در مدت زمان قابل پذیرشی به دست آمدند. کاتالیست قابل بازیابی بوده و در مجاورت کاتالیست بازیافت شده واکنش اکسایش آلیلی تا چهار مرتبه بدون کاهش فعالیت کاتالیستی و بازده انجام شد. ساختار ترشیوبوتیل پارا ـ نیتروپربنزوات و استرهای آلیلی با استفاده از روش های طیف سنجی 1HNMR ،13CNMRوFT-IR مورد شناسایی قرار گرفت.

https://www.nsmsi.ir/article_32280_c18329a875ee3142771b03cad25cfc79.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Preparation of Green Cellulose Nanoparticles Containing Pd Complex and Their Application as Photocatalyst تهیه و بررسی ویژگی‌های فوتوکاتالیستی نانوذره‌های سبز سلولزی دارای کمپلکس پالادیوم 65 76 32594 FA بهاره میرمشهوری گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران عباس دادخواه گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران حمیدرضا شاملویی گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران Journal Article 2018 06 14 Cellulose nanowhisker produced from acid hydrolysis of cotton linter and used as starting material for fabrication of a new polymer-supported palladium complex. It is firstly, grafted by citric acid and then loaded by Palladium complex. Successful fabrication of Palladium complex supported polymer confirmed using FT-IR and NMR spectroscopy. Thermal behavior and crystalline structure of the resulting composite evaluated by TGA and XRD techniques. The results showed that composite has higher thermal stability and lower crystallinity in comparison with unmodified cellulose nanowhisker. Finally, the potential application of the synthesized cellulose nanowhisker-graft-citric acid/palladium complex as a photocatalyst for degradation of 2,4-dichlorophenol was examined. The results showed that the polymer-supported Palladium complex could be an effective photocatalyst with a narrow bandgap. It could eliminate 2,4-dichlorophenol after 300 min illumination. سلولز به عنوان یکی از مهم ترین پلی ساکاریدهای طبیعی به دلیل ویژگی های یگانه خود توجه بسیاری از دانشمندان دانش های گوناگون را به خود جلب کرده است. امروزه با ظهور فناوری نانو، تهیه نانوذره های برپایه ترکیب های طبیعی اهمیت دوچندانی پیدا کرده است. در این راستا در این کار پژوهشی، نانوذره های سلولزی به عنوان نانوذره های سبز از پنبه و از روش آبکافت اسیدی تهیه شد و پس از اصلاح شیمیایی با سیتریک اسید با واکنش استری شدن به عنوان بستر پلیمری برای بارگذاری کمپلکس دی کلرو(1و10 فنانترولین ـ 5 و 6 ـ دی اون) پالادیم(II) به‌عنوان فوتوکاتالیستمورد استفاده قرار گرفت. تهیه پلیمرهای نانو مقیاس دارای کمپلکس پالادیم با استفاده از پرتوسنجی فروسرخ تبدیل فوریه و رزنانس مغناطیسی هسته بررسی شد. مطالعه های انجام شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمون هایپراش پرتو ایکس و ICP تشکیل ذره هایی میله مانند با عرض حدود 50-70 نانومتر و طول 150-200 نانومتر با میزان بلورینگی 78% و محتوای کاتالیست 9/15 % وزنی را نشان داد. همچنین مشاهده های آزمون گرما وزن سنجی بیانگر آن است که فوتوکاتالیست به دست آمده دارای پایداری گرمایی بالاتری نسبت به نانو سلولز اصلاح نشده است. نتیجه های محاسبههای گاف انرژی برای کمپلکس پالادیوم نیز بیانگر آن است که گاف انرژی در حدود 95/2 الکترون ولت بوده بنابراین کاتالیست در بازه نور مرئی فعال می باشد. سرانجام، استفاده از ترکیب نانوسلولز اصلاح شده با سیتریک اسید و بارگذاری شده با کمپلکس پالادیوم به عنوان کاتالیست نوری برای حذف آلاینده 2، 4- دی کلرو فنل مورد بررسی قرار گرفت. آزمون فوتوکاتالیست نشان داد که فوتوکاتالیست تهیه شده پس از تابش دهی به مدت 300 دقیقه در ناحیه مرئی می تواند 2، 4- دی کلرو فنل را به طور موثر حذف نماید.

https://www.nsmsi.ir/article_32594_a60b48c9d56949d618129c45511b5cad.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Sheet-Like Binary AgBr-Bi24Br10O31 with Enhanced Photocatalytic Activity under Visible Light فوتوکاتالیست دوتایی صفحه‌ای شکل AgBr-Bi24Br10O31 با فعالیت بالا تحت نور مرئی 77 83 33789 FA محسن پادروند گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران الهام جلیلیان گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران Journal Article 2018 02 25 AgBr-Bi24Br10O31 nanosheets were prepared by a facile single-step co-precipitation method at the presence of 1-Butyl-3-methylimidazolium bromide ([BMIM]Br) ionic liquid (IL) as the bromide source and template agent. The products were well characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-ray (EDX), Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS), nitrogen adsorption-desorption isotherms (BET), Fourier Transform InfraRed (FT-IR) spectroscopy, and Scanning Electron Microscopy (TEM). The XRD pattern well confirmed the presence of both Bi24O31Br10 and AgBr crystalline phases in the structure. In addition, the SEM micrographs indicated that the sample has sheet-like morphology, and the thickness of the sheets is below 100 nm. According to the photocatalytic experiments, the product was incredibly efficient for the degradation of Acid Blue 92 (AB92) solutions under visible light. Also, the results of recycling experiments implied the high capacity of the prepared nanosheets for the repeated treatment of the wastewater solution which is great of importance for being introduced a catalyst in practical applications. وجود انواع آلاینده های آلی و معدنی در زیست بومهای آبی مورد استفاده برای مصرف های گوناگون مانند آب شرب، کشاورزی، پرورش موجودات آبزی و غیره همواره از مهمترین چالش های پیش روی پژوهشگران و مسئولان صنعتی و حکومتی بوده است. حذف این آلاینده ها به کمک فرایندهای فوتوکاتالیستی برپایه ترکیب های نیمه رسانای فعال تحت نور مرئی و انرژی خورشیدی از نوین ترین روش های روز دنیا می باشد که باعث شده در دهه های اخیر طیف گسترده ای از نانوساختارهای نوین سنتز، معرفی و در این راستا به کار گرفته شوند. از مهم ترین این آلایندهها می توان به ورود ترکیب های ناشی از فعالیت کارخانه های نساجی به ویژه رنگ های آزو به آب های آزاد اشاره کرد. این گونه ها به واسطه داشتن گروه های عاملی و پیوندهای سیر نشده، تحت تابش خورشیدی در محیط های آبی آلاینده های ثانویه ای ایجاد می کنند که بیش تر سرطانزا بوده و زندگی زیست بوم را به خطر می اندازند. در پژوهش حاضر نانوساختار نوین AgBr-Bi24Br10O31 با ریخت شناسی صفحه ای یک شکل به روش رسوبد هی شیمیایی در حضور مایع یونی سنتز، با روش های XRD،BET،DRS،SEM و FT-IR شناسایی، و فعالیت آن ها در راستای حذف نمونه رنگ آزو AB92 تحت نور مرئی مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز XRD به خوبی حضور فاز بلوری ماده مورد نظر را تأیید کرد. همچنین آنالیز DRS به صورت تقریبی میزان نوار انرژی نیمه رسانا را تخمین زده و فعال بودن آن در ناحیه مرئی را تایید نمود. نتیجه های آزمون های فوتوکاتالیستی نشان داد نانوفوتوکاتالیست سنتز شده می تواند در کم تر از 20 دقیقه آلاینده را به طور کامل از محیط حذف کند، همچنین تا چهار بار استفاده متوالی فعالیت قابل پذیرشی را در نور مرئی از خود نشان دهد.

https://www.nsmsi.ir/article_33789_3b029d4810ab62194de14d4e511ba6fa.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 PEG–SO3H Catalyzed, Environmentally Friendly Synthesis of Hantzsch 1,4-Dihydropyridines under Solvent-Free Conditions سنتز سازگار با محیط زیست مشتق‌های 4،1ـ دی‌هیدروپیریدین در شرایط بدون حلال با استفاده از PEG-SO3H به عنوان کاتالیزگر 85 94 32787 FA ساناز مرادی گروه شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران محمد قنبری گروه شیمی آلی، دانشکده شیمی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران 0000-0003-2435-1860 Journal Article 2018 05 11 A highly efficient, simple, convenient, and eco-friendly methodology for the synthesis of 1,4-dihydropyridines has been demonstrated. A biodegradable, polymer-supported catalyst, PEG–SO3H, was applied for the synthesis of 1,4-dihydropyridines via the Hantzsch-type condensation reaction under solvent-free conditions. The PEG-SO3H acts as an acidic mediator to facilitate the Hantzsch-type condensation and at the same time as the reaction solvent. The significant advantages of this methodology are high yields of products, short reaction time, the economic viability of the catalyst, handling of the catalyst, ease of preparation of the catalyst, and ease of product isolation. Furthermore, the solvent-free preparation of 1,4-DHPs is an environmentally benign method. The products were characterized by FT-IR and 1H NMR spectroscopy, and by comparison with authentic samples. یک روش بسیار کارآمد، ساده، آسان و سازگار با محیط زیست برای سنتز مشتق های 4،1-دی هیدروپیریدین ارایه شده است. کاتالیزگر زیست تخریب پذیر با بستر پلیمری، PEG-SO3H، برای سنتز 4،1-دی هیدروپیریدین ها با واکنش تراکمی هانش در شرایط بدون حلال استفاده شد. PEG-SO3H همزمان به عنوان یک کاتالیست اسیدی و به عنوان حلال برای ساده کردن تراکم هانش در واکنش عمل می کند. برتری های چشمگیر این روش، بازده بالای فراورده ها، زمان کوتاه واکنش، کارایی اقتصادی کاتالیزگر، دسترس پذیری کاتالیزگر، سادگی تهیه کاتالیزگر و جداسازی فراورده است. افزون بر این، تهیه ی 4،1-دی هیدروپیریدین ها در شرایط بدون حلال یک روش سازگار با محیط زیست است. ساختار فراورده ها واکنش با استفاده از روش های اسپکتروسکوپی 1H NMR و FT-IR مورد شناسایی قرار گرفت.

https://www.nsmsi.ir/article_32787_314f19f082e69886c20e31c70fe6dceb.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Copper-Catalyzed Click Reaction: A Facile and Versatile Route for the Functionalization of Fumed Silica by Sulfonamides واکنش کلیک کاتالیز شده با مس(I): روشی مناسب برای عامل دار کردن فیوم سیلیکا با سولفونامیدها 95 102 32790 FA مهشید رحیمی فرد گروه شیمی، دانشگاه الزهرا (س)، تهران، ایران قدسی محمدی زیارانی گروه شیمی، دانشگاه الزهرا (س)، تهران، ایران 0000-0001-5177-7889 علیرضا بدیعی دانشکده شیمی، دانشگاه تهران، تهران، ایران فاطمه یزدیان گروه مهندسی علوم زیستی، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران Journal Article 2018 07 10 Efficient functionalization of Fumed silica by sulfonamides via copper-catalyzed Huisgen 1,3-dipolar cycloaddition (Click) reaction has been reported. Functionalization of Fumed silica by 3-azidopropyl groups leads to the formation of azide moiety as building blocks for Click reaction. Propargylation of three commercial sulfonamides (sulfadiazine, sulfadimidine, and sulfaquinoxaline), with propargyl bromide, leads to the formation of another building block for Click reaction. The Click reaction was catalyzed by freshly prepared Copper(I) iodide in DMF at room temperature after 72 hours. Antimicrobial activities of sulfonamides functionalized Fumed silica were measured against Staphylococcus aureus as gram-positive bacteria and Escherichia coli as gram-negative bacteria and checked by their Zeta potentials. در این پژوهش، فیوم سیلیکا با استفاده از واکنش کلیک (حلقه زایی 3،1-دوقطبی هایزن) به وسیله سولفونامیدها عام لدار شد. برای این منظور نخست فیوم سیلیکا با استفاده از 3-کلروپروپیل تری متوکسی سیلان، با گروه پروپیل کلر عامل دار شد و سپس طی واکنشی به آزید مربوطه تبدیل شد تا اولین واحد ساختاری مورد نیاز برای واکنش کلیک فراهم شود. از سوی دیگر با استفاده از واکنش جانشینی هسته دوستی سولفونامیدها با پروپارژیل برماید، بخش آلکین پایانی به عنوان واحد ساختاری دیگر برای انجام واکنش کلیک ایجاد شد. اتصال سولفونامیدهای پروپارژیله به سطح فیوم سیلیکا با استفاده واکنش کلیک در حضور کاتالیزگر مس(I) یدید در حلال دیمتیل فرمامید در مدت زمان 72 ساعت صورت گرفت. فعالیت ضد میکروبی فیوم سیلیکاهای عامل دارشده در برابر استافیلوکوکوس اورئوس (باکتری گرم مثبت) و اشرشیا کولای (باکتری گرم منفی) بررسی شد و با پتانسیل زتای آن ها مقایسه شد.

https://www.nsmsi.ir/article_32790_a286be2b8cb6de66943d8025b3fa7e33.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Preparation of Styrene Derivatives Using the Inverse Coupling of Boronic Acids with Dimethylacetylene Dicarboxylate in the Presence of Catalysed Bis (Dibenzylidine Acetone) Palladium تهیه مشتق‌های استایرن با استفاده از واکنش جفت شدن تقاطعی بورونیک اسیدها با دی متیل استیلن دی کربوکسیلات درحضورکاتالیزگر تر بیس(دی بنزیلیدین استون) پالادیوم 103 113 32281 FA مهدی خلج گروه شیمی، واحد بویین زهرا، دانشگاه آزاد اسلامی، بویین زهرا، ایران مهدیه صادق پور گروه شیمی، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران نسرین فراهانی گروه شیمی، واحد بویین زهرا، دانشگاه آزاد اسلامی، بویین زهرا، ایران Journal Article 2018 04 30 Styrene derivatives are important structural units in the chemistry of organic compounds. Since the nuclear attack on a triple bond is not carried out, the use of palladium catalyst is considered a suitable route for the activation of these compounds. In this study, a new pathway for the preparation of styrene derivatives using alcohols As a source of active vinyl and boronic acids, it has been reported as a source of activated Ariel. Optimum reaction conditions include the catalytic system of tris (diphenzilindenson) palladium / 1 and 4- bis (phenylphosphine) butane as a ligand and a mixture of dimethyl acetamide/water as a solvent. The study of variation reacted that the presence of fatal electron and electron components in the structure of boronic acids ariel is very well suited to the reaction conditions. In addition, the selectivity test reacts that the reaction product is predominantly cysteine. مشتق های استایرن واحدهای ساختاری مهمی در شیمی ترکیب های آلی به شمار می آیند. از آنجا که حمله هسته دوستی به پیوند سه گانه به آسانی انجام نمی شود، استفاده از کاتالیزگرهای پالادیم مسیر مناسبی برای فعال سازی این ترکیب های به شمار می آید. در این پژوهش، مسیر نوینی برای تهیه ی مشتق های استایرن با استفاده از آلکین ها به عنوان منبع وینیل فعال و بورونیک اسیدها به عنوان منبع آریل فعال گزارش شده است. شرایط بهینه ی واکنش شامل سامانه کاتالیستی ﺗﺮﻳﺲ(ﺩﻱﺑﻨﺰﻳﻠﻴﺪﻥﺍﺳﺘﻮﻥ)ﭘﺎﻻﺩﻳﻢ/1و4- بیس( فنیل فسفینو)بوتان بهعنوان لیگاند و مخلوط دی متیل استامید/آب به عنوان حلال است. بررسی تنوع پذیری واکنش نشان داد که حضور استخلاف های الکترون کشنده و الکترون دهنده در ساختار آریل بورونیک اسیدها به خوبی با شرایط واکنش همخوانی دارد. همچنین، بررسی گزینش پذیری واکنش نشان می دهد که فراورده واکنش به طور غالب دارای استرئوشیمی سیس است.

https://www.nsmsi.ir/article_32281_3eb5238106ffa4378988e8191304a914.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Theoretical Determination of the Active Sites of Naphthalene, Nitronaphthalene, Methoxynaphthalene, Quinoline and Isoquinoline in Cycloaddition Reaction with C20 Fullerene تعیین نظری مواضع فعال نفتالن، نیترونفتالن، متوکسی‌نفتالن،کینولین و ایزوکینولین در واکنش حلقه‌افزایی با فولرن 20C 115 130 31994 FA موسی سلیمانی گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آیت‌الله العظمی بروجردی (ره)، بروجرد، ایران 0000-0002-4345-231X Journal Article 2018 03 18 In this research, a theoretical study on the cycloaddition reaction of the C20 fullerene and certain fused bicyclic aromatic compounds including naphthalene, 2-methoxynaphthalene, 2-nitronaphthalene, quinoline, and isoquinoline was carried out with the aims of functionalization possibility of the fullerene and investigation of the reactivity and regioselectivity. For this purpose, the [4+2] cycloaddition reaction between the above mentioned aromatic systems and fullerene was studied in which, the fullerene and aromatic systems act as dienophile and diene, respectively. Except for the naphthalene, two possible reaction paths were considered for the aromatic systems in which, the substituent- or heteroatom-containing ring reacts in one path and the ring without substituent or heteroatom reacts in another one. The thermodynamic and kinetic parameters of each reaction path were calculated using optimization of the reactants, products, and transition states geometries. In order to study the reactivity of different positions of the naphthalene, 2-nitronaphthalene, 2-methoxynaphthalene, quinoline, and isoquinoline, three different methods were used including calculation of the Parr as well as Fukui functions and the value of the contribution of different atoms in the HOMO of the aromatic system. The results indicated that the Fukui functions can completely describe the reactivity of different positions of the above aromatic compounds. Also, the Parr functions and the contribution value of different atoms in HOMO can satisfactorily describe the reactivities in the corresponding cycloaddition reactions. The Global Electron Density Transfer (GEDT) value was also calculated for the reactions and the results revealed that the reactions are polar in character and the electron density is transferred from the aromatic compound toward the fullerene. Finally, the calculation of the synchronicity showed that the reactions of fullerene with the naphthalene and the heteroatom-containing ring in the quinoline and isoquinoline are more synchronous in comparison to the other ones. در این پژوهش، مطالعه نظری واکنش حلقه‌افزایی بین فولرن20C و برخی آروماتیک‌های دوحلقه‌ای جوش‌خورده شامل نفتالن، 2ـ متوکسی نفتالن، 2ـ نیترونفتالن، کینولین و ایزوکینولین با اهدافی همچون امکان عامل‌دار کردن فولرن، بررسی واکنش‌پذیری و ناحیه‌گزینی این مواد انجام شد. برای این منظور واکنش حلقه‌زایی [2+4] بین سامانه‌های آروماتیک بالا و فولرن بررسی شد که در آن‌ها فولرن به عنوان دی‌ان‌دوست و سامانه آروماتیک به عنوان دی‌ان عمل میکند. به جز نفتالن، برای سایر سامانه‌های آروماتیک دو واکنش در نظر گرفته شد که در یکی حلقه دارای استخلاف (نیترو یا متوکسی) یا هترواتم (کینولین وایزوکینولین) و در دیگری حلقه بدون استخلاف یا هترواتم واکنش می‌دهد. با بهینه‌سازی مواد اولیه و فرآورده‌ها و به دنبال آن تعیین حالت گذار هر واکنش، پارامترهای ترمودینامیکی و سینتیکی تعیین شد. به منظور بررسی واکنش‌پذیری موقعیت‌های گوناگون نفتالن، 2ـ متوکسی نفتالن، 2ـ نیترونفتالن، کینولین و ایزوکینولین، سه روش گوناگون شامل محاسبه تابعهای پار، تابعهای فوکویی و محاسبه میزان مشارکت اتم‌های گوناگون در بالاتریناوربیتال مولکولی اشغال‌شده HOMO هر ماده مورد استفاده قرار گرفت. نتیجه ها نشان داد که تابع های فوکویی به طور کامل و تابع های پار و میزان مشارکت اتم‌های گوناگون در HOMO تا حدود زیادی می‌توانند واکنش‌پذیری موقعیت‌های گوناگون این سامانه‌های آروماتیک در واکنش حلقه‌افزایی را توصیف کنند. همچنین میزان انتقال کلی چگالی الکترون GEDTدر این واکنش‌ها مورد محاسبه قرار گرفت و نتیجه ها نشان داد که همه واکنش‌ها ماهیت قطبی دارند و الکترون از ماده آروماتیک به فولرن منتقل می‌شود. سرانجام محاسبه میزان هم زمانی واکنش‌ها نشان داد که واکنش نفتالن و همچنین واکنش حلقه دارای هترواتم در کینولین و ایزوکینولین دارای هم زمانی بیش تری نسبت به سایر واکنش‌ها می‌باشد.

https://www.nsmsi.ir/article_31994_2755ed6330b4980ea24faa1081183dc7.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Denitrative Functionalization of Nitroarenes عامل دار کردن حلقه های آروماتیک با حذف گروه نیترو از نیتروآرن ها 131 149 33114 FA فاطمه زامیران گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران آرش قادری گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران Journal Article 2018 05 28 Cross-coupling reactions employing transition metals as catalysts have become an important approach for the construction of C-C and C-heteroatom bonds. Traditionally, aryl halides have been used as one of the coupling partners in these kinds of reactions. However, these compounds are generally environmental pollutants and many of them are expensive. Thus, looking for safe and cheap alternatives for these compounds is of high interest from both laboratory and industry point of view. In recent years, nitroarenes have been reported to be active substrates in the cross-coupling reactions activated by some transition metals such as copper, palladium, or rhodium. Herein, the recent advances in cross-coupling reactions starting from nitroarenes has been reviewed. امروزه برای انجام هر واکنشی در شیمی آلی با واکنشگرهای گوناگونی مواجه میشویم. هدف شیمیدانان، یافتن واکنشگرهای نوین و استفاده از روشهای نوین و سازگار با محیط زیست میباشد. با توجه به اینکه تاکنون سنتز ترکیب هایآلی با روش های گوناگون انجام شده است، به کارگیری یک روش سودمند با واکنشگرهای ارزان، غیرسمی و گزینشپذیر، با پایداری بالا دارای اهمیت فراوانی می باشد. شیمیدانان به منظور یافتن الکتروفیل های آروماتیک مناسب تر در واکنش های جفت شدن متقاطع در مطالعهه ای اخیر خود بر ایجاد روشی جدید متمرکز شدهاند تا مشتق های نیتروآرن را به عنوان الکتروفیل مورد استفاده قرار دهند.در این مقاله مروری، کاربرد نیتروآرنها به عنوان الکتروفیل موثر در واکنش های جفت شدن متقاطع به منظور تشکیل پیوندهای کربن ـ کربن، کربن ـ گوگرد، کربن ـ اکسیژن و کربن ـ هیدروژن مطرح شده است.طبق پژوهش های صورت گرفته، این ترکیب ها در فرایند جفت شدن با نوکلئوفیل هایی مانند هترواتم ها و نوکلئوفیل هایکربنی در حضور حلال ها، بازها و افزودنی های متفاوت در شرایط با فلز یا بدون فلز قرار گرفته اند و به این ترتیب پیوندهای کربن ـ کربن، کربن ـ نیتروژن،کربن ـ اکسیژن، کربن ـ هیدروژن و کربن ـ گوگرد تشکیل شده است.

https://www.nsmsi.ir/article_33114_58c0c5010ab781e7e188e88c7270702b.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Study of Kinetic Variables Affecting the Production of Viscose Bleaching Products in Order to Maintain Quality and Increase Product Life مطالعه متغیرهای سینتیکی اثرگذار در تولید فراورده های سفید کننده گرانرو به منظور حفظ کیفیت و افزایش طول عمر فراورده 151 158 33119 FA علی غلامی گروه شیمی تجزیه، دانشکده شیمی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران مهشید گلستانه گروه شیمی، دانشگاه فرهنگیان، تهران، ایران محمد سعید صانعی طاهری گروه شیمی تجزیه، دانشکده شیمی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران Journal Article 2018 06 16 Sodium lauryl ether is a surfactant that is used as a viscosity agent in bleaching fluid. But in certain chemical environments, the concentration of this surfactant decreases over time. This decrease in concentration changes the chemical and physical properties of the product. In this study, considering the effective parameters on the decomposition rate of sodium lauryl ether sulfate, including temperature, time, sodium lauryl ether sulfate concentration, sodium hydroxide, and sodium hypochlorite concentrations, the decomposition rate of Sodium lauryl ether sulfate was obtained using high-performance liquid chromatography and two-phase titration, and with the aid of kinetic ratios, the constant rate and degradation reaction order were calculated. The obtained results showed that the reaction order of Sodium Lauryl Ether Sulfate surfactant decomposition relative to NaOH concentration is first order. On the other hand, the reaction order of Sodium Lauryl Ether Sulfate relative to its concentration is first order. Then the reaction order of Sodium Lauryl Ether Sulfate surfactant decomposition was obtained at three temperatures of 4, 20, and 47 °C. These results can be used in selecting conditions that lead to increased product shelf life as well as determining the expiration date of the bleach product. سدیم لوریل اتر سولفات ماده فعال کننده سطحی است که به عنوان عامل گرانرو کننده در مایع سفید کننده به کار می رود.ولی در برخی محیط های شیمیایی ویژه، غلظت این ماده فعال سطحی نسبت به زمان کاهش می یابد. این کاهش غلظت باعث تغییر ویژگی های شیمیایی و فیزیکی فراورده می شود. در این پژوهش با در نظر گرفتن همه متغیرهای اثرگذار بر روی سرعت تجزیه سدیم لوریل اتر سولفات از جمله دما، زمان، غلظت سدیم لوریل اتر سولفات، سدیم هیدروکسید و سدیم هیپوکلریت، میزان تجزیه سدیم لوریل اتر سولفات با استفاده از کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا و تیتراسیون دو فازی به دست آمد و با کمک رابطه های سینتیکی، ثابت سرعت و مرتبه واکنش تجزیه محاسبه شد. نتیجه ها نشان داد که سرعت تجزیه سدیم لوریل اتر سولفات نسبت به غلظت سدیم هیدروکسید و سدیم هیپوکلریت از درجه اول است. از سویی سرعت تجزیه سدیم لوریل اتر سولفات نسبت به غلظت خودش نیز از درجه اول است. سپس ثابت سرعت تجزیه سدیم لوریل اتر سولفات در سه دمای 4، 20 و 47 درجه سلسیوس به دست آمد. این نتیجه ها می تواند در انتخاب شرایطی که منجر به افزایش طول عمر فراورده می شود و هم چنین تعیین تاریخ انقضای فراورده سفید کننده به کار رود.

https://www.nsmsi.ir/article_33119_052c3ffc93bd3a4d5fc379bf96fabea8.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Synthesis and Investigation of Photophysical Properties of Zinc Complexes with Schiff Base Ligands Derived from ortho-Vanillin سنتز و بررسی ویژگی‌های نشری کمپلکس‌های فلز روی با لیگاندهای شیف باز مشتق از اورتو ـ وانیلین 159 169 32680 FA عبداله نشاط دانشکده شیمی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان، ایران ایلمیرا شیری دانشکده شیمی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان، ایران Journal Article 2018 04 25 Schiff base ligands provide a platform for the development of suitable ligands for coordination to transitional metal ions. In this research, synthesis, characterization, and photophysical properties of three zinc complexes with Schiff bases ligands derived from ortho-vanillin are investigated. 6-Methoxy-2-[(E)-Aryliminomethyl]-phenol (Aryl = Phenyl; 2,6-dimethyl; 2,6-diisopropylphenyl), comprising L1-3 ligands, and the corresponding zinc complexes [Zn(Ln)2, n=1-3] were synthesized. The complexes were characterized using infrared, ultraviolet, and nuclear magnetic resonance spectroscopy techniques. The complexes show interesting photophysical properties. In the absorption spectra of the zinc complexes, the observed high-intensity peaks are attributed to the intra ligand p-p *, originating from ortho-vanillin and aromatic rings. All three zinc complexes feature emission bands in dichloromethane, while only two metal complexes are emissive in the solid-state. لیگاندهای شیف باز در شیمی کئوردیناسیون بستری مناسب برای توسعه سامانههای لیگاندی گوناگون برای کئوردینه شدن به یونهای فلزی را فراهم می کنند. در این پژوهش، سنتز، شناسایی و خاصیت نشر نور سه کمپلکس روی که با شیفبازهای مشتق شده از اورتو وانیلین تهیه شدهاند مورد بررسی قرار گرفت. 6 ـ متوکسی ـ 2ـ [(E) ـ آریل ایمینو متیل] ـ فنول(آریل = فنیل؛2،6ـ دیمتیل؛ 2،6ـ دی ایزوپروپیل فنیل) با عنوان لیگاندهایL1-3 و کمپلکسهای فلز روی آنها [Zn(Ln)2 ,n=1-3] سنتز شدند. این کمپلکس ها با استفاده از روش های مرسوم اسپکتروسکوپی مانند طیف سنجی فروسرخ، فرا بنفش و رزونانس مغناطیس هسته شناسایی شدند. کمپلکس های گزارش شده در این مقاله دارای ویژگی های جذبی و نشری جالبی می باشند. در طیف جذبی این ترکیب ها پیک های دیده شده با شدت بالا به انتقال های درون لیگاند 1ππ* که بر روی اورتو-وانیلین و حلقه های استخلافی قرار دارند نسبت داده شدند. هر سه کمپلکس گزارش شده در حالت محلول در دی کلرو متان دارای نشر بوده و در حالت جامد تنها کمپلکس های 1 و 2 نشر دارند. محل طیف نشری در این کمپلکس ها به طول موج طیف تهییجی بستگی نداشته و تنها شدت آن تغییر می کند.

https://www.nsmsi.ir/article_32680_b8f5a378adbebec3b6fb49840d4adb21.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Dispersive Liquid-Liquid Microextraction for Pre-concentration of fentanyl in Water Samples and Its Measuring Using UV-Visible Spectroscopy میکرواستخراج مایع – مایع پخشی برای پیش تغلیظ داروی فنتانیل از ماتریکس آبی و اندازه گیری آن با استفاده از اسپکتروسکوپی مرئی – فرابنفش 171 180 33120 FA مهدی فرج زاده گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران کوروش ادیب گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران مهدی رحیمی نصرآبادی دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله، تهران، ایران Journal Article 2018 05 27 In the present study, Dispersive Liquid-Liquid Microextraction (DLLME) method coupled with UV-Vis spectrophotometry was used for pre-concentration and measurement of fentanyl in water, plasma, and urine samples. 10mL of water sample containing fentanyl adjusted by phosphate buffer at pH 10 and placed in a 15-millimeter- glass tube with a conical end. Then, usinga microsyringe, a chloroform solution containing aliquot 336s was rapidly injected into the solution, and then a cloudy solution was created. At this stage, the resulting product was extracted into tiny drops of chloroform. Next, the mixture was centrifuged for a specific time and the organic phase was deposited at the tube. After eliminating the upper aqueous phase, the residual organic phase was taken with a microsyringe and placed into a micro-cell of quartz and its adsorption in comparison with the control solution in the wavelengths (fentanyl 265 nm) was read. In this method, conventional dispersive solvents are not used to disperse the extracted solvent because the injectable aliquot336s, along with chloroform, other than creating cation along with ion pairs with solution, plays a role as a dispersive solvent for the formation of a cloud solution, which not only results in dispersive liquid-liquid microextraction, but also considers as a green method. The detection limit of the method to measure fentanyl was 0/002 mg/L respectively, and the calibration curve was linear in the range of 0/01-52mg/L. The relative standard deviations(at n=7) for the extraction of fentanyl (3.5 ng/mL), was 2.7 %, and the enrichment factors was 55.5. Simplicity, being fast, low cost, and high pre-concentration factor are some of the advantages of the present method. Complex devices have been used for almost all measurements of Fentanyl. Some figures relating to the suitability of this method are comparable to those reported previously. در این پژوهش ازروش میکرو استخراج مایع ـ مایع پخشی (DLLME) و به دنبال آن اسپکتروفتومتری UV-Vis برای پیش تغلیظ و اندازه‌گیری داروی فنتانیل در نمونه‌های آب، پلاسما و ادرار استفاده شد. mL 10 از محلول نمونه آبی شامل داروی فنتانیل که به‌وسیله بافر فسفات در10pH= تنظیم‌شده در یک لوله شیشه‌ای 15 میلی‌لیتری ته مخروطی شکل قرار داده شد. سپس با استفاده از میکرو سرنگ، محلول کلروفرم دارای آلیکوات s336 به‌سرعت به محلول تزریق شد. محلولی ابری تشکیل شده و استخراج فراورده به درون قطره های ریز کلروفرم صورت گرفت. سپس این مخلوط به مدت‌ زمان مشخص سانتریفیوژ شد و فاز آلی در لوله ته‌نشین شد. پس از حذف فاز آبی بالایی، فاز آلی باقی‌مانده با یک میکرو سرنگ برداشته شد و جذب آن نسبت به محلول شاهد و در طول‌موج‌ nm 265 خوانده شد. در این روش ازحلال‌های پخش ‌کننده مرسوم برای پراکندگی حلال استخراجی استفاده‌نشده، زیرا آلیکوات s336 تزریقی به همراه کلروفرم، افزون برایجاد کاتیون همراه زوج یون، به‌عنوان پخش ‌کننده برای تشکیل محلول ابری نیز نقش بازی می‌کند که نه‌تنها نتیجهه ای میکرو استخراج مایع-مایع پخشی را به دنبال دارد، بلکه یک روش سبز نیز به حساب می آید. حد تشخیص این روش برای اندازه‌گیری فنتانیل برابر mg/L002/0 و منحنی برسنجی در بازه غلظت mg/L52-01/0 خطی بود. انحراف استاندارد نسبی ( 7 = n ) برای استخراج فنتانیل 7/2 درصد و فاکتور پیش تغلیظ 5/55 محاسبه شدند. از برتری های این روش می‌توان به ‌سادگی، سریع بودن، هزینه کم و فاکتور پیش تغلیظ بالا اشاره کرد. به طور تقریب در همه ی اندازه‌گیری‌های داروی فنتانیل انجام‌شده از دستگاه‌های پیچیده برای اندازه‌گیری آن‌ها استفاده ‌شده است. برخی ارقام شایستگی این روش قابل‌ مقایسه با روش‌های گزارش ‌شده پیشین هستند.

https://www.nsmsi.ir/article_33120_3bddd1aafe78ece8cf3ed90b61d847d8.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Study of Laser Desorption-Ionization of [Co(H2O)6](NO3)2, [Co(H2O)7]SO4, [Co(NH3)5Cl]Cl2, [Co(NH3)4CO3]NO3, [Fe(H2O)6]SO4 and [Fe(H2O)7](NO3)3 Complexes by Time of Flight Mass Spectrometry مطالعه واجذب - یونش کمپلکس های [Co(H2O)6](NO3)2، [Co(H2O)7]SO4، [Co(NH3)5Cl]Cl2، [Co(NH3)4CO3]NO3، [Fe(H2O)6]SO4 و[Fe(H2O)7](NO3)3 با استفاده از روش طیف سنجی جرمی زمان پرواز با منبع تابش لیزر 181 188 33121 FA سید حمید خوانساری زاده دانشکده شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان ایران حسین فرخ پور دانشکده شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان ایران محمود تبریزچی دانشکده شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان ایران علی حسین کیانفر دانشکده شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان ایران Journal Article 2018 06 19 The time of flight mass spectrometry is an efficient technique for the identification and characterization of chemical materials. In this method, the ions produced by the interaction of laser radiation with the sample, are accelerated in the ionization region and after obtaining enough kinetic energy are separated from each other in the absence of an electrical field based on their mass to charge ratio in a flight tube and then, reach to the detector at different times. In this work, the time of flight mass spectra of several inorganic complexes such as [Co(H2O)6](NO3)2, [Co(H2O)7]SO4, [Co(NH3)5Cl]Cl2, [Co(NH3)4CO3]NO3, [Fe(H2O)6]SO4 and [Fe(H2O)7](NO3)3 were recorded using the desorption-ionization (LDI) of sample on the aluminum plate. The laser light with a wavelength of 1064 nm (infrared region) was used for the LDI. Comparison of the recorded mass spectra of Co complexes with H2O ligands with those of Co complexes with NH3 ligands showed that the metal-oxygen bond is stronger than the metal-nitrogen bond because the different ionic species containing the metal-oxygen bonds are seen in the mass spectra of complexes containing H2O as a ligand. The absence of the peak related to the intact complex in the recorded mass spectra showed that these complexes have not stability against the laser radiation. Also, the effect of different counterions on the mass spectra of complexes with the same metal and ligands was investigated and it was found that the mass spectra are independent of the kind of counterion. طیف سنج جرمی زمان پرواز لیزری یک روش بسیار کارآمد در شناسایی و مشخصهیابی مواد شیمیایی است. در این روش یونهای ایجاد شده در اثر تابش لیزر با نمونه در یک میدان الکتریکی شتاب گرفته و پس از به دست آوردن انرژی جنبشی کافی در یک فضای عاری از هرگونه میدان الکتریکی، در یک مسیر مستقیم و خطی بر اساس نسبت جرم به بار از هم دیگر جدا می شوند و در زمانهای مختلف به آشکارساز میرسند و طیف جرمی آنها ثبت میشود. در این کار طیف جرمی زمان پرواز تعدادی از کمپلکس های معدنی [Co(H2O)6](NO3)2، [Co(H2O)7]SO4، [Co(NH3)5Cl]Cl2، [Co(NH3)4CO3]NO3، [Fe(H2O)6]SO4 و[Fe(H2O)7](NO3)3 که فلز مرکزی آن ها عنصرهای Co و Fe بوده، با استفاده از روش واجذب-یونش لیزری(LDI) بر روی بستر صفحه آلومینیوم ثبت شدو گونه های یونی به دست آمده از هر کدام ازکمپلکس ها مشخص شد. تابش نور لیزر استفاده شده در بازهی IR و با طول موج nm1064 است. مقایسه طیفهای جرمی کمپلکس های Coبا لیگاند آب با طیف های جرمی کمپلکس های Co با لیگاند آمونیاک نشان داد که پیوند اکسیژن با فلز در مقایسه با پیوند نیتروژن با فلز قویتر است به طوری که گون ههای یونی با پیوند اکسیژن- فلز در همه طیف های جرمی به روشنی دیده می شود. در هیچ کدام از طیف های جرمی ثبت شده پیک مربوط به یون مادر کمپلکس ها دیده نشد که این نشان دهنده ناپایداری این کمپلکس ها در برابر تابش لیزر است. همچنین دیده شد که با کاهش شدت تابش لیزر شدت پیک گونه های یونی کاهش می یابد ولی هیچ اثری از پیک یون مادر دیده نمی شود. همچنین تأثیر یون مخالف بر روی طیف جرمی کمپلکس هایی که فلز و لیگاند یکسانی دارند نیز مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شدکه یون مخالف هیچ اثری بر روی طیف جرمی کمپلکس ندارد و لیگاند است که طیف هر کمپلکس را تحت تأثیر قرار می دهد.

https://www.nsmsi.ir/article_33121_6bf031c5f3624fce713d35a8789cef8f.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Modeling and Simulation of Chemical Adsorption of CO2 by Polyaspartamide in a Fixed-Bed Column مدل‌سازی و شبیه‌سازی ستون بستر ثابت جذب واکنش‌دار کربن دی‌اکسید توسط پلی‌اسپارتامید 189 198 32836 FA مرضیه مهدی زاده دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران احد قائمی دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران 0000-0003-0390-4083 Journal Article 2018 05 09 In this study, the chemical adsorption modeling of CO2 in the fixed bed column is determined. In the adsorbent modeling, the granules are assumed to be spherical, and by writing the mass balance around a radial element, a partial differential equation has obtained that shows the variation in adsorption versus the direction of radius and time. By applying the boundary conditions and initial condition in terms of the physics of the problem, this equation can be solved, but due to the complexity of its analytical solution, the equations were solved using a combination of the method of lines and finite difference methods. For the modeling of the fixed bed column, the column is aligned along with the height, and by writing the mass balance around it, the partial differential equation is obtained. In order to ensure the modeling process, the model has been verified using experimental data and numerical modeling of the Kelvin Odafe‌ Yoro model. Finally, parametric studies have been done on the chemical adsorption of CO2 in the fixed bed column. The amount of R2 in the CO2 breakthrough curves on polyaspartamide and in the experimental and simulated equilibrium amount of CO2 adsorbed by polyaspartamide at the time is 0.99 and RMSE is approximately 10% for them. در این پژوهش جذب شیمیایی کربن دی‌اکسید‌ در ستون بستر ثابت مدل‌ سازی و شبیه‌سازی شده است. در بستر ثابت از جاذب های گرانول پلی‌اسپارتامید استفاده شده است. در مدل ‌سازی جاذب، گرانول‌ها به‌صورت کروی فرض شده و با نوشتن موازنه‌ی جرم حول یک المان شعاعی، معادله‌ی دیفرانسیل جزئی حاکم به دست آمده که تغیرهای شدت جذب را در راستای شعاع و برحسب زمان نشان می‌دهد. هم ‌زمان در طول ارتفاع بستر ثابت موازنه جرم بر روی المان‌های فاز گاز نوشته‌شده است. معادله های دیفرانسیل پاره‌ای جاذب و فاز گاز به ‌طور ه م‌زمان با استفاده از ترکیب روش خطها و تفاضل مرکزی به‌طور هم ‌زمان حل شده‌اند. به‌منظور ارزیابی نتیجه های مدل ‌سازی، با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی و مدل ‌سازی عددی کلوین اوداف یورو مدل ارایه شده صحت‌سنجی شده است. با توجه به مقدار کم درصد خطای R2 و RMSE در منحنی شکست کربن دی‌اکسید روی پلی‌اسپارتامید و در شدت جذب تعادلی تجربی و مدل ‌سازی شده کربن دی‌اکسید روی پلی‌اسپارتامید بر حسب زمان، صحت‌سنجی به خوبی صورت گرفته و سرانجام مطالعه های پارامتری در جذب شیمیایی کربن دی‌اکسید در ستون بسترثابت انجام گرفته است.

https://www.nsmsi.ir/article_32836_b16947110d97dd4c33a51d173a220b77.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Application of Polymeric Membrane in Water Desalination کاربرد غشای پلیمری در نمک زدایی از آب 199 216 32119 FA سمانه خدامی پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران شهرام مهدی پور عطائی پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران سامال بابان زاده پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران Journal Article 2018 05 17 Membrane processes are among the common methods for water sweetening and desalination, however, due to the cost and energy consumption, membrane processes are more suitable and have more practical applications. Designing of membranes in different shapes and dimensions, performing of separation process at room temperature, minimum consumption of chemical materials including solvents, and other additives are among the advantages of membrane process in respect to classical and common separation processes. Different membrane processes are used for water sweetening including reverse osmosis, electrodialysis, microfiltration, ultrafiltration, and nanofiltration membrane processes in which the reverse osmosis and electrodialysis methods are more important. Polymers are commonly used as membranes for the water sweetening industry, and due to their versatile structures and properties have a specific position in such a way that their applications are growing steadily. The most suitable and efficient polymeric membranes applied in the country are cellulose acetate, polyamide composite membranes, polysulfone, polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, and polydimethylsiloxane. There are different methods for improving the efficiency of polymeric membranes in the water desalination process in which preparation of copolymers and polymer blends, chemical modifications on the polymeric structure or their chemical functionalization, preparation of composites, and physical or chemical modifications on the surface of some polymers are more important that should be resulted in a suitable collection of physical, hydrophobic, chemical, thermal, and hydrolytic stability of the polymer and also led to remarkable flux and salt rejection. In this article, different membrane processes, and polymers that are applying in this industry is briefly introduced. فرایندهای غشایی از مرسوم‌ترین روش‌ها برای شیرین‌سازی آب و حذف نمک‌ها از آب‌های شور به شمار می‌آیند و با توجه به برآورد هزینه و مصرف انرژی، فرایندهای مناسبی هستند که کاربرد عملی گسترده‌ای دارند. طراحی غشاها به شکل ها و اندازه های گوناگون، انجام فرایند جداسازی در دمای محیط، کمترین مصرف مواد شیمیایی مانند حلال‌ها و سایر افزودنی‌ها از برتری‌های فناوری غشایی نسبت به فرایندهای معمول و کلاسیک جداسازی می باشند. فرایندهای غشایی متفاوتی برای شیرین‌سازی آب استفاده می‌شود که شامل فرایندهای غشایی اسمز معکوس، الکترودیالیز، میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون و نانوفیلتراسیون می‌باشند که البته اهمیت دو روش اسمزمعکوس و الکترودیالیز از سایر روش‌ها بیش تر است. غشاهای بهکار رفته در صنعت شیرین‌سازی آب بهطور عمده از انواع پلیمرها هستند و پلیمرها با توجه به تنوع ساختاری و ویژگی ها از جایگاه ویژه‌ای دراین ‌بین برخوردارند به‌طوری‌که دامنه کاربرد آن‌ها در فرایندهای غشایی در حال افزایش است. از مناسب‌ترین و کارآمدترین غشاهای پلیمری قابل کاربرد در کشور می‌توان به سلولزاستات، غشاهای کامپوزیتی پلی آمید، پلی سولفون ، پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن ، پلی کربنات، پلی تترا فلورو اتیلن، پلی وینیلیدین فلوراید و پلی دی متیل سیلوکسان اشاره کرد. روش‌های مهم بهبود کارایی غشاهای پلیمری برای نمک‌زدایی از آب شامل موردهای بسیاری است که تهیه کوپلیمرها و همچنین آمیزه‌های پلیمری، انجام اصلاح های شیمیایی بر روی ساختار پلیمرها و یا عامل دار کردن شیمیایی آن‌ها، تهیه کامپوزیت‌ها، و انجام اصلاحات فیزیکی و یا شیمیایی در سطح برخی پلیمرها از اولویت بالاتری برخوردارند که باید به بروز تلفیقی از ویژگی های دلخواه مکانیکی، آب ‌دوستی، شیمیایی، گرمایی و مقاومت هیدرولیزی در پلیمر منجر شود و در همان حال پلیمر مربوطه از شار و طرد نمک چشمگیری نیز برخوردار باشد. در این مقاله، فرایندهای غشایی و پلیمرهای گوناگون مورداستفاده در این صنعت معرفی خواهند شد.

https://www.nsmsi.ir/article_32119_d7528f9dcfa7877af9e4f86af207c469.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Polyvinyl Alcohol/Agarose Blended Membranes for Pervaporative Separation of Ethanol/Water Mixture ساخت غشای آمیزه آگارز/ پلی‌وینیل الکل برای جداسازی تراوش تبخیری آب / اتانول 217 224 32788 FA لاله رجبی گروه مهندسی شیمی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران امید بختیاری گروه مهندسی شیمی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران زهره جعفری گروه مهندسی شیمی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران Journal Article 2018 04 18 Alcohol dehydration is accomplished by various processes, especially pervaporation with increased attention and applications. Many hydrophilic polymeric membranes have been prepared and used for alcohol dehydration. Polyvinyl alcohol (PVA) is one of the most important polymeric membranes in this regard. In this study, modification of the prepared polyvinyl alcohol membranes by blending method them with Agarose (Aga) in order to achieve higher separation performance is studied. PVA/Aga blended membranes are prepared and used for separation of ethanol/water solution using pervaporation process. The structure of the membranes was investigated using SEM and contact angle tests. In the carried out experiments, pervaporation operating temperature and pressure are kept fixed at 30 °C and - 830 mbar abs, respectively, and effects of the feed composition and the blending ratio on the membrane separation parameters are studied. The results showed that membranes have enhanced separation performance for water/ethanol mixtures. The highest selectivity as infinity and flux of 0.243 kg/m2h was obtained for the 50 wt. % Aga membrane and the feed mixture of 30 wt. %. The 60 wt. % Aga membrane selectivity and flux for dehydration of the feed mixture containing 70 wt. % ethanol are obtained as infinity and 0.838kg/m2h, respectively. آآب‌زدایی الکل‌ها با روش های گونگونی به ویژه تراوش تبخیری انجام شده است.غشاهای پلیمری آب‌دوست زیادی ساخته و برای آب‌زدایی الکل‌ها به کار برده شده اند. پلی‌وینیل الکل یکی از مهم ترین غشاهای پلیمری در این زمینه است. در این پژوهش اصلاح این غشا با استفاده از روش آمیختن به منظور دست یافتن به پارامترهای جداسازی بالاتر بررسی شد. غشای آمیزه ی پلی‌وینیل الکل (PVA) / آگارز (Aga) ساخته و برای جداسازی محلول آب/ اتانول با استفاده از تراوش تبخیری استفاده شد. ساختار غشاها با استفاده از آنالیز‌های SEM و زاویه تماس بررسی شد. دما و فشار به ترتیب در °C 30 وmbar830 - ثابت نگه داشته شد و تأثیر ترکیب درصد خوراک و نسبت آمیختن بر پارامترهای جداسازی مورد مطالعه قرار گرفت. نتیجه ها نشان داد که غشاها کارکرد جداسازی خوبی برای مخلوط آب/ اتانول دارند. بالاترین گزینش‌گری با مقدار بی نهایت و شار kg/m2h 243/0 برای غشای 50 % وزنی Aga در جداسازی مخلوط 30 % وزنی اتانول به دست آمد. ولی در آب‌زدایی خوراک الکل با 70 % وزنی اتانول و با استفاده از غشای 60 % وزنی Aga، مقدارهای گزینش‌گری و شار به ترتیب بی نهایت و kg/m2h 838/0 به دست آمد.

https://www.nsmsi.ir/article_32788_dd9902bc56a9d85cdc62c00083ea4871.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Extraction of Calcium and Magnesium from Esfahan Potas Khor– Biabank Brine بازیابی و جداسازی کلسیم و منیزیم از شورابه پتاس خور- بیابانک اصفهان 225 232 32595 FA مریم کارگر راضی گروه شیمی، واحد تهران شمال دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران هادی محمد قربانی گروه شیمی، واحد تهران شمال دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران بزرگمهر مداح گروه شیمی دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران ون تری لانگ گروه انرژی و مهندسی معادن، دانشگاه چانون، گوانجو، کره جنوبی Journal Article 2018 05 31 Potassium Khor-Biabanak is a rich source of magnesium, calcium, potassium, and sodium. In this research, we tried to separate and precipitation of their calcium and magnesium in the presence of other cations and anions using oxalic acid as a precipitator. Before the experimental phase, simulation of the reactions, and prediction of the results were performed using Stabalk modeling software. Based on the data processing of this software and also the obtained experimental results, the best molar ratio of oxalic acid to calcium and magnesium obtained for calcium separation from saline were 1.05: 1 and 1.25:1, respectively. The obtained analyzes showed that using this method, separation of 87% of calcium and 88% of magnesium from saline is possible and 95% and 94% purity for extracted calcium and magnesium oxalate salt are available, respectively. شورابه پتاس خور ـ بیابانک، منبع غنی از منیزیم، کلسیم، پتاسیم و سدیم بوده؛ که در این پژوهش، تلاش شد با استفاده از اکسالیک اسید به عنوان رسوب دهنده به جداسازی و سپس ترسیب کلسیم و منیزیم آن در حضور سایر کاتیون ها و آنیون ها پرداخته شود. پیش از فاز آزمایشگاهی، شبیه سازی واکنشها انجام و پیش بینی نتیجه ها به وسیله نرم افزار استبکال (Stabcal modeling) صورت پذیرفت. براساس داده پردازی های این نرم افزار و همچنین نتیجه های تجربی به دست آمده، برای استخراج کلسیم از شورابه بهترین نرخ مولی اکسالیک اسید نسبت به کلسیم و منیزیم به ترتیب 05:1/1و 25:1/1 به دست آمد. آنالیز نشان داد با استفاده از این روش جداسازی کلسیم و منیزیم به ترتیب 87% و 88% از شورابه امکان پذیر بوده و رسیدن به خلوص 95% و 94% به ترتیب برای نمکهای اکسالات کلسیم و منیزیم به دست آمده قابل دستیابی می باشد.

https://www.nsmsi.ir/article_32595_135bc4e07e2f9b0c0fdb83c1c4d8b3e0.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Experimental Investigation of the Thermal Performance of a Two-Phase Closed Thermosyphon under Developed and Geyser Boiling Phenomena in the Evaporator Section بررسی تجربی عامل‌های موثر بر عملکرد گرمایی ترموسیفون دو فازی بسته در شرایط جوشش گرمایی توسعه یافته و نوسانی در تبخیرکننده 233 242 31992 FA حسن خدادی گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی و صنایع، دانشگاه علم و فناوری مازندران، بهشهر، ایران محمد رضا سرمستی امامی گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی و صنایع، دانشگاه علم و فناوری مازندران، بهشهر، ایران 0000-0002-4234-7550 Journal Article 2018 04 05 Energy conservation is becoming increasingly important as the cost of fuel continuously rises. The two-phase closed thermosyphons are handy tools in the heat transfer process. In this study, the effect of affecting parameters on a two-phase closed thermosyphon's thermal performance was investigated experimentally. A copper pipe with a length of one meter and an inside diameter of 20 mm was constructed. Distilled water was used as a working fluid for this research. Many experiments were carried out for the inclination angle range of 5º–90º, input heat between 100 to 300 W, aspect ratio 13, 16.5, 20, and filling ratios of 25% to 70%. An experimental correlation derived from all of the results shows that the thermal efficiency increase with the increase of the filling ratio, mass flow rate of the coolant, and input heat and decreases with the rise in the inclination angle and aspect ratio. The highest thermal efficiency is obtained at input power 200 W, inclination angle 60, aspect ratio 16.5, and the filling ratio 50%. The geyser boiling has been investigated by examining the time variations of the outlet water temperature from the condenser jacket. At an input power of 100W, geyser boiling occurs, but if input power equal to or greater than 150 W combined, boiling will be observed. An empirical relationship for the period of temperature variations caused by boiling was presented. The results show that the geyser boiling period was shorter for higher input power, cooling water flow rate, and inclination angles. هزینه‌های تأمین انرژی با افزایش پیوسته قیمت سوخت افزایش می‌بابد. ترموسیفون‌های دو فازی بسته از دستگاه‌های کارآمد برای انتقال گرما می‌باشند. در این پژوهش اثر متغیرهای مهم بر عملکرد یک ترموسیفون دو فازی بسته در شرایط جوشش توسعه یافته و نوسانی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش های در یک ترموسیفون مسی به طول یک متر و قطر داخلی 20 میلی متر با سیال عامل آب مقطر انجام شد. آزمایش‌ها در نسبت پر شدن 25% تا 70%، نسبت اندازهها 13، 5/16 و 20، توان ورودی 100 تا 300 وات و زاویه شیب 5 تا 90 درجه انجام شد. برای به دست آوردن دید جامع نسبت به عامل های موثر بر عملکرد ترموسیفون یک رابطه بر اساس همه نتیجه های به دست آمده ارایه شد که همخوانی خوبی با داده های سایر پژوهشگران در بازه ی این پژوهش داشت. بر اساس نتیجه های به دست آمده بهترین عملکرد گرمایی ترموسیفون در شیب 60 درجه، توان ورودی 200 وات، نسبت پر شدن 50% و نسبت اندازه 5/16به دست آمد. از آنجا که در طی بررسی اثر این عامل ها بر عملکرد ترموسیفون در برخی شرایط پدیده جوشش نوسانی رخ داد، الگوهای گوناگون جوشش نیز مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی جوشش نوسانی از روش میزان نوسان دمای سیال خروجی از غلاف چگالنده استفاده شد. نتیجه ها نشان داد که در توان ورودی 100 وات جوشش ترکیبی و در توان بالاتر از 150 وات جوشش توسعه یافته در بخش تبخیرکننده رخ می‌دهد. همچنن رابطه تجربی دیگری برای بازه زمانی نوسان دمای خروجی بخش چگالنده ارایه شد که نشان می‌دهد دوره نوسان های دما ناشی از پدیده جوشش نوسانی با نسبت پرشدن و نسبت اندازهها رابطهمستقیم و با شدت جریان سیال خنک‌کننده، زاویه شیب ترموسیفون و گرمای ورودی به بخش چگالنده رابطه عکس دارد.

https://www.nsmsi.ir/article_31992_d55b6a81203f5a5ae6f362c483f36ff1.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Two-Step Pyrolysis of Refinery Fuel Oil to Olefins and Fuel پیرولیز دو مرحله‌ای نفت کوره پالایشگاهی به اولفین‌ها و سوخت 243 252 32001 FA سمیرا شیروانی پژوهشکده پتروشیمی، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران محمد قشقائی پژوهشکده پتروشیمی، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران 0000-0003-1677-8434 مهدی قمبریان پژوهشکده پتروشیمی، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران Journal Article 2018 04 10 In the present study, an efficient two-step thermal cracking process has been investigated for the conversion of refinery fuel oil to value-added products viz. olefins and liquid fuels. In the first step of the process, the low-ranked heavy feedstock was thermally treated in the liquid phase at completely mild operating conditions in order to remove undesirable species and obtain suitable products which indicates high potential for utilization as a feedstock in olefin units. The thermal treatment process was carried out at three different temperatures of 360, 400, and 440 °C. The activation energy was found to be 68.5 kJ/mol on the basis of the Arrhenius equation. Thermal analysis using the isoconversional Kissinger model at four temperature programs on the heavy feedstock led to an activation energy of 59.9 kJ/mol for the decomposition of the refinery fuel oil, being in reasonable agreement with that from the Arrhenius equation. More than 90% of the heavy feedstock was converted at 440 °C to products (mainly liquid products with a yield above 76 wt%). The obtained product was applied as a proper feedstock in the subsequent thermal cracking step, which was performed in vapor phase within a wider range of temperatures (550–750 °C). The yield of olefins in this step at 750 °C was more than 88 wt% based on the dry gas composition and more than 45 wt% based on the applied feedstock. By decreasing the temperature, the reaction tended to produce liquids than gases particularly gasoline and diesel fuel, such that at 550 °C, only 1 wt% of the obtained products were gaseous. در این پژوهش ، فرایند دو مرحله‌ای پربازدهی برای تبدیل نفت کوره پالایشگاهی به مواد باارزشی همچون اولفین‌ها و سوخت مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله‌ی نخست فرایند، خوراک سنگین و نامرغوب پالایشگاهی با فراوری گرمایی در فاز مایع و در شرایط به طور کامل ملایم عملیاتی قرار گرفت تا ترکیب های گرانرو و سنگین آن حذف شوند و فراورده به دست آمده قابلیت استفاده به عنوان خوراک واحدهای تولید اولفین را داشته باشد. عملیات فراوری گرمایی در سه دمای 360، 400 و 440 درجه سلسیوس انجام شد و انرژی فعال سازی مربوط به واکنش با استفاده از رابطه‌ی آرنیوس برابر با 5/68 کیلوژول بر مول تخمین زده شد. آنالیز گرمایی انجام شده روی خوراک سنگین موجود مطابق با مدل ایزوکانورژنال کیسینجر طی چهار برنامه‌ی دمایی گوناگون، انرژی فعال سازی برابر با 9/59 کیلوژول بر مول را برای تجزیه گرمایی نفت کوره پالایشگاهی به دست داد که تطابق قابل پذیرشی با انرژی فعال سازی به دست آمده از رابطه آرنیوس داشت. بیش از 90 درصد از خوراک سنگین در دمای 440 درجه سلسیوس به فراورده (به طور عمده مایع با بازده بیش از 76 درصد وزنی) تبدیل شد. فراورده مایع به دست آمده به عنوان خوراک در فرایند شکست گرمایی در فاز گاز و در بازه‌ی دمایی 550 تا 750 درجه سلسیوس به کار گرفته شد. میزان اولفین تولید شده در این مرحله و در دمای 750 درجه سلسیوس، بیش از 88 درصد وزنی از ترکیب درصد گاز به دست آمده و بیش از 45 درصد وزنی از فراورده های پایانی فرایند را به خود اختصاص داد. با کاهش دما از میزان تولید اولفین‌ها کاسته شد و فرایند به سمت تولید فراورده های مایع شامل بنزین و دیزل پیش رفت به گونه‌ای که در دمای 550 درجه سلسیوس تنها حدود 1 درصد وزنی گاز تولید شد و باقی مانده فراورده های مایع و به طور عمده سوخت دیزل بود.

https://www.nsmsi.ir/article_32001_93c06a67af6b87aa9f7a83de8586c016.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Effective Estimation of Paraffinic, Naphthenic, and Aromatic Families in Petroleum Fractions تخمین مؤثر درصد حضور اجزای پارافینی، نفتنی و آروماتیکی در برش‌های نفتی سیال‌های هیدروکربوری 253 261 37272 FA یونس خوشناموند دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران ایران مهدی عصاره دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران ایران بهروز ملاداوودی دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران ایران Journal Article 2019 07 05 Having information on the chemical composition of hydrocarbon mixtures (the amount of paraffinic, naphthenic, and aromatics) is still a challenging problem in the area of reservoir fluids. Methods for determining these compositions include experimental techniques and empirical models. Laboratory methods are accurate, but they are costly and time-consuming. Therefore, researchers have tried to use empirical models instead of using laboratory methods. Generally, these models include two or more characteristic parameters such as Refractive Index (RI), normal boiling point (Tb), density in standard conditions (d), carbon to hydrogen ratio (CH), Watson coefficient (K), and viscosity - gravity constant(VGC). The problem with the proposed models is that for finding the compositions the mentioned characteristic parameters must be available, but usually, these parameters are not specified for petroleum cuts, therefore, in practice, the determination of chemical composition is difficult. In this research, we have tried to select parameters for the construction of a model that does not have this limitation. Selected parameters were MW, SG, and Tb which are molecular weight, specific gravity, and normal boiling point respectively. These parameters are commonly available for petroleum cuts, therefore for the determination of the composition of oil cuts, another specific characteristic parameter is not necessary. In this study, the neural network and the SAFT family equation of state have been used to determine the model for estimating the composition of families. For the development of this model, for synthetic cuts consisting of paraffinic, naphthenic, and aromatic, the specific gravity and normal boiling point values were determined using the PC-SAFT state equation. Finally, a neural network model was implemented on these data. In the end, the ability of the model for estimation has been tested using a series of evaluation data for oil cuts. The results indicate that the proposed model predicts the families present in the cuts effectively. فهم ترکیب درصد برش های هیدروکربوری (مقدار پارافین‌ها، نفتن‌ها و آروماتیک‌ها) همچنان مسئله ای چالش‌برانگیز در زمینه پیش بینی رفتار فازی سیالهای نفتی به شمار می‌رود. روش‌های تعیین این ترکیب درصد‌ها، شامل روش‌های آزمایشگاهی و روش‌های مدل سازی مبتنی بر داده می‌باشند. روش‌های آزمایشگاهی، دقیق هستند، ولی مشکل هایی مانند هزینه‌بر بودن و وقت‌گیر بودن را دارند. روش های مدل سازی به صورت کلی شامل دو یا چند پارامتر مشخصه‌سازی مانند اندیس شکست، دمای جوش نرمال، چگالی در شرایط استاندارد، نسبت کربن به هیدروژن، ضریب واتسون، و ثابت گرانروی می‌باشند. مشکل مدل‌های ارایه شده این است که برای یافتن ترکیب درصد خانواده ها، باید پارامتر‌های مشخصه سازی ذکر شده، موجود باشد، ولی بیش تر این پارامترها برای برش‌های نفتی، مشخص نمی‌باشند، در نتیجه در عمل، تعیین ترکیب درصد شیمیایی برش ها، با مشکل مواجه می‌شود. در این پژوهش سعی شده است که پارامترهایی برای ساخت مدل انتخاب شود که این محدودیت را نداشته باشد. پارامترهای انتخاب شده، وزن مولکولی، چگالی ویژه و دمای جوش نرمال می‌باشند. این پارامترها بیش تر برای برش های نفتی وجود دارند، در نتیجه در تعیین ترکیب درصد برش‌های نفتی به عامل مشخصه سازی ویژه ی دیگری نیاز نیست. در این پژوهش از شبکه عصبی و معادله حالت خانواده سفتبرای تعیین مدل تخمین درصد خانواده‌ها استفاده شد. برای توسعه این مدل برای برش‌های مصنوعی متشکل از اجزای پارافینی، نفتنی، و آروماتیکی، مقدارهای چگالی ویژه و دمای جوش نرمال با استفاده از معادله حالت پی سی سفت تعیین شد. سرانجام یک مدل شبکه عصبی، روی این داد‌‌ه های به دست آمده، پیاده‌سازی شد. در پایان با استفاده از یک سری داده های ارزیابی، برای برش‌های نفتی، قابلیت تخمین مدل مورد آزمایش قرار گرفت. نتیجه ها نشان می دهد که روند معرفی شده به طور مؤثری، خانواده‌های حاضر در برش‌ها را پیش بینی می کند.

https://www.nsmsi.ir/article_37272_ec1e33b6bd8535e35b7ed12a7a9182fb.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Laboratory Study of Tetrahydrofuran Hydrate Formation in the Presence of Cetyltrimethyl Ammonium Bromide as a Kinetic Inhibitor بررسی آزمایشگاهی تشکیل هیدرات تتراهیدرو فوران در حضور ستیل تری متیل آمونیوم برومید به عنوان بازدارنده سینتیکی 263 270 39178 FA محمد مهدی محمودی دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران ایران مهرداد منطقیان دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران ایران Journal Article 2019 07 05 Since the inhibition of gas hydrates is very important in gas transfer, in this study the effect of temperature and material of cetyl trimethyl ammonium bromide as an inhibitor on the formation of tetrahydrofuran hydrates has been investigated. First, tetrahydrofuran hydrates were investigated in 2.5, 3, 3.5, and 4 degrees Celsius and 15, 20, 25, 30% by weight of tetrahydrofuran at atmospheric pressure, while the induction time and pure hydrate equilibrium were determined. Then experiments were carried out in the presence of 0.5, 1, 1.5, and 2 wt.% of cetyl Teri methyl ammonium bromide as a hydrate inhibitor, and the effects of cetyl trimethyl ammonium bromide on the induction time as well as the kinetics of hydrate formation were studied. The results show that at a constant temperature over time, the addition of cetyl trimethyl ammonium bromide increased to the induction time hydrate. more ever, in some concentrations of inhibitory substances, the inhibitory role has been lost and the induction time has decreased. By detecting the kinetic diagram of the hydrate formation, additionally, it was found that the heat released during the formation of the hydrate was reduced by the addition of the inhibitor and the nucleation time also increased. از آنجا که بازدارندگی هیدرات گازی در انتقال گاز بسیار اهمیت دارد، در این پژوهش اثر دما و ماده ستیل تری متیل آمونیوم بروماید به عنوان مادهی بازدارنده برروی تشکیل هیدرات تتراهیدروفوران مورد بررسی قرار گرفت. نخست هیدرات تتراهیدروفوران در دماهای 5/2، 3، 5/3 و 4 درجه سلسیوس و غلظت های 30،25،20،15 درصد وزنی تتراهیدروفوران در فشار اتمسفری مورد بررسی قرار گرفته و زمان القا و نمودار تعادلی هیدرات خالص تعیین شد. سپس آزمایش ها در حضور ستیل تری متیل آمونیوم بروماید با غلظت 5/0، 1، 5/1 و 2 درصد وزنی به عنوان بازدارنده هیدرات انجام شده و به بررسی اثر ستیل تری متیل آمونیوم برومید بر روی زمان القا و همچنین سینتیک تشکیل هیدرات پرداخته شد. نتیجه ها نشان میدهد که در دمای ثابت با گذشت زمان با افزوده شدن ستیل تری متیل آمونیوم برومید به هیدرات زمان القا افزایش یافته است. همچنین در برخی از غلظت های ماده ی بازدارنده، نقش بازدارندگی از بین رفته و زمان القا کاهش یافته است.با تعیین نمودار سینتکی تشکیل هیدرات نیز مشخص شد که گرمای آزاد شده به هنگام تشکیل هیدرات با افزوده شدن بازدارنده کاهش یافته و زمان هسته زایی نیز افزایش پیدا کرده است.

https://www.nsmsi.ir/article_39178_009523565f11c6c933850f411b71acf6.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Investigation of the Performance of Sediment Microbial Fuel Cells, in the Presence of Brush Cathodes of Various Metal بررسی عملکرد پیل سوختی میکروبی رسوبی در حضور کاتدهای برسی از جنس فلزهای گوناگون 271 278 33216 FA مصطفی رحیم نژاد دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران رسول علی پناهی دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران Journal Article 2018 05 23 Microbial Fuel Cells (MFCs) are considered as one of the renewable energy sources. In the meantime, Sediment Microbial Fuel Cells (SMFCs) have a special place, especially in areas where nutrient-rich precipitates are used to grow microorganisms. One of the ways to produce renewable and non-destructive energy using the energy found in biomass resources is the microbial fuel cell. In this research, conductive metal brushes with high effective surface were evaluated as cathodes in sedimentary microbial fuel cells. In this work, the performance of SMFCs in electric power generation, as well as the resistance and durability of electrodes for four brushes of iron, stainless steel, rice, and copper, were studied. The results showed the lowest and highest corrosion rates of stainless steel and iron, respectively. The highest power density was obtained from SMFCs using copper brush cathode, which was equal to (382µW/cm2) and the lowest value for cathodic brushes Brass (19.24µW/cm2) was reported. پیل‌های سوختی میکروبی (MFC) به‌عنوان یکی از منابع تجدید پذیر تأمین انرژی محسوب می شوند. دراین‌بین پیل‌های سوختی میکروبی رسوبی (SMFC) جایگاه ویژه ای دارند، به ویژه در منطقه هایی که رسوب‌های غنی از مواد مغذی برای رشد میکروارگانیسم‌ های الکترون زا دارند. یکی از راه‌های تولید انرژی تجدید پذیر و غیر مخرب با استفاده از انرژی نهفته در رسوب، پیل سوختی میکروبی رسوبی می‌باشد. در این پژوهش برس های فلزی رسانا که دارای سطح مؤثر بالایی می‌باشند به‌عنوان کاتد در پیل‌های سوختی میکروبی رسوبی مورد ارزیابی قرار داده شد. عملکرد SMFC‌ ها در تولید توان الکتریکی برای چهار برس با جنس‌های آهن، فولاد ضدزنگ، برنج و مس در نقش کاتد این سامانه‌ها ارزیابی شد. همچنین مقاومت و طول عمر این الکترودها موردمطالعه قرار گرفت. نتیجه های به دست آمده از آزمون خوردگی نشان می‌دهد که کم ترین و بیش ترین میزان خوردگی به ترتیب مربوط به فولادضدزنگ و آهن بوده است. نتیجه های آزمون های پلاریزاسیون و توان‌گیری از سامانه‌ها نیز نشان داده که بالاترین میزان دانسیته توان تولیدی از SMFCها با استفاده از کاتد برس مسی بوده که برابر (µW/cm2382) و کم ترین مقدار نیز برای کاتد برس برنجی برابر (µW/cm224/19) به دست آمده است.

https://www.nsmsi.ir/article_33216_b52bd057e37fc8688dddf113c39501e2.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Investigation on Cloning and Expression of Recombinant Human Parathyroid Hormone in Lab-Scale بررسی کلون و بیان هورمون نوترکیب انسانی پاراتیروئید در مقیاس آزمایشگاهی 279 285 33217 FA صادق مجدی گروه بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران 0000-0003-2732-3283 حسین امانی گروه بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران قاسم نجف پور گروه بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران مجید شهبازی مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی گلستان، گرگان، ایران Journal Article 2017 11 15 Preserving the level of calcium concentration in the blood is a dynamic process that is carried out through the interaction of several organs such as the intestine, kidney, and parathyroid glands. Human parathyroid hormone (hPTH) increases blood calcium level by increasing intestinal absorption of calcium and decreasing renal excretion. Therefore, this hormone is used for the treatment of osteoporosis and diseases of the disorders in parathyroid gland function. In this research, the plasmid pUC 57 and strain of E.coli DH5α are used for cloning and the plasmid pET 32a (+) and strain of E.coli BL21 are used for protein expression. In this study, protein production was carried out in a 1 L batch Erlenmeyer and in a 10 L fed-batch mixed bioreactor. The results of this research showed that the amounts of biomass and recombinant human parathyroid hormone were about 6.5 g/l and 1.7 g/l in shake flasks after 16 h. Also, our results showed the amounts of biomass and recombinant human parathyroid hormone were about 81 g/l and 22 g/l in the fed-batch bioreactor after 12 h, respectively. Finally, the production of recombinant human parathyroid hormone was confirmed by SDS-PAGE and western blot analyses. However, in this research, the presence of a protein band in the 37 kDa region indicates the correct expression of the parathyroid hormone. According to the successful production of human parathyroid hormone in this study, as well as the advantages of Escherichia coli as a host, it seems that this method can be a good alternative to producing this valuable drug. حفظ سطح غلظت کلسیم خون یک فرایند پویا است که با بر هم کنش چند عضو مانند روده، کلیه و غده های پاراتیروئید صورت می گیرد. هورمون انسانی پاراتیروئید (hPTH)با افزایش جذب روده ای کلسیم و کاهش دفع کلیوی موجب افزایش سطح کلسیم خون می شود. از آنجایی که در صورت ناکافی بودن مقدار کلسیم در خون، به طور معمول این عنصر از استخوان ها برداشته می شود بنابراین کمبود این هورمون باعث پوکی استخوان و بیماری های ناشی از اختلال های غدههای پاراتیروئید می شود. در این پژوهش از پلاسمید Puc 57 و سویه Escherichia coli DH5α برای کلون کردن و از پلاسمید Pet 32a(+) و سویه Escherichia coli BL21 برای بیان پروتئین استفاده شدند. در این پژوهش تولیدپروتئین به صورت ناپیوسته در ارلن های یک لیتری و همچنین به صورت ناپیوسته به همراه خوراک دهی در یک فرمانتور 10 لیتری همزن دار بررسی شد. طبق نتیجه های این پژوهش، کشت ناپیوسته در ارلن ها نشان داد که پس از 16 ساعتمقدار زیست توده و پروتئین نو ترکیب به ترتیب به g/L 5/6 و g/L 7/1 می رسد. همچنین در حالت ناپیوسته به همراه خوراک دهی، بیش ترین مقدار زیست توده و پروتئین نو ترکیب درون فرمانتور پس از 12 ساعت به ترتیب به g/L 81 و g/L22 به دست آمد. سرانجام تولید پروتئین نوترکیب با دو آزمایش SDS-PAGE و Western blot مورد تایید قرار گرفت.در این پژوهش وجود باند پروتئینی در ناحیه 37 کیلو دالتون نشان دهنده درستی بیان هورمون پاراتیروئید می باشد. با توجه به تولید موفقیت آمیز هورمون انسانی پاراتیروئید در این پژوهش و همچنین مزیت های باکتری اشریشاکولی به عنوان میزبان، به نظر می رسد این روش می تواند جایگزین مناسبی برای تولید این ماده ارزشمند دارویی باشد.

https://www.nsmsi.ir/article_33217_02d4ad74e410990974be404efcd00ec1.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Statistical Analysis and Optimization of Operation Conditions of Lipase Production by Rhizopus Arrhizus تحلیل آماری و بهینه سازی شرایط عملیاتی تولید آنزیم لیپاز از قارچ رایزوپوس اوریزا 287 298 32282 FA شبنم قنبرزاده آزمایشگاه آموزشی- تحقیقاتی بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تهران تهران، ایران مهسا اسماغیل زاده آزمایشگاه آموزشی- تحقیقاتی بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تهران تهران، ایران زینب صالحی آزمایشگاه آموزشی- تحقیقاتی بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تهران تهران، ایران پژمان قلیچ آزمایشگاه آموزشی- تحقیقاتی بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تهران تهران، ایران Journal Article 2017 10 13 In this study, in order to optimize the production of lipase from Rhizopus oryzae in the liquid culture medium, the design of the experiment was carried out by using the response surface methodology to the central operating state by the design expert 7.0.0 software. Fermentation was performed by selecting the parameters including the mass ratio of carbon source to nitrogen source, the agitation speed, and the initial pH in the range of variation (0.2-1), (100-250), (5-8) respectively. The experiments were carried out by using the olive oil stimulus as a carbon source at 32 ° C. The activity amount of the lipase enzyme was measured by titration of the free fatty acids (NaOH 0.1 molar as a titrant) and the mass of biomass was calculated by the gravity method. (Responses: Enzyme activity and the bulk of mass both produced after 48 and 96 hours). The statistical analysis of the experimental data was obtained from measuring the activity of the lipase enzyme, indicates that the models presented with 95% confidence for enzyme activity after 48 hours of cultivation have the desired effect of increasing the agitation and the alkalinity of the culture. It also shows that It is desirable to increase the agitation of the stirrer and reduce the mass ratio of the carbon source to the nitrogen source for the activity of the lipase enzyme after 96 hours of cultivation. Optimum fermentation conditions of lipase enzyme, respectively, the ratio of carbon source to nitrogen source 0.4, agitation 100 (rpm) and initial pH 8, with the production of the highest activity of the extracellular lipase enzyme (2.48, 4.89)(U/ml) was obtained after 48 and 96 h cultivation which shows a more efficient process than previous similar researches. در این بررسی به منظور بهینه سازی تولید آنزیم لیپاز به وسیله قارچ رایزوپوس اوریزا در محیط کشت مایع، طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ با استفاده از نقطه مرکزی توسط نرم افزارDesign Expert 7.0.0، به کار گرفته شد. در این فرایند، برای بهینه سازی با انتخاب متغیرهای نسبت جرمی منبع کربنی به نیتروژنی(C/N)، دور چرخش(دور بر دقیقه، rpm) و پی اچ اولیه(pH) در بازه تغییرها به ترتیب (1-0.2)، (250-100)و (8-5) شد. آزمایش ها با استفاده از محرک روغن زیتون(به عنوان منبع کربنی) و در دمای ثابت 32 درجه سلسیوس انجام گرفت. میزان فعالیت آنزیم لیپاز تولید شده با استفاده از روش تیتراسیون اسیدهای چرب آزاد به وسیله سود 1/0 مولار سنجش، و جرم توده زیستی نیز محاسبه شد )هدف اندازه گیری فعالیت آنزیم و جرم توده زیستی تولیدی بعد از 48 و 96 ساعت). تحلیل آماری داده های تجربی به دست آمده از اندازه گیری فعالیت آنزیم لیپازمنجر به ارایه مدل برازش با اطمینان 95%، برای فعالیت آنزیم پس از مدت کشت 48 ساعت شد، که بیانگر تأثیر دلخواه افزایش دور همزن و بازی بودن محیط و همچنین نشانگر تأثیر دلخواه افزایش دور همزن و کاهش نسبت جرمی منبع کربنی به نیتروژنی برای فعالیت آنزیم لیپاز پس از مدت کشت 96 ساعت می باشد. شرایط بهینه برای تولیدآنزیم لیپاز، به ترتیب برای مدت کشت بعد از 48 و 96 ساعت، در نسبت جرمی منبع کربنی به نیتروژنی (2/0)، دور چرخش (100) و پی اچ اولیه (8)، با تولید بیشترین فعالیت برون سلولی آنزیم لیپاز(48/2 و809/4)U/mL به دست آمد که نسبت به پژوهش های همانند پیشین فرایند کارآمدتری نشان می دهد.

https://www.nsmsi.ir/article_32282_49d9a40d7e55c5a283a2910fd7a171af.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 38 4 2020 01 21 Design and Scale-up of Mixed Bioreactors Using Computer Simulation طراحی و افزایش مقیاس راکتورهای زیستی همزن دار با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری 299 308 32593 FA محمد امین قرنجیک گروه بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران حسین امانی گروه بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران Journal Article 2018 06 15 One of the problems in the biotechnology industry is the discrepancy between the experimental results and the pilot results. Therefore, in this research, the scale-up of bioreactors as one of the main issues in the industrialization of laboratory research is discussed. In this research, scale-up calculations based on Reynolds number and momentum factors, blade speed (NDi and N), and constant mass transfer mass coefficient (KLa) are investigated. Since simulations of these criteria are manually time-consuming, computer simulation is essential. Therefore, in the present study, the scale-up of mixed bioreactors was simulated by excel software. Results of this research for scale-up of a bioreactor from 100 liters to 125 liters and from 80 liters to 10000 with other researchers were compared and confirmed. However, using this software, you can make the optimization on a larger scale in the shortest possible time, which reduces costs such as optimization costs, labor costs, and more. Also, the use of this software can help engineers to make predictions on larger-scale production. یکی از مشکل های موجود در صنایع زیست فناوری نبود تطابق بین نتیجههای آزمایشگاهی و نتیجه های نیمه صنعتی میباشد. در این پژوهش به موضوع افزایش مقیاس راکتورهای زیستی به عنوان یکی از مسئله های مهم و اصلی در صنعتی نمودن پژوهش های آزمایشگاهی پرداخته می شود. در این پژوهش محاسبه های افزایش مقیاس بر اساس عدد رینولدز(Re) و فاکتورهای مومنتوم، سرعت چرخش پره (و N) و ضریب ثابت انتقال جرم حجمی (KLa) یکسان مورد بررسی قرار گذفت. از آنجائی که محاسبه هم زمان این معیارها به صورت دستی فرایندی زمان بر و پیجیده می‌باشد، بنابراین شبیه سازی کامپیوتری امری ضروری به نظر می رسد. بنابراین در این پژوهش، افزایش مقیاس راکتورهای زیستی در محیط نرم افزار اکسل شبیه سازی شد. نتیجه های این شبیه سازی برای بزرگ سازی راکتورهای زیستی 100 لیتری به بزرگ 12500 لیتری و همچنین 80 لیتری به 10000 لیتری با پژوهش های سایر پژوهشگران مقایسه و مورد تأیید قرار گرفت. با استفاده از این نرم افزار می توان فرایند بهینه سازی در مقیاس بالاتر را به طور دلخواه و در کمترین زمان انجام داد که این موضوع باعث کاهش هزینه ها مانند هزینه های بهینه سازی، کارگری می شود. همچنین استفاده از این نرم افزار می تواند کمک شایانی به مهندسان برای پیش بینی های لازم در تولید در مقیاس بالاتر نماید.

https://www.nsmsi.ir/article_32593_8b2c2c9ec76699e630613862e62a06de.pdf