جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 44 1 2025 04 21 Global Market Analysis of Metal-Organic Frameworks and Their Industrial Applications بررسی بازار جهانی چارچوب‌های فلز-آلی و کاربردهای آن ها با رویکرد صنعتی 1 46 719391 FA فاطمه شهراب گروه شیمی معدنی، دانشکده شیمی، دانشکدگان علوم، دانشگاه تهران،تهران، ایران. کامران اخباری گروه شیمی معدنی، دانشکده شیمی، دانشکدگان علوم، دانشگاه تهران،تهران، ایران. Journal Article 2024 10 16 Metal-Organic Frameworks (MOFs) are highly versatile materials with tunable properties, making them suitable for various industrial applications. In recent decades, advancements in MOF technology have enabled their potential use in fields such as gas storage, carbon capture, catalysis, drug delivery, and sensors. The rise in patents, particularly in China and the U.S., reflects growing commercial interest. Key challenges for industrial-scale production include optimizing synthesis conditions, solvent selection, and reducing costs. This review explores the synthesis, applications, and future directions of MOFs, focusing on scalability, cost-efficiency, and sustainability in large-scale production. The transformative impact of MOFs on industrial processes and materials science is emphasized. چارچوب‌های فلز-آلی (MOFها) ترکیب هایی با قابلیت ارایه چندین عملکرد یا ویژگی متفاوت، در یک ساختار واحد هستند. این ترکیب ها با ساختارهای متنوع و ویژگی قابل تنظیم، جذابیت زیادی برای کاربردهای صنعتی گوناگون دارند. از زمانی که عمر یاقی پیشگام توسعه مواد چارچوب‌های فلز-آلی (MOFها) شد، این مواد در دو دهه اخیر پیشرفت‌های چشمگیری داشته‌اند. تولید انبوه ترکیب ها و کامپوزیت‌های MOF در سال‌های اخیر نشان‌دهنده پتانسیل صنعتی‌شدن این مواد در حوزه‌های گوناگونی از جمله پزشکی، ذخیره‌سازی گازها، جذب کربن، کاتالیز، ابرخازن‌ها، حسگرها، سلول‌های سوختی، سلول‌های خورشیدی، جمع‌آوری آب و غیره می‌باشد. این پیشرفت‌ها قابلیت‌های کاربردی و تجاری‌سازی MOFها را در مقیاس‌های صنعتی و فناوری برجسته کرد‌ه‌است. در فرایند روبه صنعتی شدن این ترکیب ها، افزایش ثبت اختراع ها، به‌ویژه در چین و ا مریکا، نشان‌دهنده فعالیت تجاری فزاینده و مشارکت بخش خصوصی است. شرکت‌های پیشرو زیادی در حال پیشبرد تولید MOFها در مقیاس بزرگ هستند. چالش‌های کلیدی برای تولید صنعتی شامل بهینه‌سازی شرایط واکنش، انتخاب حلال مناسب و کاهش هزینه‌های تولید است. این مقاله به بررسی رویکرد صنعتی MOFها، از جمله سنتز، شناسایی و کاربردهای آن‌ها می‌پردازد و چشم‌اندازهای آینده و تلاش‌های پژوهشی و توسعه‌ای جاری در زمینه مقیاس‌پذیری، مقرون‌به‌صرفه بودن و پایداری تولید MOFها گام برمی‌دارد. در این زمینه پژوهش به بررسی چگونگی غلبه بر محدودیت‌های موجود و کشف حوزه‌های کاربردی جدید پرداخته می‌شود. این مقاله مروری، تأثیر تحول‌آفرین‌MOF‌ها بر فرایندهای صنعتی و نقش مهم آن‌ها در پیشرفت علم و مهندسی مواد را برجسته می‌سازد.

https://www.nsmsi.ir/article_719391_dc2727fc2df429e151db214eccbfc064.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 44 1 2025 04 21 Evaluation of a Narrow Neural Network for Predicting Xenon Adsorption Capacity in Metal-Organic Frameworks بررسی عملکرد شبکه عصبی باریک برای پیش‌بینی ظرفیت جذب گاز زنون در چارچوب‌های آلی-فلزی 47 58 722737 FA سید روح الله قربانی خشکرودی گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران سید محمد علی موسویان گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران ابوالفضل دست باز گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران جواد کریمی ثابت پژوهشکده چرخه سوخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران، ایران Journal Article 2024 12 01 Metal–Organic Frameworks, as advanced porous materials, have wide applications in gas adsorption and separation. In this study, a Narrow Neural Network was utilized to predict the xenon adsorption capacity in hypothetical MOFs. The developed model was trained using six structural features, including Void Fraction, gravimetric and volumetric Surface Area, Pore Limiting Diameter, Largest Cavity Diameter, and Pressure. Data analysis indicated that the model provided optimal performance with an R² value of 0.80 and low RMSE (0.96) and MAE (0.66) values. To validate the model, a HKUST-1 type MOF was synthesized and evaluated. XRD and SEM analyses confirmed its cubic crystalline structure and uniform morphology. The xenon adsorption capacity of HKUST-1 was measured at 25 °C and 1 bar, yielding 1.91 mol/kg, which was in agreement with the model's prediction of 1.53 mol/kg. چارچوب‌های آلی-فلزی به‌عنوان مواد پیشرفته متخلخل، کاربرد گسترده‌ای در جذب و جداسازی گازها دارند. در این مطالعه، از یک شبکه عصبی باریک برای پیش‌بینی ظرفیت جذب زنون در چارچو‌های آلی - فلزی فرضی استفاده شده است. مدل توسعه‌یافته با استفاده از شش ویژگی ساختاری شامل کسر حفره، مساحت سطح جرمی و حجمی ، قطر محدودکننده حفره، بزرگ‌ترین قطر حفره، نسبت بزرگ‌ترین قطر حفره به قطر محدودکننده حفره و فشار آموزش داده شد. تحلیل داده‌ها نشان داد که می‌توان دقت مدل با (8/0=R2) و مقادیر کم RMSE (96/0) و MAE (66/0) بهترین عملکرد را ارائه دهند. برای صحه‌سنجی مدل، MOF نوع HKUST-1 سنتز و ارزیابی شد. تحلیل‌های XRD و SEM ، ساختار بلوری مکعبی و ریخت شناسی منظم آن را تأیید کردند. ظرفیت جذب زنون HKUST-1 در شرایطC ° 25 و فشار (1) bar برابر با (91/1) mol/kg اندازه‌گیری شد که با مقدار پیش‌بینی‌شده مدل (53/1) mol/kg همخوانی داشت.

https://www.nsmsi.ir/article_722737_19eeb529a82c3515044f7b7a2a9317f3.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 44 1 2025 04 21 Decolorization of Reactive Black 5 (RB5) from Aqueous Solution Using the Electro-Fenton Process with a Metal-Organic Framework Modified Cathode رنگزدایی ری اکتیو بلک 5 (RB5) از محلول آبی توسط فرآیند الکتروفنتون با کاتد اصلاح شده به وسیله چارچوب‌های فلز-آلی 59 76 719033 FA محمدرضا مهر علیزاده گروه شیمی فیزیک، دانشکده شیمی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران بهمن عبدالهی مرکز پایش و نظارت بر کیفیت شرکت آب و فاضلاب استان آذربایجان شرقی، ایران گروه شیمی کاربردی، دانشکده شیمی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Journal Article 2024 08 17 In this study, a composite of ZIF-8 and ZIF-67 was integrated, then pyrolyzed and calcined, and used as a cathode electrode in the electro-Fenton process to remove Reactive Black 5 (RB5) dye. The synthesized composite was characterized and identified using XRD, FTIR, SEM and BET analyses, which confirmed its desirable structure and morphology. Cyclic voltammetry analysis revealed that the Co3O4-NC/CNTs electrocatalyst exhibited superior activity compared to Co-NC/CNTs. The effects of operational parameters, including current density (mA/cm2), initial pH, initial RB5 concentration (mg/L), and process time (min), were evaluated. Parameter optimization was conducted using the response surface methodology, and the results indicated that the optimal values for current density, pH, initial RB5 concentration, and process time with Co3O4-NC/CNTs as the cathode were 30 mA/cm2, 5, 30 mg/L, and 90 min, respectively. Under optimal conditions, 93.69% of RB5 was removed. The findings confirm that the Co3O4-NC/CNTs cathode can effectively remove RB5 from contaminated water through the electro-Fenton process. در این بررسی با استفاده از ادغام دو گونه ZIF-8 و ZIF-67 و پیرولیز و کلسینه کردن آنها، به عنوان الکترود کاتدی در فرآیند الکتروفنتون جهت حذف رنگ ری اکتیو بلک 5 (RB5) مورد استفاده قرار گرفت. شناسایی و ویژگی‌یابی ترکیب سنتزی با استفاده از آنالیزهای XRD، FTIR، SEM و BET انجام شد که ساختار و ریخت شناسی مطلوب را تأیید کرد. به کمک آنالیز ولتامتری چرخه‌ای مشخص شد که الکتروکاتالیست Co3O4-NC/CNTs نسبت به Co-NC/CNTs فعالیت بهتری دارد. اثر پارامترهای عملیاتی، از جمله چگالی جریان (mA/cm2)، pH اولیه، غلظت اولیه RB5 (mg/L)، و زمان فرآیند (min) مورد بررسی قرار گرفت. بهینه‌سازی پارامترها از طریق روش پاسخ سطح انجام شد و نتایج نشان دادکه مقادیر بهینه برای چگالی جریان، pH، غلظت اولیه RB5 و زمان فرآیند با استفاده از Co3O4-NC-CNTs به عنوان کاتد به ترتیب mA/cm2 30، 5، mg/L 30 و 90 دقیقه بود. تحت شرایط بهینه مقدار 69/93 درصد از RB5 حذف گردید. نتایج تایید می‌کند که کاتد Co3O4-NC/CNTs می‌تواند به طور موثر RB5 را از طریق فرآیند الکتروفنتون از آب آلوده حذف کند.

https://www.nsmsi.ir/article_719033_209ccf6d7f79630ffffc331186f4bfcb.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 44 1 2025 04 21 Investigating the Absorption and Detection of Toxic Hydrogen Sulfide Gas on Iron Doped and Stone-Wales Defected Carbon Nanotubes بررسی جذب و شناسایی گاز سمی هیدروژن سولفید بر نانولوله های کربنی آلائیده با اتم آهن و دارای نقص استون-ولز با روش تئوری تابعیت چگالی 77 85 720239 FA محمد ناصح مرکز تحقیقات مواد و انرژی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران 0000-0003-4388-2958 جواد آرسته مرکز تحقیقات مواد و انرژی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران حسن مقنیان مرکز تحقیقات مواد و انرژی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران ساناز قره زاده شیرازی مرکز تحقیقات مواد و انرژی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران سمانه حیدریان مرکز تحقیقات مواد و انرژی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران Journal Article 2024 08 07 To investigate the ability to detect and absorb the toxic gas hydrogen sulfide (H2S), the interaction of this gas with single-walled carbon nanotubes (5,5) was evaluated using density functional theory (DFT). In order to investigate the effect of nanotube structure changes on its reactivity on H2S absorption, pristine nanotube, Fe-doped nanotube, Stone-Wales defected nanotube, and defected-doped nanotube were used. The structural optimization was performed using the B3LYP/LanL2DZ theoretical level. The analysis of adsorption energy, electron density difference, geometric and electronic structure variations, the amount of charge transferred between H2S and the nanotube, changes in the HOMO-LUMO gap, and the density of states demonstrated that iron-doped carbon nanotubes could enhance the interaction of hydrogen sulfide molecules with the carbon nanotube. The results indicated that the highest adsorption energy belongs to the Fe-doped carbon nanotube and the Fe-doped carbon nanotube with a Stone-Wales 5775 defect, with adsorption energies of -54.04 kcal/mol and -47.85 kcal/mol, respectively. The effect of Stone-Wells defect on the interaction of carbon nanotube with hydrogen sulfide showed that the presence of this defect in the structure of carbon nanotube will lead to a slight improvement of the nanotube's tendency to interact with hydrogen sulfide برای بررسی قابلیت تشخیص و جذب گاز سمی هیدروژن سولفید (H2S)، برهمکنش این گاز با نانو‌لوله‌ی کربنی تک جداره (5,5) با استفاده از تئوری تابعیت چگالی (DFT) مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت بررسی اثر تغییرات ساختار نانولوله بر واکنش پذیری آن بر جذب H2S، از نانو‌لوله‌ی خالص، نانو‌لوله‌ی آلائیده با اتم آهن، نانو‌لوله‌ی دارای نقص استون-ولز و نانو‌لوله‌ی آلائیدهی دارای نقص استفاده شد. بهینه سازی ساختاری با استفاده از سطح نظری B3LYP/LanL2DZ انجام شد. تجزیه و تحلیل انرژی جذب، اختلاف چگالی الکترون، تغییرات هندسی و الکترونی ساختار، مقدار بار جابجا شده بین H2S و نانولوله، تغییرات شکاف هومو-لومو و چگالی حالت ها نشان داد که نانو لوله آلاییده با اتم آهن می تواند برهمکنش مولکول هیدروژن سولفید با نانولوله کربنی را بهبود بخشد. نتایج نشان داد که بیشترین انرژی جذب مربوط به نانو‌لوله‌ی کربنی آلائیده با اتم آهن و نانو‌لوله‌ی کربنی دارای نقص استون – ولز 5775 آلائیده با آهن به ترتیب با انرژی جذب kcal/mol 04/54- و 85/47- می‌باشد. تاثیر نقص استون-ولز بر برهمکنش نانولوله کربنی با هیدروژن سولفید نشان داد که وجود این نقص در ساختار نانولوله کربنی منجر به بهبود جزئی تمایل نانولوله برای برهمکنش با هیدروژن سولفید خواهد شد.

https://www.nsmsi.ir/article_720239_f4b345eaea3a0eb667df6371bfdb02aa.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 44 1 2025 04 21 Fabrication of Rhodamine B Measurement Electrochemical Sensor Using a Carbon Paste Electrode Modified with Functionalized Carbon Nanotubes and Titanium Dioxide Nanoparticles ساخت حسگر الکتروشیمیایی اندازه گیری رودامین B با استفاده از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانولوله های کربنی عامل دارشده و نانوذره های تیتانیوم دی اکسید 87 101 719212 FA مینا وفاخواه مرکز تحقیقات سوخت‌های زیستی و انرژی‌های تجدید‌پذیر، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده‌ی مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران مصطفی رحیم نژاد مرکز تحقیقات سوخت‌های زیستی و انرژی‌های تجدید‌پذیر، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده‌ی مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران رزان زختاره مرکز تحقیقات سوخت‌های زیستی و انرژی‌های تجدید‌پذیر، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده‌ی مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران 0000-0002-7394-2352 Journal Article 2024 09 22 The unauthorized use of synthetic dyes in food products has adverse effects on human health and it is considered a serious threat to the future generations of mankind. Therefore, the present research was conducted with the aim of providing an efficient electrochemical sensor for the detection of Rhodamine B (RhB) dye in food samples. For this purpose, a carbon paste electrode (CPE) modified with functionalized multi-walled carbon nanotubes (F-MWCNTs) and titanium dioxide nanoparticles (TiO2NPs) was used. The functionalization process of carbon nanotubes CNTs and the surface morphology of the designed sensor were evaluated using Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) and field emission scanning electron microscopy (FESEM), respectively. Cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods were used to investigate the electrochemical properties of F-MWCNTs/TiO2NPs/CPE. Also, to achieve the best sensor performance, the electrochemical behavior of RhB on the F-MWCNTs/TiO2NPs/CPE surface was carefully studied and various variables were optimized. By using differential pulse voltammetry (DPV) method, it was found that under optimal conditions, the response of sensor to RhB is linear in two concentration ranges of 1.0×101-1.0×102 nM and 1.0×102-6.0×103 nM, and the limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), and the sensitivity of the sensor in the first linear range were calculated to be 1.46 nM, 4.87 nM, and 1092.02 µA/µM cm2, respectively. The proposed sensor also demonstrated its stability, repeatability, and selectivity in RhB measurement. کاربرد غیر مجاز رنگ های سنتزی در فرآورده های غذایی، اثرات نامطلوبی بر سلامت انسان دارد و تهدیدی جدی برای نسلهای آینده ی بشر محسوب می شود. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف ارایه ی یک حسگر الکتروشیمیایی کارآمد برای شناسایی رنگ رودامین B (RhB) در نمونه های غذایی انجام شد. برای این منظور، از یک الکترود خمیر کربن (CPE) اصلاح شده با نانولوله های کربنی چندجداره ی عامل دار شده (F-MWCNTs) و نانوذره های تیتانیوم دی اکسید (NPs2TiO) استفاده شد. فرایند عامل دار کردن نانولوله های کربنی (CNTs) و ریخت شناسی سطح حسگر طراحی شده به ترتیب با استفاده از طیف سنجی تبدیل فوریه ی فروسرخ (FT-IR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای بررسی ویژگی های الکتروشیمیایی NPs/CPE2F-MWCNTs/TiO از روش های ولتامتری چرخه ای (CV) و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) استفاده شد. همچنین، برای دستیابی به بهترین عملکرد حسگر، رفتار الکتروشیمیایی RhB در سطح NPs/CPE2F-MWCNTs/TiO به دقت مورد مطالعه قرار گرفت و متغیرهای گوناگون بهینه شدند. با به کار گرفتن روش ولتامتری پالس تفاضلی (DPV) مشخص شد که در شرایط بهینه، پاسخ حسگر به RhB در دو محدودهی غلظت nM 102×0/1 – 101×0/1 و nM 103×0/6 – 102×0/1 خطی است و حد تشخیص (LOD)، حد مقدارسنجی (LOQ) و حساسیت حسگر در محدوده ی خطی اول به ترتیب برابر با nM 46/1، nM 87/4 و 2cm Mµ/Aµ 02/1092 محاسبه شدند. حسگر پیشنهادی همچنین پایداری، تکرارپذیری و گزینش پذیری خود را در اندازه گیری RhB به نمایش گذاشت.

https://www.nsmsi.ir/article_719212_1fae07db1591ce13a8c2f65826a3a10b.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 44 1 2025 04 21 Improving the Electrochemical Behavior of Carbon Nanotubes with Selenium and Molybdenum Sulfide as Cathode Materials in Battery-Supercapacitor Hybrid Systems بهبود رفتار الکتروشیمیایی نانولوله های کربنی با سلنیوم و سولفید مولیبدن به‌عنوان موادکاتدی در سیستم های هیبرید باتری-ابرخازن 103 113 722731 FA رضوان رستمی گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران حسین محمدزاده آیدیشه گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه جامع امام حسین (ع) ، تهران، ایران Journal Article 2024 10 15 Battery-Supercapacitor Hybrid systems are electrical storage devices that can simultaneously exhibit high energy density and power density. In this study, the MoS2-SeCNTs@Gr electrode was developed as the cathode for the hybrid battery-supercapacitor system. Initially, multi-walled carbon nanotubes were functionalized, followed by the doping of selenium nanoparticles to enhance conductivity and capacity on the nanotubes. Additionally, molybdenum disulfide nanoparticles were deposited on the selenium-doped carbon nanotubes by hydrothermal method. The electrochemical behavior of the synthesized materials was investigated using cyclic voltammetry, chronopotentiometry, and electrochemical impedance spectroscopy. The results indicated that the synthesized materials exhibited favorable electrochemical properties, with the electrode demonstrating a capacity of 560 F/g and retaining 94% of its initial capacity after 4000 cycles. Finally, the surface morphology and structure of the prepared electrodes were analyzed using Fe-SEM, XRD, and contact angle measurements. سیستم های هیبریدی باتری-ابرخازن ابزارهای ذخیره‌کننده الکتریکی میباشند که می توانند به طور همزمان چگالی انرژی و چگالی توان بالایی را از خود نشان دهند. در این کار الکترود MoS2-SeCNTs@Gr به‌عنوان کاتد سیستم هیبرید باتری-ابرخازن تهیه گردید. بدین ترتیب که ابتدا نانولوله های کربنی چنددیواره عامل‌دار شدند، سپس نانوذرات سلنیوم به‌منظور بهبود هدایت و ظرفیت بر روی نانولوله های کربنی دوپ شدند و همینطور به‌منظور بهبود ظرفیت و رفتار نانولوله های کربنی دوپ ‌شده با سلنیوم، نانوذرات مولیبدن دی سولفید با استفاده از روش هیدروترمال روی ماده مورد نظر ترسیب گردید. رفتار الکتروشیمیایی مواد تهیه شده با استفاده از ولتامتری چرخه ای، کرونوپتانسیومتری و امپدانس الکتروشیمیایی مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج نشان داد که مواد تهیه شده دارای رفتار الکتروشیمیایی مطلوبی می باشند. به طوریکه الکترود تهیه شده توانست ظرفیت ویژه F/g 560 را از خود نشان دهد و 94% از ظرفیت اولیه خودش را بعد از 4000 چرخه حفظ کند. درنهایت با استفاده از روش های آنالیز میکروسکوپ الکترونی عبوری ، الگوی پراش ایکس و زاویه تماس سطحی و ...، ریخت شناسی سطحی و ساختار الکترودهای تهیه شده مورد بررسی قرار گرفت.

https://www.nsmsi.ir/article_722731_519409cd9cf7bf25465de3edb65304d2.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 44 1 2025 04 21 Investigating the Improving Effect of Tetrabutylammonium Chloride and Iron Oxide Nanoparticles on the Conditions of Carbon Dioxide Hydrate Formation بررسی تأثیر بهبود دهنده تترا بوتیل آمونیوم کلراید و نانو ذرات اکسید آهن بر شرایط تشکیل هیدرات کربن دی اکسید 115 122 720238 FA نجمه مقدم زادگان گروه فرآیند، دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران حسن پهلوانزاده گروه فرآیند، دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران Journal Article 2023 04 30 Nowadays, the need for natural gas and its increasing demand is an obligatory issue. Gas hydrate use is a method for storing and transporting gas that has received much attention. High pressure & low temperature & low-speed formation of hydrate formation hydrate production are their disadvantages, so different improvers are used to eliminate the fault. Thermodynamic improvers change the thermodynamic conditions and bring the temperature and pressure of hydrate formation closer to the ambient temperature and pressure. Kinetic improvers at affect the kinetics of the system have reduced the hydrate induction time and increased its formation rate. In this case, TBAC improver with Fe2O3 magnetic nanoparticles influenced the formation of carbon dioxide gas hydrate investigated. امروزه نیاز به گاز طبیعی و تقاضای روز افزون آن یک مسئله بسیار مهم است. روش بسیار مورد توجه برای ذخیره سازی و انتقال گاز، استفاده از هیدرات گازی می باشد. فشار بالا و دمای پایین مورد نیاز برای تشکیل هیدرات و همچنین سرعت پایین تولید هیدرات از معایب بزرگ آن به شمار می آید بنابراین از بهبود دهنده های گوناگون استفاده می شود تا معایب یادشده رفع شود. بهبود دهنده های ترمودینامیکی شرایط ترمودینامیکی را تغییر می دهند و دما و فشار تشکیل هیدرات را به دما و فشار محیط نزدیک می نمایند. بهبود دهنده های سینتیکی با تأثیر بر سینتیک سامانه باعث کاهش زمان القای هیدرات و افزایش سرعت تشکیل آن می شوند. در این پژوهش تاثیر بهبود دهنده TBAC به همراه نانو ذرات مغناطیسی Fe2O3 در تشکیل هیدرات گاز کربن دی اکسید مورد بررسی قرار گرفته است.

https://www.nsmsi.ir/article_720238_de728d0caa3e072198bdba9e3e60460d.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 44 1 2025 04 21 CFD Simulation and Investigation of the Effect of Baffle Angle in the Drying Process of Gypsum Boards شبیه‌سازی CFD و بررسی اثر زاویه بافل در فرآیند خشک کردن پنل‌های‌گچی 123 133 721992 FA عقیل قنبری گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران ابراهیم نجفی کانی گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران امیر حیدری گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران 0000-0003-1652-0556 Journal Article 2021 02 05 For various reasons, including the improper structure of tunnel dryers, uniform drying does not occur in the panels, and there is a need to correct the flow structure in these dryers. Baffles are among the equipment that helps to improve the drying process by adding to the dryer structure. The purpose of this study is to attempt to identify a conceptual design to improve airflow for more uniform drying of gypsum panels. The effect of baffle angle and change in dryer geometry on pressure reduction, flow distribution and temperature distribution, and the moisture content of the body on the surface of the panels in the hot air chamber of the dryer was investigated using computational fluid dynamics. In this study, rectangular baffles with different angles were used to help the flow uniformity. The realizable k-ε model simulated turbulent flow with low Reynolds number modeling (LRNM) and wall function for the boundary layer region. A higher angle (90 degrees) increases the speed, mixing and airflow on the panel plates compared to the case with a baffle with a lower angle (30 degrees). The higher angle of the baffle also increased the amount of pressure (179%), the average velocity (150%), and the kinetic energy of the turbulence (11.5%) compared to the baffle mode with a lower flow angle. The lower angle baffle in this design also caused the amount of moisture and relative humidity on the surface (for the 90 degrees angle baffle =3.7952% and for the 30 degrees angle baffle =3.7828%). Still, the uniformity created in the humidity of this design was lower than the 90-degree angle. This study leads to the creation of knowledge about the effect of the baffle on various airflow parameters to improve the uniform moisture content of the product, which can lead to better optimization of drywall designs in future designs. به دلایل گوناگون از جمله ساختار نامناسب خشک‌کن های تونلی، خشک‌شدن یکنواخت در پنل‌ها اتفاق نمی‌افتد و نیاز به اصلاح ساختار جریان در این خشک‌کن‌ها وجود دارد. بافل‌ها از جمله تجهیزاتی هستند که با اضافه‌شدن به ساختار خشک‌کن، به بهبود فرآیند خشک‌کردن کمک می‌کنند. هدف از این پژوهش، تلاشی برای شناسایی یک طرح مفهومی در جهت بهبود جریان هوا برای خشک‌شدن یکنواخت تر پنل‌های‌گچی است. تاثیر زاویه قرارگیری بافل و تغییر در هندسه خشک‌کن بر کاهش فشار، توزیع جریان و توزیع دما به همراه میزان رطوبت جسم در سطح پنل ها در محفظه هوای گرم خشک کن، با استفاده از دینامیک‌سیالات‌محاسباتی مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش از بافل‌هایی به شکل مستطیل و با زاویه‌های گوناگون برای کمک به یکنواختی جریان استفاده شد. مدل realizable k-ε برای شبیه‌سازی جریان آشفته همراه با مدل‌سازی تعداد کم رینولدز (LRNM) و تابع دیواره برای منطقه لایه مرزی مورد استفاده قرار گرفت. زاویه بیشتر (90 درجه) باعث افزایش سرعت، اختلاط و یکنواخت تر شدن جریان هوای روی صفحه های پنل نسبت به حالتی که دارای بافل با زاویه کمتر (30 درجه) است، می‌شود. زاویه‌ی بیشتر بافل همچنین باعث افزایش مقدار فشار (179 درصد)، میانگین سرعت (150 درصد)، انرژی جنبشی تلاطم (11.5 درصد) نسبت به حالت بافل با زاویه کمتر در جریان شد. بافل با زاویه کمتر نیز در این طراحی باعث شد مقادیر رطوبت و رطوبت نسبی در سطح (برای بافل با زاویه 90 درجه در طول پنل 3.7952 درصد و برای بافل با زاویه 30 درجه مقدار 3.7828 درصد) به میزان بیشتری کاهش یابد، ولی یکنواختی ایجاد شده در رطوبت این طراحی نسبت به زاویه 90 درجه کمتر بود. این مطالعه منجر به ایجاد دانشی در مورد تاثیر بافل بر پارامترهای گوناگون جریان هوا در جهت بهبود محتوای یکنواخت رطوبت محصول می‌شود که می‌تواند در طراحی‌‌های آینده به بهینه‌تر شدن طراحی خشک‌ها بیانجامد.

https://www.nsmsi.ir/article_721992_93913510874fbce15e792fb3f400c461.pdf