جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 45 1 2026 05 01 Fabrication and characterization of arginine-functionalized zeolite-Y and its role as a novel biocompatible nanocatalyst in the three-component synthesis of xanthene derivatives ساخت و شناسایی زئولیت-Y عامل­ دار شده با اسید آمینه آرژنین و بررسی نقش آن به‌عنوان یک نانوکاتالیست زیست‌سازگار نوین در سنتز سه‌جزئی مشتقات زانتن‌ 1 15 733590 FA مهدی کلهر گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران فاطمه جانقربان گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران Journal Article 2025 07 30 <em>This project focuses on the synthesis of a novel biocompatible nanocatalyst and evaluates its catalytic performance in the three-component synthesis of xanthene derivatives. To achieve this, Zeolite-Y was functionalized with the basic amino acid L-arginine through a linker agent, 3-chloropropyltriethoxysilane (Arg@Zeolite-Y). The structural features of the nanocatalyst were confirmed using various characterization techniques including Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), Brunauer–Emmett–Teller surface area analysis (BET), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), thermogravimetric analysis (TGA), and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX). The catalytic efficiency of this nanocomposite was assessed in the green synthesis of xanthene compounds. Initially, the feasibility of the reaction was investigated via a one-pot cyclization of dimedone and benzaldehyde under different reaction conditions. Subsequently, the general applicability of the optimized reaction for the synthesis of various xanthene derivatives was demonstrated. The key advantages of this project include the use of a non-toxic, recyclable, biocompatible nanocatalyst and solvent-free green conditions. Additional benefits comprise the cost-effective preparation of the nanocatalyst, ease of product isolation, high yield, and reduced reaction time.</em> این پژوهش، ابتدا به ساخت نانوکاتالیست جدید زیست‌سازگار Arg@Zeolite-Y پرداخته و در ادامه، عملکرد کاتالیستی آن در سنتز سه‌جزئی مشتقات زانتن را بررسی می‌کند. بدین منظور، زئولیت-Y با استفاده از عامل پیونددهنده 3-کلروپروپیل‌تری‌اتوکسی‌سیلان و اسید آمینه L-آرژنین عامل‌دار شد(Arg@Zeolite-Y). ساختار نانوکاتالیست با استفاده از روش‌هایی نظیر طیف‌سنجی مادون قرمز (FT-IR)، پراش اشعه ایکس (XRD)، آنالیز سطح ویژه (BET)، میکروسکوپ الکترونی روبشی-گسیل میدانی (FE-SEM)، آنالیز حرارتی (TGA) و طیف‌سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس (EDX) تأیید شد. فعالیت کاتالیستی این نانوکامپوزیت در سنتز سبز ترکیبات زانتن ارزیابی گردید. در گام نخست، امکان‌سنجی انجام واکنش حلقه‌زایی تک‌مرحله‌ای بین دو مول دیمدون و بنزآلدهید در حضور نانوکاتالیست سنتزشده تحت شرایط واکنشی مختلف بررسی گردید. در ادامه، کارایی عمومی این روش برای سنتز مشتقات زانتن اثبات شد؛ به‌گونه‌ای که واکنش در حضور ۵ میلی‌گرم نانوکاتالیست، بدون استفاده از حلال، در دمای C° 11۰ و طی مدت ۱۰ تا ۱۵ دقیقه با موفقیت انجام گرفت از مزایای این تحقیق می‌توان به استفاده از نانوکاتالیست غیرسمی، قابل بازیافت، زیست‌سازگار و شرایط سبز فاقد حلال اشاره کرد. سایر مزایا شامل مقرون‌به‌صرفه بودن ساخت نانوکاتالیست، سهولت در جداسازی محصول، بازده بالا و کاهش زمان انجام واکنش می‌باشد. https://www.nsmsi.ir/article_733590_66bcda4130d62d5cf530c4ce73326485.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 45 1 2026 05 01 Optimization of Copper Oxide-Zeolite/Graphene Oxide Nanocomposites for Controlled Release of Doxorubicin Against HS-578T Breast Cancer Cells بهینه‌سازی نانوکامپوزیت­ های مس­اکسید-زئولیت/گرافن اکسید برای رهایش کنترل‌شده دوکسوروبیسین جهت مقابله با سلول‌های سرطان پستان HS-578T 17 38 734329 FA سحر مهاجری گروه شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اردبیل، اردبیل، ایران 0000-0002-8291-8442 هاشم یعقوبی گروه زیست شناسی‌، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اردبیل، اردبیل، ایران Journal Article 2025 10 02 <em>In this study, zeolite–copper oxide/graphene oxide nanocomposites were synthesized and characterized as carriers for the anticancer drug Doxorubicin (DOX). The morphology, crystalline structure, and functional groups of the samples were investigated using analytical techniques such as SEM, TEM, XRD, and FTIR. According to XRD analysis and the Williamson–Hall method, the crystallite size of pure copper oxide (CuO) nanoparticles was found to be 15–30 nm, while that of graphene oxide (GO) ranged between 1–5 nm. In the ternary nanocomposite, the CuO crystallite size significantly decreased to 3–15 nm, indicating the strong inhibitory effect of the combined zeolite and GO matrix on nanoparticle growth, resulting in a structure suitable for controlled drug release. Drug loading efficiency was determined based on adsorption capacity, and the release profile was evaluated under physiological (pH = 7.4) and acidic (pH = 5.5) conditions over 72 hours. The results demonstrated that the zeolite–CuO/GO exhibited a more controlled release of DOX at pH=7.4, while an explosive and enhanced release was observed under the acidic pH=5.5 condition, simulating the tumor microenvironment. Cytotoxicity assessment revealed that the drug-free components (zeolite, nanocomposites, and GO) showed very low toxicity toward HS-578T cells (IC50 > 100 µg/mL). However, after loading with DOX, the toxicity of all samples increased significantly. Notably, the DOX-loaded zeolite–CuO/GO nanocomposite exhibited the highest cytotoxicity, with the lowest IC50 value (37.12 µg/mL), indicating its superior efficacy in inhibiting cancer cell growth. Apoptosis assays confirmed that the drug-loaded nanocomposite significantly induced programmed cell death. These findings collectively confirm the high potential of the developed nanocomposite for targeted drug delivery and reduced systemic side effects.</em> در این پژوهش نانوکامپوزیت­ های زئولیت–مس­اکسید/گرافن­اکسید به‌عنوان حامل داروی دوکسوروبیسین (DOX) سنتز و مشخصه‌یابی شدند. برای بررسی ریخت­ شناسی، بلوری و گروه‌های عاملی از روش­ های شناسایی نظیر SEM، TEM، XRD و FTIR استفاده گردید. طبق نتایج حاصل از آنالیز XRD و روش ویلیامسون-هال، اندازه بلورک‌های مس‌اکسید به‌طور مجزا ۱۵-۳۰ نانومتر و اندازه گرافن‌اکسید (GO) ۱-۵ نانومتر بود. در نانوکامپوزیت سه‌جزئی (زئولیت/مس‌اکسید/گرافن‌اکسید)، اندازه بلورک‌های مس‌اکسید (CuO) به‌طور چشمگیری به ۳-۱۵ نانومتر کاهش یافت، که نشان‌دهنده اثر مهارکنندگی قوی بسترهای مرکب بر رشد نانوذرات و ایجاد ساختار مناسب برای رهایش کنترل‌شده دارو است. بارگذاری دارو بر اساس ظرفیت جذب تعیین و الگوی رهایش در شرایط 4/7pH= (فیزیولوژیک) و ۵/۵pH= (اسیدی) طی 72 ساعت ارزیابی شد. بر اساس نتایج حاصل نانوکامپوزیت زئولیت-مس­اکسید/گرافن­اکسید رهایش کنترل‌شده‌تری از داروی DOX در 4/7pH= نشان داد، اما در محیط اسیدی (۵/۵pH=) رهایش انفجاری و افزایش‌یافته‌ای داشت. بر اساس نتایج حاصل از سمیت سلولی، ترکیبات بدون دارو (زئولیت، نانوکامپوزیت‌ها و گرافن­اکسید) سمیت بسیار پایینی بر روی سلول‌های HS-578T داشتند (IC50 >100 µg/ml) ، اما پس از بارگذاری داروی DOX، سمیت همه نمونه‌ها به‌طور چشمگیری افزایش یافت، به‌طوری­که نانوکامپوزیت زئولیت-مس­اکسید/گرافن­اکسید حاوی DOX با کمترین مقدار IC50 (µg/ml 12/37)، بیشترین سمیت را جهت مهار رشد سلول‌های سرطانی داشتند. آزمون آپوپتوز نشان داد نانوکامپوزیت دارویی مرگ برنامه‌ریزی‌شده را به‌طور معنی‌دار القا می‌کند. این نتایج کارایی بالای نانوکامپوزیت را در دارورسانی هدفمند و کاهش عوارض جانبی تأیید می‌نماید. https://www.nsmsi.ir/article_734329_0dbc8f43153153bc9d2739febcdcfd83.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 45 1 2026 05 01 Development of Dissolving Microneedles for local Methotrexate and lubricants Delivery: A Strategy for Improved Pain and Treatment Management of Rheumatoid Arthritis ساخت پچ ریزسوزن‌ حل‌شونده برای درمان و تسکین درد بیماری آرتریت روماتوئید 39 51 733589 FA سید سپهر کوچک کوثری گروه مهندسی علوم زیستی، دانشکدگان‌ علوم ‌و فناوری‌های‌ میان‌رشته‌ای، دانشگاه تهران، تهران، ایران علی پورخلیل گروه مهندسی علوم زیستی، دانشکدگان‌ علوم ‌و فناوری‌های‌ میان‌رشته‌ای، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0000-0001-9472-2546 هادی تابش گروه مهندسی علوم زیستی، دانشکدگان‌ علوم ‌و فناوری‌های‌ میان‌رشته‌ای، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0000-0003-0529-221X حسن فرخ زاد گروه پتروشیمی، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران مصطفی بشیری برازنده گروه مهندسی علوم زیستی، دانشکدگان‌ علوم ‌و فناوری‌های‌ میان‌رشته‌ای، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0009-0003-2346-0480 علی گلکار گروه مهندسی علوم زیستی، دانشکدگان‌ علوم ‌و فناوری‌های‌ میان‌رشته‌ای، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0009-0000-8748-3698 Journal Article 2025 05 23 <em>Rheumatoid arthritis (RA) is a chronic inflammatory joint disease affecting the synovial membrane and disrupting the healthy production of synovial fluid, the natural lubricant of joints. Conventional treatments based on methotrexate (MTX), despite their widespread use, are associated with limitations such as low bioavailability, high systemic toxicity, and poor tissue penetration. Furthermore, these methods primarily focus on inflammation reduction, often necessitating the concurrent administration of analgesics for pain relief. In this study, a dissolving microneedle patch was designed to co-deliver MTX and two lubricants, hyaluronic acid (HA) and glycerol. Mechanical testing revealed that the fabricated patch could withstand a force of 0.11 N per microneedle and effectively penetrate the initial four layers of Parafilm®, indicating its potential to penetrate joint tissue without fracture. In vitro release studies using rat skin demonstrated localized drug delivery, with 48.46% of MTX remaining in the tissue after release. Glycerol, in addition to contributing to lubrication, could potentially enhance the patch's flexibility, enabling conformal adaptation to joints with varying curvatures. The developed MN patch, with its potential for simultaneous treatment and pain alleviation, offers a promising avenue for improving rheumatoid arthritis therapies and presents a suitable alternative to existing market treatments.</em> آرتریت روماتوئید یک بیماری مزمن التهابی مفصلی است که غشای زلاله‌ای را تحت‌تأثیر قرار داده و تولید مایع زلاله‌ای، روان‌کننده طبیعی مفاصل، را مختل می‌کند. درمان‌های رایج مبتنی بر متوترکسات به‌رغم کاربرد گسترده، با محدودیت‌هایی چون فراهمی زیستی پایین، سمیت بالا، و نفوذپذیری ضعیف همراه هستند. همچنین، این روش‌ها به طور عمده بر کاهش التهاب تمرکز داشته و برای تسکین درد، نیازمند استفاده هم‌زمان از مسکن‌ها هستند. در این پژوهش، پچ ریزسوزن حل‌شونده‌ای طراحی شده که برای نخستین‌بار حاوی متوترکسات و دو روان‌کننده هیالورونیک اسید و گلیسرول است تا هم‌زمان به درمان و تسکین درد کمک کند. نتایج آزمایش‌های مکانیکی نشان دادند که پچ طراحی‌شده با تحمل نیروی 11/0 نیوتن به‌ازای هر ریزسوزن و نفوذ مؤثر در 4 لایه ابتدایی پارافیلم، قابلیت نفوذ به بافت مفاصل بدون شکستگی را دارد. آزمایش‌های رهایش برون‌تنی از پوست موش ویستار نشان داد که این پچ دارو را به‌صورت موضعی آزادکرده و 46/48 درصد دارو پس از رهایش در بافت باقی می‌ماند. گلیسرول، علاوه بر ایجاد روان‌کنندگی، انعطاف‌پذیری پچ را افزایش داده و توانایی شکل‌پذیری روی مفاصل با انحناهای متغیر را فراهم می‌کند. پچ ریزسوزنی طراحی‌شده با قابلیت درمان و تسکین هم‌زمان درد، امکان بهبود روش‌های درمانی آرتریت روماتوئید را فراهم کرده و جایگزینی مناسب برای روش‌های درمانی موجود در بازار محسوب می‌شود. https://www.nsmsi.ir/article_733589_551e3bd7fa38dcec70986b64dad69997.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 45 1 2026 05 01 Comparison of Polyacrylamide and Carboxymethyl Cellulose Polymers in Drag Reduction in Horizontal Pipelines Combined with Magnesium Oxide Nanoparticles مقایسه دو پلیمر پلی اکریل آمید و کربوکسی متیل سلولز در کاهش نیروی درگ در خطوط لوله‌ی افقی همراه با نانو ذرات اکسید منیزیم 53 66 733142 FA نادیا اسفندیاری گروه مهندسی شیمی، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران 0000-0003-3071-7291 Journal Article 2025 08 17 <em>In this study, two polymers, polyacrylamide and carboxymethyl cellulose, were used together with magnesium oxide nanoparticles to reduce the drag of horizontal pipelines made of galvanized, copper, and 5-layer materials. In each pipeline, three parameters affecting the process, magnesium oxide nanoparticle concentration (0 to 160 mg/L), polymer concentration (0 to 64 mg/L), and Reynolds number (6400 to 25600), were investigated by the response surface method using the Design of Experiment-13 software. Then, a comparison was made between the drag reduction rates of the two polymers, polyacrylamide and carboxymethyl cellulose, in each pipeline. The drag reduction rate was predicted using the obtained model. By increasing the value of all three parameters under investigation, namely Reynolds number, polymer concentration, and nanoparticle concentration, the drag reduction rate increased significantly. Among these factors, Reynolds number had the greatest effect on drag reduction, followed by polymer and nanoparticle concentration, respectively. The results of the study in all three pipelines showed that the drag reduction using carboxymethyl cellulose polymer was less than the drag reduction using polyacrylamide polymer. Therefore, polyacrylamide showed better performance in drag reduction in three pipelines: galvanized, 5-layer, and copper. The results showed that in galvanized pipe, polyacrylamide was about 17% more effective than carboxymethyl cellulose in drag reduction, in five-layer pipe, about 16% more effective than carboxymethyl cellulose in drag reduction, and in copper pipe, about 19%.</em> در این مطالعه، دو پلیمر پلی‌آکریل‌آمید و کربوکسی‌متیل سلولز به همراه نانوذرات اکسید منیزیم جهت کاهش درگ در خطوط لوله‌ی افقی از جنس گالوانیزه، مسی و پنج‌لایه مورد استفاده قرار گرفتند. در هر خط لوله، سه پارامتر موثر بر فرآیند غلظت نانوذره اکسید منیزیم (0 تا 160 میلی گرم بر لیتر)، غلظت پلیمر ( 0 تا 64 میلی گرم بر لیتر) و عدد رینولدز (6400 تا 25600) با استفاده از روش پاسخ و نرم افزار طراحی آزمایش-13 مورد بررسی قرار گرفت. سپس مقایسه ­ای بین میزان کاهش درگ دو پلیمر پلی‌آکریل‌آمید و کربوکسی‌متیل سلولز در هر خط لوله صورت گرفت. با استفاده از مدل به دست آمده میزان کاهش درگ پیش بینی شد. با افزایش مقدار هر سه پارامتر مورد بررسی، یعنی عدد رینولدز، غلظت پلیمر و غلظت نانوذره، میزان کاهش درگ به‌طور محسوسی افزایش یافت. در میان این عوامل، عدد رینولدز بیشترین تاثیر را بر کاهش درگ داشت و پس از آن به‌ترتیب غلظت پلیمر و غلظت نانوذره نقش مؤثری ایفا کردند. بررسی نتایج در هر سه خط لوله نشان داد که میزان کاهش درگ با استفاده از پلیمر کربوکسی متیل سولز، کمتر از کاهش درگ با استفاده از پلیمر پلی‌آکریل‌آمید است. بنابراین پلی‌آکریل‌آمید عملکرد بهتری در کاهش درگ در سه خط لوله گالوانیزه، پنج‌لایه و مسی را نشان داد. نتایج نشان داد که در لوله گالوانیزه، پلی‌آکریل‌آمید حدود ۱۷٪، در لوله پنج‌لایه حدود ۱۶٪ و در لوله مسی حدود ۱۹٪ مؤثرتر از کربوکسی‌متیل‌سلولز در کاهش درگ بوده است. https://www.nsmsi.ir/article_733142_53c9556d7ec65407ce4487314b924dc1.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 45 1 2026 05 01 Chemical Fixation of Carbon Dioxide to Cyclic Carbonates Using Covalent Triazine Frameworks تثبیت شیمیایی کربن دی اکسید به کربنات‌های حلقوی با استفاده از چارچوب‌ تری‌آزین کوالانسی 67 77 734971 FA مژده پورمنصوری دانشکده شیمی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان، ایران مجتبی خراسانی دانشکده شیمی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان، ایران پژوهشکده علوم پایه و فناوری‌های نوین، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان، ایران 0000-0002-3779-4778 Journal Article 2025 11 13 <em>Recyclable solid catalysts based on hydrogen-bond donor (HBD) groups have been rarely explored for the cycloaddition of CO₂ to epoxides, despite their inherent advantages such as high efficiency and the absence of metal species. Herein, we report a covalent triazine framework (CTF) incorporating amide units as a recyclable organocatalyst for this reaction. The catalyst was readily synthesized via a condensation reaction between inexpensive and readily available precursors, melamine and dipicolinic acid, in dimethyl sulfoxide at 140 °C. Following structural characterization and confirmation of CTF formation, its catalytic performance was first evaluated in the model reaction between CO2 and styrene oxide. Investigation of the reaction parameters revealed that the optimal conditions were 50 mg of CTF, 0.5 mol% tetrabutylammonium bromide (TBAB) as a co-catalyst, a CO₂ pressure of 10 bar, and a temperature of 100 °C. Under these optimized conditions, a range of terminal epoxides was successfully converted into their corresponding cyclic carbonates in excellent yields. Furthermore, the catalyst demonstrated excellent recyclability, maintaining its catalytic activity without a significant loss in yield over six consecutive runs.</em> سامانه­ های کاتالیزگر جامد قابل بازیافت بر پایه گروه­ های دهنده پیوند هیدروژنی (HBD) علی رغم مزایای ذاتی همچون عملکرد بالا و عدم حضور فلز در فرایند واکنش، به ندرت در واکنش حلقه افزایی CO₂ به اپوکسیدها مورد بررسی قرار گرفته اند. بدین منظور، در این کار ما نشان داده­ ایم که ساختار مبتنی بر چارچوب تری­آزین کوالانسی (CTF) با واحدهای آمیدی می ­تواند بعنوان یک کاتالیزگر آلی قابل بازیافت در واکنش ذکر شده عمل کند. کاتالیزگر براحتی از واکنش تراکمی بین ملامین و دی پیکولینیک اسید بعنوان پیش سازهای ارزان و در دسترس در حلال دی متیل سولفوکسید در دمای 140 درجه سلسیوس بدست آمد. پس از شناسایی و تائید ساخت CTF، از آن در واکنش حلقه افزایی CO₂ و استایرن اکسید بعنوان واکنشگر مدل استفاده شد. بررسی­ ها نشان داد که شرایط بهینه واکنش برای این سامانه کاتالیزگر به ازای 5 میلی مول از اپوکسید، 50 میلی گرم CTF، 5/0 در صد مولی از کمک کاتالیزگر تترابوتیل آمونیوم برومید، فشار 10 بار CO₂ و دمای 100 درجه سلسیوس است. در این شرایط انواع اپوکسیدهای انتهایی نیز با بازده­ های عالی به کربنات­ های حلقوی متناظرشان تبدیل شدند. کاتالیزگر نیز تا شش مرتبه بدون کاهش محسوس در بازده نیز قابلیت بازیافت و استفاده مجدد داشت. https://www.nsmsi.ir/article_734971_978229b70b456dec7cf0e6abb08e299c.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 45 1 2026 05 01 Computational Investigation of Ibuprofen Adsorption on Pristine and Al/Ga Doped BC₃ Nanosheets Using DFT and Molecular Docking مطالعه محاسباتی جذب داروی ایبوپروفن بر روی نانوورقه های BC3 خالص و دوپه شده با Ga/Al با استفاده از DFT و داکینگ مولکولی 79 98 735435 FA فرناز بهمقام گروه شیمی، واحد میاندوآب، دانشگاه آزاد اسلامی، میاندوآب، ایران Journal Article 2025 12 03 <em>The presence of non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) in water sources as emerging contaminants has created significant environmental and health challenges. Among these, ibuprofen is of particular importance due to its widespread use and high chemical stability. In this study, the adsorption behavior of ibuprofen onto pristine BC₃ nanosheets and their aluminum- and gallium-doped counterparts was investigated using theoretical approaches based on density functional theory (DFT) and molecular docking simulations. Computational results revealed that ibuprofen adsorption onto pristine BC₃, with an adsorption energy of -21.8 kcal/mol, falls within the optimal range for enhanced non-covalent adsorption, primarily driven by π–π interactions and van der Waals forces. In contrast, doping with Al and Ga, while increasing charge transfer and strengthening electrostatic interactions, results in stronger adsorption energies of -32.4 and -29.7 kcal/mol, respectively, which could reduce the reversibility of the process. Analysis of electronic properties, including frontier orbitals, energy gap, density of states, and charge transfer, confirms the significant difference in adsorption mechanisms between pristine and doped surfaces. Molecular docking results also show good agreement with DFT findings, confirming the orientation pattern of ibuprofen on these surfaces. Overall, this study demonstrates that pristine BC₃ nanosheets, with their balanced adsorption energy, can be proposed as an efficient and suitable adsorbent for the removal of ibuprofen from aqueous environments.</em> حضور داروهای ضدالتهابی غیراستروئیدی در منابع آبی به‌عنوان آلاینده‌های نوظهور، چالش‌های زیست‌محیطی و بهداشتی قابل‌توجهی ایجاد کرده است. در این میان، ایبوپروفن به دلیل مصرف گسترده و پایداری شیمیایی بالا، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این پژوهش، رفتار جذب ایبوپروفن بر روی نانوورقه‌ی BC₃ خالص و نمونه‌های دوپ‌شده‌ی آن با آلومینیوم و گالیم، با استفاده از رویکردهای نظری مبتنی بر نظریه‌ی تابعی چگالی و شبیه‌سازی‌های داکینگ مولکولی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج محاسبات نشان داد که جذب ایبوپروفن بر روی BC₃ خالص با انرژی جذب 8/21-‎ کیلوکالری بر مول، در محدوده‌ی بهینه‌ی جذب غیرکوالانسی تقویت‌شده قرار دارد که عمدتاً ناشی از برهم‌کنش‌های π–π و نیروهای واندروالسی است. در مقابل، دوپینگ با Al و Ga اگرچه موجب افزایش انتقال بار و تقویت برهم‌کنش‌های الکترواستاتیک می‌شود، اما انرژی جذب را به مقادیر قوی‌تر 4/32-‎ و 7/29-‎ کیلوکالری بر مول می‌رساند که می‌تواند به کاهش برگشت‌پذیری فرآیند منجر شود. تحلیل ویژگی‌های الکترونی شامل اوربیتال‌های مرزی، شکاف انرژی، چگالی حالت‌ها و انتقال بار، تفاوت معنادار سازوکارهای جذب در سطوح خالص و دوپ‌شده را تأیید می‌کند. نتایج داکینگ مولکولی نیز هم‌خوانی مناسبی با یافته‌های DFT نشان داده و الگوی قرارگیری ایبوپروفن بر روی این سطوح را تأیید می‌نماید. در مجموع، این مطالعه نشان می‌دهد که نانوورقه‌ی BC₃ خالص می‌تواند با دارا بودن انرژی جذب متعادل، به‌عنوان جاذبی کارآمد و مناسب برای حذف ایبوپروفن از محیط‌های آبی مطرح شود. https://www.nsmsi.ir/article_735435_19529dd6b193a566dd7aa7fca2413cac.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 45 1 2026 04 21 Life Cycle Environmental Assessment of Propane Cooling System in Providing Cooling for Heat Exchangers of Bidboland Persian Gulf Gas Refinery ارزیابی محیط‌ زیستی چرخه حیات سیستم سردسازی پروپان در تأمین سرمایش مبدل‌های حرارتی پالایشگاه گاز بید بلند خلیج فارس 99 122 733447 FA مزدک آرپناهی گروه مهندسی شیمی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران دانشکده معدن، نفت و انرژی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران سهیل سیاحی گروه شیمی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران دانشکده معدن، نفت و انرژی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران محسن پیغمبرزاده گروه مهندسی شیمی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران دانشکده معدن، نفت و انرژی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران Journal Article 2025 06 04 <em>Given the increasing global concerns about the environmental impacts of industrial and economic activities, life cycle assessment (LCA) has gained significant importance as a comprehensive and systematic tool for quantifying and analyzing these impacts across all stages of a product's, process's, or system's life. Accordingly, the present study was conducted to investigate and assess the environmental impacts of the propane refrigeration cycle used to provide cooling for heat exchangers in the Bid Boland Persian Gulf Gas Refining Company's export facilities and tanks complex. To perform this assessment, three well-known life cycle assessment methods—IMPACT 2002+, CML baseline, and ReCiPe 2016 endpoint—were applied using SimaPro software. The results obtained from these methods in assessing the environmental impacts of the propane refrigeration cycle showed: In the IMPACT 2002+ method, among 15 impact categories, the highest impacts were related to non-renewable energy depletion (0.000512), respiratory effects due to inorganic substances (0.000132), and global warming (0.000117), respectively. In the analysis of the four final damage categories of this method (human health, ecosystem quality, climate change, and resources), the greatest damage was related to energy resources with a value of 0.000512. Furthermore, the results of the CML baseline method indicated that the highest consequence categories were freshwater ecotoxicity with a normalized value of 2.44E-12 and fossil depletion with 2.31E-12, while global warming (2.41E-13) and acidification (3.25E-13) followed in subsequent categories.</em> <em>Additionally, the examination of normalization and weighting results across 22 impact categories using the ReCiPe 2016 endpoint method revealed that the categories with the highest normalization indices were global warming (human health) at 0.000159, human non-carcinogenic toxicity at 0.000055, global warming (terrestrial ecosystems) at 0.000034, fossil depletion at 0.000026, and particulate matter formation at 0.000018. The results from all three methods clearly demonstrated that the most significant contribution to the environmental impacts of this system primarily stems from the consumption of propane as a refrigerant, particularly in non-renewable resource depletion, global warming, and ecosystem toxicity. These findings emphasize the importance of optimal refrigerant selection and management in refrigeration systems, and the necessity of focusing on reducing refrigerant leakage and thoroughly evaluating alternative refrigerants with higher energy efficiency and a lower environmental footprint across their life cycle to achieve greater sustainability in the refining industries.</em> باتوجه‌به نگرانی‌های فزاینده جهانی در مورد اثرات محیط‌ زیستی فعالیت‌های صنعتی و اقتصادی، ارزیابی چرخه حیات به‌عنوان ابزاری جامع و سیستماتیک برای کمی‌سازی و تحلیل این اثرات در تمام مراحل عمر یک محصول، فرایند یا سیستم، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در همین راستا، پژوهش حاضر باهدف بررسی و ارزیابی اثرات محیط‌ زیستی سیکل سردسازی پروپان که برای تأمین سرمایش موردنیاز مبدل‌های حرارتی در مجتمع تأسیسات و مخازن صادراتی شرکت پالایش گاز بید بلند خلیج‌فارس به کار می‌رود، انجام شد. به‌منظور انجام این ارزیابی، از سه روش شناخته ‌شده ارزیابی چرخه حیات شامل IMPACT 2002+، CML baseline و ReCiPe 2016 endpoint در نرم‌افزار سیماپرو استفاده شد. نتایج حاصل از این روش‌ها در ارزیابی اثرات محیط‌ زیستی سیکل سردسازی پروپان نشان داد: در روش IMPACT 2002+ ، از 15 طبقه اثر، بیشترین تأثیر به ترتیب مربوط به کاهش انرژی‌های تجدیدناپذیر برابر 000512/0، اثر تنفسی ناشی از مواد معدنی برابر 000132/0 و گرمایش جهانی برابر 000117/0، بوده است. در بررسی ۴ طبقه آسیب نهایی این روش (شامل سلامت انسان، کیفیت اکوسیستم، تغییر اقلیم و منابع)، نیز بیشترین آسیب متوجه منابع انرژی با میزان 000512/0 بوده است. همچنین، نتایج حاصل از کاربرد روش CML baseline در ارزیابی اثرات محیط‌ زیستی سیکل سردسازی پروپان نشان داد که بالاترین رده پیامدها به ترتیب مربوط به سمیت آب‌های آزاد با میزان نرمال شده 12-E44/2 و کاهش منابع فسیلی با میزان 12-E31/2 است و گرمایش جهانی (13-E41/2) و اسیدی شدن (13-E25/3) در رده‌های بعدی قرار دارند. علاوه بر این، بررسی نتایج نرمال‌سازی و وزن‌دهی در ۲۲ طبقه اثر با استفاده از روش ReCiPe 2016 endpoint، حاکی از آن بود که طبقات گرمایش جهانی (سلامت انسان) با میزان 000159/0، سمیت غیرسرطان‌زا برای انسان با میزان 000055/0، گرمایش جهانی (اکوسیستم‌های خشکی) با میزان 000034/0، کاهش سوخت‌های فسیلی برابر 000026/0 و تشکیل ذرات معلق برابر 000018/0، به ترتیب بیشترین شاخص نرمال‌سازی را به خود اختصاص داده‌اند. نتایج حاصل از هر سه روش، به‌وضوح نشان داد که برجسته‌ترین سهم در اثرات محیط‌ زیستی این سیستم، عمدتاً ناشی از مصرف پروپان به‌عنوان مبرد، به‌ویژه در حوزه‌های کاهش منابع تجدیدناپذیر، گرمایش جهانی و سمیت اکوسیستم‌ها است. این یافته‌ها بر اهمیت انتخاب و مدیریت بهینه مبردها در سیستم‌های سردسازی و ضرورت تمرکز بر کاهش نشتی مبرد و ارزیابی جامع مبردهای جایگزین با کارایی انرژی بالاتر و ردپای محیط‌ زیستی کمتر در طول چرخه حیات جهت دستیابی به پایداری بیشتر در صنایع پالایشگاهی تأکید می‌کند. https://www.nsmsi.ir/article_733447_9bfb567e02c6b29e509fe3568aa10b10.pdf

جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 45 1 2026 05 01 Evaluation of n-hexane Vapor Biodegradation in the Presence of Silicone Oil, Nonionic, and Anionic Surfactants ارزیابی تخریب زیستی بخار هگزان در حضور روغن سیلیکون و مواد سطح فعال غیریونی و آنیونی 123 134 734972 FA مهسا قاسمی گروه مهندسی شیمی – بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران سید مرتضی ضمیر گروه مهندسی شیمی – بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران Journal Article 2025 07 10 <em>In addition to physical and chemical technologies, bioprocesses have been proven to be efficient and cost-effective alternative technologies for the treatment of volatile organic compounds (VOCs) to prevent environmental and health problems. One of the solutions for overcoming the mass transfer limitation of VOCs and improving the biodegradation efficiency is to use non-aqueous phases or surfactants. In this study, the biodegradation of hexane, as a well- known VOC, in the concentration range of 7-55 g/m³ in the presence of saponin, sodium dodecyl sulfate (SDS), and silicone oil was investigated, as a non-ionic biosurfactant, an anionic surfactant, and a non-aqueous phase, respectively. Initial concentrations of hexane, saponin, sodium dodecyl sulfate, and silicone oil were optimized by response surface method (RSM) to achieve a maximum specific degradation rate (SDR) of hexane. Saponin had a negative effect on hexane (55 mg/L) biodegradation, especially at concentrations >1 CMC, while the optimum concentration was obtained as 0.06 CMC. The degradation of hexane was inhibited by SDS because of its high toxicity to microorganisms. Maximum SDR was observed at 54 g/m³ hexane and 2% v/v silicone oil. It should be mentioned that the average amount of removal efficiency (RE) for hexane in the presence of saponin (REavg.=83%) was more than that of silicone oil (REavg.=63%). That negative effect of silicone oil on hexane biodegradation could be due to the substrate inhibition for microorganisms. This may be attributed to the fact that hexane possesses a higher solubility in the liquid phase in the presence of silicone oil. Therefore, at elevated hexane concentrations, the presence of surfactants and silicone oil may decrease the biodegradation rate due to change of bioavailability of VOC and increasing the risk of toxicity. The correct selection of the additive with optimum concentration, regarding the biomass capability in degrading pollutants, is critical to reach maximum performance.</em> علاوه بر روش‌های فیزیکی و شیمیایی برای حذف مواد ‌‌آلی­‌­ فرار، روش‌های زیستی به دلیل هزینه پایین‌تر، سازگاری بیشتر با محیط زیست و بازده قابل قبول، امروزه به‌عنوان جایگزینی مناسب برای تصفیه هوای آلوده صنعتی مطرح هستند تا از اثر نامطلوب بر محیط زیست و سلامتی پیشگیری نمایند. از جمله روش­های غلبه برمحدودیت انتقال جرم این مواد آب­گریز و بهبود تخریب زیستی آن­ها، استفاده از فازهای غیرآبی و مواد ­سطح‌فعال است. در پژوهش حاضر، تخریب زیستی هگزان به عنوان ترکیب آلی فرار در غلظت g/m3 7-55 در حضور ساپونین به عنوان ماده ­سطح‌فعال زیستی غیریونی، سدیم ­دودسیل­ سولفات به عنوان ماده ­سطح‌فعال شیمیایی آنیونی و روغن سیلیکون به عنوان رایج­ترین فاز غیرآبی به صورت جداگانه بررسی شد. غلظت­های بهینه هگزان، ساپونین، سدیم­ دودسیل­ سولفات و روغن سیلیکون برای دستیابی به بیشینه نرخ تخریب زیستی ویژه هگزان با استفاده از روش سطح پاسخ بدست آمدند. ساپونین مخصوصا در غلظت­ های بیشتر از CMC 1 بر تخریب زیستی اثر منفی داشته و غلظت بهینه آن CMC06/0 تعیین شد. سدیم ­دودسیل­سولفات به دلیل سمیت شدید برای ریزاندامگان در تمام غلظت­ها منجر به توقف فرایند تخریب زیستی شد. بیشینه نرخ تخریب زیستی ویژه هگزان، در حضور مقادیر بهینه g/m354 هگزان و v/v % 2 روغن سیلیکون به‌دست آمد. لازم به ذکر است، میانگین بازده حذف هگزان در حضور ساپونین (%83= REavg) بیشتر از این مقدار درحضور روغن سیلیکون (%63= REavg) بود. اثر منفی روغن سیلیکون بر تخریب زیستی هگزان می‌تواند ناشی از بروز بازدارندگی منبع کربن به­ دلیل غلظت­ های بالای هگزان در حضور روغن سیلیکون در فاز مایع باشد. بنابراین در غلظت‌های بالای هگزان، حضور برخی مواد سطح‌فعال و روغن سیلیکون می‌تواند موجب کاهش نرخ تخریب زیستی هگزان از طریق تغییر در زیست‌دسترس‌پذیری آلاینده شود. در نتیجه، انتخاب دقیق نوع افزودنی و محدوده غلظتی بهینه آن باتوجه به توانایی جمعیت میکروبی در تخریب زیستی در دستیابی به بیشترین بازده اهمیت ویژه‌ای دارد. https://www.nsmsi.ir/article_734972_4860aad889a494c96b4e4de823e04061.pdf