1-13-1-  انواع نانوکامپوزیتهای پلیمری ……………………………………………………………………………………39
1-13-2- روش های ساخت نانوکامپوزیتهای پلیمری …………………………………………………………………..41
فصل دوم- مواد و روش ها
2-1- میکروارگانیسم………………………………………………………………………………………………………………45
2-2- انتقال میکروارگانیسم از حالت یخ خشک به محیط كشت اولیه………………………………………………47
2-3- محیط نگهداری…………………………………………………………………………………………………………….47
2-4- محیط کشت تلقیح………………………………………………………………………………………………………..48
2-5- محیط کشت تخمیر……………………………………………………………………………………………………….48
2-6- آماده سازی کشت تلقیح………………………………………………………………………………………………..49
2-7- شرایط تخمیر ونمونه برداری…………………………………………………………………………………………..49
2-8-  تهیه منحنی كالیبراسیون وزن خشك سلولی- جذب…………………………………………………………..50
2-9-  تهیه منحنی­های كالیبراسیون جهت تعیین مقادیر منابع کربن…………………………………………………51
2-9-1-  طرز تهیه محلول معرف DNS…………………………………………………………………………………..51
2-9-2- رسم منحنی كالیبراسیون قندهای قابل تبدیل………………………………………………………………….51
عنوان                                                                                                        صفحه
2-10- شرایط کروماتوگراف­گازی برای اندازه­گیری پلی­هیدروکسی­آلکانوات­ها……………………….52
2-10-1- تهیه استاندارد داخلی………………………………………………………………………………………….53
2-10-2- تهیه منحنی­های کالیبراسیون متیل­هیدروکسی­بوتیرات، متیل هیدروکسی­والرات
و متیل­هیدروکسی­هگزانوات……………………………………………………………………………………………..53
2-10-3- استخراج بیوپلیمر و آماده سازی نمونه برای تزریق به دستگاه GC………………………………54
2-10-4- روش شناسائی و تایید بیوپلیمر توسط ¹³C NMR،¹H NMR ،. FT-IR…………………………..55
2-10-4-1- طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR) …………………………………………………………………..55
2-10-4-2- طیف بینی رزونانس مغناطیسی هسته ای (NMR) ………………………………………………55
2-11- فرایند بیولوژیکی جهت تولید بیوپلیمر درون سلولی در بیوراکتور…………………………………..56
2-11-1- فرایند کشت غیرپیوسته………………………………………………………………………………………..56
2-11-2- فرایندکشت نیمه پیوسته………………………………………………………………………………………..56
2- 11- 2- 1- فرایند کشت نیمه پیوسته با خوراک دهی ثابت منبع کربن ونیتروژن………………………57
2- 11- 2- 2- فرایند کشت نیمه پیوسته با خوراک دهی متغیر  منبع کربن ونیتروژن …………………….57
2-11-3- تعیین ضریب انتقال اکسیژن در بیوراکتور………………………………………………………………..57
2-12- تولید نانو کامپوزیت پلی هیدروکسی بوتیرات هیدروکسی والرات
/هیدروکسی اپتایت………………………………………………………………………………………………………….59
عنوان                                                                                                       صفحه
فصل سوم- نتایج و بحث
3-1- میکروارگانیسم Hydrogenophaga pseudoflava DSMZ 1034…………………………62
3-1- 1- بررسی شرایط فرایند بیولوژیکی………………………………………………………………………………62
3-1-2- استفاده از گلوکز بعنوان  تنها منبع کربن……………………………………………………………………..63
3-1-3- استفاده ازفروکتوز بعنوان تنها منبع کربن …………………………………………………………………….65
3-1-3- استفاده ازآب پنیر بعنوان تنها منبع کربن …………………………………………………………………….66
3- 2- میکروارگانیسم  Cupriavidus necator DSM 545………………………………………………68
3-2-1- بررسی شرایط فرایند بیولوژیکی ……………………………………………………………………………….68
3-2-1-2- بررسی تاثیر نسبت نیتروژن به کربن ……………………………………………………………………….69
3-2-2- استفاده از گلوکز بعنوان  تنها منبع کربن……………………………………………………………………..73
3-2-3- استفاده ازفروکتوز بعنوان تنها منبع کربن…………………………………………………………………….74
3-2-4- استفاده ازملاس بعنوان تنها منبع کربن………………………………………………………………………..75
3-2-5- تاثیر استات بر رشد میکروارگانیسم و تولید بیوپلیمر……………………………………………………..77
3-2-5-1 -ترکیب ملاس و استات بعنوان منابع کربن……………………………………………………………….77
3-3- میکروارگانیسم  Azotobacter beijerinckii DSMZ 1041…………………………………..80
3-3-1- بررسی شرایط فرایند بیولوژیکی………………………………………………………………………………80
3-3-2- استفاده از گلوکز بعنوان  تنها منبع کربن…………………………………………………………………….82
3-3-3- استفاده ازفروکتوز بعنوان تنها منبع کربن……………………………………………………………………83
3-3-4- استفاده ازآب پنیر بعنوان تنها منبع کربن…………………………………………………………………….84
3-4- میکروارگانیسم Azohydromonas lata DSMZ 1123…………………………85
عنوان                                                                                                     صفحه
3-4-1- بررسی شرایط فرایند بیولوژیکی………………………………………………………………………………85
3-4-2- استفاده از گلوکز بعنوان  تنها منبع کربن……………………………………………………………………87
3-4-3- استفاده ازفروکتوز بعنوان تنها منبع کربن …………………………………………………………………..88
3-4-4- استفاده ازآب پنیر بعنوان تنها منبع کربن …………………………………………………………………..89
3-5- نتایج کلی مقایسه چهار میکرو ارگانیسم در تولید بیوپلیمر ……………………………………………….92
3-6- بررسی سینتیک رشد میکروارگانیسم در تولید بیوپلیمر……………………………………………………92
3-7- فرایند کشت غیر پیوسته در بیوراکتور………………………………………………………………………….95
3-7-1- تعیین ضریب انتقال اکسیژن در بیوراکتور ………………………………………………………………..97
3-8- فرایند کشت نیمه پیوسته  با خوراک دهی ثابت در بیوراکتور………………………………………….98
3-9- فرایند کشت نیمه پیوسته  با خوراک دهی متغیر (پله ای) در بیوراکتور……………………………….99
3-10- بازده بیومس ……………………………………………………………………………………………………..100
3-11- بهره دهی ………………………………………………………………………………………………………..102
3-12- بازده تولید ……………………………………………………………………………………………………….103
3- 13- آزمایشهای تشخیصی جهت تایید بیوپلیمر تولید شده……………………………………………………105
3-13-1- طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR) …………………………………………………………………….105
3-13-2- طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای (NMR) ………………………………………………….106
3-14- بررسی امکان استفاده از بیوپلیمر تولید شده در نانوکامپوزیتها………………………………………….108
عنوان                                                                                                     صفحه
 
فصل چهارم-نتیجه گیری وپیشنهادات
4-1- نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………113
4-2- پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………..116
مراجع …………………………………………………………………………………………………………………..117
چکیده انگلیسی ……………………………………………………………………………………………………127
پیوستها…………………………………………………………………………………………………………………128
 
عنوان                                                                                                          صفحه
شکل 1-1-شمای ختار کلی پلی هیدروکسی آلکانوآتها…………………………………………………………………..8
شکل 1-2- ساختار شیمیایی پلی­هیدروکسی­آلکانوات­ها …………………………………………………………………12
شکل 1 -3- مسیر بیوسنتز پلی­هیدروکسی­بوتیرات و پلی­هیدروکسی­بوتیرات – والرات………………………….14
شکل1-4- تغییرات موردی یک نمونه از مواد تخریب پذیر زیستی در طول زمان…………………………………….. 22
شکل 1-5- شمائی از بیوراکتور استفاده شده جهت فرایند غیر پیوسته و پیوسته …………………………………. 25
شکل 1-6- نمائی از فرایند پیوسته دو مرحله ای…………………………………………………………………………….26
شکل 1-7-  مدل های رشد میکروارگانیسم ها………………………………………………………………………………29
شکل 2-1- اندازه گیری مستقیم میزان اکسیژن انتقال یافته به محیط کشت  توسط روش دینامیک…………..58
شکل 3-1-  تاثیر سن تلقیح بر روی رشد سلولی تولید بیوپلیمردر شرایط فرایند بیولوژیکی(T = 30°C، (shaking rate = 250 rpm ………………………………………………………………………………………………62
شکل 3-2- تاثیر شدت  هم زدن بر روی رشد سلولی تولید بیوپلیمردر شرایط فرایند بیولوژیکی(T = 30°C،(seed age = 12 h ………………………………………………………………………………………………….63
شکل 3-3- تاثیر دما بر روی رشد سلولی تولید بیوپلیمردر شرایط فرایند بیولوژیکی(shaking rate =
250 rpm ، (seed age = 12…………………………………………………………………………………………….63
شکل 3-4 – بیوپلیمر تولیدشده(PHB) ومیزان رشد سلولی به ازای مصرف گلوکز به عنوان سوبسترا…….64
شکل 3- 5- بیوپلیمر تولیدشده(PHB) ومیزان رشد سلولی به ازای مصرف فروکتوز به عنوان سوبسترا…..65
عنوان                                                                                                          صفحه
شکل 3-6 – بیوپلیمر تولیدشده (PHB,PHV)  ومیزان رشد سلولی به ازای مصرف آب پنیر……………….66
شکل 3-7 – تاثیر سن تلقیح بر روی رشد سلولی تولید بیوپلیمردر شرایط فرایند بولوژیکی(T = 30°C، (shaking rate = 250 rpm……………………………………………………………………………………………….68
شکل 3-8-  تاثیر شدت  هم زدن بر روی رشد سلولی  وتولید بیوپلیمردر شرایط فرایند بیولوژیکی (T = 30°C،(seed age = 24………………………………………………………………………………………………………69
شکل 3-9- تاثیر دما بر روی رشد سلولی تولید بیوپلیمردر شرایط فرایند بیولوژیکی(shaking rate = 250 rpm ،  (seed age = 24…………………………………………………………………………………………………..  69
شکل 3-10- تاثیر نسبت نیتروژن به کربن (1 به 20) بر روی رشد سلولی وتولید بیوپلیمر………………………71
شکل 3-11- تاثیر نسبت نیتروژن به کربن (1 به 30) بر روی رشد سلولی وتولید بیوپلیمر………………………71
شکل 3-12-  بیوپلیمر تولیدشده ومیزان رشد سلولی به ازای مصرف گلوکز  با نسبت کربن به نیتروژن 40 72
شکل 3-13- تاثیر نسبت نیتروژن به کربن (1 به 50) بر روی رشد سلولی وتولید بیوپلیمر………………………73
شکل 3-14- بیوپلیمر تولیدشده(PHB) ومیزان رشد سلولی به ازای مصرف فروکتوز به عنوان سوبسترا….75
شکل 3-15- بیوپلیمر تولیدشده(PHB) ومیزان رشد سلولی به ازای مصرف ملاس به عنوان سوبسترا……76
شکل 3-16- بیوپلیمر تولیدشده ومیزان رشد سلولی به ازای مصرف ترکیب ملاس و استات با نسبت
(35 به 5) به عنوان سوبسترا…………………………………………………………………………………………………….. 77
شکل 3-17- بیوپلیمر تولیدشده ومیزان رشد سلولی به ازای مصرف ترکیب ملاس و استات بانسبت
( 30 به10 ) به عنوان سوبسترا……………………………………………………………………………………………………78
عنوان                                                                                                          صفحه
شکل 3-18- بیوپلیمر تولیدشده ومیزان رشد سلولی به ازای مصرف ترکیب ملاس و استات با نسبت
(25 به 15) به عنوان سوبسترا…………………………………………………………………………….. ……………………..79
شکل 3-19-  بیوپلیمر تولیدشده ومیزان رشد سلولی به ازای مصرف ترکیب ملاس و استات با نسبت
(20 به 20)  به عنوان سوبسترا……………………………………………………………………………………………………79
شکل 3-20- تاثیر شدت  هم زدن بر روی رشد سلولی تولید بیوپلیمردر شرایط فرایند بیولوژیکی
(T = 30°C،(seed age = 15   …………………………………………………………………………………………81
شکل 3-21- تاثیر دما بر روی رشد سلولی تولید بیوپلیمردر شرایط فرایند بیولوژیکی
(shaking rate = 250 rpm ،(seed age =15h…………………………………………………………………81.
شکل 3-22- بیوپلیمر تولیدشده(PHB) ومیزان رشد سلولی به ازای مصرف گلوکز به عنوان سوبسترا ……82

 

شکل 3-23- بیوپلیمر تولیدشده(PHB) ومیزان رشد سلولی به ازای مصرف فروکتوز به عنوان سوبسترا …83
شکل 3-24- بیوپلیمر تولیدشده(PHB) ومیزان رشد سلولی به ازای مصرف آب پنیر به عنوان سوبسترا ….85
شکل 3-25- تاثیر سن تلقیح بر روی رشد سلولی تولید بیوپلیمردر شرایط فرایند بیولوژیکی
(T = 30°C، (shaking rate = 250 rpm………………………………………………………………………….86
شکل 3- 26- تاثیر شدت  هم زدن بر روی رشد سلولی تولید بیوپلیمردر شرایط فرایند بیولوژیکی
(T = 30°C،(seed age =18 …………………………………………………………………………………………….86
شکل 3- 27- تاثیر دما بر روی رشد سلولی تولید بیوپلیمردر شرایط فرایند بیولوژیکی
(shaking rate = 250 rpm ،(seed age =18 ………………………………………………………………….87
شکل 3-28- بیوپلیمر تولیدشده(PHB) ومیزان رشد سلولی به ازای مصرف گلوکز به عنوان سوبسترا……88
عنوان                                                                                                         صفحه
شکل 3- 29- بیوپلیمر تولیدشده(PHB) ومیزان رشد سلولی به ازای مصرف فروکتوز به عنوان سوبسترا….89
شکل 3- 30- بیوپلیمر تولیدشده(PHB) ومیزان رشد سلولی به ازای مصرف آب پنیر به عنوان سوبسترا …90
شکل 3-31- برازش مدل سینتیکی مونود در فرایند تولید پلی هیدروکسی بوتیرات ……………………………..94
شکل 3- 32- برازش مدل مالتوس بر روی داده های آزمایشگاهی حاصل از فرایند تولید بیوپلیمر
توسط ……………………………………………………………………………………………………………..94C. necator
شکل 3-33 – تولید جرم سلولی وپلی هیدروکسی بوتیرات توسط C.necator در فرایند غیر پیوسته…….96
شکل 3-34 – اندازه گیری میزان اکسیژن انتقال یافته به محیط کشت بیوراکتور توسط روش دینامیک……97
شکل 3-35 –  فرایند نیمه پیوسته تولید پلی هیدروکسی بوتیرات با خوراک دهی ثابت گلوکز ونیتروژن…98
شکل 3-36 –  فرایند نیمه پیوسته تولید پلی هیدروکسی بوتیرات با خوراک متغیر  گلوکز ونیتروژن………100
شکل 3-37- طیف FT- IR از نمونه پلی هیدروکسی بوتیرات/هیدروکسی والرات تولید………………….105
شکل 3-38- طیف FT- IR از نمونه استاندارد تهیه شده پلی هیدروکسی بوتیرات/هیدروکسی والرات..106
شکل 3-39- طیف ¹HNMR حاصل از کوپلیمر  پلی هیدروکسی بوتیرات/ هیدروکسی والرات……….107
شکل 3-40- طیف ¹³CNMR حاصل از کوپلیمر  پلی هیدروکسی بوتیرات/ هیدروکسی والرات……..108
شکل 3- 41-  تصویر SEM   از سطح فیلم پلی هیدروکسی بوتیرات/ هیدروکسی والرات……………….109
شکل 3-42- تصویر SEM   از سطح فیلم  پلی هیدروکسی بوتیرات هیدروکسی والرات/
هیدروکسی اپتایت ……………………………………………………………………………………………………………..110
شکل 3-43- تصویر SEM   از سطح فیلم  پلی هیدروکسی بوتیرات هیدروکسی والرات/
هیدروکسی اپتایت تحت اواتراسونیک……………………………………………………………………………………111
عنوان                                                                                                         صفحه
شکل پ-1- منحنی كالیبراسیون وزن خشك سلولی باکتری C. necator………………………………………129
شكل پ-2- منحنی كالیبراسیون وزن خشك سلولی باکتری Hydrogenophaga pseudoflava….129
شكل پ-3- منحنی كالیبراسیون وزن خشك سلولی باکتری Azotobacter beijerinckii…………….130
شكل پ-4- منحنی كالیبراسیون وزن خشك سلولی باکتری Azohydromonas lata  …………………130
شكل پ-5- منحنی کالیبراسیون گلوکز……………………………………………………………………………………..131
شكل پ-6- منحنی کالیبراسیون فروکتوز……………………………………………………………………………………131
شكل پ- 7-  منحنی کالیبراسیون لاکتوز…………………………………………………………………………..132
شكل پ-8- منحنی کالیبراسیون 3- متیل­هیدروکسی­بوتیرات، 3-متیل­هیدروکسی­والرات و
3-متیل هیدروکسی­هگزانوات………………………………………………………………………………………………….132

یک مطلب دیگر :

شکل پ 9- نمودار کروماتوگرام GC برای استاندارد ppm 200 ………………………………………………….133
شکل پ 10- نمودار کروماتوگرام GC برای استاندارد ppm 400 ………………………………………………..134
شکل پ 11- نمودار کروماتوگرام GC برای استاندارد ppm 600 ………………………………………………..135
شکل پ 12- نمودار کروماتوگرام GC برای استاندارد ppm 800 ………………………………………………..136
شکل پ 13- نمودار کروماتوگرام GC برای استاندارد ppm 1000 ………………………………………………137
شکل پ 14- طیف حاصل از FT-IR   بیوپلیمر پلی هیدروکسی بوتیرات/هیدروکسی والرات…………….138
شکل پ 15-  طیف C NMR    کوپلیمر( پلی 3- هیدروکسی بوتیرات/ 4- هیدروکسی بوتیرات)
به دست آمده از فرایند رشدC. necator  بر روی روغن نخل…………………………………………………….139
شکل پ 16-  طیف C NMR    بیوپلیمر( پلی هیدروکسی بوتیرات به دست آمده از فرایند رشد

1. necator بر روی سوبستراهای کیک سویا و مخلوط کیک سویا  و ملاس………………………………140

شکل پ 17. طیفهایC NMR  وH NMR  کوپلیمرPHBV به دست آمده از مخمر نوترکیب……..140
شکل پ 18 . طیف H NMR    بیوپلیمر( پلی هیدروکسی بوتیرات به دست آمده از فرایند رشد
E.coli  T.V.N. ………………………………………………………………………………………………………………141
شکل پ 19. طیف H NMR  کوپلیمر PHBV به دست آمده از Comamonas sp. EB172 …..141
فهرست جداول
عنوان                                                                                                         صفحه
جدول 1-1- برخی از باکتریهای مورد استفاده در تولید پلی­هیدروکسی­آلکانوات­ها……………………………..9
جدول 1-2- میکروارگانیسم­ها و منابع مورد استفاده در تولید کوپلیمر هیدروکسی­بوتیرات – والرات……..13
جدول1-3- مقایسه برخی از خواص فیزیکی پلیمرهای تولیدی……………………………………………………….19
جدول 1-4- برخی از میکروارگانیسم­های جداسازی شده جهت تجزیه  PHAs………………………………21
جدول1-5- تعدادی از متداول ترین مدل‌های رشد غیر ساختاری……………………………………………………30
جدول 1-6- شرکتهای تولید­کننده پلیمرهای زیست­تخریب­پذیر……………………………………………………..38
جدول 2-1- اجزای محیط کشت تولید (DSMZ, Medium 81)  ……………………………………………46
جدول 3- 1-   نتایج حاصل از فرایند بیولوژیکی  تولید بیوپلیمر  توسط میکروارگانیسم ها بر روی
منابع مختلف کربنی………………………………………………………………………………………………………………..91
جدول 3- 2- مدلهای سینتیکی به کار برده شده برای تولیدپلی هیدروکسی بوتیرات با استفاده از گلوکز..93
جدول 3-3- پارامترهای سینتیکی جهت تولید پلی هیدروکسی بوتیرات از منابع کربنی مختلف…………….95
جدول 3-4- حداکثر بازدهی تولید با استفاده از ترکیبات مختلف…………………………………………………..104
مقدمه
 استفاده از پلیمرها و پلاستیك ها در اغلب وسایل انسان از ریزترین آنها گرفته تا بزرگترین آنها انكار ناپذیر است. دلیل این استفاده وافر پلیمرها و پلاستیك ها در زندگی  انسان خواص بسیار زیاد آنها می باشد. مصرف سرانه پلاستیك در اروپا 60 كیلوگرم و در آمریكا 80 كیلوگرم در سال است [1]. علیرغم فواید فراوان پلیمرها و پلاستیك ها، استفاده از آنها باعث معضلات زیست محیطی فراوان شده است و همین امر باعث شده است كه بشر به فكر تولید پلیمرهای زیست تخریب پذیر و تخریب زیستی پلیمرها و پلاستیك ها بیافتد.
مکانیسمهای درونی و توانایی خود تنظیمی طبیعت نمی توانند این آلاینده ها را تجزیه کنند چون با این مواد نا آشنا هستند. این امر موجب شده است بسیاری از کشورها شروع به توسعه پلاستیک های قابل تجزیه زیستی کنند. بر اساس یک تخمین، بیش از 100 میلیون تن پلاستیک هر ساله تولید می شوند. 40% از این مقدار به محل های دفن زباله منتقل می شود و چند صد هزار تن هر ساله به محیط های دریایی ریخته می شوند و در مناطق اقیانوسی تجمع می یابند. سوزاندن پلاستیک ها  یکی از گزینه ها در دفع پلاستیک ها می باشد؛ اما علاوه بر پرهزینه بودن خطرناک نیز می باشد[1-2].
پلاستیک هایی که کاملا تجزیه پذیرند، نسبتاٌ جدید و نوید دهنده اند که به خاطر بهره گیری از باکتریها برای تشکیل بیوپلیمر می باشد که عمدتاٌ شامل پلی هیدروکسی آلکانویت ها[1]، پلی لاکتیک اسیدها[2]، پلی استرهای آلیفاتیک[3]، پلی ساکاریدها[4]،  و یا ترکیبی از این مواد می باشند[1].
1- انواع پلیمرهای زیست تخریب پذیر

استاد راهنما:

 

دكتر داود منظور

 

 

 

استاد مشاور:

 

دکتر مهدی صادقی

 

 

 

تابستان ١٣٨٧

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چكیده

در این تحقیق در پی آن هستیم تا با استفاده از روش مدل‌سازی پویا، مدلی كلان انرژی در اقتصاد ایران طراحی نماییم. بخش‌های عمده این مدل عبارتند از بخش تولید شامل تولید ناخالص ملی، بخش مصرف شامل مصرف بخش خصوصی و دولتی، بخش مصرف انرژی شامل مصارف انرژی در بخش‌های صنعتی، كشاورزی و مسكونی و بخش سرمایه‌گذاری شامل سرمایه‌گذاری در بخش انرژی و سرمایه‌گذاری در سایر بخش‌های اقتصاد.

در مدل طراحی شده، روابط علی ـ معلولی بین بخش انرژی و بخش‌های واقعی اقتصاد با استفاده از روش مدل‌سازی پویا شبیه‌سازی شده و سپس پارامترهای مدل با روش سابقه تاریخی نتایج مطلوب، كالیبره گردیده‌اند. پس از آن از طریق سه سناریو اثرات تغییر قیمت حامل‌های انرژی بر مصارف برق، گاز و نفت و همچنین میزان سرمایه‌گذاری در بخش‌های برق، گاز و نفت و رشد اقتصاد مورد بررسی قرار گرفته است. سه سناریوی فوق عبارتند از: الف) تثبیت قیمت حامل‌های انرژی، ب) افزایش قیمت حامل‌های انرژی با توجه به نرخ تورم، ج) تعیین قیمت حامل‌های انرژی با توجه به قیمت تمام شده و افزایش آنها با توجه به تورم. هر یك از این سناریوها چه اثراتی در پی خواهند داشت؟

مقایسه نتایج این سه سناریو نشان می‌دهد كه هر سه سناریو مصرف و سرمایه‌گذاری در بخش انرژی را با شدتهای متفاوتی كاهش می‌دهند كه شدت آنها از سنایوری الف تا ج بیشتر می‌گردد.

همچنین به این نتیجه رسیدیم كه سه سناریو بر رشد اقتصاد اثرات متفاوتی دارند، بدین ترتیب كه سناریوی ب رشد اقتصاد را از دو سناریوی دیگر در بلندمدت بیشتر افزایش می‌دهد. سناریوی ج در كوتاه مدت رشد اقتصاد را بیشتر از دو سناریوی دیگر افزایش می‌دهد ولی در بلندمدت اثر كمتری نسبت به دو سناریوی دیگر دارد.

 

كلیدواژه‌ها:

مدلسازی پویا، شبیه سازی، مدل كلان اقتصادی، مدل كلان انرژی

فهرست اجمالی

فصل 1-    كلیات تحقیق.. 1

فصل 2-    آشنایی با تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی.. 6

فصل 3-    مقایسه تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی با اقتصادسنجی و بهینه‌سازی   31

فصل 4-    مروری بر مدل‌های کلان انرژی در جهان و ایران.. 66

فصل 5-    ساختار مدل پیشنهادیو تخمین اولیه پارامترها.. 99

فصل 6-    کالیبراسیون پارامترها، بررسی نتایج و تحلیل حساسیت مدل   132

فصل 7-    جمع بندی و پیشنهادها.. 159

فصل 8-    ضمیمه الف: مفاهیم مدل و مدل‌سازی و جایگاه روش پویایی شناسی سیستمی   167

فصل 9-    ضمیمه ب: مدل‌سازی پویایی شناسی سیستمی در نرم افزار ithink یا STELLA  183

فهرست تفصیلی

فصل 1-    كلیات تحقیق.. 1

1-1-       كلیات تحقیق.. 2

١-١-١-         تعریف مسأله  2

١-١-٢-        سؤالات اصلی تحقیق  3

١-١-٣-        سابقه و ضرورت انجام تحقیق  3

١-١-٤-        فرضیه‌ها 4

1-1-5-       هدف‌ها 4

١-١-٦-        روش انجام تحقیق  5

١-١-٦-١-        روش و ابزار گردآوری اطلاعات   5

١-١-٧-        قلمرو تحقیق (زمانی، مكانی) 5

فصل 2-    آشنایی با تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی.. 6

2-1-       آشنایی با تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی.. 7

2-1-1-       مراحل مختلف نظری تدوین مدل و فرایند مدل‌سازی پویایی‌شناسی سیستمی   10

2-1-2-       نمودار علّی ـ معلولی مدل‌های ساده تک حلقوی و مدل‌های چند حلقوی   15

2-1-3-       تعریف چند اصطلاح  17

2-1-4-       نحوه نمایش مدل  18

2-1-4-1-       نمودار علی ـ معلولی  18

2-1-4-2-       نمودار حالت جریان  18

2-1-4-3-       نمایش مدل به صورت ریاضی  19

2-1-5-       رویکردهای مختلف تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی به مسأله تخمین پارامتر  19

2-1-5-1-       مکتب کلاسیک   20

2-1-5-2-       مکتب تمایل آماری  25

2-1-6-       کالیبراسیون در مدل‌های تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی   25

2-1-6-1-       روش‌های ابتکاری کالیبراسیون  26

2-1-6-2-       بررسی تطابق مدل با رفتار تاریخی در کالیبراسیون با استفاده از آمار‌های موجود 28

2-1-6-3-       بررسی تطابق مدل با ساختار آن  28

فصل 3-    مقایسه تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی با اقتصادسنجی و بهینه‌سازی   31

3-1-       مقایسه تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی با اقتصادسنجی.. 32

3-2-       محدودیت‌های مدل سازی اقتصادسنجی.. 45

3-2-1-       تفاوت در منابع اطلاعاتی   52

3-2-2-       تفاوت در درجة سختی   54

3-2-3-       تفاوت در ساختار مدل  55

3-2-4-       تفاوت در نوع معادلات   56

3-2-5-       تفاوت در شکل تابع  56

3-2-6-       تفاوت در انعکاس تأخیرها 57

3-2-7-       تفاوت در تخمین پارامتر  57

3-2-8-       تفاوت در نحوه اعتبارسنجی   58

3-2-9-       تفاوت در هدف   59

3-2-10-     استفاده از تحلیل پویایی‌شناسی سیستمی در مدل‌های اقتصادی ـ آری یا خیر؟  62

فصل 4-    مروری بر مدل‌های کلان انرژی در جهان و ایران.. 66

4-1-       مروری بر تحقیقات کلان انرژی در جهان. 67

4-1-1-       سیستم مدل‌سازی ملی انرژی در آمریكا ،” NEMS”  67

4-1-1-1-       هدف مدل  67

4-1-1-2-       موضوعات قابل اجراء در مدل  68

4-1-1-3-       ساختار كلی مدل  68

4-1-1-4-       ساختار واحدی مدل  69

4-1-2-       مدل جامع مصرف نهایی آسیای اقیانوسیه”AIM”  69

4-1-2-1-       هدف   69

4-1-3-       سیستم مدل‌سازی جامع كانادایی (CIMS) 71

4-1-3-1-       هدف مدل  71

4-1-3-2-       ساختار كلی مدل  71

4-1-4-       مدل کلان‌سنجی بخش انرژی یونان  73

4-1-5-       مدل کشورهای تایلند، فیلیپین، اندونزی و مالزی   74

4-1-6-       مدل انرژی ـ اقتصاد هند  74

4-2-       مدل‌های کلان انجام شده مشتمل بر بخش انرژی در ایران. 76

4-2-1-       پروژه‌ی پیوند  77

4-2-2-       الگوی سازمان برنامه و بودجه (1) 78

4-2-3-       الگوی سازمان برنامه و بودجه (2) 78

4-2-4-       الگوهای فیروز وکیل  78

4-2-5-       الگوهای حبیب آگهی   79

4-2-6-       الگوی رابرت لونی   80

4-2-7-       الگوی سازمان برنامه و بودجه (3) 80

4-2-8-       الگوی آپادانا 81

4-2-9-       الگوی آق اولی و سیروس ساسان‌پور  82

4-2-10-     مدل برنامه اول توسعه  83

4-2-11-     الگوی بانك جهانی برای اقتصاد ایران  84

4-2-12-     الگوی وزارت اقتصاد و دارایی (نو فرستی و عرب مازار)(1) 84

4-2-13-     مدل برنامه‌ی دوم توسعه  86

4-2-14-     الگوی وزارت اقتصاد و دارایی (نوفرستی و عرب مازار) (2) 88

4-2-15-     الگوی بانک مرکزی (بیژن بید آباد) 90

4-2-16-     الگوی بانک مرکزی (کواک، مجرد و جمشیدی) 92

4-2-17-     الگوی سوم توسعه  94

فصل 5-    ساختار مدل پیشنهادیو تخمین اولیه پارامترها.. 99

5-1-       ساختار و ویژگی‌های کلی مدل. 100

٥-١-١-        ویژگی‌های ساختار مدل  100

5-2-       روابط علی و معلولی مدل. 101

5-2-1-       تعریف نمادهای استفاده شده در مدل  103

5-3-       تصریح روابط ساختاری و تخمین اولیه پارامترهای مدل. 105

5-3-1-       بخش تقاضای کل  107

5-3-1-1-       مخارج مصرفی بخش خصوصی  107

5-3-1-2-       مخارج مصرفی بخش دولتی  109

5-3-1-3-       کل سرمایه‌گذاری  111

5-3-1-4-       خالص صادرات و واردات   114

5-3-2-       بخش درآمدهای دولت   114

5-3-2-1-       مالیات   114

5-3-2-2-       درآمدهای نفتی  116

5-3-3-       بخش انرژی   117

5-3-3-1-       تقاضای نفت   117

5-3-3-2-       تقاضای گاز 119

5-3-3-3-       مصرف برق  121

5-3-3-4-       بخش سرمایه‌گذاری انرژی  126

5-3-4-       جمعیت   131

فصل 6-    کالیبراسیون پارامترها، بررسی نتایج و تحلیل حساسیت مدل   132

6-1-       كالیبراسیون پارامترها 133

6-1-1-       بیان ریاضی مدل  133

6-2-       بیان نتایج مدل. 138

6-3-       شبیه سازی در چارچوب مدل. 146

6-3-1-       تغییر قیمت حامل‌های انرژی   146

6-3-1-1-       اثر افزایش قیمت نفت   153

فصل 7-    جمع بندی و پیشنهادها.. 159

فصل 8-    ضمیمه الف: مفاهیم مدل و مدل‌سازی و جایگاه روش پویایی شناسی سیستمی   167

8-1-       مدل چیست؟. 168

8-2-       هدف از ساخت مدل چیست؟. 169

8-3-       معیارهای طبقه بندی مدل‌ها 170

٨-٣-١-        طبقه بندی براساس نحوه مدل‌سازی   170

٨-٣-٢-        طبقه بندی براساس محتوا 171

8-3-3-       طبقه بندی براساس نوع کاربرد مدل‌ها 172

8-4-       مدل‌های ریاضی.. 173

٨-٤-١-        طبقه بندی براساس درجه قطعیت پارامترها و متغیرهای مدل  173

٨-٤-٢-        طبقه بندی براساس نوع برخورد با زمان  174

٨-٤-٣-        طبقه بندی براساس نوع روابط مدل  175

8-5-       اعتبار سنجی مدل. 175

8-6-       تکنیک‌های مدل‌سازی.. 176

فصل 9-    ضمیمه ب: مدل‌سازی پویایی شناسی سیستمی در نرم افزار ithink یا STELLA  183

9-1-       مدل‌سازی پویایی شناسی سیستمی در نرم افزار ithink یا STELLA.. 184

9-1-1-       مؤلفه‌های مدل  184

9-1-2-       مدل‌سازی در ithink و STELLA  186

9-1-3-       اصول مدل‌سازی   197

9-1-4-       چهار روش کلی برای مدل‌سازی در ithink  199

9-1-4-1-       مدل‌های محرک ـ واکنش   199

9-1-4-2-       مدل خود بارگشت   202

9-1-4-3-       مدل هدف‌جو  204

9-1-4-4-       مدل‌ هدف‌ساز 206

9-1-5-       مثالها 209

9-1-5-1-       تجزیه نمایی یک جسم  209

9-1-5-2-       سردشدن تدریجی  211

9-1-6-       تابع‌ها در نرم افزار ithink  213
فهرست جدول‌ها

جدول (٢-1):               مراحل نظری مدل‌سازی.. 12

جدول (٢-2):               ویژگی‌های نمودارهای علّی ـ معلولی و حالت ـ جریان. 16

جدول (٥-1):               تخمین اولیه پارامترهای معادله مخارج مصرفی بخش خصوصی.. 109

جدول (٥-2):               تخمین پارامترهای معادله مخارج مصرفی دولت… 111

جدول (٥-3):               تخمین پارامترهای معادله کل سرمایه‌گذاری.. 113

جدول (٥-4):               تخمین پارامترهای معادله درآمدهای مالیاتی.. 115

جدول (٥-5):                    تخمین پارامترهای معادله تقاضای نفت… 119

جدول (٥-6):               تخمین پارامترهای معادله تقاضای گاز. 120

جدول (٥-7):               تخمین پارامترهای تقاضای برق بخش مسکونی.. 124

جدول (٥-8):               تخمین پارامترهای تقاضای برق بخش صنعت… 125

جدول (٥-9):               تخمین پارامترهای تقاضای برق بخش کشاورزی.. 125

 

جدول (٦-1):               نتایج مدل كلان انرژی طراحی شده 138

 

جدول (٨-1):               فهرست تابع‌های نرم‌افزار ithink. 214

 

فهرست شكل‌ها

شكل (٨-1):                نماد چهار متغیر مورد استفاده در ithink. 186

شكل (٨-2):                نماد انتقال به حالت مدل‌سازی.. 186

شكل (٨-3):                متغیر حالت… 187

شكل (٨-4):                متغیر جریان. 188

شكل (٨-5):                انتخاب نوع متغیر جریان. 189

شكل (٨-6):                ابزار مبدل و ابزار ارتباط دهنده 190

شكل (٨-7):                بازه‌های زمانی جهت اجرای مدل. 190

شكل (٨-8):                نمادهای نمودار و جدول. 191

شكل (٨-9):                ارتباط در جهت عكس…. 193

شكل (٨-10):               نمادهای جابجایی، تغییر رنگ و پاك كردناجزای مدل. 195

 

شكل (٨-11):               نماد ابزارهای متن و بخش…. 196

شكل (٨-12):               بیان ریاضی مدل رشد جمعیت… 197

شكل (٨-13):               افزایش جمعیت بدلیل مهاجرت… 200

شكل (٨-14):               بیان ریاضی رشد جمعیت بدیل مهاجرت… 202

شكل (٨-15):               مدل خود بازگشت… 203

شكل (٨-16):               مدل هدف‌جو. 205

شكل (٨-17):               مدل هدف ساز. 207

شكل (٨-18):               بیان ریاضی رشد جمعیت در مدل هدف‌ساز. 208

شكل (٨-19):               نرخ تجزیه یك جسم. 210

شكل (٨-20):               بیان ریاضی مدل تجزیه نمایی یك جسم. 211

شكل (٨-21):               مدل روند كاهش دما تا رسیدن به دمای مطلوب… 212

شكل (٨-22):               بیان ریاضی مدل كاهش دما تا رسیدن به دمای مطلوب… 213

شكل (٨-23):               مدلی جهت محاسبه میزان مبلغ قسط ماهانه یك وام. 216

شكل (٨-24):               مدلی جهت محاسبه ارزش فعلی.. 217

 

فهرست نمودارها

نمودار (٢-1):               مراحل مدل‌سازی پویایی‌شناسی سیستمی.. 11

نمودار (٢-2):               مدل چرخه سه مرحله‌ای.. 14

نمودار (٢-3):               متغیر حالت و متغیرهای نرخ.. 15

نمودار (٢-4):               زمان حایل.. 17

نمودار (٢-5):               نمودار حالت ـ جریان افزایش جمعیت… 19

 

نمودار (٤-1):               ساختار مدل مصرف نهایی AIM.. 70

 

نمودار (٥-1):               بخش Interface مدل کلان انرژی طراحی شده 101

نمودار (٥-2):            بخش مدل و روابط علی و معلولی درمدل کلان انرژی طراحی شده 102

نمودار (٥-3):               بخش شبیه سازی در مدل کلان انرژی طراحی شده 103

نمودار (٥-4):               بخشهای مجزا شده در مدل کلان انرژی طراحی شده 106

نمودار (٥-5):               بخش تقاضای کل در مدل. 107

نمودار (٥-6):               اجزای تشکیل دهنده مصرف بخش خصوصی.. 109

نمودار (٥-7):               اجزای تشکیل دهنده مصرف بخش دولتی.. 110

نمودار (٥-8):               کل سرمایه‌گذاری در اقتصاد. 112

نمودار (٥-9):               کل سرمایه‌گذاری بخش انرژی.. 112

نمودار (٥-10):               رابطه اجزای مخارج سرمایه‌گذاری معمولی.. 113

نمودار (٥-11):               بخش‌های صادرات و واردات… 114

نمودار (٥-12):               درآمدهای مالیاتی دولت… 115

نمودار (٥-13):               بیان درآمدهای حقیقی نفتی دولت بصورت تابعی از زمان. 117

نمودار (٥-14):               رابطه اجزای تشكیل دهنده تقاضای نفت… 118

یک مطلب دیگر :

نمودار (٥-15):               بیان قیمت نفت بصورت تابعی از زمان. 119

نمودار (٥-16):               رابطه اجزای تشكیل دهنده تقاضای گاز. 120

نمودار (٥-17):               مصرف کلی برق (مجموع مصرف سه بخش مسکونی، صنعتی و کشاورزی) 122

نمودار (٥-18):               تقاضای برق بخش مسکونی.. 122

نمودار (٥-19):               بیان قیمت برق مسكونی بصورت تابعی از زمان. 122

نمودار (٥-20):               تقاضای برق بخش صنعت… 123

نمودار (٥-21):               بیان قیمت برق صنعتی بصورت تابعی از زمان. 123

نمودار (٥-22):               تقاضای برق بخش کشاورزی.. 123

نمودار (٥-23):               بیان قیمت برق كشاورزی بصورت تابعی از زمان. 124

نمودار (٥-24):               کل مصرف انرژی.. 126

نمودار (٥-25):               محاسبه سرمایه‌گذاری مورد نیاز در بخش نفت… 128

نمودار (٥-26):               محاسبه سرمایه‌گذاری مورد نیاز در بخش گاز. 129

نمودار (٥-27):               محاسبه سرمایه‌گذاری مورد نیاز در بخش برق.. 130

نمودار (٥-28):               نحوه رشد جمعیت در مدل. 131

 

نمودار (٦-1):               تولید ناخالص ملی و رشد آن. 140

نمودار (٦-2):               رشد جمعیت… 141

نمودار (٦-3):               مصرف حقیقی بخش دولتی.. 141

نمودار (٦-4):               مصرف بخش خصوصی بجز انرژی.. 142

نمودار (٦-5):               سرمایه‌گذاری كل بجز بخش انرژی.. 142

نمودار (٦-6):               سرمایه‌گذاری كل بخش انرژی.. 142

نمودار (٦-7):               سرمایه‌گذاری بخش گاز. 143

نمودار (٦-8):               سرمایه‌گذاری بخش برق.. 143

نمودار (٦-9):               سرمایه‌گذاری بخش نفت… 143

نمودار (٦-10):               مصرف انرژی گاز طبیعی در اقتصاد. 144

نمودار (٦-11):               مصرف فرآورده‌های نفتی در اقتصاد. 144

نمودار (٦-12):               خالص درآمدهای مالیاتی دولت… 144

نمودار (٦-13):               مصرف انرژی الكتریسیته توسط بخش كشاورزی.. 145

نمودار (٦-14):               مصرف انرژی الكتریسیته توسط بخش صنعت… 145

نمودار (٦-15):               مصرف انرژی الكتریسیته توسط بخش مسكونی.. 145

نمودار (٦-16):               بخش شبیه سازی در مدل کلان انرژی طراحی شده 146

نمودار (٦-17):               افزایش GDP از سناریوی اول تا سوم. 148

نمودار (٦-18):               كاهش مصرف برق در بخش كشاورزی از سناریوی اول تا سوم. 148

نمودار (٦-19):               كاهش مصرف برق در بخش صنعتی از سناریوی اول تا سوم. 149

نمودار (٦-20):               كاهش مصرف برق در بخش مسكونی از سناریوی اول تا سوم. 149

نمودار (٦-23):               كاهش سرمایه‌گذاری كل در بخش انرژی از سناریوی اول تا سوم. 151

نمودار (٦-24):               كاهش سرمایه‌گذاری در بخش گاز از سناریوی اول تا سوم. 151

نمودار (٦-25):               كاهش سرمایه‌گذاری در بخش برق از سناریوی اول تا سوم. 152

نمودار (٦-26):            كاهش سرمایه‌گذاری در بخش نفت در كوتاه مدت در سناریوی سومنسبت به اول و برعكس در بلند مدت      152

نمودار (٦-27):               افزایش رشد تولید ناخالص ملی در كوتاه مدت در سناریوی سومنسبت به اول و برعكس در بلند مدت      153

نمودار (٦-28):               اعمال افزایش قیمت نفت از سال ١٣٨٤. 153

عنوان:

 

ساخت و ارزیابی كاتالیزور وانادیل پیرو فسفات حاوی كبالت  (Co-VPO)و كاربرد آن در اكسیداسیون انتخابی الكل ها

 

 

 

 

 

استاد راهنما:

 

دكتر وحید مهدوی

 

 

 

استاد مشاور:

 

دكتر ساسان شریفی

 

 

 

پاییز 1389

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                  صفحه

فصل اول – مروری بر کاتالیزور های ناهمگن

1-1- مفهوم کاتالیزور. 2

1-2- تاریخچه کاتالیزور. 3

1-3- دسته بندی کاتالیزورها 5

1-3-1- کاتالیزورهای آنزیمی. 6

1-3-2- کاتالیزورهای همگن. 7

1-3-3- کاتالیزورهای ناهمگن. 7

1-3-3-1- کاتالیزور های انباشته 8

1-3-3-2- کاتالیزور های پایه دار. 8

1-3-3-3- اهمیت کاتالیزور های ناهمگن. 9

1-4- فرآیند های کاتالیزور ناهمگن. 9

1-5- انواع کاتالیزورهای جامد ناهمگن. 11

1-5-1- اکسیدهای فلزی نشانده شده بر بستر جامد 12

1-5-2- الک های مولکولی مبادله ی یونی شده 12

1-5-3- ترکیبات لایه ای. 13

1-5-4- کاتالیزور های جامد متنوع. 13

 

 

 

 

 

عنوان                                                                                                  صفحه

1-5-5- کاتالیزور های همگن تثبیت شده بر بستر جامد 14

1-6- ویژگی های کاتالیزور های ناهمگن. 14

1-6-1- فعالیت.. 14

1-6-2- گزینش پذیری. 15

1-6-3- پایداری. 16

1-6-3-1- عوامل خارجی. 16

1-6-3-2 عوامل داخلی. 16

1-6-4- امکان بازیافت.. 18

1-6-5- تکرار پذیری. 18

1-6-6- هزینه 19

1-7- روش های تهیه کاتالیزور های ناهمگن. 19

1-7-1- فرآیند مخلوط کردن. 19

1-7-2- فرآیند تلقیح. 20

1-7-3- فرآیندهای رسوب دادن. 20

1-8- ساخت کاتالیزور های جامد 21

1-8-1- ترکیبات لازم برای ساخت کاتالیزور. 21

1-8-1-1- پایه کاتالیزور. 22

1-8-1-2- تقویت کننده ها 23

 

 

 

 

عنوان                                                                                                  صفحه

1-8-1-3- نگهدارنده ها 23

1-9- عملیات لازم برای ساخت کاتالیزور. 23

1-9-1- شست و شو. 23

1-9-2- خشک کردن. 24

1-9-3- شکل دادن. 25

1-9-4- کلسینه و فعال نمودن. 25

1-10- تهیه کاتالیزور های جامد با روش های فشار بالا و هیدروترمال. 25

1-11- جذب سطحی. 27

1-11-1- جذب فیزیکی. 27

1-11-2- جذب شیمیایی. 28

1-11-3- اختلاف جذب فیزیکی و شیمیایی. 29

1-12- تعیین مشخصات ساختاری کاتالیزور. 30

1-12-1- پراش اشعه X و تعیین اندازه ذرات.. 30

1-12-2- تکنیکSEM و تعیین مورفولوژی و اندازه ذرات.. 31

1-12-3- آنالیز حرارتی. 31

 

فصل دوم – ساختار و کاربرد کاتالیزور اکسید وانادیوم فسفر (VPO) در واکنش های اکسایش

2-1- اکسایش کاتالیزوری در فاز مایع. 32

 

 

 

 

عنوان                                                                                                  صفحه

2-1- اکسایش کاتالیزوری در فاز مایع. 33

2-2- اکسایش هیدروکربن ها 34

2-3- اکسایش الکل ها توسط کاتالیزور های همگن و ناهمگن. 35

2-4- اکسایش انتخابی بنزیل الکل به بنزآلدهید 36

2-5- تاریخچه و ساختمان کاتالیزور های اکسید وانادیم فسفر (VPO) 37

2-6- کاتالیزور VPO و ترکیب فازی آن. 37

2-7- فعالیت های انجام شده توسط کاتالیزور VPO.. 41

2-8- کاتالیزور های اکسید وانادیوم فسفر VPO)) حاوی کبالت.. 46

2-9- حالت اکسایش وانادیوم در کاتالیزور در حال واکنش.. 49

2-10- محیط کلسینه و تاثیر آن بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی وانادیل پیرو فسفات در اکسیداسیون انتخابی n- بوتان و پروپان. 50

 

فصل سوم – مراحل تجربی

3-1- معرفی مواد شیمیایی. 52

3-1- معرفی مواد شیمیایی. 53

3-2- تهیه کاتالیزور VPO و کاتالیزور های VPO حاوی کبالت  ((Co/VPO.. 53

3-2-1- تهیه کاتالیزور  (VO)₂P₂O₇ 53

3-2-1-1- تهیه پیش کاتالیزور (VOHPO₄-0.5H₂O) 54

 

 

 

 

عنوان                                                                                                  صفحه

3-2-1-2- کلسینه کردن ((Dehydration پیش کاتالیزور  (VOHPO₄-0.5H₂O) 54

3-2-2- تهیه کاتالیزور های Co/VPO.. 55

3-3- تعیین کاراکتر و خصوصیات ساختاری کاتالیزور. 57

3-4- تست رآکتوری و انجام واکنش اکسیداسیون الکل. 57

3-5- آنالیز محصولات و شرایط آن. 58

3-5-1- ضرایب تصحیح. 59

3-6- اکسیداسیون بنزیل الکل تحت کاتالیزور های VPO   و Co/VPO.. 61

3-6-1- بررسی اثر نوع الکل در اکسایش ها توسط کاتالیزور   (3%) Co/VPO (I) 61

3-6-2- بررسی اثر نوع حلال در اکسایش بنزیل الکل توسط کاتالیزور    (3%)Co/VPO (I) 62

3-6-3- بررسی اثر مقدار کاتالیزور  Co/VPO (I) (3%) در اکسایش بنزیل الکل. 62

3-6-4- بررسی اثر تغییر نسبت اکسید کننده به ماده ی اولیه در اکسایش بنزیل الکل در حضور کاتالیزور   (3%) Co/VPO (I) 62

3-6-5- بررسی اثر خیساندن و قابلیت کاربرد مجدد کاتالیزور  (3%) Co/VPO (I) 63

3-6-6- بررسی دما در اکسایش بنزیل الکل در حضور کاتالیزور 3%) Co/VPO (I) 63

 

فصل چهارم – نتایج و بحث

4-1- تعیین کاراکتر و خصوصیات ساختاری کاتالیزورها 65

4-1-1- مطالعه پراش اشعه X  (XRD) 65

 

 

عنوان                                                                                                  صفحه

4-1-2- مطالعه ی تکنیک SEM و تعیین مورفولوژی و اندازه ذرات.. 70

4-1-3- شناسایی کاتالیزور از طریق ترموگراویمتری (TGA / DSC / DTA ) 71

4-2- تست راکتوری کاتالیزورها 72

4-2-1- بررسی واکنش اکسایش بنزیل الکل در حضور کاتالیزورهای  VPOو Co / VPO  تهیه شده از روش   I و  II 73

4-2-1-1- بررسی اثر نوع الکل دراکسیداسیون الکل ها توسط کاتالیزور I) )  (3%) Co/VPO.. 74

4-2-1-2- بررسی اثر حلال دراکسیداسیون بنزیل الکل توسط کاتالیزورI) )  (3%) Co/VPO.. 75

4-2-1-3- بررسی اثر مقدار کاتالیزور I) ) Co/VPO (3%) در اکسیداسیون بنزیل الکل  76

4-2-1-4- بررسی اثر خیساندن و قابلیت کاربرد مجدد کاتالیزور  I) )  (3%) Co/VPO.. 77

4-2-1-5- بررسی اثر تغییر نسبت اکسید کننده به ماده اولیه در واکنش اکسیداسیون بنزیل الکل توسط  کاتالیزور  I))  (3%) Co/VPO.. 79

4-2-1-6- بررسی اثر دما دراکسیداسیون بنزیل الکل توسط  کاتالیزور I) ) (3%) Co/VPO.. 80

4-3- نتیجه گیری. 81

مراجع……………………………………………………………………………………………82

چکیده لاتین

فهرست شکل ها

عنوان                                                                                                  صفحه

شکل 1-1- شمایی از مراحل انجام فرآیند کاتالیزوری. 12

 

شكل 2-1- تاثیر نسبت P/V در محلول بر خصلت بلوری پیش كاتالیزوری   (VO)₂ H₄ P₂ O₉ تهیه شده در محیط آلی  40

شکل 2-2- تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی (SME) کاتالیزور VPO که مورفولوژی ورقه ای شکل را دارا می باشد 41

شکل 2-3- نمایی از شکل ذرات کاتالیزور VPO  و نقش تغییر شکل ذرات بر روی خواص شیمیایی کاتالیزور  49

شکل2-4-  (a )کاتاالیست فعال شده در محیط بوتان.(b ) در محیط پروپان. 51

 

شکل 3-1- کروماتوگرام محصول اکسیداسیون بنزیل الکل با کاتالیزورCo/VPO به مقدار 1/. گرم 59

 

شکل 4-1- طیف XRD ترکیب (VO)₂P₂O₇ و VOHPO₄-0.5H₂O.. 65

شکل 4-2- طیف XRD ترکیب  (1%) Co / VPO ( I ) 67

شکل 4-3- طیف   XRDترکیب (3%) Co / VPO ( I ) 67

شکل 4-4- طیف XRD ترکیب (6%) Co / VPO ( I ) 68

شکل 4-5- طیف XRD ترکیب  (1%) Co / VPO (II ) 68

شکل 4-6- طیف XRD ترکیب  (3%) Co / VPO (II ) 69

عنوان                                                                                                  صفحه

شکل 4-7- طیف XRD ترکیب  (6%) Co / VPO (II ) 69

شکل 4-8-(a   SEMنمونه کاتالیست VPO  با بزرگنمایی (2000)SEM (b   نمونه کاتالیست VPO با بزرگنمایی (500) 70

شکل4-9- (a  SEMنمونه کاتالیست (3%) Co /VPO (I) با بزرگنمایی (2000)SEM (b  نمونه کاتالیست (3%) Co /VPO (I) با بزرگنمایی (1000) 70

شکل4-10- (a  SEMنمونه کاتالیست (3%) Co / VPO ( II ) با بزرگنمایی (2000)SEM (b   نمونه کاتالیست  (3%) Co / VPO ( II ) با بزرگنمایی (1000) 71

شکل 4-11- طیف  DTA  TGA/DSC/نمونه کاتالیست (3%) Co / VPO ( I ) 72

شکل 4-12- نمودار قابلیت کاربرد مجدد کاتالیزور I) ) Co/VPO (%3) 78

یک مطلب دیگر :

 

 

فهرست جدول ها

عنوان                                                                                                  صفحه

جدول 1-1- واکنش های مهم کاتالیزوری در صنعت.. 11

جدول 1-2- تفاوت های بین جذب فیزیکی و جذب شیمیایی روی جامدات.. 29

 

جدول 2-1- فازهای شناسایی شده در کاتالیزور VPO.. 39

 

جدول 3-1- مشخصات کاتالیزور های Co/VPO تهیه شده از روش I 56

جدول 3-2- مشخصات کاتالیزور های Co/VPO تهیه شده از روش II 57

جدول 3-3- روش محاسبه ضرایب FID.. 60

 

جدول 4-1- اکسایش بنزیل الکل با اکسید کننده TBHP در حضور کاتالیزورهای VPO و Co/ VPO تهیه شده از روش های   I و  II 74

جدول 4-2- بررسی اثر نوع الکل در اکسیداسیون الکل ها  توسط کاتالیزور I) ) Co/VPO (3%) 75

جدول 4-3- بررسی اثر نوع حلال در اکسیداسیون بنزیل الکل  توسط کاتالیزور  I) ) Co/VPO (3%) 76

جدول 4-4- بررسی اثر مقدار کاتالیزور I) ) Co/VPO (3%) در  اکسیداسیون بنزیل الکل. 77

جدول 4-5- قابلیت کاربرد مجدد کاتالیزور I) ) (3%) Co/VPO.. 78

جدول 4-6- بررسی اثر تغییر نسیت اکسید کننده به ماده اولیه در واکنش اکسیداسیون بنزیل الکل توسط TBHP  79

جدول 4-7- بررسی اثر تغییر دما در واکنش اکسیداسیون بنزیل الکل توسط TBHP. 80
چکیده

ساخت و ارزیابی كاتالیزور وانادیل پیرو فسفات حاوی كبالت (Co-VPO) و كاربرد آن در اكسیداسیون انتخابی الكل ها

توسط: مطهره نور محمد بیگی

در این پایان نامه، کاتالیزور وانادیل پیرو فسفات حاوی درصدهای مختلف وزنی کبالت با استفاده از روش تلقیح Impregnation)) ساخته شده و کاتالیزور بهینه VOHPO₄-0.5H₂O شامل 3 درصد وزنی از کبالت شناسایی شد. ساختار کاتالیزور از طریق تکنیک هایی همچونXRD ،SEM  و   TG/DTA/DSC شناسایی شده است. سپس اکسایش بنزیل الکل در مجاور اکسنده ی ترشیو بوتیل هیدرو پراکساید (TBHP) در حلال استو نیتریل مورد مطالعه قرار گرفت. برای آنالیز محصولات شیمیایی، از دستگاه کروماتوگرافی گازی مجهز به آشکار ساز یونش شعله ای (FID) استفاده می شود.

در این سیستم کاتالیزوری، اثر مقدار کاتالیزور، اثر دما، اثر نوع الکل، اثر خیساندن، اثر قابلیت تکرار پذیری و کاربرد مجدد، اثر نسبت مولی اکسید کننده به ماده اولیه مورد بررسی قرار گرفت و در هر مورد مقادیر مناسب و بهینه شناسایی شد. در این واکنش ها، ماده اولیه (بنزیل الکل) با استفاده از اکسنده (ترشیو بوتیل هیدرو پراکساید) اکسایش پیدا کرده و محصول اصلی واکنش که بنز آلدهید می باشد را تولید می کند، علاوه بر آن محصولاتی همچون بنزوئیک اسید و بنزیل بنزوات، در مقادیر کم به عنوان محصولات فرعی تشکیل شدند.

مفهوم کاتالیزور

کاتالیزور ماده ای است که سرعت یک واکنش شیمیایی را افزایش دهد بدون آن که در فرآورده های نهایی ظاهر شود. عبارت کاتالیزور از دو لغت یونانی تشکیل می گردد. پیشوند «کاتا» به معنی پایین و فعل «لیزین» به معنی پخش یا شکست یا بیدار کردن میل ترکیبی خفته می باشد. یک کاتالیزور نیروی طبیعی را که مانع انجام واکنش می گردد از بین می برد[1].

هنگامی که کاتالیزور به صورت محلول در محیط واکنش است کاتالیزور همگن و وقتی که کاتالیزور فازی مجزا از فاز واکنش تشکیل می دهد، کاتالیزور ناهمگن نامیده می شود. در اکثر موارد کاتالیزور ناهمگن، کاتالیزور جامدی است که از تماس با آن واکنش گر های گازی یا مایع متحول می شوند و در نتیجه بیشتر اوقات عبارت کاتالیزور تماسی برای نامیدن

۱-۵-معرفی و نقش ساختار ۴-هیدروکسی کومارین در پیرانو کرومن.. 17

۱-۵-۱- خواص بیولوژیکی دی هیدرو پیرانو[C-۲،۳] کرومن­ها 19

۱-۵-۲- تهیه دی هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن با واکنش چندجزیی.. 20

۱-۶-کاتالیزگر. 21

۱-۶-۱-تعریف کاتالیزگر. 21

۱-۶-۲- دسته­بندی کاتالیزگرها 21

۱-۶-۲-۱- کاتالیزگرهای همگن.. 21

1-6-2-2- کاتالیزگرهای ناهمگن.. 21

۱-۷- شیمی و فناوری نانو. 22

۱-۷-۱- نانوذرات.. 22

۱-۷-۲- رابطه بین اندازه و فعالیت شیمیایی.. 23

۱-۷-۴-روش سنتز نانوذرات اکسید فلزی.. 24

۱-۷-۴-۱- روش فراصوت.. 25

۱-۷-۴-۲- روش سل – ژل. 26

۱-۷-۴-۳- روش رسوب­دهی.. 27

۱-۷-۴-۴-روش تجزیه حرارتی.. 28

۱-۷-۵- مشخصه یابی مواد نانو به وسیله ی: XRD،TEM،SEM.. 28

۱-۷-۵-۱- میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) 29

۱-۷-۵-۲- میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) 29

۱-۷-۵-۳- پراش پرتو ایکس (XRD) 30

۱-۸-اهداف پژوهش… 31

فصل دوم بخش تجربی                                                                                                  2- مشخصات دستگاه­ها و مواد مورد استفاده 33

۲-۱- دستگاه­های مورد استفاده 33

۲-۲- مواد مصرفی.. 34

۲-۲-۱- حلال­های مورد استفاده 34

۲-۲-۲- موادشیمیایی مورد استفاده 34

۲-۲-۳- جداسازی وشناسایی محصول­ها 35

۲-۳- روش کار آزمایشگاهی.. 35

۲-۳-۱- تهیه نانوذرات منیزیم اکسید. 35

۲-۳-۱-۱- تهیه مشتق­های بیس­کومارین با استفاده از نانوذرات منیزیم اکسید. 35

۲-۳-۱-۱- داده­های طیفی ترکیب­های تهیه شده 36

۲-۳-۱-۲- تهیه مشتق­های دی هیدروپیرانو[C-۲،۳] کرومن با استفاده از نانوذرات منیزیم اکسید. 39

فصل سوم بحث و نتیجه گیری                                                                                               3- رویکردهای مورد بحث.. 45

۳-۱-تهیه نانوذرات منیزیم اکسید. 46

۳-۱-۱- شناسایی و تعیین اندازه نانوذرات منیزیم اکسید. 46

۳-۱-۱-۱- الگوی پراش پرتوی ایکس (XRD) نانوذرات منیزیم اکسید. 46

3-2 بهینه سازی شرایط واکنش در سنتز بیس­کومارین.. 49

۳-۲-۱- بهینه سازی کاتالیزگر واکنش در سنتز  بیس­کومارین.. 49

3-2-2 بهینه سازی مقدار کاتالیزگر در سنتز بیس­کومارین.. 49

3-2-3 بهینه سازی دما در سنتز بیس­کومارین.. 50

3-2-4  بهینه سازی حلال  در سنتز بیس کومارین.. 50

۳-3 روش کلی تهیه مشتق­های بیس­کومارین با استفاده از نانوذرات منیزیم اکسید. 51

۳-3-1- سازوکار واکنش تهیه بیس­کومارین.. 52

۳-4  بررسی واثبات ساختار بیس­کومارین.. 54

۳-4-1 بررسی طیف زیر قرمز. 54

۳-4-2  بررسی طیف رزونانس مغناطیس هسته­ی هیدروژن ترکیب (a۱) 55

3-5 بهینه­سازی شرایط واکنش در سنتز دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن.. 56

 

۳-5-۱- بهینه­سازی کاتالیزگر در سنتز دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن.. 56

3-5-2 بهینه­سازی مقدارکاتالیزگردر سنتز دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن.. 56

3-5-3 بهینه سازی دما در سنتز دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن.. 57

3-5-4  بهینه سازی حلال در سنتز دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن.. 57

۳-6- روش کلی تهیه مشتق­های دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن با استفاده از نانوذرات منیزیم اکسید. 58

۳-6-1 سازوکار واکنش تهیه دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳] کرومن.. 59

۳-7 بررسی و اثبات ساختار دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳] کرومن.. 61

۳-7-1 بررسی طیف زیرقرمز. 61

۳-7-2 بررسی طیف رزونانس مغناطیس هسته­ی هیدروژن ترکیب(b۲) 62

۳-8  نتیجه­گیری و رهیافت.. 63

منابع. 64

پیوست ها 69

 

 

فهرست شکل ها

 

عنوان                                                                                                                  صفحه

شکل(۱-۱) طرحی از واکنش های چندجزیی.. 4

شکل (۱-2) ویژگی­های یک سنتز ایده­آل. 4

شکل(۱-3) ساختار کومارین.. 6

شکل(۱-4) ساختار برخی از مشتق­های کومارین.. 8

شکل(۱-5)مشتق­هایی از کومارین با خاصیت فلوئورسانسی.. 9

شکل(۱-6) سنتز کومارین به روش پرکین.. 10

شکل)۱-7) ساختار حدواسطه­ای پرکین.. 10

شکل)۱-8) سنتز کومارین به روش پکمن.. 11

شکل(۱-9) تهیه بیس­کومارین.. 12

شکل)10-۱)۱۱-اوودیونل ۱۲- لاپاکنول. 13

شکل(۱-11)مقایسه شدت فتوکرومیسم: (۱۳)H۳- نفتو[۲،۱-b] پیران، (۱۴) H2-نفتو[۲،۱-b] پیران. 13

شکل(12-۱) سنتز کرومن با کاتالیزگر فلزی.. 14

شکل(13-۱)فلاونون(۱۸) و3-متوکسیH2کرومن(۱۹) 15

شکل(14-۱) سنتز کرومن با استفاده از مشتق­های کومارین توسط فوکس… 16

شکل(۱-۱۵) سنتز کرومن با مشتق­های کومارین توسط پیزو. 17

شکل)۱-16)۴- هیدروکسی کومارین و برخی از مشتق های ۴-هیدروکسی کومارین.. 18

شکل(17-۱) مشتق­هایی از دی هیدروپیرانو[C-۲،۳] کرومن.. 19

شکل(18-۱) تهیه دی هیدروپیرانو[C-۲،۳] کرومن توسط هروی.. 20

شکل (۲-1) تهیه مشتق­های بیس­کومارین توسط نانو ذرات منیزیم اکسید. 36

شکل (۲-۲) ترکیب (a۱) 36

شکل (۲-3) ترکیب (a۲) 37

یک مطلب دیگر :

شکل (۲-4) ترکیب( a۳) 38

شکل(۲-5) تهیه مشتق­های­ دی هیدروپیرانو[C-۲،۳] کرومن توسط نانو ذرات منیزیم اکسید. 40

شکل(۲-6)ترکیب(b۱) 40

شکل(۲-7)ترکیب(b۲) 41

شکل(۲-8)ترکیب(b۳) 42

شکل(۳-1) الگوی پراش پرتوی ایکس (XRD) نانوذرات منیزیم. 47

شکل (۳-2) تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی برای نانوذرات منیزیم اکسید. 48

شکل(۳-۳) روش کلی تهیه مشتق­های بیس­کومارین با استفاده از نانوذرات منیزیم اکسید. 51

شکل(۳-4) سازوکارتهیه مشتق­های بیس­کومارین.. 53

شکل (3-5) طیف زیر قرمز ترکیب(a1) 54

شکل (3-6) طیف رزونانس مغناطیس هسته­ی هیدروژن ترکیب (a۱) 55

شکل(۳-8) روش کلی تهیه مشتق­های دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن با استفاده از نانوذرات منیزیم اکسید. 58

شکل (۳-9) سازوکار تهیه مشتق­های دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳] کرومن.. 60

شکل (3-10) طیف زیر قرمزترکیب(b2) 61

شکل (۳-11)طیف رزونانس مغناطیس هسته­ی هیدروژن ترکیب(b۲) 62

شکل (5-1): طیف مربوط به ترکیب شماره 4 جدول(3-5) 70

شکل (5-2): طیف مربوط به ترکیب شماره 3 جدول (3-5) 71

شکل (5-3): طیف مربوط به ترکیب شماره 2 جدول (3-5) 72

شکل (5-4): طیف مربوط به ترکیب شماره 2 جدول (3-10) 73

شکل (5-5): طیف مربوط به ترکیب شماره  3 جدول(۳-۱۰) 74

شکل (5-6): طیف مربوط به ترکیب شماره 1 جدول (3-10) 75

شکل (5-7): طیف رزونانس مغناطیس هسته­ی هیدروژن مربوط به ترکیب شماره 4 جدول(3-5)………...76

شکل (5-8): طیف رزونانس مغناطیس هسته­ی هیدروژن مربوط به ترکیب شماره 1 جدول (3-10)………77

شکل (5-9): طیف رزونانس مغناطیس هسته­ی هیدروژن مربوط به ترکیب شماره 3 جدول (3-10)……..78

 

 

 

 

فهرست جدول ها

عنوان                                                                                                                  صفحه

جدول (۲-۱) انواع دستگاه­های مورد استفاده 34

جدول (۳–۱) بهینه سازی شرایط واکنش بیس­کومارین.. 49

جدول (3-۲) بهینه سازی کاتالیزگر بیس­کومارین.. 50

جدول (3-3) بهینه سازی دما بیس­کومارین.. 50

جدول (3-4) بهینه سازی حلال بیس­کومارین.. 51

جدول(۳-۵) نتایج حاصل از سنتز مشتق­های بیس­کومارین.. 52

جدول(۳-6) بهینه­سازی شرایط واکنش دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳] کرومن.. 56

جدول (3-7) بهینه سازی مقدار کاتالیزگر دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن.. 57

جدول (3-۸) بهینه سازی دما دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن.. 57

جدول (3-۹) بهینه سازی حلال دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳]کرومن.. 58

جدول(۳-۱۰) نتایج حاصل از سنتز مشتق­های دی­هیدروپیرانو[C-۲،۳] کرومن.. 59

5-2چالش ها. 11

1-5-2استانداردها. 11

2-5-2حریم شخصی. 11

3-5-2شناسایی و تصدیق هویت. 11

4-5-2امنیت. 12

5-5-2اعتماد. 12

6-5-2ترکیب و ادغام. 12

7-5-2هماهنگی. 12

8-5-2مقررات. 12

6-2فرصت ها. 12

1-6-2قابلیت دسترسی. 12

2-6-2بهره وری. 12

3-6-2اثربخشی هزینه. 13

4-6-2اتصال AAA.. 13

7-2عملکرد اصلی اینترنت اشیا. 13

8-2فناوری های مورد استفاده در اینترنت اشیا. 15

1-8-2 RFID    16

1-1-8-2 تجهیزات مورد نیاز RFID.. 18

2-1-8-2انواع سیستم هایRFID.. 27

3-1-8-2استانداردها. 27

4-1-8-2انواع سیستم هایRFID از نظر محدوده دسترسی. 27

5-1-8-2مزایایRFID.. 28

6-1-8-2معایبRFID.. 28

7-1-8-2کاربردهای RFID.. 29

8-1-8-2فاکتورهای مهم در پیاده سازیRFID.. 30

9-1-8-2مثالهایی از کاربرد تکنولوژیRFID.. 30

10-1-8-2مقایسهRFID وبارکد. 30

2-8-2NFC.. 31

1-2-8-2مشخصات فنی فناوریNFC.. 32

2-2-8-2فناوری NFC در چه زمینه‌هایی کاربرد دارد؟. 33

1-2-2-8-2پرداخت با کارت‌های غیر تماسی. 33

2-2-2-8-2استفاده‌های روزمره. 33

3-2-8-2انتقال مختلف داده ها. 34

4-2-8-2مقایسه میان RFIDوNFC.. 35

3-8-2شبكه های حسگری بیسیم. 36

1-3-8-2معرفی شبکه حسگر:. 36

2-3-8-2ساختار كلی شبكه حس/كار بی سیم. 37

3-3-8-2 ویژگی  های شبكه حسگر/ كارانداز. 40

4-3-8-2كاربرد شبكه های حسگر/ كارانداز. 41

5-3-8-2پشته پروتكلی. 41

6-3-8-2موضوعات مطرح شده درتوسعه شبكه های حسگر/ كارانداز. 43

7-3-8-2  نمونه ی  پیاده سازی شده شبکه حس/كار(ذره ی میکا ). 47

4-8-2فناوری نانو. 49

9-2معماری اینترنت اشیا. 49

1-9-2معماری سه لایه. 49

2-9-2معماری چهار لایه. 50

3-9-2معماری پنج لایه. 51

4-9-2معماری شش لایه. 51

10-2اینترنت اشیای زیر آب(IOUT). 53

1-10-2ویژگی های اینترنت اشیای زیر آب. 54

2-10-2معماری اینترنت اشیای زیر آب. 55

11-2چالشهای پیاده سازی و توسعه اینترنت اشیا. 57

12-2امنیت در اینترنت اشیا. 58

1-12-2نیازمندی برای امنیت در اینترنت اشیا. 60

2-12-2طبقه بندی انواع حملات صورت گرفته برروی اینترنت اشیا. 61

3-12-2مدل امنیت اینترنت اشیا:. 61

4-12-2چارچوبی برای امنیت اینترنت اشیا. 66

5-12-2 معماری امنیت برمبنای معماری چهار لایه اینترنت اشیا. 67

13-2کاربرد تکنولوژی های فناوری اینترنت اشیا در صنعت نفت و گاز   68

1-13-2کاربردشبکه های حسگر بیسیم درصنعت نفت وگاز و پتروشیمی. 68

2-13-2 كاربردRFIDدرصنعت نفت وگاز و پتروشیمی. 71

3-13-2کاربرد نانوتکنولوژی در اینترنت اشیا صنایع نفت و گاز. 76

4-13-2مزایای استفاده از اینترنت اشیا در صنایع نفت و گاز. 77

14-2نتیجه گیری. 77

فصل سوم: طراحی وضعیت امن برای بکار گیری اینترنت اشیا. 78

1-3مقدمه. 79

2-3 مدل پیشنهادی. 79

1-2-3پیش شرط ها. 81

1-1-2-3الزامات امنیتی. 81

2-1-2-3تعیین قلمرو و محدودیت های محیطی. 81

3-1-2-3تعیین اهداف راهبردها و سیاست های امنیتی. 81

4-1-2-3شناسایی اولویت های امنیتی. 82

5-1-2-3تعیین هزینه امنیتی. 82

2-2-3برنامه ریزی و ایجاد طرح. 82

1-2-2-3 بررسی برنامه ریزی استراتژیک. 82

2-2-2-3 بررسی برنامه ریزی فناوری اطلاعات. 83

3-2-2-3الزامات و ساختار های موجود. 83

4-2-2-3مطالعه زنجیره ارزش و تامین. 83

5-2-2-3طرح ریزی برای ساختار اینترنت اشیا و تعیین نقش اینترنت اشیا   83

3-2-3تفکیک سازی نقش ها و ساختار. 83

4-2-3پیاده سازی و اجرا. 84

5-2-3مدیریت امنیت. 86

6-2-3 مکانیزم ها و روش های ارزیابی امنیت. 86

3-3نتیجه گیری. 86

فصل چهارم : تجزیه و تحلیل داده ها ،ارزیابی مدل پیشنهادی. 87

1- 4  مقدمه. 88

2-4مطالعه موردی. 88

1-2-4جمع بندی مطاله موردی. 100

3-4ارزیابی مقایسه ای. 100

1-3-4ابزار مورد استفاده. 101

2-3-4تعیین هدف و معیارها. 101

3-3-4تحلیل نتایج. 104

4-4ارزیابی به وسیله پرسش نامه. 105

1-4-4روش پژوهش و جمع آوری داده ها. 105

2-4-4روایی  و پایایی  پرسشنامه. 105

3-4-4روش آلفای کرونباخ. 106

4-4-4آنالیز و تجزیه و تحلیل داده ها. 108

5-4نتیجه گیری. 123

فصل پنجم: نتیجه گیری. 124

1-5 خلاصه تحقیق. 125

2-5محدودیت های  تحقیق. 126

3-5 پیشنهاداتی برای تحقیقات آینده. 127

منابع و مآخذ. 128

پیوست. 134

فهرست شکلها

شکل1-2 تبدیل اینترنت دو بعدی به سه بعدی ]2 [………………………………………………………………………………..8

شكل2- 2 ابعاد اینترنت اشیا]8[…………………………………………………………………………………………………………..8

شکل3-2 تعداد فزاینده ای از اشیایی که تا سال 2020 به اینترنت متصل می شوند]11[……………………………..10

شکل4-2تخمین اشیا ( بخش های مختلف) متصل به اینترنت]12[…………………………………………………………10

شکل 5-2ارتباط اینترنت اشیا با سایر شبکه های موجود]15[…………………………………………………………………14

شکل6-2فن آوری های حیاتی دراینترنت اشیا ]21[……………………………………………………………………………..15

 

شکل7-2  دسته بندی فن آوری های حیاتی دراینترنت اشیا]22[…………………………………………………………….15

شکل8-2طرز خواندن اطلاعات توسط RFID. ]25[……………………………………………………………………………..22

شکل9-2 ساختار EPC. ]25[…………………………………………………………………………………………………………….23

شکل10-2 نمایش کد EPC. ]25[……………………………………………………………………………………………………..23

شکل 11-2واسط نرم افزاریSavant.]25 [………………………………………………………………………………………..24

شکل12-2سرویس دهندهONS. ]25[…………………………………………………………………………………………………25

شکل 13-2انواع آنتن های RFID……………………………………………………………………………………………………….27

شکل14-2 دسته بندی سیستم های RFIDاز نظر محدوده دسترسی…………………………………………………………28

شکل 15-2 کاربردهای RFID……………………………………………………………………………………………………………29

شکل16-2 یک واسط NFCمانند یک تلفن همراه اطلاعات یک کارت غیر فعال را می خواند……………………34

شکل17-2اطلاعات یک واسط NFCمانند یک تلفن همراه توسط یک واسط فعال همچون یک دستگاه فروش بلیت خوانده می شود………………………………………………………………………………………………………………………..35

شکل18-2NFCبه عنوان یک رابط دوطرفه بین دو تلفن همراه عمل می کند……………………………………………35

شکل19-2ساختار کلی شبکه حس/کار……………………………………………………………………………………………….38

شکل20-2ساختار خودکار…………………………………………………………………………………………………………………38

شکل21-2ساختار نیمه خودکار………………………………………………………………………………………………………….39

شکل22-2ساختمان داخلی گره حسگر/کارانداز……………………………………………………………………………………40

شکل23-2 پشته پروتکلی………………………………………………………………………………………………………………….42

شکل24-2 ذره میکا………………………………………………………………………………………………………………………….47

شکل25-2 ساختار داخلی غبار هوشمند……………………………………………………………………………………………..48

شکل26-2معماری سه لایه اینترنت اشیا]28[……………………………………………………………………………………….49

شکل 27-2نمایش معماری چهار لایه اینترنت اشیا]29[………………………………………………………………………..50

شکل 28-2معماری پنج لایه اینترنت اشیا]20[……………………………………………………………………………………..51

شکل 29-2نمای از معماری شش لایه ای اینترنت اشیا]30[………………………………………………………………….52

شکل30-2معماری سه لایه  اینترنت اشیای زیرآب]34[………………………………………………………………………..55

شکل31-2 دغدغه ها و نیازمندی ها امنیت در اینترنت اشیا]43[…………………………………………………………….60

شکل32-2دسته بندی حملات برروی اینترنت اشیا]43[………………………………………………………………………..61

شکل33-2مدل 3c. ]44[…………………………………………………………………………………………………………………62

شکل 34-2مدل امنیتی 3c. ]44[………………………………………………………………………………………………………..62

شکل 35-2نمایشی ساده از ساختار کلی امنیت اینترنت اشیا]21[……………………………………………………………63

شکل36-2چارچوبی برای امنیت اینترنت اشیا. ]45[……………………………………………………………………………..66

شکل37-2معماری امنیت برمبنای معماری چهار لایه اینترنت اشیا. ]46[………………………………………………..67

شکل38-2طرح چاه هوشمند…………………………………………………………………………………………………………….70

شکل39-2اجزای چاه هوشمند…………………………………………………………………………………………………………..70

شکل40-2 نمایی از کاربرد RFIDدر انبارداری…………………………………………………………………………………….74

شكل 41-2 نمایی از كاربرد RFID در حوزه ایمنی كاركنان……………………………………………………………………75

شكل1-3 مدل پیشنهادی……………………………………………………………………………………………………………………80

شکل1-4 منطقه ی نفتی مورد نظر………………………………………………………………………………………………………89

یک مطلب دیگر :

شکل2-4 زنجیره ارزش منطقه نفتی……………………………………………………………………………………………………89

شکل3-4 مدل استقرار اینترنت اشیا در مطالعه موردی…………………………………………………………………………..95

شکل4-4 شمای کلی روش AHP………………………………………………………………………………………………….. 101

شکل 5-4 نتایج مقایسه از منظرامنیت فنی و سیستمی…………………………………………………………………………102

شکل 6-4 نتایج مقایسه از منظر امنیت داده ها و اطلاعات…………………………………………………………………..102

شکل 7-4 نتایج مقایسه از منظر امنیت فیزیکی و محیطی…………………………………………………………………….103

شکل 8-4 نتایج مقایسه از منظر کارایی  فرآیندی در صنعت نفت و گاز………………………………………………..103

شکل 9-4 نتایج مقایسه از منظر کارایی سرویس ها و سیستم های موجود در صنعت نفت و گاز……………..103

شکل 10-4 نتایج مقایسه از منظر کارایی محیطی………………………………………………………………………………..104

شکل 11-4 نتایج مقایسه تمام گزینه ها…………………………………………………………………………………………….104

فهرست نمودارها

نمودار 1-4 دسته بندی خبرگان از لحاظ جنسیت………………………………………………………………………………..108

نمودار 2-4 دسته بندی خبرگان از منظر مرتبه علمی……………………………………………………………………………108

نمودار 3-4 دسته بندی خبرگان بر اساس رشته تحصیلی………………………………………………………………………109

نمودار 4-4 مقایسه نتایج ارزیابی کلی مدل پیشنهادی…………………………………………………………………………..110

نمودار 5-4 ارزیابی میزان مناسب بودن کلی مدل توسط خبرگان…………………………………………………………..111

نمودار 6-4 ارزیابی درستی طراحی بخش های مختلف توسط خبرگان………………………………………………….111

نمودار 7-4 ارزیابی میزان صحت ارتباط بین بخش ها توسط خبرگان……………………………………………………111

نمودار 8-4 ارزیابی میزان مناسب بودن روش های بکار گرفته شده در مدل توسط خبرگان……………………….112

نمودار 9-4 ارزیابی درست و منطقی بودن کلی مدل توسط خبرگان………………………………………………………112

نمودار10-4 ضریب آلفای کروباخ هر یک بخش ها در چارچوب پیشنهادی………………………………………….113

نمودار 11-4 درصد فراوانی آمار خبرگان پیرامون مناسب یا نامناسب بودن بخش ها در مدل پیشنهادی………114

نمودار 12-4 ضریب آلفای کرونباخ مشخصه های بخش پیش شرط ها………………………………………………….120

نمودار 13-4 ضریب آلفای کرونباخ مشخصه های بخش برنامه ریزی و ایجاد طرح…………………………………121

نمودار 14-4 ضریب آلفای کرونباخ مشخصه های بخش تفکیک سازی ساختار و طرح……………………………121

نمودار 15-4 ضریب آلفای کرونباخ مشخصه های بخش پیاده سازی و اجرا امنیت………………………………….122

نمودار 16-4 ضریب آلفای کرونباخ مشخصه های بخش مدیریت امنیت………………………………………………..122

نمودار 17-4 ضریب آلفای کرونباخ مشخصه های بخش مکانیزم ها و روش های ارزیابی………………………..123

فهرست جدول ها

جدول1-2مشابهات شبکه اینترنت و اینترنت اشیا……………………………………………………………………………………9

جدول2-2خلاصه بررسی تاریچهRFID………………………………………………………………………………………………17

جدول3-2 مقایسه بین برچسب ها……………………………………………………………………………………………………..20

جدول4-2 مقایسه بین بارکد و RFID…………………………………………………………………………………………………31

جدول5-2مقایسه فناوری NFCبا سایر فناوری ها]26[………………………………………………………………………….33

جدول6-2مقایسه تکنولوژی های ردیابی و شناسایی در اینترنت اشیای زیر آب………………………………………..55

جدول1-3سطوح مختلف تهدیدات…………………………………………………………………………………………………….82

جدول1-4معیار ارجحیت………………………………………………………………………………………………………………. 102

جدول2-4 فراوانی متغیرهای جمعیت شناختی…………………………………………………………………………………..108

جدول3-4 ارزیابی بخش اول پرسشنامه چارچوب پیشنهادی……………………………………………………………….110

جدول4-4 ارزیابی بخش دوم پرسشنامه چارچوب پیشنهادی……………………………………………………………….113

جدول5-4 ارزیابی تفکیکی هر یک از بخش های مدل پیشنهادی…………………………………………………………114