1-8-روشهای تعیین فلوئورید………………………………………………………………………………………………………………………..10

١-8-1-تیتراسیون…………………………………………………………………………………………………………………………………………10

1-8-2-روش پتانسیومتری…………………………………………………………………………………………………………………………….10

1-8-3–روش اسپکتروفتومتری ………………………………………………………………………………………………………………………11

1-9-جذب سطحی………………………………………………………………………………………………………………………………………12

صفحه. عنوان

١-٩-١- جذب و شیمی مربوط به آن………………………………………………………………………………………………………………12

1–٩-2-انواع جذب سطحی مواد بر روی جامدات…………………………………………………………………………………………….12

1-٩-3-جذب فیزیکی…………………………………………………………………………………………………………………………………..13

1–٩-4-جذب شیمیایی…………………………………………………………………………………………………………………………………14

1–٩-5-مهم ترین عوامل موثر بر جذب سطحی………………………………………………………………………………………………..15

1-9-5-1-طبیعت جاذب……………………………………………………………………………………………………………………………..15

1-9–5-2-طبیعت ماده جذب شونده………………………………………………………………………………………………………………15

1-9–5-3-شرایط  محلول…………………………………………………………………………………………………………………………….15

1-٥–٩-4-دما…………………………………………………………………………………………………………………………………………….16

١-١0-تعادل های جذب……………………………………………………………………………………………………………………………..16

١-١٠-١–ایزوترمهای جذب سطحی……………………………………………………………………………………………………………….17

١-10–١-١-ایزوترم جذب سطحی لانگمویر……………………………………………………………………………………………………17

-2-1-10-1ایزوترم جذب فرندلیچ……………………………………………………………………………………………………………………18

١١-١–

کمومتریکس…………………………………………………………………………. ………………………………………………………….19

١- ١2-طراحی آزمایش………………………………………………………………………………………………………………………………..20

١–١٢-1-زمینه های کاربردی طراحی آزمایش…………………………………………………………………………………………………..20

١-13 –پنج اصل اساسی در طراحی آزمایش…………………………………………………………………………………………………….23

1–14-ماتریس……………………………………………………………………………………………………………………………………………..26

-15-1الکترودهای انتخابگر یون (ISE) ………………………………………………………………………………………………………….28

صفحه. عنوان

-16-1مروری بر کارهای پیشین……………………………………………………………………………………………………………………….29

1-16-1-جاذب­های بکار رفته برای حذف فلوئورید…………………………………………………………………………………………..29

2-16-1-الکترودهای انتخابگر یون فلوئورید گزارش شده در مراجع علمی…………………………………………………………….34

1-17-اهداف پایان نامه………………………………………………………………………………………………………………………………….36

2-1-مواد شیمیایی مورد استفاده………………………………………………………………………………………………………………………37

2-2– دستگاهها……………………………………………………………………………………………………………………………………………..38

2-٣-نرم افزارها…………………………………………………………………………………………………………………………………………….38

2-4- روش کار…………………………………………………………………………………………………………………………………………….38

2-٤-1-تهیه محلول­ها ……………………………………………………………………………………………………………………………………38

٢-5- رسم نمودار کالیبراسیون…………………………………………………………………………………………………………………………40

2-6-روش کار مطالعه حذف فلوئورید از محیط آبی …………………………………………………………………………………………42

2-7–روش کاربردی رسم ایزوترم های جذب …………………………………………………………………………………………………..43

2-8- بررسی اثر آنیونهای دیگر در کارایی جذب……………………………………………………………………………………………….43

 2-9-تهیهFT-IR وXRD و SEM ……………………………………………………………………………………………………………..43

2–10–روش سنتز نانو ذرات زئین……………………………………………………………………………………………………………………..43

2-11- روش تهیه الکترود انتخابی یون فلوئورید ………………………………………………………………………………………………44

3-1-مطالعه حذف فلوئورید از آب با استفاده از جاذب(زئین اصلاح شده با سولفوریک اسید)……………………..………….45

3-1-1-طراحی ترکیب مرکزی……………………………………………………………………………………………………………………….45

3-1-2-تفسیر نمودارها………………………………………………………………………………………………………………………………..49

صفحه. عنوان

3-1-3-انتخاب شرایط بهینه……………………………………………………………………………………………………………………………52

3-1-4-تکرار آزمایش در شرایط بهینه و بررسی تکرار پذیری آزمایش ها………………………………………………………………53

3-1-5-بررسی حذف فلوئورید از محلولهای آبی در حضور آنیونهای دیگر……………………………………………………………53

3-1-6-نتیجه حذف فلوئورید از نمونه آب تهیه شده از مناطق اطراف شهرستان ماکو………………………………………………54

3-1-7-نتایج حاصل از FT-IR …………………………………………………………………………………………………………………….55

3-1-8-نتایج حاصل از XRD ………………………………………………………………………………………………………………………57

3-1-9-نتایج حاصل از SEM……………………………………………………………………………………………………………………….58

3–1-10-نتایج SEM  و XRD نانو ذرات زئین………………………………………………………………………………………………..59

 3-2-ایزوترم های جذب……………………………………………………………………………………………………………………………… 60

-3-3طراحی الکترود خمیر کربن حساس به یون فلوئورید…………………………………………………………………………………..61

3-3-1-انتخاب نسبت اجزاء سازنده الکترود………………………………………………………………………………………………………62

3-3-2-مطالعه اثرpH……………………………………………………………………………………………………………………………………63

3-3-3-بررسی ویژگیهای الکترود پیشنهادی ……………………………………………………………………………………………………..64

 

یک مطلب دیگر :

3-3-4-مطالعه انتخابگری الکترود پیشنهادی………………………………………………………………………………………………………65

3-3-5-زمان پاسخ دهی و طول عمر الکترود……………………………………………………………………………………………………..66

3-3-6-کاربردهای تجزیه­ای……………………………………………………………………………………………………………………………66

3–٤– نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………………..67

فهرست جداول

صفحه. عنوان

جدول (١-١) برخی ویژگی های فلوئورید………………………………………………………………………………………………………….6

جدول (1–2) خصوصیات جذب سطحی فیزیکی و شیمیایی……………………………………………………………………………….13

جدول (1-2) مواد شیمیایی،  موارد استفاده و شرکت سازنده آنها…………………………………………………………………………37

جدول(3-1) متغیر ها و کد گذاری مربوط به طراحی ترکیب مرکزی………………………………………………………………………45

جدول (٣-2) لیست آزمایش ها را در طراحی ترکیب مرکزی برای بهینه سازی مدل برای جذب فلوئورید……………………46

جدول( 3-3)تعدادی از فاکتورهای بدست آمده برای مدل کاهش یافته با حذف پارامترهای غیر مهم……………………………48

جدول(3-4) مقدار بهینه و مقدار میانگین بهینه متغیرهای مورد بحث……………………………………………………………………….52

جدول (3-5) بررسی حذف فلوئورید، غلظت اولیه فلوئورید  ppm٥/5, مقدار جاذب  mg ٢5٠ ،   pH6و

زمان تماس ١ساعت…………………………………………………………………………………....…………………………………………………53

جدول (3-6) نتایج مربوط به خذف فلوئورید از نمونه حقیقی………………………………………………………………………………55

جدول(3-7) مشخصات پیک های IR مربوط به زئین-  زئین/سولفریک اسید –زئین/سولفریک اسید بعد از مجاورت با فلوئورید………………………………………………………………………………………………………………………………………………………75

جدول (3-8) پارامترهای ایزوترم برای جذب فلوئورید توسطZein /H₂SO₄  ……………………………………………………..61

جدول(3-9) نسبت اجزاء سازنده الکترود برای تهیه الکترود انتخابی فلوئورید……………………………..………………………….62

صفحه. عنوان

جدول (3-10) مقادیر ضریب انتخابگری الکترود انتخابگر یون نسبت به آنیونهای مختلف…………………………………………..66

فهرست اشکال

صفحه. عنوان

شکل (١-١) نمونه ای از یک ماتریس طراحی شده………………………………...…………………………………………………………..26

شکل(١-٢) ارتباط میان پاسخ،  ماتریس طراحی شده و ضرایب……………...…………………………………………………………….27

شکل (2-1) نمودار کالیبراسیون فلوئورید با استفاده از روش اسپادنس………………….……………………………………………….41

شکل (3-1 )نمودار سه بعدی راندمان جذب در مقابل متغیرهای pH و مقدار جاذب……………………………………………….49

شکل(3-2 )نمودار سه بعدی راندمان جذب در مقابل متغیرهای pH و غلظت اولیه فلوئورید…………………………………….50

شکل(٣-3) نمودار سه بعدی راندمان جذب در مقابل متغیرهای مقدار جاذب و غلظت اولیه فلوئورید………………………..51

شکل(3-٤)تاثیر یونهای دیگر بر حذف فلوئورید، غلظت اولیه فلوئورید  ppm٥/5، مقدار جاذب  mg ٢5٠

 ،   pH6و زمان تماس ١ساعت…………………………………………………..……………………………………………………………….54

شکل (3-5) طیف IR  زئین(a) –زئین/سولفوریک اسید(b)–زئین/سولفوریک اسید بعد از مجاورت با فلوئورید(c)…….56

شکل (3-6) طیف XRD زئین(a) –زئین/سولفوریک اسید(b)–زئین/سولفوریک اسید بعد از مجاورت با فلوئورید(c)…58

شکل (3-7)تصویر SEM از Zein/H₂SO₄…………………………………………………………………………………………………….59

شکل(3-8(تصویر SEM ازZein/H₂SO₄    بعد از مجاورت با فلوئورید……………………………………………………....……95

شکل(3-9)تصویر SEM نانوذرات زئین………………………………………………………………..…………………………………………59

صفحه. عنوان

شکل (3-١0) طیف XRD نانوذرات زئین…………………………………………………………………………………………………………60

شکل (3-11) نمودار ایزوترم جذب فرندلیچ………………………………….…………………………………………………………………..60        

    شکل (3-12) نمودار ایزوترم جذب لانگمویر ……………………………………………………….…………………………………………..60

شکل (3-13) مقایسه پاسخ الکترود انتخابگر یون به نسبت­های مختلف از اجزای سازنده الکترود…………………..…………. 63

شکل(3-14) بررسی اثر pH بر پاسخ الکترود در حضور 01/ 0 مولار از فلوئورید………………..………………………………..63

شکل(3-15)مقایسه پاسخ الکترود انتخابگر یون به آنیونهای مختلف………………………………..……………………………………..64

شکل(3-16) منحنی تیتراسیون 10 میلی­لیتر از توریم نیترات 0004/0 مولار با محلول فلوئورید 001/0 مولار

 با الکترود پیشنهادی………………………………………………..…………………………………………………………………………………….67

 

چکیده

فلوئورید از سالها قبل بعنوان یک یون سمی شناخته شده است. منبع اصلی فلوئورید در محلولهای آبی سنگهای معدنی حاوی فلوئورید و فعالیت های صنعتی کارخانه ها می­باشد. بر طبق گزارش سازمان حفاظت محیط زیست مقدار فلوئورید بیش از ١ میلی­گرم بر لیتر باعث بروز بیماریهای مختلف می­شود. در این تحقیق از ماده بیوپلیمری بنام زئین بعنوان جاذب برای حذف فلوئورید از آب استفاده شده است و روشی که برای تعیین غلظت فلوئورید در محلولهای آبی بکار می­رود روش اسپادنس می­باشد . پارامترهای موثر بر واکنش از قبیل pH ، مقدار جاذب، زمان تماس جاذب و غلظت اولیه فلوئورید  با روش طراحی ترکیب مرکزی بهینه شده­اند. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار جذب  در pH ، ۶-٥/٤ و در مدت ٣٠ دقیقه اتفاق می­افتد. توانایی حذف جاذب برای حذف فلوئورید با استفاده از ایزوترم لانگمویر و فرندلیچ مورد بررسی قرار گرفته و مقدار حذف به ازای واحد وزن (١گرم) برابر ٢/١ میلی­گرم بدست آمد. تاثیر آنیونهای دیگر نیز بر حذف فلوئورید در این تحقیق بررسی شده است.

در بخشی دیگر از  این تحقیق از نانو ذرات زئین برای تهیه الکترودهای خمیر کربن یون گزین فلوئورید استفاده شده است. تاثیر یونهای دیگر بر عملکرد این الکترود بررسی شده است و ضریب انتخابگری این الکترود نیز تعیین شده است. نتایج نشان میدهد که الکترود پیشنهادی در گستره خطی2×10^-5-2×10^-2 مولار در دمای˚C 25 رفتار  نرنستی دارد،  بعلاوه عملکرد این الکترود در یک گستره قابل قبول pH  ما بین 8-4 رضایت بخش می­باشد.  تهیه آسان، انتخابگری خوب، پاسخ سریع و طول عمر بالا از ویژگیهای بی نظیر  این الکترود پیشنهادی می­باشد.

فصل سوم : بخش تجربی.. 36
3-1-مواد و تجهیزات… 36
3-1-1-مواد. 36
3-1-2-تجهیزات… 41
3-2-روش آزمون.. 42
3-2-1-پخش و باز نمودن  نانو ذرات در ماتریس رزینی.. 43
3-2-2-اصلاح سطح الیاف… 44
3-3-مشخصه یابی پخش نانو‌ذرات و آماده‌سازی سطح الیاف… 45
3-3-1-ویسکوزیته. 45
3-3-2-آزمون پراش اشعه ایکس…. 45
3-3-3-میکروسکوپ الکترونی روبشی / تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده. 45
3-3-4-میکروسکوپ الکترونی عبوری.. 45
3-3-5-آزمون‌های مشخصه یابی آماده سازی سطح الیاف… 45
3-4-تهیه و تولید کامپوزیت و نانو کامپوزیت‌ها 46
3-4-1-تهیه قالب چوبی.. 46
3-4-2-تهیه قالب سیلیکونی.. 46
3-4-3-سیستم پخت رزین یورتان-اکریلات… 48
3-4-4-تهیه کامپوزیت‌های پر شده با نانو ذرات با استفاده از فرآیند ریخته‌گری.. 48
3-4-5-تولید کامپوزیت‌های تقویت شده با الیاف طبیعی توسط فرآیند قالب‌گیری رزین تحت خلاً.. 49
3-5-آزمون‌های تعیین خواص نمونه‌‌های کامپوزیتی.. 51
3-5-1-آزمون کشش…. 51
3-5-2-آزمون خمش…. 52
3-5-3-آزمون ضربه. 52
3-5-4-شکاف زن.. 52
3-5-5-سختی سنجی بارکول.. 52
3-5-6-سرعت سوختن.. 52
3-5-7-جذب آب… 52
فصل چهارم : نتایج و بحث… 54
4-1-نانوکامپوزیت‌‌های بر پایه رزین یورتان-اکریلات و نانو ذرات خاک رس… 54
4-1-1-مشخصه یابی نانو کامپوزیت… 54
4-1-2-خواص مکانیکی و فیزیکی.. 60
4-2-کامپوزیت‌ها و نانوکامپوزیت‌‌های یورتان‌اکریلات تقویت شده با الیاف فلاکس قبل و بعد از اصلاح سیلانی الیاف… 74
4-2-1-مشخصه یابی کامپوزیت‌ها و نانو کامپوزیت‌ها 74
4-2-2-خواص فیزیکی و مکانیکی.. 78
فصل پنجم : نتیجه‌گیری و پیشنهادات… 88
5-1-نتیجه‌گیری.. 88
5-2-پیشنهادات جهت ادامه تحقیق.. 90
فصل ششم : مراجع و منابع.. 92
6-1-منابع و مراجع. 92
فهرست شکل‌ها

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

یک مطلب دیگر :

منبع مقاله درمورد دینامیکی

 

شکل	صفحه
شکل 1-1 : رابطه تقریبی شعاع ذره با سطح آن	3
شکل 2-1 : شمایی از نحوه‌ی تهیه رزین یورتان-اکریلات	6
شکل 2-2 : شمایی از نحوه‌ی تهیه رزین پلی استر	7
شکل 2-3 : شمایی از نحوه‌ی تهیه رزین وینیل استر	8
شکل 2-4 : شماتیک الیاف طبیعی	8
شکل ‏12-5 : ساختار کریستالی سیلیکات‏‌های لایه‌ای	16
شکل ‏12‑6 : شماتیک اصلاح خاك رس	18
شکل2‑7 : ساختار نمادین سه نوع نانو کامپوزیت حاصل از اختلاط رس	19
شکل 2-8 : نمودار‌های XRD یک نمونه فلوئوروهکتوریت در ماتریس HDPE	21
شکل 2-9 : نحوه قرار گیری و ترتیب تجهیزات فرآیند قالب‌گیری رزین تحت خلاً	24
شکل 2-10 : نحوه‌ی چیدمان اجزای فرآیند جهت پرهیز از ورود رزین به خلأ	26
شکل 3-1: نحوه تهیه و ساختار شیمیایی رزین یورتان-آکریلات	37
شکل 3-2: تصویر پراش اشعه ایکس نانو ذرات خاک رس	39
شکل 3-3: الیاف کتان (فلاکس) با آرایش تک جهته	39
شکل 3-4: ساختار شیمیایی تری اتو کسی وینیل سیلان	40
شکل 3-5: شماتیک کلی کار انجام شده در پروژه	42
شکل 3-6: شماتیک روند تهیه رزین حاوی نانو ذرات	44
شکل 3-7: شماتیک اصلاح الیاف	44
شکل 3-8: تصویر نهایی قالب سیلیکونی ساخته شده جهت تهیه نمونه‌های آزمون به روش ریخته‌گری	47
شکل 3-9: تعدادی از نمونه‌های آزمون تهیه شده توسط فرآیند ریخته گری	47
شکل3-10: نمودار دما-زمان مدت زمان ژل برای رزین یورتان-اکریلات	48
شکل 3-11: شماتیک تهیه صفحات کامپوزیتی تقویت شده با الیاف توسط فرآیند قالب گیری رزین تحت خلاً	49
شکل 3-12: صفحه‌ی تولید شده توسط فرآیند قالب‌گیری رزین تحت خلاً، قبل از برش	51
شکل 3-13: قطعه برش خورده از صفحه تولید شده توسط فرآیند قالب‌گیری رزین تحت خلاً	51
شکل 4-1 : منحنی تغییرات ویسکوزیته رزین با افزایش میزان نانو ذرات خاک رس	55
شکل 4-2 : تصاویر پراش اشعه ایکس نانو کامپوزیت‌های حاوی 0، 5/0، 5/1، 3، 5، 7 و 10 درصد وزنی نانو ذرات خاک رس	56
شکل 4-3 : ریز نگار میکروسکوپ الکترونی عبوری نمونه حاوی 3 درصد نانو خاک رس	58
شکل4-4: ریز نگار تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده (پخش آلومینیوم) نمونه RP+3N	59
شکل 4-5: نمودار تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده (مبنی بر وجود نانو ذرات) نمونه RP+3N	59
شکل 4-6: ریز نگار تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده (پخش آلومینیوم) نمونه RP+7N	60
شکل 4-7: نمودار تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده (مبنی بر وجود نانو ذرات) نمونه RP+7N	60
شکل 4-8 : تغییرات استحکام و مدول کششی نانو کامپوزیت‌ها با افزایش میزان نانو ذرات از 0 تا 10 درصد وزنی	61
شکل 4-9: دو نمونه با مدولی یکسان (الف) استحکام بیشتر (ب) استحکام کمتر	63
شکل 4-10 : تغییرات ازدیاد طول رزین عاری از نانو ذرات قبل (الف) و بعد (ب)  از آزمون کشش. تغییرات ازدیاد طول ماتریس حاوی نانو ذرات قبل (ج) و بعد (د) از آزمون کشش	64
شکل 4-11 : تغییرات ازدیاد طول نانو کامپوزیت‌های با درصد وزنی بالای نانو ذره و حاوی حباب‌های هوا  قبل (الف) و بعد (ب)  از آزمون کشش	65
شکل 4-12 : تغییرات استحکام و مدول خمشی نانو کامپوزیت‌ها با افزایش میزان نانو ذرات از 0 تا 10درصد وزنی	66
شکل 4-13 : تغییرات مقاومت در برابر ضربه نانو کامپوزیت‌ها با افزایش میزان نانو ذرات خاک رس از 0 تا 10 درصد وزنی	68
شكل 4-14: تصویر شماتیك مكانیزم افزایش استحكام ضربه در نانو کامپوزیت‌های حاوی نانو ذرات	68
شکل 4-15: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه RP	69
شکل 4-16: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه RP+3N	70
شکل 4-17: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه RP+7N	70
نمودار 4-18 : تغییرات جذب آب نانو کامپوزیت‌ها با افزایش میزان نانو ذرات خاک رس از 0 تا 10 درصد وزنی	71
نمودار 4-19 : تغییرات سختی بارکول نانو کامپوزیت‌ها با افزایش میزان نانو ذرات خاک رس از 0 تا 10 درصد وزنی	72
شکل 4-20: شماتیک طول پیموده شده جهت سوختن نمونه‌‌های حاوی 0 تا 10 درصد وزنی نانو ذرات خاک رس	73
شکل 4-21: (الف) تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه FRP (ب) تصویر تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده (پخش کربن) نمونه FRP (با بزرگنمایی 20 میکرومتر)	75
شکل 4-22: نمودار تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده نمونه FRP مبنی بر عدم وجود عوامل سیلانی و نانو ذرات	75
شکل 4-23 : (الف) تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه FRST (ب) تصویر تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده (پخش سیلان) نمونه FRST)(با بزرگنمایی 20 میکرومتر)	76
شکل 4-24 : نمودار تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده نمونه FRST مبنی بر وجود عامل سیلان در الیاف	76
شکل 4-25 : (الف) تصویر میکروسکوپ الکترونی نمونه FRSTN (ب) تصویر تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده (پخش سیلان) نمونه FRSTN (پ) تصویر تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده (پخش آلومینیوم) نمونه FRSTN (با بزرگنمایی 20‌میکرومتر)	77
شکل 4-26 : نمودار تجزیه پرتو ایکس با انرژی پاشنده نمونه FRSTN مبنی بر وجود عامل سیلانی در الیاف و نانو ذرات در ماتریس رزینی	77
شکل 4-27 : تغییرات استحکام و مدول کششی نانو کامپوزیت‌های هیبریدی تقویت شده با الیاف فلاکس	78
شکل 4-28 : شماتیک فصل مشترک به وجود آمده پس از اعمال عامل اصلاح کننده سیلانی بین اجزاء کامپوزیت	79
شکل 4-29 : تغییرات مقاومت در برابر ضربه کامپوزیت و نانوکامپوزیت‌‌های هیبریدی	82
شکل 4-30: ریز نگار میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه FRP در ابعاد 50 میکرومتر (الف) و 20 میکرومتر (ب)	83
شکل 4-31: ریز نگار میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه FRST در ابعاد 50 میکرومتر (الف) و 20 میکرومتر (ب)	83
شکل 4-32: ریز نگار میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه FRSTN در ابعاد 50 میکرومتر (الف) و 20 میکرومتر (ب)	84
شکل 4-33  : تغییرات استحکام و مدول خمشی نانو کامپوزیت‌های هیبریدی تقویت شده با الیاف فلاکس	85
شکل 4-34 : تغییرات جذب آب کامپوزیت و نانو کامپوزیت‌های هیبریدی تقویت شده با الیاف فلاکس	86

فهرست جداول

 

 

 

 

 

 

 

 

2-1-2-2-2-2-8- پیگمنت ها……………………………………………………….19
2-1-3- انواع روش‌های حذف مواد از آب………………………………….20
2-1-3-1- روش شیمیایی…………………………………………………………..20
2-1-3-2- روش فیزیکی……………………………………………………………………..21
2-1-3-3- روش بیولوژیکی…………………………………………………………21
2-1-3-4- انواع روش‌های حذف رنگ از پساب………………………………………..21
2-1-3-4-1- روش بیولوژیکی…………………………………………………………………21
2-1-3-4-2- روش‌های شیمیایی…………………………………………………….22
2-1-3-4-2-1-  روش الکتروشیمیایی…………………………………………………22
2-1-3-4-2-2-  روش انعقاد و لخته سازی……………………………………………..22
2-1-3-4-2-3-  روش اکسیداسیون…………………………………………………..22
2-1-3-4-2-3-1-  اکسیداسیون با ازن……………………………………………………22
2-1-3-4-2-3-2-  استفاده از فرآیندهای فوتولیز و التراسونولیز…………………22
2-1-3-4-2-3-3-  اکسیداسیون با فرآیندهای فوتوفنتون………………………………..23
2-1-3-4-2-4- روش تصفیه الکتروکواگولاسیون…………………………………23
2-1-3-4-3-  روش‌های فیزیکی………………………………………………………..23
2-1-3-4-3-1-  جذب سطحی…………………………………………………………..23
2-1-3-4-3-2-  تئوری جذب سطحی………………………………………………….24
2-1-3-4-3-3-  عوامل مؤثر برجذب سطحی………………………………………………..24
2-1-3-4-3-3-1- اختلاط………………………………………………………………..24
2-1-3-4-3-3-2-  خواص و نوع جاذب……………………………………………….24
2-1-3-4-3-3-3- اندازه ذرات جذب‌شونده…………………………………………..25
2-1-3-4-3-3-4- PH ………………………………………………………………………25
2-1-3-4-3-3-5- وزن مولکولی…………………………………………………………25
2-1-3-4-3-3-6- دما…………………………………………………………….25
2-1-3-4-3-3-7- نیروهای کنترل‌کننده جذب سطحی………………………………26
2-1-3-4-3-4- حذف رنگ با استفاده از کربن فعال………………………………….27
2-1-3-4-3-5- حذف رنگ توسط جاذب کیتوسان…………………………….27
2-1-4-نانو جاذب……………………………………………………………….27
2-1-4-1- ویژگی یک جاذب مطلوب………………………………………………….28
2-1-5-کامپوزیت……………………………………………………………………..28
2-1-6-نانوکامپوزیت…………………………………………………………..28
2-1-6-1- طبقه‌بندی نانو کامپوزیت‌ها………………………………………..28
2-1-6-1-1- نانو کامپوزیت‌های پایه پلیمری…………………………………..29
2-1-6-1-2- نانو کامپوزیت‌های پایه سرامیکی………………………………………………29
2-1-6-1-3- نانو کامپوزیت‌های پایه فلزی…………………………………………..30

• نانولوله‌های کربنی………………………………………………………………….30

2-1-7-1- انواع نانولوله های کربنی…………………………………………………..33
2-1-7-1-1- نانولوله کربنی تک جداره………………………………………………….33
2-1-7-1-2- نانولوله کربنی چند جداره………………………………………………35
2-1-7-1-3- فولرایت……………………………………………………..36
2-1-7-1-4- متخلخل یا حلقه‌ای (Nano Torus)……………………………36
2-1-7-1-5- ساختارهای غیر ایده آل…………………………………………36
2-1-7-2- خواص نانولوله‌ها…………………………………….37
2-1-7-2-1- واکنش‌پذیری شیمیایی……………………………………………………………37
2-1-7-2-2- استحکام ومقاومت…………………………………………………………….37
2-1-7-2-3- خواص حرکتی……………………………………………………….39
2-1-7-2-4- خواص الکتریکی…………………………………………………………39
2-1-7-2-5- خواص حرارتی………………………………………………………………….40
2-1-7-2-6- تأثیر نقایص بر خواص……………………………………………………………..40
2-1-7-2-7- رفتار الاستیکی نانولوله………………………………………………………………41
2-1-7-3- روش‌های ساخت…………………………………………………………………………..42
2-1-7-3-1- مکانیزم رشد………………………………………………………………43
2-1-7-3-2- روش قوس الکتریکی………………………………………………….44
2-1-7-3-3- تبخیر لیزری…………………………………………………………………45
2-1-7-3-4- رسوب بخار شیمیایی(CVD)………………………………………….46
2-1-7-3-5- سایش از طریق آسیاب گلوله‌ای…………………………………..48
2-1-7-4- خالص‌سازی نانولوله های کربنی…………………………………………..49
2-1-8- پلی آنیلین…………………………………………………………………………….51
2-1-8-1- معایب پلی آنیلین………………………………………………………..52
2-1-8-2- تحقیقات انجام‌شده با کامپوزیت‌های بر پایه پلی آنیلین………………………52
2-1-8-3- مقایسه پذیری روش‌ها……………………………………………….52
فصل سوم: روش تحقیق
3-1- خلاصه……………………………………………………………………………..54
3-2- مواد موردنیاز و تهیه محلول‌ها…………………………………………………. 54
3-2-1- مواد موردنیاز……………………………………………………………………54
3-2-2- تهیه محلول‌ها…………………………………………………………………..55
3-2-2-1- سدیم هیدروکسید 1 مولار (جهت تنظیم PH)…………………………………55
3-2-2-2- هیدروکلریک اسید 1 مولار (جهت تنظیم PH)……………………………………….55
3-2-2-3- تهیه 100 میلی‌لیتر محلول سولفوریک اسید 1 مولار……………………………….56
3-3- ابزارها ودستگاه ها………………………………………………………56
-4- روش کار……………………………………………………………………………………….56
3-4-1- تهیه نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT ……………………………………………57
3-4-2- تهیه محلول استاندارد رنگزای آبی مستقیم 199………………………………….57
3-4-3- تعیین طول‌موج ماکزیمم…………………………………………………………………….57
3-4-4- مرحله جذب سطحی………………………………………………………….57
3-4-5- شناسایی و تأیید نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT …………………………58
3-4-5-1- میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)………………………………………58
3-4-5-2- طیف‌سنجی مادون‌قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)……………………………..58
3-5- بهینه‌سازی پارامترهای مختلف مؤثر بر حذف رنگ…………………………..59

 

3-5-1- بررسی اثر PH…………………………………………………………….59
3-5-2- بررسی مقدار بهینه نانو جاذب……………………………………………………..59
3-5-3- بررسی اثر زمان تماس در دماهای مختلف…………………………………………….60
3-5-4- بررسی اثر غلظت در دماهای مختلف…………………………………………..60
3-6- تعیین منحنی کالیبراسیون……………………………………………………61
3-7- ایزوترم جذب………………………………………………………………………….61
3-8- سینتیک جذب……………………………………………………………….62
3-9- ترمودینامیک………………………………………………………….62
فصل چهارم: تجزیه‌وتحلیل داده‌ها
4-1- نتایج حاصل از بهینه‌سازی پارامترهای مؤثر بر حذف رنگزای آبی مستقیم 199 توسط نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT..64
4-1-1- بررسی اثر PH…………………………………………………………………64
4-1-2- بررسی مقدار نانو جاذب……………………………………………………….64
4-1-3- بررسی اثر زمان تماس در دماهای مختلف…………………………………….65
4-1-4- بررسی اثر غلظت در زمان‌های مختلف…………………………………..66
4-2- منحنی کالیبراسیون………………………………………………………………..68
4-3- داده‌های مربوط به‌رسم منحنی ایزوترم جذب رنگزای آبی مستقیم 199……………….69
4-4- داده‌های مربوط به‌رسم منحنی سینتیک جذب………………………………….69
4-5- داده‌های مربوط به‌رسم منحنی ترمودینامیکی………………………………70
فصل پنجم: بحث، نتیجه‌گیری و پیشنهاد‌هات
5-1- بررسی مورفولوژی سطح MWCNT………………………………..72
5-2- طیف‌سنجی مادون‌قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) …………………………72
5-3- بهینه‌سازی پارامترهای مؤثر بر حذف رنگزای آبی مستقیم 199………………………..73
5-3-1- تعیین PH بهینه………………………………………………………………………..73
5-3-2- تأثیر مقدار نانو جاذب……………………………………………….74
5-3-3- تأثیر زمان تماس بر حذف رنگزا………………………………………………..75
5-4- رسم منحنی کالیبراسیون و تعیین محدوده خطی……………………………….76
5-5- ایزوترم های جذب………………………………………………………………76
5-5-1- ایزوترم جذب لانگمویر………………………………………………………..76
5-5-1-1- روش اول: بررسی ایزوترم جذب لانگمویر جهت حذف رنگزای آبی مستقیم 199 …………78
5-5-1-2- روش دوم: بررسی ایزوترم جذب لانگمویر جهت حذف رنگزای آبی مستقیم 199………….79
5-5-1-3- روش سوم: بررسی ایزوترم جذب لانگمویر جهت حذف رنگزای آبی مستقیم 199…………80
5-5-1-4- روش چهارم: بررسی ایزوترم جذب لانگمویر جهت حذف رنگزای آبی مستقیم 199………81
5-5-2- ایزوترم جذب فرندلیش………………………………………………………..82
5-6- سینتیک جذب
5-7- بررسی ترمودینامیکی…………………………………………………………….86
5-8- بحث و نتیجه‌گیری………………………………………………………………….88
5-9- پیشنهادات…………………………………………………………………….88
منابع و مأخذ…………………………………………………………………90

یک مطلب دیگر :

فهرست جداول
عنوان                                                                                                                                               صفحه
جدول 2-1- رابطه بین رنگ جذب‌شده و رنگی که دیده می‌شود…………………………..8
جدول 3-1 مشخصات MWCNT ……………………………………………….54
جدول 3-2 مشخصات رنگزای آبی مستقیم 199 ……………………………………….55
جدول 4-1 نتـایج حاصـل از بررسـی اثـر PH بر حذف رنگــزا برای نانو کامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT……………………………………………….64
جدول 4-2 نتایج حاصل از بررسی اثر مقدار نانو جاذب پلی آنیلین/ MWCNT در حذف رنگزا………65
جدول4-3 نتایج حاصل از بررسی اثر زمان تماس نانوجاذب پلی آنیلین/MWCNT در دمای cº25………………………………………………….65
جدول 4-4 نتایج حاصل از بررسی اثر زمان تماس نانوجاذب پلی آنیلین/MWCNT در دمای cº35………………………………………………………………………………………66
جدول 4-5 نتایج حاصل از بررسی اثر زمان تماس نانوجاذب پلی آنیلین/MWCNT در دمای cº45…………………………………………………………………………………………..66
جدول 4-6 نتایج حاصل از بررسی اثر غلظت در زمان 90 دقیقه، PH=5 و مقدار جاذب 1/0 گرم برای نانوجاذب پلی آنیلین/MWCNT در دمای cº25 …………………………….67
جدول 4-7 نتایج حاصل از بررسی اثر غلظت در زمان 90 دقیقه، PH=5 و مقدار جاذب 1/0 گرم برای نانوجاذب پلی آنیلین/MWCNT در دمای cº35 ………………………………….67
جدول 4-8 نتایج حاصل از بررسی اثر غلظت در زمان 90 دقیقه، PH=5 و مقدار جاذب 1/0 گرم برای نانوجاذب پلی آنیلین/MWCNT در دمای cº45 ……………………………..68
جدول 4-9 نتایج حاصل از بررسی گستره خطی مربوط به رنگزای آبی مستقیم 199 ………………………..68
جدول 4-10 نتایج به‌دست‌آمده جهت رسم منحنی ایزوترم رنگزای آبی مستقیم 199 ……………………….69
جدول 4-11 نتایج به‌دست‌آمده برای رسم منحنی سینتیک جذب رنگزای آبی مستقیم 199 ……………….69
جدول 4-12 نتایج به‌دست‌آمده برای رسم منحنی ترمودینامیکی رنگزای آبی مستقیم 199 …………………70
جدول 5-1 پارامترهای مختلف ایزوترم جذب لانگمویر برای جذب رنگزای آبی مستقیم 199 بر روی نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT با استفاده از رابطه 5-2 ……………………….78
جدول 5-2 پارامترهای مختلف ایزوترم جذب لانگمویر برای جذب رنگزای آبی مستقیم 199 بر روی نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT با استفاده از رابطه 5-3 ……………79
جدول 5-3 پارامترهای مختلف ایزوترم جذب لانگمویر برای جذب رنگزای آبی مستقیم 199 بر روی نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT با استفاده از رابطه 5-4 …………….80
جدول 5-4 پارامترهای مختلف ایزوترم جذب لانگمویر برای جذب رنگزای آبی مستقیم 199 بر روی نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT با استفاده از رابطه 5-5 ………………………….81
جدول 5-5 پارامترهای مختلف ایزوترم جذب فرندلیش برای جذب رنگزای آبی مستقیم 199 بر روی نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT ……………………………………………………83
جدول 5-6 مقادیر پارامترهای سینیتیکی جذب رنگزای آبی مستقیم 199 با استفاده از نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT بر اساس مدل شبه درجه اول و شبه درجه دوم………………………………………………….84
جدول 5-7 مقادیر پارامترهای مختلف ترمودینامیکی جهت جذب رنگزای آبی مستقیم 199 بر روی نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT …………………………………..87
فهرست نمودارها
عنوان                                                                                                                                               صفحه
نمودار 5-1 تأثیر PH برجذب رنگزای آبی مستقیم 199 با استفاده از نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT…………………………………………………………………….73
نمودار 5-2 تأثیر مقدار جاذب بر روی حذف ماده رنگزای آبی مستقیم 199 با استفاده از نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT……………………………………………………………..74
نمودار 5-3 نمودار تأثیر زمان تماس بر میزان حذف ماده رنگزای آبی مستقیم 199 با استفاده از نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT………………………………………………75
نمودار 5-4 نمودار منحنی کالیبراسیون رنگزای آبی مستقیم 199……………………………………………………..76
نمودار 5-5 ایزوترم جذب لانگمویر برای جذب رنگزای آبی مستقیم 199 بر روی نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT……………………………………………………………………………….78
نمودار 5-6 ایزوترم جذب لانگمویر برای جذب رنگزای آبی مستقیم 199 بر روی نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT…………………………………………………………………….79
نمودار 5-7 ایزوترم جذب لانگمویر برای جذب رنگزای آبی مستقیم 199 بر روی نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT………………………………………………………………………80
نمودار 5-8 ایزوترم جذب لانگمویر برای جذب رنگزای آبی مستقیم 199 بر روی نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT…………………………………………………………………………….81
نمودار 5-9 ایزوترم جذب فرندلیش برای جذب رنگزای آبی مستقیم 199 بر روی نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT ………………………………………………………………….83
نمودار 5-10 منحنی سینتیکی جذب بر اساس مدل شبه درجه اول برای جذب رنگزای آبی مستقیم 199 بر روی نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT…………………………………85
نمودار 5-11 منحنی سینتیکی جذب بر اساس مدل شبه درجه دوم برای جذب رنگزای آبی مستقیم 199 بر روی نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT……………………………………………85
نمودار 5-12 منحنی ترمودینامیکی برای جذب رنگزای آبی مستقیم 199 بر روی نانوکامپوزیت پلی آنیلین/MWCNT…………………………………………..87
فهرست شکل‌ها
عنوان                                                                                       صفحه

3- فصل سوم: مواد و روش های آزمون……………………………………………………………………………….. 51
3-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………… 51
3-2- مواد مصرفی………………………………………………………………………………………………………. 51
3-2-1- رزین فنولیک………………………………………………………………………………………………. 52
3-2-2- الیاف کربن…………………………………………………………………………………………………. 52
3-2-3- گرافن………………………………………………………………………………………………………. 53
3-3- تجهیزات و دستگاه های مورد استفاده……………………………………………………………………………… 54
3-4- روش تهیه نمونه ها………………………………………………………………………………………………… 54
3-4-1- تعیین درصد جامد رزول……………………………………………………………………………………. 55
3-4-2- تعیین زمان رسیدن به B-stage…………………………………………………………………………….. 55
3-4-3- پخش نانو ذرات گرافن در حلال و رزین…………………………………………………………………… 56
3-4-4- نحوه تهیه نمونه نهایی و ساخت نانوکامپوزیت هیبریدی رزول بر پایه الیاف کربن و گرافن………………….. 56
3-4-5- نحوه تهیه نمونه های کربنیزه شده نانوکامپوزیت رزول بر پایه الیاف کربن و گرافن………………………….. 56
3-5- آزمون های انجام شده…………………………………………………………………………………………….. 58
3-5-1- بررسی مورفولوژی نانوکامپوزیت به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)………………………… 58
3-5-2- بررسی ساختار شیمیایی رزین و نانوکامپوزیت با استفاده ازطیف سنجی زیر قرمز به روش FTIR……………. 58
3-5-3- بررسی پایداری حرارتی نانوکامپوزیت رزین فنولیک/گرافن با استفاده از آزمون گرما وزن سنجی (TGA )… 59
3-5-4- بررسی پخت نانوکامپوزیت رزین فنولیک/گرافن با استفاده از آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی (DSC)….. 60
3-5-5- بررسی نحوه پخش نانو ذرات با استفاده از آزمون طیف سنجی تفرق پرتو ایكس (XRD)…………………… 60
3-5-6- بررسی مورفولوژی نانوکامپوزیت با استفاده از آزمون میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)……………… 61
3-5-7- بررسی خواص خمشی نانوکامپوزیت رزین فنولیک/گرافن/ الیاف کربن……………………………………. 62
3-5-8- بررسی خواص استحکام برشی نانوکامپوزیت رزین فنولیک/گرافن/ الیاف کربن……………………………. 62
4- فصل چهارم: نتایج……………………………………………………………………………………………………….. 65
4-3- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………… 65
4-4- تعیین مشخصات مواد مصرفی……………………………………………………………………………………… 65
4-4-1- تعیین درصد مواد جامد و فرار رزول……………………………………………………………………….. 65
4-4-2- تعیین گرانروی رزین………………………………………………………………………………………… 66
4-4-3- بررسی ساختار شیمیایی رزین رزول IL800 با استفاده از FTIR…………………………………………….. 66
4-4-4- بررسی ساختار شیمیایی صفحات گرافن…………………………………………………………………….. 67
4-4-5- بررسی شکل و اندازه صفحات گرافن با استفاده از SEM…………………………………………………… 68
4-4-6- بررسی ریز ساختار صفحات گرافن و نانوکامپوزیت های آن………………………………………………… 70
4-4-6-أ‌- بررسی ریز ساختار صفحات گرافن و نانوکامپوزیت های آن با استفاده از WAXS…………………….. 70
4-4-6-ب‌- بررسی ساختار گرافن با استفاده از  TEM…………………………………………………………… 78
4-4-6-ت‌- بررسی ریز ساختار نانوکامپوزیت با استفاده TEM…………………………………………………… 72
4-5- نتایج مربوط به آزمون های بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های هیبریدی رزول/ گرافن/ الیاف کربن……… 73
4-5-1- بررسی خواص خمشی نانوکامپوزیت های تهیه شده………………………………………………………… 73
4-5-2- بررسی خواص برشی نانوکامپوزیت های تهیه شده………………………………………………………….. 80
4-5-3- استحکام برشی نانوکامپوزیت های کربن/کربن……………………………………………………………… 86
4-6- بررسی ریزساختار نمونه ها به كمك SEM………………………………………………………………………… 88
4-6-1- بررسی ریزساختار رزین فنولیك و نمونه های حاوی گرافن…………………………………………………. 88
4-6-2- بررسی ریزساختار نانوکامپوزیت هیبریدی رزین فنولیک/الیاف کربن/ نانوگرافن توسط (SEM)…………….. 93
4-6-3- بررسی ریزساختار نانوکامپوزیت های کربن/کربن رزین فنولیک/الیاف کربن/ نانوگرافن توسط (SEM)…….. 98
4-6-4- بررسی پخت رزول و نانوکامپوزیت های حاصل از آن……………………………………………………. 102
4-6-4-أ‌- بررسی پخت به کمک FTIR……………………………………………………………………….. 102
4-6-4-ب‌- بررسی پخت رزین فنولیک و نانوکامپوزیت حاوی گرافن به کمک DSC………………………… 105
4-6-5- بررسی پایداری حرارتی رزین فنولیک و اثر کسر وزنی گرافن بر روی آن با استفاده از TGA…………….. 107
5- فصل پنجم: خلاصه و پیشنهادات…………………………………………………………………………………….. 110
5-1- نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………. 110
5-2- پیشنهادات جهت ادامه کار………………………………………………………………………………………. 112
     مراجع……………………………………………………………………………………………………………………………113
فهرست شکل‌ها
شکل ‏2‑1 ترکیبات واسط در پخت رزین فنولیک… 13
شکل ‏2‑2 ساختار رزول پخت شده 14
شکل ‏2‑3 ساختار شماتیک گرافن. 21
شکل ‏2‑4 انواع ساختارهای گرافیتی گرافن، پیچیده شدن ساختار بدون بعد توپ مانند، لوله شدن ساختار یک بعدی نانولوله ها و چسبیدن صفحات گرافن ساختار سه بعدی. 22
شکل ‏2‑5 تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) از نانوکامپوزیت 1% وزنی پلی اتیلن/ گرافن تهیه شده به روش محلولی ( aو b) و مذاب (c و d) 24

 

شکل‏2‑6 استحکام کششی نانوکامپوزیت های اپوکسی با درصد وزنی پرکننده 1/0%. 25
شکل ‏2‑7 مدول یانگ نانوکامپوزیت های اپوکسی با درصد وزنی پرکننده 1/0% مقایسه شده با حالت تئوری مدل هالپین تسای. 26
شکل ‏2‑8 نمودار چقرمگی شکست و انرژی شکست نانوکامپوزیت های اپوکسی با درصد وزنی پرکننده 1/0%. 26
شکل ‏2‑9 نمودار نرخ رشد ترک برحسب دامنه تنش… 27
شکل ‏2‑10 مدول کششی و استحکام کششی نهایی نانوکامپوزیت اپوکسی و صفحات گرافن اکساید. 28
شکل ‏2‑11 مدول خمشی و استحکام خمشی نهایی نانوکامپوزیت اپوکسی/ گرافن اکساید. 28
شکل ‏2‑12 چقرمگی شکست و انرژی شکست نانوکامپوزیت اپوکسی/گرافن اکساید. 29
شکل ‏2‑13 آزمون خستگی رزین اپوکسی خالص و رزین حاوی5/0% وزنی گرافن اکساید. 29
شکل ‏2‑14- الف- استحکام خمشی و ب- مدول خمشی برای نانوکامپوزیت فنولیک حاوی درصدهای مختلف از گرافن (NGP) و نانو الیاف کربن (VGCNF) 30
شکل ‏2‑15 آزمون کششی کامپوزیت رزین فنولیک با ذرات گرافیت اکساید در اندازه های مختلف… 31
شکل ‏2‑16 چقرمگی شکست رزین اپوکسی اصلاح شده با گرافن اکساید و گرافیت.. 34
شکل ‏2‑17مقاومت الکتریکی نانوکامپوزیت اپوکسی با درصدهای مختلف گرافن. 37
شکل ‏2‑18 فاکتور افزایش هدایت حرارتی بر حسب مقادیر مختلف پرکننده برای کامپوزیت های اپوکسی.. 38
شکل ‏2‑19 هدایت حرارتی نانوکامپوزیت های اپوکسی/ گرافن، اپوکسی/نانولوله های کربنی چند دیواره و اپوکسی با گرافن اصلاح شده (Py-PGMA) 39
شکل ‏2‑20 آزمون گرما وزن سنجی برای گرافن اکساید احیا شده در دماهای مختلف… 40
شکل ‏2‑21 آزمون گرما وزن سنجی رزین فنولیک پر شده با 5/0% وزنی از صفحات گرافن اکساید احیا شده در دماهای مختلف… 41
شکل ‏2‑22 آزمون گرما وزن سنجی نانوکامپوزیت با درصدهای مختلف از صفحات گرافن اکساید. 41
شکل ‏2‑23 طیف پراش اشعه ایکس الف) رزین خالص ب) نانوکامپوزیت رزین فنولیک حاوی 5/0% وزنی گرافن اکساید. 42
شکل ‏2‑24 نمودار گرما وزن سنجی مربوط به نانوکامپوزیت رزین فنولیک حاوی درصدهای مختلف از صفحات گرافن و نانو الیاف کربن  43
شکل ‏2‑25 نمودار گرما وزن سنجی کامپوزیت رزین فنولیک با ذرات گرافیت اکساید در اندازه های مختلف… 44
شکل ‏2‑26 نمودار گرما وزن سنجی مربوط به رزین فنولیک خالص و رزین فنولیک حاوی 5/0% وزنی گرافن اکساید. 45
شکل ‏2‑27 آزمون  گرماسنجی پویشی تفاضلی از رزین فنولیک خالص و نانوکامپوزیت حاوی 5/0% وزنی گرافن اکساید. 46
شکل ‏2‑28 الف – نمودار DSC رزین فنولیک و نانوکامپوزیت های آن با 5/0% وزنی گرافن و نانو الیاف کربن و ب – تغییرات آنتالپی پخت با تغییر درصد گرافن و نانو الیاف کربن. 47
شکل ‏2‑29  نمودار گرماسنجی پویشی تفاضلی کامپوزیت رزین فنولیک با ذرات گرافیت اکساید در اندازه های مختلف… 48
شکل ‏2‑30  تغییرات مدول ذخیره و tan δ بر حسب دما برای رزین فنولیک و کامپوزیت رزین فنولیک/ 5/0% گرافن اکساید. 49
شکل ‏2‑31  نمودار گرماسنجی پویشی تفاضلی رزین فنولیک خالص و رزین فنولیک حاوی 5/0% وزنی گرافن اکساید. 49
شکل ‏3‑1  تصویری از دستگاه میكروسكوپ الكترونی روبشی.. 58
شکل ‏3‑2  تصویری ازدستگاه FTIR مدل Equinox 55. 59
شکل ‏3‑3  تصویری از دستگاه DSC مدل Star SW 10.00. 60
شکل ‏3‑4  تصویری از دستگاه طیف سنج تفرق پرتو ایكس… 61
شکل ‏3‑5 تصویری از میكروسكوپ الكترونی عبوری (TEM) 61
شکل ‏3‑6 انواع شکست ها در آزمون خمش با تکیه گاه کوتاه 63
شکل ‏4‑1 طیف FTIR رزول خالص پخت نشده 67
شکل ‏4‑2 طیف FTIR صفحات گرافن. 68
شکل ‏4‑3 تصویر SEM از صفحات گرافن با زیر لایه شیشه ای با بزرگ نمایی x10000. 69
شکل‏4‑4 تصویر SEM از صفحات گرافن با زیر لایه مشبک در بزرگ نمایی الف (x20000) و ب (x70000) 69
شکل ‏4‑5 سه حالت نمادین برای پرکننده های سیلیکاتی امکانپذیر برای نانوکامپوزیت های بر پایه گرافن: الف) انباشته شده،    ب) بین لایه ای شده، ج) ورقه ورقه شده

یک مطلب دیگر :

پایان نامه کارشناسی ارشد با عنوان : پیش بینی سلامت روان بر مبنای راهبردهای مقابله دینی، رضایت زناشویی و خودکارآمدی در بیماران سرطانی تحت شیمی درمانی

 70

شکل ‏4‑6 طیف WAXS صفحات گرافن و نانوکامپوزیت با درصدهای وزنی مختلف از آن. 71
شکل ‏4‑7 تصویر TEM از صفحات گرافن. 72
شکل ‏4‑8 تصویر TEM نانوکامپوزیت رزین فنولیک حاوی 1% وزنی گرافن. 73
شکل ‏4‑9  نمودار تنش-کرنش نانوکامپوزیت رزول/الیاف کربن با درصدهای وزنی مختلف از گرافن. 74
شکل ‏4‑10 مدول خمشی نمونه mm5 نانوکامپوزیت رزول/ الیاف کربن با درصدهای مختلف از گرافن. 75
شکل ‏4‑11 استحکام خمشی نمونه های mm5 نانوکامپوزیت رزول/ الیاف کربن با درصدهای مختلف از گرافن. 76
شکل ‏4‑12 کرنش در شکست نمونه های mm5 نانوکامپوزیت رزول/ الیاف کربن با درصدهای مختلف از گرافن. 77
شکل ‏4‑13 چقرمگی نمونه های mm5 نانوکامپوزیت رزول/ الیاف کربن با درصدهای مختلف از گرافن. 78
شکل ‏4‑14 مدول خمشی نمونه های mm3 نانوکامپوزیت رزول/ الیاف کربن با درصدهای مختلف از گرافن. 79
شکل ‏4‑15 استحکام خمشی نمونه های mm3 نانوکامپوزیت رزول/ الیاف کربن با درصدهای مختلف از گرافن. 80
شکل ‏4‑16  شکست برگشت ناپذیر. 81
شکل ‏4‑17 شکست برشی بین لایه ای در کامپوزیت­های رزول/گرافن/ الیاف کربن. 81
شکل ‏4‑18 جدا شدن لایه های به هم چسبیده الیاف کربن در کامپوزیت­های رزول/گرافن/ الیاف کربن. 81
شکل ‏4‑19 نمودارهای تست خمش با فاصله تکیه گاه کوتاه A (R/50CF/0G)، B (R/50CF/0.5G)، C (R/50CF/1G)، D (R/50CF/2G) و E (R/50CF/3G). 82
شکل ‏4‑20 نمودار ستونی نیروی پیش برنده شکست نمونه های با درصدهای مختلف از گرافن. 83
شکل‏4‑21 استحکام برشی نانوکامپوزیت های با ضخامت mm5 حاوی درصدهای مختلف گرافن. 85
شکل ‏4‑22 استحکام برشی نانوکامپوزیت های با ضخامت mm3 حاوی درصدهای مختلف گرافن. 86
شکل ‏4‑23 استحکام برشی نانوکامپوزیت های کربن/کربن با ضخامت mm5 حاوی درصدهای مختلف گرافن. 87
شکل ‏4‑24 استحکام برشی نانوکامپوزیت های کربن/کربن با ضخامت mm3 حاوی درصدهای مختلف گرافن. 88
شکل‏4‑25-  تصویر SEM از سطح شكست رزین فنولیك خالص بدون گرافن با بزرگ نمایی x500. 89
شکل‏4‑26 تصویر SEM از سطح شکست رزین فنولیك حاوی 5/0% وزنی گرافن با بزرگ نمایی الف ( x1000) و ب (x500) 90
شکل‏4‑27 تصویر SEM از سطح شكست رزین فنولیك حاوی 1% وزنی گرافن با بزرگ نمایی الف (x500) و ب (x5000) 91
شکل ‏4‑28 تصویر SEM از سطح شكست رزین فنولیك حاوی 2% وزنی گرافن با بزرگ نمایی الف (x500)، ب (x5000) و ج (x10000) 92
شکل‏4‑29 تصویر SEM از سطح شكست رزین فنولیك حاوی 3% وزنی گرافن با بزرگ نمایی الف (x5000) و ب (x493) 93
شکل‏4‑30 تصویر SEM از سطح شكست کامپوزیت رزین فنولیك/ الیاف کربن با بزرگ نمایی های الف (x2000)،              ب (x3000)، ج (x5000)، د (x14700) و ﻫ (x5000) 94
شکل ‏4‑31 تصویر SEM از سطح شكست کامپوزیت رزین فنولیك/ الیاف کربن با 5/0% وزنی گرافن با بزرگ نمایی           الف  x)14700) و ب (x 5000) 95
شکل ‏4‑32 تصویر SEM از سطح شكست کامپوزیت رزین فنولیك/ الیاف کربن با 1% وزنی گرافن با بزرگ نمایی های       الف x)3000)، ب (x14700)، ج (x5000) و د (x5000) 96
شکل ‏4‑33 تصویر SEM از سطح شكست کامپوزیت رزین فنولیك/ الیاف کربن با 2% وزنی گرافن با بزرگ نمایی الف و ب (x5000) 97
شکل ‏4‑34 تصویر SEM از سطح شكست کامپوزیت رزین فنولیك/ الیاف کربن همراه با 3% وزنی گرافن با بزرگ نمایی     الف x)3000) و ب (x5000) 98
شکل ‏4‑35 تصویر SEM از کامپوزیت کربن/کربن بدون نانو با بزرگ نمایی x1000. 99
شکل ‏4‑36 تصویر SEM از كامپوزیت كربن/كربن با 5/0% وزنی گرافن با بزرگ نمایی x1000. 99
شكل ‏4‑37 تصویر SEM از كامپوزیت كربن/كربن با 1% وزنی گرافن با بزرگنمایی x2000. 100
شكل ‏4‑38 تصویر SEM از كامپوزیت كربن/كربن با 2% وزنی گرافن با بزرگنمایی x1000. 100
شكل ‏4‑39 تصویر SEM ازكامپوزیت كربن/كربن با 3% وزنی گرافن با بزرگنمایی x1000. 101
شكل ‏4‑40 تصویر رزین فنولیك خالص كربنیزه شده 101
شكل ‏4‑41 تصویر رزین فنولیك كربنیزه شده حاوی 1% وزنی گرافن. 102
شكل ‏4‑42 طیف FTIR رزین فنولیك خالص پخت شده و پخت نشده 103
شکل ‏4‑43 شماتیک واکنش بین صفحات گرافن اکساید و رزین فنولیک… 104
شكل ‏4‑44 طیف FTIR رزین فنولیك پخت شده خالص و دارای 1% وزنی گرافن. 104
شکل ‏4‑45 مقایسه پیک FTIR  ناحیه استری رزین فنولیك پخت شده خالص و دارای 1% وزنی گرافن. 105
شکل ‏4‑46 نمودار DSC رزول خالص و رزول دارای گرافن با سرعت حرارت دهی ºC.min^-17. 106
شکل ‏4‑47 نمودار TGA رزین فنولیک خالص و رزین فنولیک حاوی درصدهای مختلف گرافن. 108
شکل ‏4‑48 نمودار DTG رزین فنولیک خالص و رزین فنولیک حاوی درصدهای مختلف گرافن. 108
فهرست جداول
جدول ‏2‑1 مشخصات رزین فنولیک تقویت نشده 15
جدول ‏2‑2 فرمولاسیون نمونه های تهیه شده 31
جدول ‏2‑3 مدول یانگ و استحکام کششی نانوکامپوزیت فنولیک با درصدهای مختلف از گرافن اکساید. 32
جدول ‏2‑4 خواص رزین اپوکسی و نانوکامپوزیت حاصل از آن. 33
جدول ‏2‑5 خواص کششی نانوکامپوزیت  های اپوکسی.. 34
جدول ‏2‑6 میزان ذغال گذاری رزین خالص و نانوکامپوزیت رزین فنولیک با درصدهای مختلف از گرافن و نانو الیاف کربن. 44
جدول ‏3‑1 مواد اولیه مورد استفاده در پروژه 51
جدول ‏3‑2 مشخصات رزین فنولیک رزول. 52
جدول ‏3‑3 مشخصات عمومی الیاف کربن. 53
جدول ‏3‑4 مشخصات نانو ذره گرافن. 53
جدول ‏3‑5 تجهیزات و دستگاه ها 54
جدول ‏3‑6 كد گذاری و تركیب درصد نمونه های گرافن/رزول/الیاف کربن. 57
جدول ‏3‑7 كد گذاری و تركیب درصد نمونه های كربنیزه شده گرافن/رزول/الیاف کربن. 57

1-5- دفن بهداشتی……………………………. 20

1-5-1-روش های مهندسی دفن بهداشتی…………………. 22

1-6-مرور چند روش مکان یابی محل دفن مواد زائد جامد. 25

1-6-1- روش دراستیک……………………………… 25

1-6-2- روش MPCA ………………………………. 26

1-6-3- روش الک کردن منطقه ای و محلی………………. 27

1-6-4- نتیجه گیری از بررسی روش ها………………… 27

1-7-دستورالعمل ها و ضوابط در مورد مکان یابی محل دفن مواد زائد جامد………………………………………….. 28

1-7-1- سازمان حفاظت محیط زیست ایالات متحده آمریکا   28

1-7-2- معیارها و ضوابط ایالت بریتیش کلمبیا در کشور کانادا    29

1-7-3- معیارها و ضوابط ارائه شده توسط سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور 29

1-7-4- دستورالعمل ارائه شده توسط سازمان حفاظت محیط زیست ایران     30

8-1-تعاریف قانونی و قوانین مربوط به مکان یابی محل دفن پسماند 31

فصل دوم

–پیشینه تحقیق……………………………………. 34

2-1- سوابق داخلی……………………………….. 34

2-2- منابع خارجی:………………………………. 40

 فصل سوم

3-1-معرفی منطقه مورد مطالعه 46

3-1-1- موقعیت شهرستان کرج 46

3-1-2- وضعیت آب و هوایی شهرستان کرج 46

‌3-1-3- ویژگی های جمعیتی شهرستان کرج 46

3-1-4- تعیین منطقه مورد مطالعه 47

3-2-مواد تحقیق 47

3-2-1- سخت افزار 49

3-2-2- نرم افزار 49

3-2-3- داده 50

 

3-2-3-1- کاربری اراضی و پوشش زمین 50

3-2-3-2- نقشه های رقومی توپوگرافی 1:50000 50

3-2-3-3- نقشه زمین شناسی 51

3-2-3-4- داده های هواشناسی 51

3-2-3-5- مراکز تاریخی و گردشگری 52

3-2-3-6- عمق آب زیرزمینی 52

3-2-3-7- نقشه خاکشناسی 52

3-2-3-8- مدل رقومی زمین( ده متری) 53

3-2-3-9- تصویر ماهواره ای IRS 53

3-2-3-10- زیستگاه های حساس 53

3-3- استانداردسازی فازی 53

3-3-1- استانداردسازی نقشه معیارها ( مشخصه ها) 53

3-3-2- استانداردسازی مشخصه ها با منطق فازی 54

3-4- مکان یابی محل دفن توسط فرایند تحلیل سلسله مراتبی 55

3-4-1- چارچوب مفهومی فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) 55

3-4-2- ایجاد یک ساختار سلسله مراتب 55

3-4-3- مقایسه عناصر تصمیم گیری به صورت مقایسه زوجی 55

3-4-4- محاسبه وزن های اهمیت نسبی معیارها 56

3-4-5- بررسی سازگاری در قضاوت ها 57

3-4-7- روش مقایسه زوجی 58

3-5- وزندهی افزودنی ساده 62

3-6- تعیین حداقل مساحت مورد نیاز برای محل دفن مواد زائد جامد 64

3-6-1- میزان رشد جمعیت 64

3-6-2- تولید سالیانه مواد زائد جامد 64

3-6-3- ارتفاع و شکل محل دفن 65

فصل چهارم

1-4- تدوین معیارها 67

4-1-1- زیستگاه های حساس 67

4-1-2- کاربری و پوشش زمین 67

4-1-3- فاصله از فرودگاه 68

4-1-4- فاصله از قنات ها، چاه ها و چشمه ها 68

4-1-5- فاصله از منابع آب سطحی 68

4-1-6- فاصله از سطح آب زیرزمینی 69

4-1-7- فاصله از شبکه راه ها و راه آهن 69

4-1-8- فاصله از سکونتگاه ها 70

4-1-9- فاصله از خطوط انتقال نیرو 70

4-1-10- فاصله از صنایع و معادن 70

4-1-11- فاصله از مراکز تاریخی و گردشگری 71

یک مطلب دیگر :

4-1-12- فاصله گسل ها 71

4-1-13- آب و هوا 71

4-1-14- سیل خیزی با دوره بازگشت یکصد ساله 72

4-1-15- ویژگی های خاک 72

4-1-16- شیب زمین 73

4-1-17- قابلیت دید 74

4-1-18- جمع بندی معیارها در مکان یابی محل دفن بهداشتی برای شهر کرج 74

4-2- ساختار سلسله مراتبی 100

4-3- نتایج فرایند مکان یابی محل دفن مواد زائد جامد شهری کرج 101

4-3-1- استانداردسازی 101

4-3-2- وزن نسبی هر یک از مشخصه ها 102

4-3-4- تعیین حداقل مساحت مورد نیاز برای محل دفن مواد زائد جامد 105

4-3-5-نقشه مناسبیت و اولویت بندی محل های دفن 106

فصل پنجم

5-1- تدوین معیارهای در مکان یابی محل دفن بهداشتی برای شهر کرج 110

5-2- مکان یابی و تصمیم گیری چندمعیاره 110

5-2-1- استانداردسازی فازی و سامانه اطلاعات جغرافیایی 111

5-2-2- فرایند تحلیل سلسله مراتبی 112

5-3- مدیریت مواد زائد و دفن بهداشتی 112

5-4- خطاهای احتمالی و منابع آن 114

5-5- نتیجه گیری 115

5-6- پیشنهادها 116

منابع مورد استفاده 118

ضمیمه 123

فهرست جدول ها

جدول 1-1- تفاوت های بین تصمیم گیر ی چند هدفی با تصمیم گیری چندشاخصه 6

جدول 1-2-جدول مقایسه مراحل روش مبتنی بر مقدار و روش مبتنی بر گزینه 9

جدول1-3- مشخصات مرکز دفن باغستان 24

جدول 1-4- مشخصات مرکز دفن حلقه دره 24

جدول 1-5- وزن هر کدام از هفت معیار در روش دراستیک. 26

جدول 2-1 معیارهای به کار رفته در تحقیقات و بررسی های انجام شده 44

جدول 3-1-  حالات مختلف برای مقایسه زوجی و مقادیر عددی آن 57

جدول 3-2- ماتریس مقایسه زوجی 59

جدول 3-3- انجام مراحل سه گانه برای دست آوردن وزن نسبی برای مثال ذکر شده 60

جدول 3-4- محاسبات مربوط به مرحله اول و دوم برای محاسبه نرخ سازگاری 60

جدول 3-5- رابطه بین تعداد معیارها و شاخص تصادفی بودن 61

جدول 4-1- درصد فراوانی باد در ایستگاه های هواشناسی کرج و کشاورزی کرج 86

جدول 4-2- استاندارد سازی زیر معیارهای فاصله و حریم ها 101

جدول 4-3- استاندارد سازی معیارهای ویژگی های فیزیکی سرزمین، کاربری اراضی، قابلیت دید و زیستگاه های حساس 102

جدول 4-4- وزن نسبی معیارهای اصلی و نرخ سازگاری مقایسه زوجی برای مکان یابی محل دفن پسماند 103

جدول 4-5- وزن نسبی زیر معیارهای ویژگیهای فیزیکی سرزمین و نرخ سازگاری مقایسه زوجی 103

جدول 4-6- وزن نسبی زیر معیارهای قابلیت دید 103

جدول 4-7- وزن نسبی زیر معیارهای فاصله و حریم ها و نرخ سازگاری مقایسه دوطرفه 104

جدول 4-8- وزن نسبی کاربری ها و نرخ سازگاری مقایسه زوجی 104

جدول 4-9- مساحت و امتیاز کسب شده توسط هر یک از مکان های حاصل از فرایند تحلیل سلسله مراتب 106

فهرست شکل ها

شکل 1-1- ورودی و خروجی در تجزیه و تحلیل تصمیم گیری چند معیاره مکانی 8

شکل 1-2 – چارچوب تجزیه و تحلیل تصمیم گیری چندمعیاره مکانی. 9

شکل1-3- سلسله مراتب مربوط به نمونه ای از مکان یابی 13

شکل 1-4- سلسله مراتب مولفه های مدیریت مواد زائد جامد 17

شکل 1-5- روش دفن سطحی 22

شکل1-6- روش دفن سراشیبی 23

شکل1-7- روش دفن ترانشه ای 23

شکل 3-1- موقعیت منطقه مورد مطالعه 48

شکل4-1- نقشه کاربری های موجود و پوشش زمین در محدوده مورد مطالعه 75

شکل 4-2- نقشه دشت های سیلابی در محدوده مورد مطالعه 76

شکل 4-3- نقشه فرودگاه، راه ها و سکونتگاه ها در محدوده مورد مطالعه 77

شکل 4-4- نقشه پراکنش قنات ها، چاه ها و چشمه ها در محدوده مورد مطالعه 78

شکل 4-5- نقشه منابع آب های سطحی در محدوده مورد مطالعه 79