فهرست مطالب

شیمی کاربردی روز - پیاپی 44 (پاییز 1396)

نشریه شیمی کاربردی روز
پیاپی 44 (پاییز 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/05/16
  • تعداد عناوین: 15
|
  • محمدعلی کامیابی*، سعیده رشوند صفحات 9-22
    رفتار الکتروکاتالیزوری نانوذرات مس اکسید در سطح الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانولوله های کربن، فیلم پلیمری(4-متیل، اورتوفنیلن دی آمین) در اکسایش الکتروکاتالیزوری متانول مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از روش ولتامتری چرخه ای فیلمی از پلی4-متیل اورتوفنیلن دی آمین، (4-MoPD)، بر سطح الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانو لوله ی کربن چند دیواره تهیه شد. سپس نانو ذرات اکسید مس در حضور سورفکتانت کاتیونی ستیل تری متیل آمونیوم (CTAB) بر سطح الکترود اصلاح شده مذکور الکتروترسیب گردید. آزمایشات ولتامتری چرخه ای نشان داد که اکسیداسیون الکتروکاتالیتیکی متانول روی سطح این الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده براحتی انجام می گیرد. اثرات سرعت روبش پتانسیل و غلظت متانول روی دماغه ی اکسایش متانول مورد بررسی قرار گرفت. ثابت سرعت و ضریب انتقال الکترون برای اکسایش الکتروکاتالیزوری متانول بر سطح این الکترود اصلاح شده، به ترتیب cm3mol-1.s-1 -600 و cm2.s-1 6-10×4.1 محاسبه شد.
    کلیدواژگان: الکترود اصلاح شده، نانو لوله کربن چند دیواره، پلی(4، متیل، اورتوفنیلن دی آمین)، نانوذره مس اکسید، اکسایش الکترو کاتالیزوری متانول
  • مهدی بیات *، الهام سلطانی صفحات 23-32
    در این پروژه مطالعات نظری بر روی ساختار و ماهیت پیوندهای C EوE M در برخی از کمپلکس های N-هتروسیکلیک کاربن با فرمول عمومی [NHC→E2H4→M(CO)5]; (E=Ge، Sn، Pb، M=Cr، Mo، W) در سطح تئوریM06/def2-TZVP گزارش شده است. انرژی برهمکنش پیوندهای C E و E M در کمپلکس های فوق محاسبه و مقادیر حاصل نشان داد که انرژی برهمکنش پیوندهای C→E و E→M در حضور اتم M یکسان و با تغییر اتم E از Ge به سمت Pb کاهش می یابد. همچنین با استفاده از محاسبات NBO، مقدار بار اتم ها در کمپلکس ها، انتقال بار و مرتبه پیوند ویبرگ بررسی شد. همچنین آنالیز تفکیک انرژی (EDA) نیز به منظور تعیین ماهیت پیوند های مورد بررسی در کمپلکس های اخیر توسط نرم افزار ADF انجام شد. نتایج نشان داد که در این کمپلکس ها سهم ماهیت الکتروستاتیکی در پیوند های C→E و E→M بیشتر از ماهیت کوالانسی است.
    کلیدواژگان: N-هتروسیکلیک های کاربن، انرژی برهمکنش، NBO، EDA
  • سجاد دمیری*، حمیدرضا پوراعتدال، علی قانع صفحات 33-54
    ماده منفجره A4، که حاوی 5/96% سیکلونیت (RDX) و 5/3% واکس پارافینی است، یکی از اجزای اصلی انواع مهمات و سرجنگی انواع راکت ها و موشک های دفاعی است. در این تحقیق، رفتار حرارتی و سینتیک تجزیه این ماده با استفاده از روش های آنالیز حرارتی غیرهمدمای دیفرانسیلی (DTA) و وزن سنجی حرارتی (TG) در سرعت های حرارتی مختلف °C/min 2 تا 8 موردمطالعه قرارگرفته است. پارامترهای سینتیکی از قبیل انرژی فعال سازی، فاکتور پیش نمایی و دمای بحرانی تجزیه حرارتی این ماده منفجره با استفاده از روش های برازش مدل و مستقل از مدل که توسط کنفدراسیون بین المللی آنالیز حرارتی (ICTAK) برای تجزیه وتحلیل ترموگرام ها پیشنهاد شده است، ارزیابی شدند. نتایج برازش مدل، مقدار میانگین انرژی فعال سازی و فاکتور پیش نمایی را به ترتیب kJ/mol 397/190 و 1/min 22+E89/1 و مدل واکنش تفکیک حرارتی ماده منفجره را به صورت تابع انتگرالی اتوکاتالیستی A3 با رابطه [-Ln(1-α)]1/3پیشنهاد می نماید. همچنین، جهت تخمین طول عمر A4 در دماهای بالا، روند کاهش وزن ماده با زمان به روش مستقل از مدل با استفاده از ترموگرام های آنالیز حرارتی تخمین زده شد و نتایج محاسبات، با داده های تجربی آزمون های کهولت تسریع یافته در دمای °C 140 مقایسه و با آزمون آماری t تائید شدند. استفاده از این روش، امکان تخمین سریع طول عمر مواد منفجره در دماهای نزدیک به تفکیک حرارتی ماده را فراهم می​آورد.
    کلیدواژگان: ماده منفجره، RDX غیر حساس شده، آنالیز حرارتی DTA-TG، ترموسینتیک، انرژی فعال سازی
  • علیرضا امانی قدیم*، میرسعید سید دراجی، خلیل لطفی حیایی صفحات 55-68
    آلودگی منابع آب آشامیدنی به مواد آلی طبیعی (هیومیک اسید) و آلودگی های بیولوژیکی اشرشیاکلی حتی به مقادیر ناچیز در طی فرآیند گندزدایی آب توسط ماده کلر منجر به تشکیل محصولات جانبی گندزدایی متاثر بر سلامت بشر و دیگر موجودات می گردد. در کار پژوهشی حاضر قابلیت حذف هیومیک اسید و اشرشیاکلی از آب های آلوده با استفاده از نانو فتوکاتالیست های تیتانیوم دی اکسید تحت تابش نور فرا بنفش مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا ویژگی های نانو ذرات TiO2 با استفاده از میکروسکوپ روبشی الکترونی وپراش اشعه Xتعیین شد. نمونه های آب حاوی مقادیر مختلف هیومیک اسید و باکتری اشرشیاکلی در فتوراکتور طراحی شده در معرض فتوکاتالیست TiO2 و تابش نورUV (W30) قرار داده شدند. در فرایند فتوکاتالیستی تاثیر پارامترهای عملیاتی شدت نور، مقدار کاتالیست و زمان واکنش مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در شرایط مناسب یعنی مقدار فتوکاتالیست 245 میلی گرم بر لیتر، مدت زمان 85 دقیقه و شدت نور 140 وات بر متر مربع، درصد حذف جذب در 254 نانومتر بیش از94 درصد و حذف کل کربن آلی بیش از 70 درصد می باشد. همچنین فرآیند فتوکاتالیستی بطور موثری موجب غیر فعالسازی باکتری اشرشیاکلی می شد.
    کلیدواژگان: اشرشیاکلی، هیومیک اسید، فرآیندهای اکسایش پیشرفته، فتوکاتالیست
  • ایران شیخ شعاعی*، ندا زارعی، موج خالقی صفحات 69-80
    نانو اکسید های قلع دو و چهار ظرفیتی (SnO2 / SnO) با روش سل- ژل از کلرید قلع دو ظرفیتی (SnCl2) در محیط نشاسته تهیه شد. ساختار نانو اکسید های تهیه شده را با بکارگیری روش های مختلف طیف سنجی از جمله FT-IR، UV و XRDو SEM مورد بررسی و تایید قرار گرفت. سپس تاثیر پارامتر دمای کلسینه شدن ژل بر روی اندازه نانو ذرات کسیدفلزی تولید شده بررسی گردید. با توجه به نتایج بدست آمده متوسط اندازه ذرات محاسبه شده با بکارگیری رایطه دبای-شرر برای نمونه نانو اکسید فلزی SnO و یا SnO2 سنتز شده به ترتیب برابر با 75/11 و 19/11نانومتر می باشد. در بخش دیگری از این کار تحقیقاتی، مطالعاتی بر روی خاصیت ضدمیکروبی نانواکسیدهای سنتز شده انجام شد. بر طبق نتایج حاصل نانو اکسید قلع جهار ظرفیتی کارایی مناسبی به عنوان یک ترکیب ضد میکربی دارد در حالی که نانو اکسید قلع دو ظرفیتی هیچگونه اثر ضد میکروبی ندارد . نتایج به دست آمده نشان می دهد که نانو اکسید قلع چهار ظرفیتی ( SnO2) با غلظت10 میلی گرم بر میلی لیتر بر روی باکتری های گرم منفی موثر بودو علاوه بر این نانو اکسید فوق میتواند مانع از رشد باکترهای سودوموناس آئروژینوزا (PTCC 1214)، سودوموناس آئروژینوزا (نمونه بالینی)، اشریشیا کلی (PTCC 1330)، کلبسیلا و مخمر کاندیدا آلبیکنس(PTCC 5027) گردد
    کلیدواژگان: سل-ژل، نانو اکسیدفلزی قلع، خاصیت ضد میکربی، نشاسته
  • طاهره شکوهی، ابوذر طاهری* صفحات 81-96
    در این کار پژوهشی یک حسگر نوری جدید و ارزان برای اندازه گیری بنزآلدهید، که فرآورده اکسایشی خطرناک بنزیل الکل موجود در داروهای تزریقی است، معرفی شده است. این حسگر بر اساس تثبیت واکنشگر 2، 4- دی نیتروفنیل هیدرازین در غشاء پلیمر PVC، و واکنش افزایش هسته دوستی 2، 4- دی نیتروفنیل هیدرازین با بنزآلدهید استوار است که موجب افزایش جذب حسگر در طول موج nm 366 می شود. متغیرهای مختلفی که بر علامت نوری حسگر اثر گذار هستند مانند pH محلول، ترکیب اجزای سازنده غشاء و نوع نرم کننده بهینه شدند. محلول بافر عمومی با 2=pH و دی بوتیل فتالات به ترتیب به عنوان محیط بهینه اندازه گیری و نرم کننده مورد استفاده قرار گرفتند. در شرایط بهینه، حسگر دارای زمان پاسخ 6 دقیقه، دامنه غلظتی خطی ppm 0/100- 0/4 و حد تشخیص ppm 6/0 است. اثر مزاحمت ترکیبات گوناگونی که ممکن است در نمونه های دارویی یافت شوند، بر روی اندازه گیری بنزآلدهید مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که حسگر نوری تهیه شده از گزینش پذیری خوبی نسبت به بنزآلدهید برخوردار است. حسگر پیشنهادی پاسخ برگشت پذیری دارد و از تکرار پذیری خوبی برخوردار است. این حسگر با موفقیت برای اندازه گیری بنزآلدهید موجود در آمپول های سدیم دیکلوفناک و پیروکسیکام بکار گرفته شده است.
    کلیدواژگان: حسگر نوری، بنزآلدهید، 2، 4-دی نیتروفنیل هیدرازین، سیدیم دیکلوفناک، پیروکسیکام
  • امیر ناصر شمخالی*، فرهاد کوزه گر آذری صفحات 97-108
    شبیه سازی دینامیک مولکولی روشی مناسب برای مدل سازی میکروسکوپی مواد است و در شاخه های مختلف علوم و تکنولوژی کاربرد فراوان دارد. اندازه گیری تجربی خواص ترمودینامیکی تعداد زیادی از مواد را به دلیل هزینه بالا و صرف زمان زیاد اقتصادی نیست. با استفاده از روش های محاسباتی مانند شبیه سازی دینامیک مولکولی، می توان خواص ترمودینامیکی آن ها را محاسبه و نتایج حاصل را با داده های تجربی مقایسه نمود. یکی از مباحث مهم در شبیه سازی دینامیک مولکولی، بکار بردن قواعد ترکیب مناسب برای برهمکنشهای جفت غیر همسان است. در این پژوهش خواص حجمی مایع یونی (1-بوتیل 3-متیل ایمیدازولیوم هگزا فلوئورو فسفات)، استو نیتریل و مخلوط آن ها با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی و قوانین ترکیبی سه گانه برای برهمکنشهای جفت غیر همسان موردبررسی قرار گرفته و با تطبیق نتایج حاصل با داده های تجربی، میزان صحت هر کدام از قواعد ترکیبی مورد بحث قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: مایع یونی، 1- بوتیل 3- متیل ایمیدازولیوم هگزا فلوئورو فسفات، استونیتریل، قواعد ترکیبی، دینامیک مولکولی
  • عادل رئیسی وانانی*، فاطمه حاجی زاده صفحات 109-120
    در دودهه ی اخیر، شاخص جابجایی شیمیایی مستقل هسته ای (NICS) در بسیاری از مقالات برای سنجش میزان آروماتیسیته ترکیبات آلی و معدنی استفاده شده است. در این پژوهش خصلت آروماتیکی، غیر آروماتیکی و ضد آروماتیکی در حلقه های مختلف نانوساختار های کاسه ایشکل کورونن[1] (C24H12)، کورانولن[2] (C20H10)، سومانن[3] (C21H12) و سیرکیومتریندن[4] (C36H12) که زیرساخت های فولرن (C60) می باشند، با استفاده از این شاخص بررسی شده است. ابتدا ساختارها در سطح نظری B3LYP/6-311+G(d،p) بهینه شدند و محاسبات فرکانسی در همین سطح برای اطمینان از رسیدن به ساختارهای صحیح مربوطه، انجام شد. محاسبات NMR در همین سطح برای تعیین تنسورهای پوشیدگی مغناطیسی به منظور محاسبه ی شاخص آروماتیسیته NICS و NICSzz در سطح مولکول و یک آنگستروم بالا و پایین و برای حلقه های مختلف هر مولکول انجام شد و از آن ها برای بحث در خصوص آروماتیک، غیرآروماتیک یا ضدآروماتیک بودن موضعی و نیز خصلت آروماتیکی کلی چهار مولکول فوق استفاده شد. نتایج نشان داد به طور کلی مقادیر NICS یا NICSzz مربوط به سطح مقعر نسبت به سطح محدب هر مولکول، منفی تر می باشد. میانگین NICSzz برای مولکول های کورونن، کورانولن، سومانن و سیرکیومتریندن به ترتیب مقادیر 57/21-، 46/7-، 13/16- و 52/0- به دست آمد که نشان می دهد کورونن و سومانن کاملا آروماتیک، کورانولن تاحدودی آروماتیک و سیرکیومتریندن غیر آروماتیک می باشد.
    کلیدواژگان: زیرساخت های فولرن، جابجایی شیمیایی مستقل هسته ای، آروماتیسیته، نانو ساختار کربنی، ترکیبات پلی سیکلیک
  • مطهره سادات حسینیان*، محمد آقا بلوری زاده، علیرضا احمدی صفحات 121-130
    در این مقاله با استفاده از روش عددی اجزای محدود، به شبیه سازی حسگر پلاسمونی سه کاناله پرداخته شده است. به دلیل حساسیت بالای پلاسمون ها به تغییر ضریب شکست محیط، از آن در حسگری استفاده می شود. در این مقاله توان خروجی یک نمونه از سلول سرطانی مربوط به سرطان سینه و نیز میزان تفکیک حسگر برای پیشرفت بیماری محاسبه خواهد شد.
    این حسگر تا مرتبه هزارم ضریب شکست را نشان می دهد و همزمان سه قله تشدید را برای نمونه مورد نظر نمایش می دهد. این از مشخصه های اصلی این حسگر است زیرا قدرت تشخیص را بالا می برد. تفکیک 10.86 برای میزان پیشرفت بیماری محاسبه شده است. همچنین نشان داده شد که تغییر طول حسگر بر حساسیت حسگر در تشخیص نمونه تاثیری ندارد. حسگر شبیه سازی شده در این مقاله دارای مزیت های مهمی است از جمله1- به دلیل ساختار فیبر نوری آن قابلیت محدود کردن نور در فیبر را داراست و میرایی موج در آن اندک است. 2- قابلیت همزمان اندازه گیری دو نمونه را دارا است. 3- برای یک نمونه قرار گرفته در سه کانال، سه طول موج تشدید را نشان می دهد که این بر دقت تشخیص می افزاید. 4-قابلیت تشخیص نمونه تا مرتبه هزارم ضریب شکست را نیز دارا است.
    کلیدواژگان: فیبر چرخ واگن، لیزر هارمونیک دوم، روش اجزای محدود
  • عفت دهقانیان*، سامان زارع قشلاقی صفحات 131-146
    سینتیک سنتز فیشر- تروپش بر روی کاتالیزور آهن-پتاسیم/سیلیکا با استفاده از مکانیسم آلکیلی و بکار بردن روش بهینه سازی تکامل تفاضلی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تعیین توزیع محصولات بر پایه مطالعه مکانیسم پلیمریزاسیون سنتز فیشر- تروپش مقادیر ثابتهای سرعت مراحل مکانیسم باید تعیین گردند. بدین منظور از روش بهینه سازی تکامل تفاضلی استفاده شد. سپس ثابت های سینتیکی بدست آمده را جهت پیش بینی میزان تولید محصولات سنتز فیشر- تروپش با استفاده از کاتالیزور آهن-پتاسیم/سیلیکا تحت شرایط آزمایشگاهی مختلف استفاده کردیم. نتایج حاصل حاکی از دقت روش محاسباتی در محاسبه ثابت های سرعت مکانیسم آلکیلی سنتز فیشر- تروپش و نهایتا« تعیین توزیع محصولات می باشد.
    کلیدواژگان: سنتز فیشر- تروپش، الگوریتم بهینه تکامل تفاضلی، ثابت سرعت، توزیع محصولات
  • فریبرز عزیزی نژاد*، احسان فتحی، محسن شعبانی صفحات 147-160
    در این پژوهش، جذب گالیک اسید روی الیاف پلی (اتیلن ترفتالات) پیوند خورده با منومرهای 2- هیدروکسی پروپیل متاکریلات و آکریلامید به عنوان یک جاذب جدید توسط تکنیک بچ بررسی شده است. اثر pH، غلظت جذب شونده، مقدار جاذب، دما و زمان جذب مورد مطالعه قرار گرفت. بهترین شرایط برای جذب گالیک اسید (pH=10، =80 min t، =128 mg/L ظرفیت تبادل یونی جاذب یا CEC) ثبت شد. داده های جذبی به خوبی با مدل های ایزوترم لانگمویرنوع دوم و مدل سینتیکی شبه درجه دوم سازگاری داشت.
    کلیدواژگان: جذب سطحی، ایزوترم، سینتیک، پلی (اتیلن ترفتالات)
  • سنتز نانوذرات نقره با استفاده از عصاره گیاه گزنه و بررسی تاثیر آن بروی کاهش مقاومت انتقال الکترون سیستم های هادی
    محمد جواد کریمی*، صفر علی مهدیان، ولی الله بابایی زاد صفحات 161-170
    در این کار پژوهشی بیوسنتز نانوذرات نقره با استفاده از گیاه گزنه مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای مختلف در سنتز مانند دمای سنتز، pH ، زمان سنتز و غلظت نیترات نقره بهینه سازی شد. نانوذرات سنتزی با استفاده از روش اسپکتروسکوپی فرابنفش-مرئی، پراش پرتوی ایکس و میکروسکوپ الکترونی عبوری شناسایی شد. نتایج نشان میدهد نانوذرات نقره در اندازه حدود 10 نانومتر سنتز شده است. در ادامه نانوذرات سنتزی برای تهیه الکترود خمیر کربن اصلاح شده بکار برده شد و تاثیر آن بروی سیگنال مبادله الکترون ترکیب هگزاسیانوفرات به عنوان یک سیستم استاندارد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که نانوذرات سنتزی می توانند هدایت الکتریکی سیستم های مبادله الکترون را بخوبی افزایش دهند.
    کلیدواژگان: نانوذرات نقره، مبادله الکترون، بیوسنتز، گزنه
  • راضیه خراسانی، کاووس دیندارلو، امید رحمانیان *، بابک گودرزی، محسن حیدری صفحات 171-186
    مدت زمان طولانی است که نگرانی در مورد مسئله آلودگی فلزات سنگین به دلیل سمیت آنها برای انسانها و حیوانات و عدم تجزیه پذیری آنها وجود دارد. سرب اثرات سمی فراوانی بر روی سلامت انسان دارد. بنابراین اندازه گیری آن در محیط زیست از نظر بهداشتی اهمیت زیادی دارد. در این پژوهش، روش استخراج فاز جامد پخشی به کمک حلال (SA-DSPE) کوپل شده با دستگاه اسپکتروفتومتر جذب اتمی، برای پیش تغلیظ و تعیین غلظت سرب(II) در نمونه های آبی مورد بررسی قرار گرفت. در این روش مقدار مناسبی از ماده جاذب و حلال پخشی به سرعت توسط سرنگ درون محلول آبی پخش شد که به موجب آن، محلول ابری شکلی تشکیل گردید که حالت ابری نتیجه پخش ذرات ریز جاذب در محلول آبی است. بنابراین محلول ابری سانتریفوژ شد و ذرات ریز در ته لوله مخروطی ته نشین گردید. سپس فاز ته نشینی در اتانول حل شد و با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر جذب اتمی مورد آنالیز قرار گرفت. فاکتورهای موثر برروش استخراج مانند اثر pH ، غلظت عامل کمپلکس دهنده، نوع و مقدار ماده جاذب، نوع و حجم حلال پخشی و تاثیر نمک مورد مطالعه و بهینه سازی قرار گرفت. تحت شرایط بهینه، منحنی کالیبراسیون در محدوده μg/L400-20 خطی وضریب خطی آن 9981/. بود. حد تشخیص μg/L6/12 برای یون سرب (II) بدست آمد. انحراف استاندار نسبی (RSD) برای غلظت μg/L50 سرب با شش تکرار متوالی 5/3% بدست آمد. در انتها نیز این روش با موفقیت برای تعیین غلظت سرب در نمونه های آب آشامیدنی بندرعباس مورد استفاده قرار گرفت. SA-DSPE روشی ساده، سریع، ایمن و ارزان جهت پیش تغلیظ و جداسازی فلزات سنگین در نمونه های آب می باشد. این روش دوستدار محیط زیست و مقاوم در برابر غلظت های نمک می باشد و به راحتی می تواند جهت جداسازی و سنجش مقادیر کم فلزات در نمونه های آب آشامیدنی به کار گرفته شود
    کلیدواژگان: سرب، استخراج فاز جامد پخشی به کمک حلال، اسپکتروفتومتر جذب اتمی، نمونه های آبی
  • سید حسن عربی، محمد نادر لطف اللهی* صفحات 187-202
    هدف از انجام این پژوهش سنتز سیلیکا اروژل با فرایند سل-ژل با استفاده از پیش ماده آلی( TEOS)، آب و ایزو پروپیل الکل (IPA) و حلال n-هپتان و محلول های کاتالیست HCl و NH4F با تغییر 4 پارامتر نسبت های مولی TMCS/TEOS، Total H2O/TEOS، IPA/TEOS ، و CNH4F و اندازه گیری دانسیته و تعیین درصد تخلخل و ضریب شکست نور بوده است. پیرسازی درون ایزوپروپیل الکل، تعویض حلال با n- هپتان و اصلاح سطح درون محلول های 11% حجمی تری متیل کلرو سیلان( TMCS) در n- هپتان انجام شد. نمونه ها با روش خشک کردن در فشار محیط درون آون در دمای ̊C60 و ̊C170 خشک شدند و نمودارهای خشک کردن نیز تهیه شد. سیلیکا اروژل های آمورف به دست آمده دارای شفافیت خوب، دانسیته کم g/cm3 0566/0 و مساحت سطح بالا m2/g 802 بوده اند. دانسیته، درصد تخلخل، حجم منافذ و ضریب شکست نمونه های سنتز شده تعیین شد. آزمون های BET، X-ray و SEM برای تعیین ساختار ماده انجام شده است. هم چنین آنالیز FTIR انجام واکنش اصلاح سطح اروژل را تایید کرده است. بار سطحی اروژل تعیین شد و جذب سطحی 4 ماده متیل اورنژ، متیلن اورنژ، متیل بلو و متیلن بلو در دو pH 1 و 7 با استفاده از آزمون UV/Visible انجام شده است.
    کلیدواژگان: سیلیکا اروژل، TEOS، ایزوپروپیل الکل، سل - ژل، تخلخل، خشک کردن فشار محیط
  • استخراج و پیش تغلیظ پالادیم (II) به روش میکرواستخراج مایع مایع پخشی از نمونه های حقیقی مختلف و اندازه گیری بوسیله طیف سنجی ماوراء بنفش-مرئی
    راضیه اشتری، شهلا الهامی* صفحات 203-214
    در تحقیق حاضر یک روش حساس وجدید برای اندازه گیری مقادیر اندک پالادیم ((II به روش میکرواستخراج مایع مایع پخشی ملحق شده به طیف سنجی UV-Vis معرفی شده است. این روش بر پایه تشکیل کمپلکس اریوکروم سیانینR با یون پالادیم(II) و استخراج به درون کلروفرم به عنوان حلال استخراج کننده میباشد. از ستیل تری متیل آمونیوم برمید به عنوان عامل پخش کننده استفاده شد. اثر پارامترهای موثر مانند pH ، غلظت اریوکروم سیانینR ، نوع و حجم حلال استخراج کننده، غلظت CTAB و زمان سانتریفوژ بررسی و بهینه شد. تحت شرایط بهینه محدوده غلظت خطی 0.050 تا 1.600 میکروگرم بر میلی لیتر و حدتشخیص 0.008 میکروگرم بر میلی لیتر به دست آمد. انحراف استاندارد نسبی برای غلظت های 1.000 و 0.100 میکروگرم بر میلی لیتر پالادیم (II) به ترتیب برابر با % 4/1 و 7/3 محاسبه شد. این روش با موفقیت برای پیش تغلیظ و اندازه گیری مقادیری جزیی پالادیم(II) در نمونه های مختلف آب، خاک و چای بکار برده شد.
    کلیدواژگان: پالادیم(II)، پیش تغلیظ، میکرواستخراج مایع مایع پخشی، طیف سنجی ماوراء بنفش - مرئی
|
  • Mohhamadali Kamyabi * Pages 9-22
    The present study demonstrates the electrocatalytic oxidation of methanol in an alkaline medium on the modified glassy carbon electrodes. A thin film of Cu-poly(4-methyl, 1, 2-di-amino benzene) on multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) modified glassy carbon electrode was used as anode for electrooxidation of methanol in the alkaline medium. The electrochemical behavior and electrocatalytic activity of the electrode were characterized by using cyclic voltammetry. The modified glassy carbon electrode consisting of a thin film of poly(4-methyl, 1, 2-di-amino benzene) which was formed by electropolymerization process. The effects of various parameters such as copper concentration, time of electrodeposition, number of CVs for pretreatment of the modified electrode in an alkaline solution on the electrooxidation of methanol have been investigated and the optimum values of each factors were suggested. The anodic oxidation of methanol with the modified electrode occurred at 0.75 V vs. Ag/AgCl and the treatment of the voltammetric data showed it was a purely diffusion controlled reaction. The modified electrode exhibits good catalytic activity for the oxidation of methanol in the wide concentration range 0.21-0.4 M.
    Keywords: Electrocatalytic Oxidation of Methanol, poly(4-methyl ortho phenylenediamine) Film, Copper Oxide, Multi-walled carbon nanotubes, Electropolymerization, Fuel cell
  • Mehdi Bayat * Pages 23-32
    In this project, theoretical studies on structure and nature of C→E and E→M bonds in some N-heterocyclic carbene complexes with general formula [NHC→E2H4→M(CO)5]; (E=Ge, Sn, Pb),(M=Cr,Mo,W) at M06/def2-TZVP level of theory have been reported. The interaction energies of C→E and E→M bonds for latter complexes were calculated and the results showed that the interaction energy in the presence of same substituents and M atom was decreased from Ge to Pb. Also, the amount of charges of elements in the complexes, charge transfer and Wiberg bond indices were calculated through NBO analysis. The EDA analysis was also used to nature of evaluated bonds in the latter complexes with ADF packages. The results showed that the contribution of electrostatic character in mentioned bonds of complexes studied here is larger than covalent character.
  • Sajjad Damiri * Pages 33-54
    A4 explosive, containing 96.5 wt. % RDX and 3.5 wt. % paraffin wax, is one of the main components in the ammunitions, and warheads of military rockets and missiles. In this work, the thermal behavior and the decomposition kinetics of this explosive has been studied experimentally by non-isothermal differential thermal analysis technique (DTA) and thermal gravimetric (TG) methods, under various heating rates (2.0-8.0 °C/min). Kinetic parameters such as activation energy and frequency factor and critical ignition temperatures for thermal decomposition of these explosives have been evaluated via the fitting-model and free-model methods, proposed by International Confederation for Thermal Analysis and Calorimetry (ICTAC). The results show a single thermal decomposition process for A4, with the integral fitting- model of [-Ln(1-α)]1/3, indicating an autocatalytic degradation with 3-dimensional diffusion mechanism. The mean kinetic parameters of activation energy (Ea) and A of exothermic decomposition of these explosives, calculated by Kissinger, Ozawa, Friedman and KAS methods, are near to 190.397 kJ/mol and 1.89E min-1. The kinetics results were used for the estimation of mass loss prediction of mentioned explosives and were statistically compared to experimental accelerated ageing consequences. By using this method, it is possible to be predicted the lifetime of explosives in the temperatures near to decompositions regions.
    Keywords: Explosive, Desensitized RDX, DTA-TG thermal analysis, Thermokinetics, Activation energy
  • Alireza Amanighadim * Pages 55-68
    Contamination of drinking water by organic materials (humic acid) and biological contamination (E.coli) even in small amounts during the water disinfection process by chlorine cause to the formation of disinfection by-products those impacts on human and other creatures’ health. In this study the ability of TiO2 to remove humic acid and E.coli from contaminated water was investigated. At first, using scanning electron microscopy (TEM) and XRD, the properties of TiO2 nanoparticles were determined. The samples of water containing different amount of humic acid and E.coli and TiO2 were inserted in photoreactor under UV (30W) irradiation. The effect of operational parameters including light intensity, TiO2 dosage and time was investigated. The results of experiments were revealed that under suitable conditions ([TiO2]= 245 mg/L, light intensity= 140 W/m2 and time=85 min) more than 94% of absorption in 254 nm and 70% total organic carbon were removed. Also, the photocatalytic process caused to inactivate the E.Coli, effectively.
  • Iran Sheikhshoaie *, Neda Zarei, Moj Khaleghi Pages 69-80
    Tin nano oxides (II /IV) (SnO/SnO2) were synthesized via a Sol - Gel method by using SnCl2 salt and starch media. The structures of these oxides were characterized and investigated by some spectroscopic methods such as SEM, XRD, UV, FT-IR. The effect of calcination temperature on the particle size of Tin nano oxides was investigated. The average particle size of these nano oxides are 11.75 and 11.19 nm by calculation with Debye- Scherrer equation. In the other part of this work, we study the antimicrobial properties of the synthesized synthesized metal oxides. In the results, nano-sized SnO2 is a good antimicrobial compound in the range of 10 mg per ml on the Gram negative bacteria. Nano-sized snow has not and antibacterial activity. Also the nano-sized SnO2 can to prevent of the grouting some gram negative bacteria, such as, Pseudomonas aeruginosa PTCC 1214, Escherichia coli PTCC 1330, Klebsiella and Albixs Candida PTCC 5027.
    Keywords: Sol-gel, Tin nano metal oxide, antibacterial activity, Starch
  • Aboozar Taheri * Pages 81-96
    In this research a novel and economic optical sensor for determination of benzaldehyde (BA), which is a dangerous oxidation product of benzyl alchol in injection pharmaceuticals, is introduced. The optode is based on immobilization of 2, 4- dinitrophenylhydrazine in a PVC membrane. The response of the proposed optode was based on the nucleophilic addition of 2, 4- dinitrophenylhydrazine to BA that cause an increase in absorbance at 366 nm. Different variables affect the optical signal such as pH of solution, compositions of the membrane components and type of plasticizer were optimized. A universal buffer solution with pH 2 and dibutylphthalate were used as optimum measurement media and plasticizer, respectively. Under the optimum conditions, the optode has a response time of 6 min, linear concentration range of 4.0 − 100.0 ppm of BA with a detection limit of 0.6 ppm. The influence of interfering compounds possibly found in injection formulations on the BA determination was studied. The results showed that the prepared optical sensor has good selectivity to BA. The proposed optode has a reversible response and good repeatability. This optode was successfully applied to assay benzaldehyde in sodium diclofenac and piroxicam ampoules.
  • Amir Nasser Shamkhali *, Farhad Kouzegar Azari Pages 97-108
    Molecular dynamics simulation is an appropriate method for microscpoic modeling of materials and is widely used in several fields of science and technology. Experimental measurement of thermodynamic properties of many materials is not economic due to time consuming and high cost of instruments. Using simulation methods such as molecular dynamics, thermodynamic properties of these materials can be computed and compared with experimental data. One of the important arguments in molecular dynamics simulation is application of appropriate combination ruls for dissimilar pair interactions. In this study, volumetric properties of 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate inonic liquid, acetonitrile, and their mixture are studied by molecular dynamics simulation and using three different combination rules for dissimilar pair interactions. Then the results are compared with experimental data inorder to evaluate validity of the applied combination rules.
    Keywords: Ionic liquid, 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, acetonitrile, combination rules, molecular dynamics
  • Adel Reisi-Vanani * Pages 109-120
    In two recent decades, nucleus independent chemical shift (NICS) criterion was used to gauge the amount of aromaticity of organic and inorganic compounds in a lot of publications. In this study, aromatic, nonaromatic and antiaromatic character in different rings of coronene (C24H12) ,corannulene (C20H10), sumanene (C21H12) and circumtrindene (C36H12) bowl-shaped nanostructures, which are fullerene (C60) substructures was evaluated by this criterion. In the first, structures were optimized at B3LYP/6-311(d,p) level of theory and then analytical frequency calculations were done at the same level to ensure achieving the correct structures. NMR calculations were also done at the same level of theory to determine the magnetic shielding tensors in order to calculating NICS and NICSzz at the polygon surface and 1 Å above and below it for different rings of each molecule. These parameters were used to discuss local aromaticity, nonaromaticity and antiaromaticity character and were also used to determining overall aromaticity character of aforesaid four molecules. Results showed that NICS or NICSzz values are more negative for concave face than convex face for each molecule. Average of the NICSzz for coronene, corannulene, sumanene and circumtrindene molecules are equal to -21.57, -7.46, -16.13 and -0.52, respectively, therefore coronene and sumanene are very aromatic, corannulene is slightly aromatic and circumtrindene is nonaromatic.
  • Motahare Sadate Hoseiniyan * Pages 121-130
    In this paper, simulation results coming from finite element modeling of three-channel plasmonic sensor are presented and discussed. Plasmons are highly sensitive to changes in the refractive index of their surrounding environment, which is essential in identifying a subject specimen. In this paper, the output power for a sample of breast cancer cells, as well as sensor’s ability in assessing disease progression is presented. The sensor has the ability to decipher up to thousandth digit and provides three plasmon resonance wavelengths for the subject material. This characteristic is one of the main advantages of this sensor, since it increases the accuracy of a diagnosis. Sensor resolution of 10.86% was calculated for disease progression. Furthermore, it will be shown that changes in sensor’s length and consequently, sample’s volume, will have no effect sensor’s sensitivity. The proposed sensor has characteristics that set it apart from other sensors.
    1- because of its structure, with little damping, it can limit and concentrate the light in the fiber,
    2- it can identify two materials simultaneously,
    3- three resonance peaks can be obtained simultaneously for a unique material, hence increasing diagnosis accuracy,
    4- it can sense changes in refraction index up to thousandth digit.
    Keywords: Wagon Wheels Fiber, Laser Third Harmonic, Finite Element Method
  • Effat Dehghanian *, Saman Zare Gheshlaghi Pages 131-146
    Kinetic of Fischer-Tropsch synthesis on Fe-K-SiO2 catalyst was investigated based on alkyl mechanism and using differential evolution opptimization algorithm. In order to calculate products distribution on the basis of polymerization mechanism of Fischer-Tropsch synthesis, the rate constants of elementary steps in the mechanism must be determined. Therefore, the differential evolution technique was used. Then, these kinetic parameters were used to calculate the products distribution of Fischer-Tropsch synthesis on Fe-K-SiO2 catalyst under different experimental conditions. The results show the efficiency and accuracy of computational method in calculation of rate constant of alkyl mechanism and therefore products distribution of Fischer-Tropsch synthesis.
    Keywords: Fischer- Tropsch synthesis, Differential evolution algorithm, Rate constant, Products distribution
  • Fariborz Azizinezhad *, Ehsan Fathi, Mohsen Shabani Pages 147-160
    In this study, the adsorption of gallic acid onto poly ( ethylene terephthalate ) fibers grafted 2-hydroxy propyl methacrylate and acrylamide as a new adsorbent has been achieved through batch technique. The effect of pH, adsorbate concentration, adsorbent dose, temperature and contact time were studied. The best condition of removal of gallic acid was recorded ( pH = 10.0 , t = 80 min, cation exchange capacity = 128 mg/L ). The adsorption data were best fitted by langmuir isotherm and pseudo-second order kinetic models, as well.
    Keywords: Adsorption, Isotherm, Kinetic, Poly (ethylene terephthalate)
  • Synthesis of Ag nanoparticle by Urtica extract and investigation of its effect on electron transfer resistant in conductive systems
    Mohammad Javad Karimi *, Safarali Mahdian Pages 161-170
    In this research, biosynthesis of Ag nanoparticle investigated using Urtica extract. Different parameter such as temperature, pH, time and concentration of Ag salt optimize for this goal. Synthesized nanoparticle characterized by Uv-vis, XRD and TEM methods. Results show Ag nanoparticle synthesized in the size of 10 nm. In continuous, Ag nanoparticle was used for preparation of modified carbon paste electrode. And its effect investigated on electron exchange system for K4[Fe(CN6)] as a standard system. The obtained result shows that synthesized nanoparticle can be improved electrical conductivity of electron exchange in electrochemical systems.
    Keywords: Ag nanoparticle, Electron exchange, Biosynthesis, Urtica
  • Razeiyh Khorasani, Kavoos Dindarloo, Omid Rahmanian *, Babak Goodarzi, Mohsen Heidari Pages 171-186
    There has long been concern about the issue of contamination by heavy metal because of their toxicity for plant, animal and human beings and their lack of biodegradability. Lead has toxic effects on human health. Thus, determination of this element is often required in environmental samples. In this research, solvent-assisted dispersive solid phase extraction (SA-DSPE) combined with flame atomic absorption spectrometry, was used for determination of trace amounts of lead in drinking water samples.
    In this approach, the dispersion of the sorbent was achieved by injecting a mixture of solution of the sorbent and disperser solvent into the aqueous sample. Thereby, a cloudy solution formed. The cloudy state resulted from the dispersion of the fine particles of the sorbent in the aqueous sample. The cloudy solution was centrifuged and the enriched lead in the sediment phase dissolved in ethanol and determined by flame atomic absorption spectrophotometer. Some effective parameters for SA-DSPE, such as: pH, concentration of chelating agent, type and amount of sorbent, type and volume of dispersive solvent and salt effect were investigated and optimized. Under the optimized conditions, the detection limit for lead ions was 12.6 µg/L. Calibration curve was made in the range of 20-400 µg/L, obtaining good linearity (R2 = 0.9981). Finally, SA-DSPE was successfully applied for trace determination of lead in drinking water samples. SA-DSPE is environment friendly and strong against high contents of salt. The other benefits of the method are its simplicity, ease of operation, good precision, short extraction time, low cost, and a good enrichment factor.
    Keywords: Solvent-assisted dispersive solid phase extraction, Lead (II), Flame atomic absorption spectrometry, drinking water samples
  • Mohamadnader Lotfolahi * Pages 187-202
    The aim of this study is to synthesis of silica aerogel by TEOS, H2O, isopropyl alcohol and n-heptane as solvent and catalyst solutions of HCl and NH4F by sol-gel method in different parameters including molar ratios of IAP/TEOS, Total H2O/TEOS ,TMCS/TEOS and CNH4F and concentration of NH4F in solutions. The density, porosity, and refractive index of products were determined and reported. Aging process and solvent exchange were performed using isopropyl alcohol and %11 volume percent of TMCS in heptane solution. All samples were dried at ambient pressure in oven at 60 and 170 oC temperature. The drying diagrams were plot for products. Produced amorphous silica aerogel had good transparence, low density of o.o566 g/cm3 and large surface area 802 m2/g. In addition, density, porosity, pore volume, and refractive index of all samples were determined and reported. Tests of BET, X-ray, SEM for determining of their structure were also performed. FTIR analysis results confirmed the surface modification of products. Surface charge of aerogel was determined and adsorptions of methyl orange, methylen orange, methyl blue and methylene blue on both at pH 1 and pH 7 using UV/Visible were carried out. The results showed that the adsorption is higher at low pH
    Keywords: Silica aerogel, TEOS, Isopropyl alcohol, Sol-gel, Ambient pressure drying
  • Extraction and Preconcentration of Pd(II) by Dispersive Liquid Liquid Microextraction from different real samples and Determination by Spectrophotometry Uv-Vis
    Raziyeh Ashtary, Shahla Elhami * Pages 203-214
    This article presents new and sensitive method for the determination of trace amounts of Palladium (II) by dispersive liquid–liquid microextraction(DLLME) combined with UV–vis spectrophotometry. The method is based on the complex formation of Pd(II) with Eriochrom cyanine R and using chloroform as extraction solvent. Cetyl Trimethyl ammonium Bromide(CTAB) was used as disperser agent. The effective parameters such as solution pH, concentration of Eriochrom cyanine R, type and volume of extraction solvent, concentration of CTAB and time of centrifuge were investigated and optimized. The method yields a linear calibration curve in the concentration range of 0.050–1.600 µg mL -1 of Pd(II), and the limit of detection is 0.008 µg mL-1. The relative standard deviations for eight replicate determinations of 0.100 and 1.000 µg mL-1 of Pd(II) were 3.7 % and 1.4%, respectively. The proposed method was successfully applied to preconcentration and determination of Pd(II) in tea, soil and water samples.
    Keywords: Dispersive Liquid Liquid Microextraction, palladium, Preconcentration, Spectrophotometry Uv-Vis