به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب مجید قهرمان افشار

  • سنتز و تعیین مشخصه نانوذرات Fe3O4@SiO2 عامل دار شده با گلوکزآمین به عنوان یک جاذب موثر و مغناطیسی با قابلیت بازیافت در حذف یون های Ni2+ از محلول های آبی
    مجید قهرمان افشار، محسن اسماعیل پور*، عباس یوسف پور، میلاد کاظم نژادی
    مقدمه

    در پژوهش حاضر نانوذرات مگنتیت با روش هم رسوبی سنتز و پس از پوشش سطحی با نانوذرات سیلیکا با مولکول های گلوکزآمین عامل دار شدند. سپس از این نانوذرات هسته-پوسته عامل دار شده به عنوان یک جاذب مناسب در جهت حذف یون های نیکل از محلول های آبی استفاده شد.

    روش

    نانوجاذب سنتزی با استفاده از تکنیک هایی از قبیل پراش اشعه ایکس (X-ray diffraction (XRD)) ، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR))، میکروسکوپ الکترونی روبشی (Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM))، میکروسکوپ الکترونی عبوری (Transmission Electron Microscopy (TEM))، توزیع اندازه ذرات (Dynamic Light Scattering (DLS))، مغناطیس سنج نمونه مرتعش (Vibration Sample Magnetometry (VSM))، پراش انرژی پرتو ایکس (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX)) و آنالیز توزین حرارتی (Thermogravimetric analysis (TGA)) مورد بررسی و ارزیابی ساختاری، مورفولوژی و اندازه ذرات قرار گرفت. سپس عملکرد جذبی جاذب سنتزی با بهینه سازی مقادیر جاذب، pH محلول و مدت زمان تماس مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج حاکی از آن است که ماکزیمم ظرفیت جذب (mg/g 112) زمانی اتفاق می افتد که از mg24 جاذب در mL75 محلول با غلظت اولیه mmol/L0.65 در 7=pH و در مدت زمان تماس min18 استفاده شود. بررسی عملکرد جاذب در یک نمونه نیروگاهی در حضور یون های مداخله گر نیز انجام گرفت که نتایج موید جذب عالی یون نیکل توسط جاذب در حضور یون های مختلف می باشد. همچنین جاذب سنتزی توانایی بازیابی و استفاده مکرر در فرآیندهای جذبی متوالی تا 7 مرتبه بدون کاهش جدی در فعالیت دارا می باشد.

    نتیجه گیری

    در این روش یک جاذب کاربردی برای جذب آلاینده های فلزی سنگین از نمونه های فاضلاب پیشنهاد شد.

    Synthesis and characterization of Fe3O4@SiO2 nanoparticles functionalized with glucosamine as an effective and magnetic adsorbent with recycling capability in removing Ni2+ ions from aqueous solutions
    Majid Ghahraman Afshar, Mohsen Esmaeilpour *, Abbas Yousefpour, Milad Kazemnejadi
    Introduction

    In the present study, magnetite nanoparticles were synthesized by co-precipitation method with surface coating by silica nanoparticles. Afterwards, these nanoparticles were functionalized with glucosamine molecules. In the next step, these functionalized core-shell nanoparticles were used as a suitable adsorbent to remove nickel ions from aqueous solutions.

    Methods

    The synthetic adsorbent was investigated using techniques such as X-ray diffraction (XRD), fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscopy (FE-SEM), transmission electron microscopy (TEM), particle size distribution (DLS), vibrating sample magnetometer (VSM), X-ray energy diffraction (EDX) and thermogravimetric analysis (TGA) to evaluate the structure, morphology and size of the particles. Moreover, the absorption performance of the synthetic adsorbent was investigated by optimizing the amount of adsorbent, pH of the solution and contact time.

    Findings

    The results indicate that the maximum absorption capacity occurs when 24 mg of the adsorbent is added to 75 mL of the solution with an initial concentration of 0.65 mmol/L at pH=7 with contact time of 18 min. Additionally, the synthetic adsorbent possess the ability to be recovered and used repeatedly in successive absorption processes up to 7 times without a serious decrease in activity.

  • مجید قهرمان افشار، محسن اسماعیل پور*، مرتضی فقیهی
    میانگین مصرف آب خام در نیروگاه طرشت به میزان 2800m3/day  چشم گیر است؛ از این رو ارائه راه کارهای اثربخش در راستای اصلاح الگوی مصرف و جلوگیری از اتلاف آب ضروری است. پس از بررسی های فنی، راه کارهای موثر از قبیل بازچرخانی زهکش تمیز1 دمنده 2 دیگ بخار، زهکش شست وشوی صافی های رزینی3، تصفیه و بازچرخانی دمنده برج های خنک کننده و غیره مطالعه شد. باتوجه به حجم و کیفیت پساب تولیدی نیروگاه، راه کار بازچرخانی زهکش های تمیز به عنوان موثرترین روش انتخاب شد. در بین روش های مختلف اجرایی راهکار بازچرخانی زهکش های تمیز، دو روش استخر فواره ای و مبدل حرارتی به عنوان روش های موثرتر ازنظر فنی- اقتصادی بررسی شد. مطالعات اقتصادی نشان داد که برای تهیه تجهیزات و اجرای راهکار بازچرخانی  m3/h8 دمنده دیگ بخار، به میزان 1,070,000 هزار تومان برای روش استخر فواره ای و1,425,630 هزار تومان برای روش مبدل حرارتی هزینه لازم است که روش استخر فواره ای حدود 25% کمتر هزینه دارد. هم چنین بازگرداندن دمنده دیگ بخار (200m3/day) به آب ورودی با روش فواره ای (راندمان عملکردی 75%) منجربه کاهش 3/5% در مصرف آب و استفاده از روش مبدل حرارتی (راندمان عملکردی 95%) منجربه کاهش حدود 8/6% مصرف آب ورودی می شود. در کنار نتایج اقتصادی، مطالعات فنی نشان داد که روش استخر فواره ای به دلیل سادگی عمل، امکان حذف آهن و هیدرازین برتری های بیشتری از سایر روش های بازچرخانی دمنده دیگ بخار دارد.
    کلید واژگان: نیروگاه طرشت, دمنده دیگ بخار, دمنده برج خنک کننده, بهینه سازی برج های خنک کن, مبدل حرارتی, استخر فواره ای, ارزیابی فنی- اقتصادی}
    M. Ghahraman Afshar, M. Esmaeilpour *, Morteza Faghihi
    The average consumption of raw water in Tarasht power plant is 2800 m3/day, which is considerable, and therefore it is necessary to provide effective solutions in order to improve the consumption pattern and prevent water wastage. After technical investigations, effective solutions such as recirculation of clean drains of boilers, drains of resin filters backwash, purification and recirculation of cooling tower drains, etc. were studied. Considering the volume and quality of the produced effluent of the power plant, the solution of recirculating clean drains was chosen as the most effective method. Among the various implementation methods of clean drain recycling, two methods of fountain pool and heat exchanger were investigated as two more effective technical and economic methods. Economic studies showed that for the provision of equipment and the implementation of 8 m3/h recycling solution of boiler blowdown, it is necessary to spend 1,070,000,000 Tomans for the fountain pool method and 1,425,630,000 Tomans for the heat exchanger method, that the fountain pool method needs about 25% less cost. Also, recirculation of boiler sludge (200 m3/day) to the raw water with the fountain method (functional efficiency 75%) leads to a 5.3% reduction in water consumption and the use of the heat exchanger method (functional efficiency 95%) leads to a reduction of about 6.8% of input raw water. In addition to the economic results, technical studies showed that the fountain pool method has more advantages than other methods of recirculating boilers due to the simplicity of operation, the possibility of removing iron and hydrazine.
    Keywords: Tarasht power plant, Boiler Blowdown, Cooling Tower Blowdown, Optimization of Cooling Towers, heat exchanger, Fountain Pool, Technical-Economic Evaluation}
  • محسن اسماعیل پور*، مجید قهرمان افشار، حسین قاسمی نژاد
    امروزه پیشرفت صنایع، بهداشت، انرژی و امنیت غذایی که جزء مولفه های اصلی توسعه پایدار جوامع به شمار می آید بیش از هر چیزی به آب وابسته اند و از سوی دیگر کمبود آب به عنوان یک معضل جدی بقای بشر و اکوسیستم طبیعی را تهدید می کند. میزان میانگین مصرف آب خام در نیروگاه بخار شهید منتظر قائم m3/day 25000 می باشد که با توجه به ظرفیت تولید و وجود برج خنک کننده تر در این نیروگاه قابل توجه می باشد. از این رو ارائه راهکارهای موثر با قابلیت اجرا به منظور اصلاح الگوی مصرف و جلوگیری از اتلاف و هدررفت آب در این نیروگاه حائز اهمیت می باشد. راهکارهای پیشنهادی موثر با توجه به بازدید میدانی، دریافت مدارک و مستندات و مشاوره با متخصصان، کارشناسان و بهره برداران در این نیروگاه به منظور اصلاح الگوی مصرف شامل بازچرخانی (زیرآب دیگ های بخار، شستشوی معکوس فیلترهای شنی، نمونه گیرهای قسمت نمونه برداری، تخلیه مرحله نهایی شستشوی فیلترهای رزینی)، تصفیه و بازچرخانی زیرآب برج های خنک کننده، افزایش درجه تغلیظ و بهینه سازی برج های خنک کننده (تعویض قطره گیرها، تعویض نازل ها، تغییر زاویه لاورها و...)، استفاده از ازون به منظور تصفیه آب برج خنک کننده تر، ذخیره سازی آب در زمان تعمیر تجهیزات بویژه در برج های خنک کننده، نصب سیستم RO در ورودی آب جبرانی برج خنک کن و... می باشد. در نهایت با در نظر گرفتن شرایط فنی-اقتصادی، حجم و کیفیت آب، راهکار با اولویت بالا در این نیروگاه در راستای اصلاح الگوی مصرف و جلوگیری از اتلاف و هدررفت آب پیشنهاد شد.
    کلید واژگان: نیروگاه منتظر قائم, زیرآب دیگ بخار, زیرآب برج خنک کننده, بهینه سازی برج های خنک کن, مبدل حرارتی, ارزیابی فنی-اقتصادی}
    Mohsen Esmaeilpour *, Majid Ghahraman Afshar, Hossein Ghaseminejad
    Today, the progress of industries, health, energy and food security, which are the main components of the sustainable development of societies depend on water more than anything else. Moreover, water shortage is a serious problem for human survival and the natural ecosystem. The average amount of raw water consumption in Shahid Montazer Ghaem steam power plant is 25,000 m3/day, which is significant considering the production capacity and the existence of a cooling tower in this power plant. Therefore, it is important to provide effective solutions that is able to be implemented in order to modify the consumption pattern and prevent water wastage in this power plant. Effective proposed solutions according to the in-person visit, receipt of documents and consultation with specialists, experts and operators in this power plant in order to modify the consumption pattern is including the recycling of clean drain (boilers blowdown, backwash of filters, samplers) in the final stage of washing resin filters, purification and recirculation of cooling tower sludge, increasing the degree of concentration and optimization of cooling towers (replacing drippers, changing nozzles, changing the angle of lavers, etc.), the use of ozone in order to purify the water of the cooling tower, water storage during equipment repair, especially in the cooling towers, installation of the RO system in the inlet of the cooling tower's compensating water.  Finally, considering the technical-economic conditions and volume and quality of water, a high priority solution was proposed in this power plant in order to modify the consumption pattern and prevent water wastage.
    Keywords: Montazer Ghaem Power Plant, Boiler Blowdown, Cooling Tower Blowdown, Improving of Cooling Tower, heat exchanger, Technical-Economic Evaluation}
  • مجید قهرمان افشار*، محسن اسماعیل پور، حسین قاسمی نژاد
    آب دریای خلیج فارس به دلیل غلظت بالای یون های کلرید، کلسیم، منیزیم و سدیم دارای قلیاییت، هدایت و شوری بالایی می باشد و در نیروگاه بندرعباس از این آب به منظور تامین آب چرخه خنک کن استفاده می شود. بررسی و ارزیابی آزمون های میکروبی نشان دهنده غلظت های بالای انواع گونه های میکروبی می باشد که دلیل اصلی آن یون های فلوراید، سولفات و غلظت بالای رسوب گذارها می باشد. آزمون شمارش کل باکتری ها نشان دهنده عدد cfu/ml 104 می باشد که مقدار بالایی به حساب می آید. عامل اصلی تغذیه عوامل میکروبی غلظت بالای یون ها بویژه یون کلرید در نمونه آب خنک کن می باشد و با توجه به غلظت بالای منیزیم به عنوان عامل رسوب گذار بایستی میزان آن در آب خنک کن کنترل شود. همچنین عامل رشد باکتری های احیا کننده سولفات، غلظت بالای سولفات در آب سیستم خنک کننده در این نیروگاه می باشد. از اینرو راهکار کاهش غلظت عمومی یون ها با استفاده از روش هایی از قبیل اسمز معکوس و رزین های تبادل یونی به عنوان اولویت اول در جهت جلوگیری از خوردگی های میکروبی پیشنهاد می گردد. همچنین روش های کلرزنی به دلیل به عنوان اولویت دوم و روش ازن زنی به دلیل هزینه بالاتر نسبت به کلرزنی، به عنوان اولویت سوم پیشنهاد می گردد. استفاده از روش های کاهش غلظت و حذف گزینش پذیر سولفات به عنوان اولویت سوم می باشد.
    کلید واژگان: خوردگی میکروبی, نیروگاه بندر عباس, چرخه خنک کن نیروگاه, شمارش تعداد کل باکتری, پایش خوردگی}
    Majid Ghahraman Afshar *, Mohsen Esmaeilpour, Hossein Ghaseminejad
    The water of Persian Gulf, which is currently used as the water in the cooling tower for Bandar Abbas power plant has high alkalinity, conductivity and salinity. The examination of microbial tests for the cooling tower indicates the high concentrations of all kinds of microbial species which is related to the high level of fluoride, sulfate ions and sediments. The TBC shows 104 cfu/ml which is considered a high value.  On the other hand, the presence of magnesium and calcium ions in carbonate form is a reason for the huge amount of hardness. The high level of ions concentration especially chloride and magnesium in the cooling water increase the growth of microbial parameters. Furthermore, the reason of such a huge growth of sulfate-reducing bacteria (SRB) is the high concentration of sulfate. Therefore, the solution of reducing the general concentration of ions using methods such as reverse osmosis and ion exchange resins is suggested as the first priority to prevent microbial corrosion. Additionally, chlorination methods are proposed as the second priority due to economic efficiency and high-performance capability. Finally, ozonation method is presented as the third priority due to the higher cost compared to chlorination, high power and the absence of side products. Also, the high concentration of sulfate leads to the activity of SRB bacteria and causes various types of corrosion, and therefore, the use of methods for reducing the concentration and selective removal of sulfate as an effective and priority solution should be considered.
    Keywords: Microbial corrosion, Bandar Abbas power plant, Corrosion prevention, Total bacteria count, corrosion monitoring}
  • مجید قهرمان افشار*، محسن اسماعیل پور، نوید نمکی شوشتری

    بررسی و سنجش خوردگی میکروبی در چرخه خنک کن نیروگاه های حرارتی و به طور ویژه چرخه های باز، درجه اهمیت زیادی دارد. همچنین در شرایط خاص که منبع تامین آب چرخه خنک کن آب رودخانه و دریا است، این مسیله اهمیت دو چندان می یابد. در این پژوهش، آب چرخه خنک کن نیروگاه حرارتی رامین اهواز که منبع تامین آب رودخانه کارون بود، از نقطه نظر آلودگی های میکروبی بررسی شد. به این منظور، آزمون های میکروبی شامل TBC سنجش تعداد کل باکتری ها (آزمون عمومی)، آزمون های اختصاصی سنجش باکتری های خاص مانند APB، FP، IRB، NRB، Aero، SRB و TRB و آزمون های فیزیکوشیمیایی (هدایت، شوری، pH، کدورت) و میزان آنیون ها و کاتیون ها در نمونه آب چرخه خنک کن انجام شد. در آزمون TBC تعداد تقریبی کلونی باکتری برابر باcfu/ml  107 بود که در محدوده خیلی بالا قرار داشت. نتایج آزمون APB و IRB نشان دهنده قدرت تهاجم بسیار بیشتر از حد مجاز و حضور باکتری های بی هوازی بود. از سوی دیگر در سنجش آنیونی و کاتیونی گونه سولفات و کلر، غلظت بسیار زیاد و بیش ازppm  1000 داشت، بنابراین به منظور مقابله با عوامل میکروبی و به عنوان راهکار با اولویت اول روش کلرزنی با شوک آب ژاول توصیه می شود. اولویت دوم شامل روش عمومی بر پایه اکسیدکننده ها مانند ازن زنی و برم زنی است. حذف انتخاب گزین یون های سولفات و نیترات به عنوان راهکار با اولویت سوم، به دلیل غلظت زیاد این یون ها و فعالیت های شدید باکتری های SRB و NRB پیشنهاد می شود.

    کلید واژگان: خوردگی میکروبی, نیروگاه رامین اهواز, بازداری خوردگی, تعداد کل باکتری, پایش خوردگی}
    Majid Ghahraman Afshar *, Mohsen Esmaeilpour, Navid Namaki Shooshtari

    There is a great importance in investigating and measuring microbial corrosion in the cooling tower of thermal power plants, especially in the case of open cycles. Moreover, this issue becomes more important in the situation where the source of water supply for cooling tower is river or sea water. In this research, the cooling tower water for Ramin Power Plant, which is supplied from the Karun River, is examined as a point of of microbial growth. For this purpose, microbial tests including TBC (general test) and specific bacteria tests such as APB, FP, IRB, NRB, Aero, SRB and TRB, physicochemical tests (conductivity, salinity, pH, turbidity) and the amount anions and cations, are carried out in the water sample of the cooling tower. In the TBC test, the approximate number of bacterial colonies is 107 cfu/ml, which is in a very heavy range. The results of APB and IRB test indicate the value is much higher than the permissible limit and the presence of Aero bacteria. On the other hand, in the analysis of anion and cation, sulfate and chlorine species have a very high concentration of more than 1000 ppm. Therefore, to deal with microbial factors, and as a solution in the first priority, the method of chlorination with water shock is recommended. The second priority includes the general method based on oxidizers such as ozonation and bromination. Selective removal of sulfate and nitrate ions is suggested as the third priority solution due to the high concentration of these ions and the intense activities of SRB and NRB bacteria.

    Keywords: Microbial corrosion, Ramin Power Plant, Corrosion Prevention, Total Bacteria Count, Corrosion monitoring}
  • محسن اسماعیل پور، مجید قهرمان افشار، زینب نوروزی تیسه*، رامین قهرمانزاده
    آلودگی آب و خاک با یون های فلزی سنگین برای محیط زیست و سلامتی بشر خطرها و تهدیدهای جدی ایجاد می کند؛ لذا یافتن راهکاری موثر برای حذف این فلزها بسیار مهم است. در پژوهش حاضر، ابتدا نانوذرات مغناطیسی عامل دارشده سطحی با N-فسفونومتیل آمینو دی استیک اسید سنتز و سپس خصوصیات این نانوذرات شناسایی شدند. سپس عملکرد این نانوجاذب سنتزی در حذف یون های نیکل (II)، سرب (II) و وانادیوم (V) از محلول های آبی با بررسی مشخصه های مختلف هم چون مقدار جاذب، اثر زمان تماس بر میزان جذب و اثر pH ارزیابی شد. نتایج نشان می د هد که با افزایش میزان pH، بازده جذب افزایش می یابد و بهترین عملکرد جاذب در فرایند جذبی یون های نیکل (II)، وانادیوم (V) در 7-6=pH و سرب (II) در 5/5-5=pH مشاهده شد. ایزوترم های جذب یون های فلزی با مدل های لانگمویر و فرندلیچ، بررسی و ارزیابی شد. علاوه بر این قابلیت بازیافت و بازاستفاده جاذب نشان می دهد که این جاذب به راحتی با به کارگیری یک مگنت مغناطیسی قابل جداسازی و بدون کاهش جدی در فعالیت قابل استفاده در چرخه های متوالی جذب- واجذب یون های فلزی است. ظرفیت جذبی عالی به دلیل گروه های کربوکسیلیک اسید و هترواتمی سطحی، به کارگیری از مقادیر کم جاذب به منظور بیشینه ظرفیت جذب، آسانی سنتز، عملکرد جذبی در دمای محیط، قابلیت بازیافت و استفاده مجدد از ویژگی های بارز نانوجاذب سنتزی است.
    کلید واژگان: نانوذرات MnFe2O4@SiO2, N-فسفونو متیل آمینو دی استیک اسید, نانوجاذب مغناطیسی, یون های فلزی سنگین, حذف موثر}
    M. Esmaeilpour, M. Ghahraman Afshar, Z. Noroozi Tisseh *, R. Ghahremanzadeh
    Contamination of soil and water with heavy metal ions poses serious dangers and threats to the environment and human health, therefore it is very important to find an effective solution to remove these heavy metals from water. In this study, surface modified magnetic nanoparticles by N-phosphono-methylamino - diacetic acid with a core-shell structure were first synthesized. These nanoparticles were characterized. The performance of this synthetic nanoadsorbent for removing nickel (II), lead (II) and vanadium (V) ions from aqueous solutions was evaluated by various parameters such as adsorbent amount, contact time effect on adsorption rate and pH effect. The results show that the adsorption efficiency increases with raising pH and the best adsorbent performance in the adsorption process of nickel (II), vanadium (V) ions at pH = 6-7 and lead (II) at pH = 5-5.5 was observed. Also, the adsorption data were analyzed by the Langmuir and Freundlich isotherm model. In addition, the recyclability and reuse of the adsorbent shows that the adsorbent can be easily separated by using a magnetic magnet without any significant reduction in activity that can be used in successive metal ion adsorption-desorption cycles.
    Keywords: MnFe2O4 @ SiO2 Nanoparticles, N-phosphono-methylamino-diacetic acid, Magnetic Nanosorbent, Heavy metal ions, Effective Removal}
  • محسن اسماعیل پور*، مجید قهرمان افشار

    در این تحقیق نانوذرات مغناطیسی Fe3O4@SiO2 با لیگاند بیس سالوفن شیف پیوند شیمیایی برقر کرده و برای حذف مس (II) از محلول های آبی استفاده شد. تعیین مشخصه MNPهای پایه Fe3O4@SiO2/Schiff سنتز شده با روش های تبدیل فوریه فروسرخ (FT-IR)، پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM)، پراکندگی اشعه X گردین. آنالیز اشعه (EDX) و مغناطیس سنجی نمونه ارتعاشی (VSM) صورت پذیرفت. سپس فعالیت جذبی نانوذرات سنتز شده برای یون های مس از نظر تاثیر مقدار جاذب بر جذب و رفتار سینتیکی مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این، آزمایش جذب و واجذب نشان داد که ظرفیت جذب MNPهای پایه Fe3O4@SiO2/Schiff پس از 6 بار استفاده تنها 6% کاهش می یابد. در نهایت، نتایج حاکی از آن است که که کامپوزیت های پایه Fe3O4@SiO2/Schiff پتانسیل بالایی برای استفاده در تصفیه فاضلاب حاوی یون مس (II) دارند.

    کلید واژگان: نانوکامپوزیت Fe3O4@SiO2, تغییرات سطحی, شیف باز سالوفن لیگاند, مس دو ظرفیتی, حذف موثر, جداسازی مغناطیسی}
    Mohsen Esmaeilpour *, Majid Ghahraman Afshar

    A novel, bis-salophen schiff base ligand anchored magnetic Fe3O4@SiO2 nanoparticles was prepared and applied for removal of Cu(II) from aqueous solutions. The obtained Fe3O4@SiO2/Schiff base MNPs was characterized by fourier transform infrared (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDX) and vibration sample magnetometry (VSM). Then, the adsorption activity for copper ions was studied by nonmagnetic, in terms of effect of adsorbent dosage on the adsorption and kinetics behavior. Furthermore, the adsorption and regeneration experiment showed there was about 5% loss in the adsorption capacity of the prepared Fe3O4@SiO2/Schiff base MNPs for copper ions after 6 times reuse. Finally, our results suggested that the Fe3O4@SiO2/Schiff base composites have a great potential to be employed for treatment of wastewater containing Cu(II).

    Keywords: Fe3O4@SiO2 NPs, Bis-salophen Schiff base ligand, adsorption kinetics, Copper ions, Magnetic separation}
  • مصطفی خواجه محمودی*، مهرناز آزادی بویاغچی، محسن محمدی آچاچلویی، مجید قهرمان افشار
    سابقه و هدف
    سفیدکاری کاغذ دغدغه بسیاری از حفاظت گران است. تحقیقاتی با هدف ارزیابی برخی مواد سفید کننده سنتی مورد استفاده در حفاظت اسناد و کتاب ها مانند پراکسید هیدروژن و بوروهیدرید سدیم انجام شده است که نشان می دهد این مواد در خصوصیات مکانیکی کاغذهای تاریخی بهبود قابل توجهی ایجاد نمی کند. همچنین بررسی تاثیر احیاء کننده ها بر کاغذهای اکسید شده، نشان از اثربخشی کمپلکس ترت بوتیل آمین بوران داشته است. در بررسی دیگر، پنج فرایند رنگبری با اکسید کننده ها (هیپوکلریت کلسیم، پراکسید هیدروژن در دو غلظت، سفیدگری نوری (Light Bleaching) و پرمنگنات پتاسیم) و دو فرایند رنگبری با احیاء کننده ها (بوروهیدرید سدیم و ترت بوتیل آمین بوران) با یکدیگر مقایسه و تاثیر آنها بر روی سلولز خالص (کاغذ صافی واتمن) و دو کاغذ مختلف تاریخی بررسی شده است. نتایج حکایت از آن دارد که تمام روش های رنگبری آزمایش شده منجر به افزایش روشنی شده اند. با توجه به اختلاف نظرها، در این پژوهش میزان اثربخشی دو ماده کاهنده بوروهیدرید سدیم و دی تیونیت سدیم بر ویژگی های ظاهری و ساختاری کاغذ بررسی می گردد.
    مواد و روش ها
    در این تحقیق از کاغذ فیلتر واتمن شماره 1 (Whatman Filter Paper No. 1) ساخت کشور انگلستان با ضخامت 180 میکرون، قطر 11 سانتی متر، وزن پایه 87 گرم بر مترمربع (گرماژ) و درصد خاکستر 06/0 درصد استفاده شده است. معرف های شیمیایی شامل پرسولفات پتاسیم، بوروهیدرید سدیم و دی تیونیت سدیم در بالاترین خلوص در نوع آزمایشگاهی از شرکت مرک آلمان تهیه شده است.سه محلول شامل پرسولفات پتاسیم (2 درصد وزنی/حجمی)، بوروهیدرید سدیم (1 درصد وزنی/حجمی) و دی تیونیت سدیم (1 درصد وزنی/حجمی) در آب مقطر (Distilled water, pH; 7)، برای انجام آزمون ها بر روی نمونه های کاغذ به شیوه غوطه وری استفاده شده است.نمونه های کاغذ فیلتر واتمن  به مدت 2 روز (48 ساعت) تحت اکسیداسیون در محلول 2 درصد پرسولفات پتاسیم در آب مقطر به روش غوطه وری قرار گرفتند و بعد نمونه ها شسته شدند. در ادامه، نمونه های اکسید شده به وسیله دو محلول بوروهیدرید سدیم و دی تیونیت سدیم 1 درصد در آب مقطر در بازه های زمانی 1 تا 5 ساعت، اصلاح شده و بعد در آب مقطر شسته شدند. همچنین، نمونه ها تحت کهنه سازی تسریع یافته بر اساس استاندارد ASTM به شماره D4714-96 در درجه حرارت 2±90 سانتی گراد و میزان رطوبت نسبی 2 ±50 درصد به مدت 384 ساعت قرار گرفتند. روش های آزمون شامل پتانسیواستات، رنگ سنجی، مقاومت به کشش،  pH سنجی، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی مادون قرمز است.
    نتایج
    نتایج نشان می دهد اکسید کننده ترین محلول در بین سه محلول مورد استفاده در روز اول، پرسولفات پتاسیم است و نشان دهنده کاهنده بودن دو محلول دی تیونیت سدیم و بوروهیدرید سدیم است که با توجه به نتایج آزمون، بوروهیدرید سدیم قدرت کاهندگی بیشتری را نسبت به دی تیونیت سدیم نشان می دهد. نمونه اکسید شده با pH 92/3 پس از کهنه سازی تسریع یافته، با افزایش چند واحدی pH پس از اصلاح با دو ماده کاهنده همراه بوده است. بررسی داده های حاصل از آزمون مقاومت به کشش نشان می دهد در قیاس با نمونه اکسید شده با شاخص کشش 06/1، نمونه های اصلاح شده با بوروهیدرید سدیم و دی تیونیت سدیم در همه پنج بازه زمانی اصلاح، سبب افزایش شاخص کششی نمونه های کاغذ شده است. بررسی طیف سنجی مادون قرمز نمونه های اصلاح شده با بوروهیدرید سدیم و دی تیونیت سدیم نشان می دهد این ماده کاهنده، با احیاء پیوندهای C=O به C-O و کاهش جذب در ناحیهcm-1 1640 سبب بهبود ساختار سلولز پس از کهنه سازی تسریع یافته شده است. کاهش باند جذبی در ناحیهcm-1 1640 تقریبا در همه بازه های زمانی اصلاح با این ماده نسبت به طیف نمونه اکسید شده دیده می شود.بر اساس داده ها، نمونه های اصلاح شده با بوروهیدرید سدیم و دی تیونیت سدیم افزایش قابل توجهی (تقریبا 25 واحدی) را در فاکتور L (روشنی-تیرگی) پس از کهنه سازی داشته اند که نشان می دهد این دو ماده با احیاء ترکیبات رنگی سبب افزایش روشنی نمونه ها شده اند. در بررسی میکروسکوپی از سطح الیاف، در نمونه اکسید شده با پرسولفات پتاسیم جدایی موضعی الیاف مشاهده می شود. در نمونه های اصلاح شده با بوروهیدرید سدیم و دی تیونیت سدیم، الیاف با قوام و درهم تنیدگی بیشتری مشاهده می گردد.
    نتیجه گیری
    پیوندهای دوگانه و گروه های کربونیل شکل گرفته در نمونه کاغذهای اکسید شده با پرسولفات پتاسیم، مسیول اصلی زردی و تیرگی کاغذ بوده اند. عوامل کاهنده بوروهیدرید سدیم و دی تیونیت سدیم سبب کاهش این آلدهید و کتون به هیدروکربن شده، در نتیجه با از بین رفتن پیوندهای چندگانه مزدوج، جذب نور کاغذ کم شده و این مسیله سبب افزایش روشنی کاغذ شده است. کاهش پیوندهای دوگانه و احیاء آنها سبب بازآرایی دوباره زنجیره سلولز شده که به افزایش مقاومت مکانیکی و استحکام نمونه های کاغذ منجر شده است.
    کلید واژگان: زردشدگی, اکسیداسیون کاغذ, سفیدگری, عوامل کاهنده}
    Mostafa Khaje-Mahmouid *, Mehrnaz Azadi Boyaghchi, Mohsen Mohammadi Achachlui, Majid Ghahramanafshar
    Background and objectives
    Paper bleaching is a concern of many conservationists. Research has been conducted with the aim of evaluating some traditional bleaching materials used in the preservation of documents and books, such as hydrogen peroxide and sodium borohydride, which shows that these materials do not significantly improve the mechanical properties of historical papers. Also, investigating the effect of reducing agents on oxidized papers has shown the effectiveness of tert-butylamine borane complex. In another study, five dyeing processes with oxidizers (calcium hypochlorite, hydrogen peroxide in two concentrations, light bleaching and potassium permanganate) and two dyeing processes with reducing agents (sodium borohydride and tert-butylamine borane) were compared. And their effect on pure cellulose (Whatman filter paper) and two different historical papers have been investigated. The results indicate that all the tested dye removal methods have led to a clear increase. Due to the differences of opinion, in this research, the effectiveness of two reducing agents sodium borohydride and sodium dithionite on the appearance and structural characteristics of paper is investigated.
    Methodology
    In this research, Whatman Filter Paper No. 1 (Whatman Filter Paper No. 1) made in England with a thickness of 180 microns, a diameter of 11 cm, a base weight of 87 grams per square meter and an ash percentage of 0.06% was used. Chemical reagents including potassium persulfate, sodium borohydride and sodium dithionite in the highest purity were prepared in a laboratory from Merck, Germany.Three solutions including potassium persulfate (2% by weight/volume), sodium borohydride (1% by weight/volume), sodium dithionite (1% by weight/volume) in distilled water (distilled water, pH; 7), to perform tests on zinc. Paper samples have been used by immersion.Whatman filter paper samples were subjected to oxidation in 2% peta persulfate in distilled water for 2 days (48 hours) and then the samples were immersed. Next, the identified samples were modified by two solutions of sodium borohydride and sodium dithionite 1% in distilled water for 1 to 5 hours and then purified in holy water. Also, the samples were subjected to accelerated aging according to ASTM standard number D4714-96 at a temperature of 90±2 centigrade and a relative humidity of 50±2% for 384 hours. Test methods include potentiostat, colorimetry, tensile strength, pH measurement, scanning electron microscope and infrared examination.
    Results
    The results show that potassium persulfate is the most neutralizing solution among the three solutions used on the first day, and it also indicates the reducing power of two solutions of sodium dithionite and sodium borohydride, which according to the test results, sodium borohydride is the reducing power. Compared to sodium dithionite. The sample prepared with pH 92.3, after accelerated aging, was accompanied by an increase of several units of pH after modification with two reducing substances. Examining the data obtained from the tensile strength test shows that in comparison with the tested samples with a tensile index of 1.06, the samples modified with sodium borohydride and sodium dithionite increased the index in all five modified periods. Tensile of paper samples. The infrared spectrometry investigation of the samples modified with sodium borohydride and sodium dithione shows that this old material improves the structure of cellulose after aging by reviving the C=O bonds to C-O and reducing the area of 1640 cm-1. Accelerated. The reduction of the absorption band in the region of 1640 cm-1 has been opened in almost all time cases with this material compared to the modified sample. Based on the data, samples modified with sodium borohydride and sodium dithionite had a significant increase (approximately 25 units) in the L-factor (light-darkness) after aging, indicating that two substances have increased the brightness of the sample by reviving the color compounds. In the microscopic examination of the surface of the fibers, in the samples identified with potassium persulfate, local separation of the fibers is observed. In the samples modified with sodium borohydride and sodium dithionite, fibers with higher consistency and entanglement are observed.
    Conclusion
    Double bonds and carbon groups in paper samples formed with potassium persulfate have been the main responsible for the yellowness and darkness of the paper, the reducing agents sodium borohydride and sodium dithionite reduce this aldehyde and ketone to hydrocarbon and as a result. With the loss of multiple conjugates, the light absorption of the paper is reduced and this causes the paper to lighten. The double bonds and their regeneration also cause rearrangement of the chain cells, which has resulted in increasing the mechanical resistance and strength of the paper samples.
    Keywords: yellowing, Paper oxidation, Whitening, Reducing agents}
  • محسن اسماعیل پور، مجید قهرمان افشار، زینب نورورزی تیسه*، رامین قهرمان زاده

    آلودگی آب و خاک با فلزات سنگین خطرات و تهدیدهای جدی برای سلامتی بشر و محیط زیست ایجاد می کند و لذا یافتن راهکاری موثر برای حذف این فلزات بسیار لازم و ضروری می باشد. در این پژوهش ابتدا نانو ذرات مغناطیسی  MnFe2O4@SiO2 عامل دار شده با N- فسفونو متیل آمینو دی استیک اسید با ساختار هسته-پوسته سنتز شدند. سپس خصوصیات گروه های عاملی سطحی، ساختار کریستالی، خواص مغناطیسی، اندازه و مورفولوژی سطحی این نانوذرات با بکارگیری آنالیزهای طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه  (FT-IR)، پراش اشعه ایکس (XRD)، میکرسکوپ الکترونی عبوری (TEM) میکرسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM)، آنالیز توزین حرارتی (TGA) و مغناطیس سنج نمونه مرتعش (VSM) مورد بررسی و شناسایی قرار گرفتند. نهایتا بررسی کارایی این نانوجاذب سنتزی در حذف یون های مس و کروم از محلول های آبی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. اثر پارامترهای مختلف همچون اثر pH، مقدار جاذب و زمان تماس بر میزان جذب یون های مس و کروم از محلول بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که با افزایش میزان pH از 5/2 تا 5 میزان جذب دو یون فلزی مس (II) و کروم (VI) به طور چشمگیری افزایش می یابد و بالاترین راندمان جذب در pH برابر 7 حاصل شد.  میزان R در نمودار جذب فرندلیچ یون مس نسبت به ایزوترم لانگمویر بیشتر است و در نتیجه جذب یون مس بر روی جاذب از معادله جذب فرندلیچ تبعیت می کند. همچنین میزان R در نمودار جذب فرندلیچ  برای یون کروم  نسبت به ایزوترم لانگمویر بیشتر می باشد و از اینرو جذب یون های کروم بر روی جاذب از معادله جذب فرندلیچ پیروی می کند. همچنین در معادله فرندلیچ میزان  nبالا نشان دهنده جذب مطلوب و موثر می باشد. علاوه بر این بررسی ایزوترم های جذب نشان می دهد که جذب فلزات کروم و مس از دو مدل لانگمویر و فرندلیچ پیروی می کند. همچنین قابلیت بازیافت و استفاده مجدد جاذب در چرخه متوالی جذب-واجذب با بکارگیری یک مگنت مغناطیسی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان می دهد که کاهش قابل توجهی در فعالیت جاذب مشاهده نمی شود.

    کلید واژگان: نانوذرات MnFe2O4@SiO2, فسفونو متیل آمینو دی استیک اسید, نانوجاذب مغناطیسی, حذف موثر, یون های فلزی سنگین}
    Mohsen Esmaeilpour, Majid Ghahraman Afshar, Zeinab Noroozi Tisseh*, Ramin Ghahremanzadeh

    Contamination of water and soil with heavy metals poses serious risks and threats to human health and the environment, and therefore finding an effective solution to remove these metals is very necessary. In this research, magnetic nanoparticles MnFe2O4 @ SiO2 functionalized with N-phosphonomethyl aminodiacetic acid with core-shell structure were synthesized. These nanoparticles were characterized by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, (TGA) thermal gravimetric analysis, transmission electron microscope (TEM), and (VSM) vibration sample magnetometer. The performance of this synthetic nanoadsorbent for removing Cr (VI), Cu (II) ions from aqueous solutions was evaluated by various parameters such as adsorbent amount, contact time effect on adsorption rate and pH effect. The results show that the adsorption efficiency increases with raising pH (2.5-5) and the best adsorbent performance in the adsorption process of Cr ((VI) and Cu (II) ions at pH 7 was observed. The amount of R in the Freundlich adsorption diagram of copper ion is higher than the Langmuir isotherm. As a result, the adsorption of copper ions on the adsorbent follows the Freundlich adsorption equation. In addition, the amount of R in the Freundlich adsorption diagram for chromium ion is higher than the Langmuir isotherm. Therefore, the absorption of chromium ions on the adsorbent follows the Freundlich adsorption equation. In conclusion, a high n value indicates a favorable and effective absorption in the Freundlich equation. The adsorption data were analyzed by the Langmuir and Freundlich isotherm model. In addition, the recyclability and reuse of the adsorbent was investigated. The results show that no significant reduction in adsorbent activity is observed.

    Keywords: Nanoparticle, MnFe2O4@SiO2, Phosphonomethyl Aminodiacetic acid, Magnetic Nanoadsorbent, Ion Removal, Heavy metal Ion}
  • مجید قهرمان افشار*، محسن اسماعیل پور، حسین قاسمی نژاد، نرگس اسماعیلی
    مقدمه

    آب چرخه خنک سازی نیروگاه شهید مفتح همدان از تصفیه فاضلاب تامین می گردد. لذا کنترل شیمیایی آب به منظور کنترل خوردگی در چرخه اهمیت بالایی دارد.

    روش

    نتایج آزمون TBC اب چرخه خنک کن نشان دهنده تعداد تقریبی کلونی باکتری برابر با  cfu/ml103 بوده که در بازه پایین قرار دارد. از سوی دیگر بر اساس نتایج آزمون های میکروبی میزان باکتری های TRB، IRB و APB بسیار بالا و دارای مقادیر cfu/ml 1200، 2300-500 و 105 می باشد. استفاده از آب تصفیه فاضلاب به عنوان تغذیه خنک سازی به دلیل وجود غلظت بالای یون کلسیم منجر به تشدید رسوب گذاری و افزایش رشد میکروبی می گ ردد. همچنین وجود نیترات بالا نیز به دلیل منشاء فاضلاب آب تامین کننده قابل پیش بینی بوده که این مقدار نیترات باعث تشدید باکتری های احیا کننده نیترات و نیتریت می گردد. از طرفی، وجود فسفات و سولفات بالا در نمونه نیز باعث افزایش رسوب گذاری و تشدید رشد میکروبی به ویژه باکتری های احیا کننده سولفات در نمونه همراه خواهد بود.

    یافته ها

    در نتیجه غلظت های بالای باکتری های TRB، IRB و APB در اولویت اول می بایست به صورت انتخاب گزین حذف گردند. در اولویت دوم، یون های نیترات و سولفات که خوراک باکتری های NRB و SRB می باشند با روش های انتخاب گزین حذف یون های نیترات با استفاده از رزین های تبادل یون و سولفات با روش احیا بیولوژیکی می بایست حذف گردند. با توجه با بالا بودن عوامل میکروبی TRB، IRB و APB و همچنین بالا بودن غلظت خوراک عوامل میکروبی، به عنوان اولویت سوم روش های بر پایه زیست کش های غیر اکسید کننده در دستور کار قرار می گیرد.

    کلید واژگان: خوردگی میکروبی, نیروگاه شهید مفتح, بازداری خوردگی, شمارش تعداد کل باکتری پایش خوردگی}
    Majid Ghahraman Afshar *, Mohsen Esmaeilpour, Hossein Ghaseminejad, Narges Esmaeili
    Introduction

    The water of cooling tower for Shahid Moftah power plant is supplied from treated wastewater. Therefore, chemical control of water in order to control corrosion in this cycle is very complicated.

    Methods

    The results of the TBC (total bacteria count) test of cooling tower indicate the approximate number of bacterial colonies equal to 103 cfu/ml, which is in the light range. According to the microbial tests, the amount of TRB, IRB and APB bacteria is very high and has values ​​of 1200, 500-2300 and 105 cfu/ml, respectively. Using treated wastewater as a feed of cooling tower due to the presence of high concentration of calcium ions leads to intensification of sedimentation and increase the growth of microbial organism. Moreover, the presence of high nitrate is predictable due to the origin of water supply, which causes the increase of nitrate and nitrite reducing bacteria (NRB). On the other hand, the presence of high phosphate and sulfate in the sample increase sedimentation and intensify microbial growth, especially sulfate-reducing bacteria (SRB) in the sample.

    Findings

    As a result, high concentrations of TRB, IRB, and APB bacteria is required to be selectively removed in the first priority. In the second priority, nitrate and sulfate ions, which are food for NRB and SRB bacteria, need to be removed by selective removal of nitrate ions using ion exchange resins and sulfate with biological regeneration method. Due to the high level of microbial agents TRB, IRB and APB as well as the high concentration of microbial agents feed, as the third priority, methods based on non-oxidizing biocides needs to be applied in this power plant.

    Keywords: Microbial Corrosion, Shahid Mofateh power plant, Corrosion prevention, Total bacteria count, Corrosion monitoring}
  • محسن اسماعیل پور*، مجید قهرمان افشار، مرتضی فقیهی، مهدی رفیعی
    کمبود آب، مهمترین تهدید برای بقای بشر و اکوسیستم طبیعی به شمار می آید. امنیت غذایی و انرژی، بهداشت و پیشرفت صنایع که جزء مولفه های اصلی توسعه پایدار جوامع به شمار می آیند، بیش از هر چیزی به آب وابسته اند. مصرف آب در نیروگاه لوشان، L/MWh 2600 آب خام است که نسبت به ظرفیت تولید و به علت داشتن برج تر در سیستم خنک کن آن بسیار زیاد است. با توجه به حجم بالای آب مصرفی در این نیروگاه نسبت به بازده تولید و از طرف دیگر، کاهش میزان بارندگی و خشک سالی های به وجود آمده، ارایه راهکار اصلاح الگوی مصرف برای این نیروگاه امری ضروری است. در این پژوهش، با در نظر گرفتن موقعیت خاص این نیروگاه راهکارهایی برای اصلاح الگوی مصرف آب، از جمله: بازچرخانی بلودان بویلرها، تصفیه و بازچرخانی بلودان برج خنک کننده به سیکل آب، خرید پمپ چاه فلمن با دبی کمتر به منظور تنظیم دبی آب خام ورودی و جلوگیری از هدررفت آب در فصول مختلف، بهینه سازی برج های خنک کن، از جمله: تعویض قطره گیرها، تعویض نازل ها و بهینه سازی در توزیع آب برای افزایش کارایی بر افزایش سیکل تغلیظ برج های خنک کننده و استفاده از نازل چرخان به منظور افزایش زمان و سرعت برخورد قطرات آب با هوا و در نتیجه انتقال حرارت بیشتر با در نظر گرفتن شرایط فنی و اقتصادی پیشنهاد شد. بر اساس نتایج این پژوهش، میزان هدایت بلودان بویلر برابر μs/cm10 بود که هزینه بازچرخانی بلودان بویلر با به کارگیری مبدل حرارتی 324.425.000 ریال برآورد شد.
    کلید واژگان: نیروگاه لوشان, برج های خنک کن, بلودان بویلر, بلودان برج, بهینه سازی برج های خنک کن}
    Mohsen Esamaeilpour *, Majid Ghahraman Afshar, Morteza Faghihi, Mehdi Rafiei
    Lack of water is considered the most important threat to the survival of human beings and natural ecosystems. Food and energy security, health and industrial progress, which are the main components of the sustainable development of societies, depend on water more than anything else. Water consumption in Loshan power plant is 2600 L/MWh raw water, which is very high compared to the production capacity and is due to having a tower in its cooling system. Considering the high volume of water consumed in this power plant compared to the production efficiency and on the other hand, reducing the amount of rainfall and droughts that have occurred, it is necessary to provide a solution to modify the consumption pattern for this power plant. Considering the special position of this power plant, solutions to modify the water consumption pattern by recycling clean drains (blow down of boilers, back wash of sand filters and water sampling), purification and recycling the blow down of cooling towers into the water cycle and optimization of cooling towers (replacing drippers, replacing nozzles and optimizing water distribution to increase efficiency, using a rotating nozzle to increase the time and speed of the water droplets hitting the air in order to transfer more heat) are suggested. According to the experimental data, the conductivity of boiler blowdown is about 10 μs/cm and the expenses of recycling the blowdown of boiler by using heat exchanger is estimated about 324.425.000 Rials.
    Keywords: Loshan Power Plant, Recycle, Clean Drain, Purification, Optimization of Cooling Tower}
  • مجید قهرمان افشار*، حسین قاسمی نژاد، محسن اسماعیل پور

    بروز پدیده خوردگی و بطور ویژه خوردگی میکروبی در نیروگاه های حرارتی به دلیل استفاده مکرر از منابع آب آلوده به عنوان سیال خنک کن از دیرباز حامل مشکلات اقتصادی، کاهش راندمان، خرابی تجهیزات و ایجاد نقص فنی بوده است. در این کار هدف گردآوری اطلاعات پیرامون پدیده خوردگی میکروبی در آب چرخه خنک کن نیروگاه شهید بهشتی لوشان و ارایه چندین راهکار جهت کاهش بروز خوردگی میکروبی در آب خنک کن می باشد. به منظور بررسی پارامترهای اثرگذار بر پدیده خوردگی میکروبی، آزمون های عمومی، آزمون های میکروبی و آزمون های سنجش یون ها برای این نیروگاه انجام گردیده است. آزمون های میکروبی شامل آزمون TBC سنجش تعداد کل باکتری ها (آزمون عمومی) و آزمون های اختصاصی سنجش باکتری های خاص نظیر APB، FP، IRB، NRB، Aero، SRB و TRB می باشد. آزمون پارامترهای فیزیک و شیمیایی (pH، هدایت الکتریکی، درصد شوری، سختی و دمای آب) و سنجش آنیون ها و کاتیون ها نیز به صورت تکمیلی انجام گرفت. براساس نتایج آزمون ها، غلظت یون کلسیم در نمونه بسیار بالا بوده (ppm 517) و این مورد باعث افزایش رسوب گذاری و ماند آب در چرخه خنک کن خواهد شد. از طرفی، غلظت بالای سولفات (ppm 2126) عامل ایجاد رشد باکتری SRB در نمونه می شود. لذا، روش های کنترل عوامل رسوب گذار و میکروبی که منجر به خوردگی میکروبی می شوند در دستور کار قرار گرفته است. روش های معمول نظیر کلرزنی و ازن زنی در اولویت اول راهکارهای مقابله با عوامل میکروبی قرار می گیرد. با توجه به بالا بودن غلظت یون سولفات پیشنهاد می گردد به عنوان یک راهکار در اولویت دوم حذف انتخاب گزین یون سولفات در دستور کار قرار گیرد. به دلیل غلظت بالای یون کلسیم و در نتیجه آن قلیاییت بالا، رژیم های شیمیایی کاربردی در زلال ساز نظیر افزودن آهک، کلروفریک و منعقد کننده ها به عنوان راهکار در اولویت سوم قرار می گیرند.

    کلید واژگان: خوردگی میکروبی, نیروگاه حرارتی, کنترل کیفیت آب, چرخه خنک کن, کنترل شیمیایی}
    Majid Ghahraman Afshar *, Hossein Ghaseminejad, Mohsen Esmaeilpour

    The corrosion and especially microbial corrosion in thermal power plants due to the frequent use of contaminated water sources has long been a source of economic problems, efficiency reduction, equipment and technical failure. The main reasons of these problems are a of existence of microbial organism in the water of cooling tower. In this work, the aim is to collect information on the microbial corrosion in the cooling water of Shahid Beheshti power plant of Lushan and to provide several solutions to reduce the occurrence of microbial corrosion Therefore, physicochemical properties, microbial tests and ion measurement are conducted in order to investigate the parameters affecting this phenomenon for the cooling tower of Shahid Beheshti power plant of Lushan. The microbial tests include the TBC test to measure the total number of bacteria (general test) and specific tests to measure specific bacteria such as APB, FP, IRB, NRB, Aero, SRB and TRB. Moreover, physicochemical parameters (pH, electrical conductivity, salinity percentage, hardness and water temperature), anions and cations are determined. It is observed that the calcium ion in the sample is in the range of high concentration (517 ppm) which leads to increase sedimentation and retention of water in the cooling cycle. On the other hand, the high concentration of sulfate (2126 ppm) causes the growth of SRB in the sample. For this purpose, it is very important to control and tackle these problems by applying sediment-forming and destructive microbial agents in the cycle. Common methods such as chlorination and ozonation are the first priority to deal with microbial corrosion in this power plant. Due to the high concentration of sulfate ions, it is suggested that selective removal of sulfate ions counts as a second priority. High concentration of calcium ion might be resolved by applying the chemical regimes in the clarifier such as adding CaOH, FeCl3 and coagulant and control and inhibit the microbial corrosion.

    Keywords: Microbial Corrosion, Thermal power plant, Water quality control, Cooling tower: Chemical control}
  • محسن اسماعیل پور*، مجید قهرمان افشار، میلاد کاظم نژادی

    در این پژوهش، نانوذرات هسته-پوسته مغناطیسی Fe3O4@SiO2 عامل دار شده با شیف باز سالوفن لیگاند سنتز شدند و به منظور حذف یون های Pb2+ از محلول های آبی مورد استفاده قرار گرفتند. در این تحقیق، خصوصیات گروه های عاملی سطحی، ساختار کریستالی، خواص مغناطیسی، اندازه و مورفولوژی سطحی این نانوذرات با بکارگیری آنالیزهای تعیین مشخصه FT-IR، XRD، TEM، FE-SEM، EDX و VSM مورد بررسی و شناسایی قرار گرفتند. پس از سنتز شیف باز سالوفن لیگاند ساپورت شده بروی نانوذرات مغناطیسی، مطالعات سینتیکی و تاثیر مقادیر مختلف جاذب به منظور حذف یون های سرب دو ظرفیتی از محلول های آبی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. برای این جاذب پیشنهادی مقدار جذب ماکزیمم 91% در دمای محیط محاسبه می گردد که راندمان ایده آلی محسوب می گردد. همچنین قابلیت بازیافت Fe3O4@SiO2-Schiff base به منظور حذف Pb2+ برای چرخه های متوالی جذب-واجذب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که نانوکامپوزیت سنتزی Fe3O4@SiO2-Schiff base یک جاذب موثر، قابل بازیافت با عملکرد عالی برای حذف کادمیوم دوظرفیتی از محلول های آبی می باشد.

    کلید واژگان: نانوکامپوزیت Fe3O4@SiO2, شیف باز سالوفن لیگاند, تغییرات سطحی, سرب دو ظرفیتی, حذف موثر, جداسازی مغناطیسی}
    Mohsen Esmaeilpour *, Majid Ghahraman Afshar, Milad Kazemnejadi

    Here in this research a novel bis-salophen schiff base ligand anchored magnetic Fe3O4@SiO2 nanoparticles was prepared and applied for removal of Pb(II) from aqueous solutions. The obtained adsorbent Fe3O4@SiO2/Schiff base MNPs was characterized by using broad range of characterization techniques including fourier transform infrared (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDX) and vibration sample magnetometry (VSM). After synthesizing bis-salophen schiff base ligand immobilized on Fe3O4@SiO2 nanoparticles, the adsorption activity of this adsorbent for lead ions by nonmagnetic, in terms of effect of adsorbent dosage on the adsorption and kinetics behavior was investigated in detail. Furthermore, the adsorption and regeneration experiment showed there was about 91% in the adsorption capacity of the prepared Fe3O4@SiO2/Schiff base MNPs for lead. Finally, our results suggested that the Fe3O4@SiO2/Schiff base composites have a great potential to be employed for treatment of water and wastewater containing lead(II).

    Keywords: Fe3O4@SiO2 NPs, Bis-salophen Schiff base ligand, adsorption kinetics, Lead ions, Magnetic separation}
  • محسن اسماعیل پور*، افسانه سادات لاریمی، مجید قهرمان افشار، مرتضی فقیهی
    یک نانوکامپوزیت Fe3O4@SiO2 پوشش دهی شده با اسید اتیلن دی آمتتراستیک (EDTA) که دارای ساختار پوسته هسته است، توسعه یافت و هدف آن حذف یون های مس از محیط های آبی بود. ویژگیهای گروه های عملکردی سطح، ساختار بلوری، مغناطیس و مورفولوژی سطح نانوذرات مغناطیسی با طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) ، پراش اشعه ایکس (XRD) ، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) ، میکروسکوپ الکترونی روبشی انتشار میدان (FE-SEM) ، پراکندگی نور پویا (DLS) و مغناطیس سنجی نمونه ارتعاشی (VSM). مطالعات سینتیک جذب جاذب جدید در حذف یون های مس از فاضلاب نشان داد که حداکثر میزان جذب مس در دمای 25 درجه سانتی گراد 95 درصد بود. دفع و قابلیت استفاده مجدد Fe3O4@SiO2-EDTA نیز برای حذف یونهای مس بر اساس چرخه های جذب پی در پی مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت، تمام نتایج مورد مطالعه نشان داد که نانوکامپوزیت های Fe3O4@SiO2-EDTA یک جاذب کارآمد و قابل استفاده مجدد برای حذف یون های مس از محلول های آبی هستند.
    کلید واژگان: نانوکامپوزیت Fe3O4@SiO2, اصلاح سطح, اتیلن دی آمین تتراستیک اسید, یون مس, راندمان حذف, سینتیک جذب}
    Mohsen Esmaeilpour *, Afsanehsadat Larimi, Majid Ghahramanafshar, Morteza Faghihi
    A novel ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) supported on Fe₃O₄@SiO₂ nanocomposite with a core-shell structure was developed, aiming to remove of copper ions from aqueous media. During the first step, Fe3O4@SiO2 nanosphere core-shell is synthesized using nano-Fe3O4 as the core, TEOS as the silica source and PVA as the surfactant. Then, Fe3O4@SiO2 was coated with ethylenediaminetetraacetic acid. The properties of surface functional groups, crystal structure, magnetism and surface morphology of magnetic nanoparticles were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), dynamic light scattering (DLS) and vibration sample magnetometry (VSM). The effect of parameters influencing adsorption efficiency including adsorbent dosage and contact time of adsorbent on the sorption behavior was assessed and discussed. The adsorption kinetics studies of the novel adsorbent in removing copper ions from waste water showed that the maximum absorption amounts of Cu(П) were 95% at 25⁰C. Desorption and reusability of Fe₃O₄@SiO₂-EDTA was also investigated for tested copper ions based on sequential adsorption desorption cycles. Therefore, all the studied results indicated that Fe₃O₄@SiO₂-EDTA nanocomposites were an efficient and reusable adsorbent for removal of copper ions from aqueous solutions.
    Keywords: Fe₃O₄@SiO₂ nanocomposite, Surface Modification, Ethylenediaminetetraacetic acid, Copper ions, Removal Efficiency, adsorption kinetics}
  • احسان نیکنام، مجید قهرمان افشار*، حسین قاسمی نژاد، محسن اسماعیل پور
    صنایع دارویی به دلیل تولید طیف گسترده ای از داروها، دارای پساب و فاضلاب دارویی در انواع مختلف سنتزی، شیمیایی، بیولوژیکی هستند. ورود این مواد به چرخه محیط زیست و زندگی انسان به شدت مضر بوده و خطرات جدی را به همراه خواهد داشت. ازاین رو، تصفیه فاضلاب دارویی در صنایع، اهمیت زیادی دارد. روش های گوناگونی در مقیاس صنعتی به منظور حذف آلاینده ها و پساب های دارویی وجود دارند که مابین این روش ها، روش های بر پایه الکتروشیمی و اکسیداسیون به دلیل توجیهات فنی- اقتصادی برای کاربردهای صنعتی و پزشکی بسیار مناسب هستند. در این پژوهش، با استفاده از فرایند اکسیداسیون، حذف آلاینده های موجود در پساب های دارویی، بررسی شد. به منظور بررسی و تعیین مشخصه داروهای پرمصرف (آسپرین، آتورواستاتین، متفورمین، مترونیدازول و ایبوپروفن) بر اساس آمارنامه رسمی پرفروش ترین داروها در سطح کشور در سال 95، با استفاده از دستگاه پتانسیواستات و با سل سه الکترودی، نمودار ولتامتری چرخه ای با نرخ روبش mV/s 100 انجام شده است تا شرایط اولیه و پیک های اکسیداسیون نمونه های دارویی، ارزیابی شود. سپس با استفاده از فرایند کرونوآمپرومتری (اعمال پتانسیل ثابت) داروهای موردنظر تحت فرایند اکسیداسیون الکتروشیمیایی (استفاده از سل سه الکترودی) قرار گرفتند و فرایند حذف دارو در نمونه های محلول و مایع انجام شد. در پایان روش کرونوآمپرومتری (حذف دارو)، نمونه دوباره تحت آزمون ولتامتری چرخه ای قرار گرفتند و سطح زیر پیک های اکسیداسیون نمونه محاسبه و با سطح زیر پیک اولیه قیاس شدند و به این ترتیب کارایی حذف دارو از نمونه ها (میزان حذف) تعیین شد. نتایج حاکی از آن است که این روش برای حذف داروهای منتخب دارای کارایی حذف بالا در حدود 70 درصد و به طور خاص برای نمونه آتوراستاتین، کارایی در حدود 100 درصد را از خود نشان داده است. لازم به ذکر است که زمان اکسیداسیون هر دارو با توجه به نوع دارو و غلظت داروی بررسی شده متفاوت است. در بیشتر موارد زمانی در حدود 100 تا 500 ثانیه برای حذف دارو کافی به نظر می رسد. پتانسیل اکسایش داروهای منتخب در گستره حدود V  8/0- قرار می گیرد. بنابراین این با توجه به نتایج به دست آمده این روش، صحت بالا و دقت کافی (RSD در حدود 2 درصد) دارد.
    کلید واژگان: پساب, حذف دارو, اکسیداسیون الکتروشیمیایی, آلاینده های دارویی, کرونوآمپرومتری, ولتامتری}
    Ehsan Niknam, Majid Ghahraman Afshar *, Hossein Ghaseminejad, Mohsen Esamaeilpour
    Pharmaceutical industries, due to the production of a wide range of drugs, have pharmaceutical effluents and wastewater in various types of synthetic, chemical, biological drugs, etc. The entry of these substances into the cycle of the environment and human life is extremely harmful and carries serious risks. Therefore, pharmaceutical wastewater treatment is of great importance in industry. There are various methods on an industrial scale to remove contaminants and pharmaceutical effluents, among them, electrochemical and oxidation-based methods are very suitable for industrial and medical applications due to technical-economic justification. In this study, the removal of contaminants in drug effluents was investigated using the oxidation process. In order to evaluate and determine the characteristics of high-consumption drugs (aspirin, atorvastatin, metformin, metronidazole, and ibuprofen), using a potentiostat device with a three-electrode cell, a cyclic voltammetric diagram with a 100 mV/s scanning rate was performed until the initial and peak conditions were reached. Oxidation of drug samples were evaluated. Then, using the chronoamperometry process (constant potential application), the drugs were subjected to an electrochemical oxidation process (using three-electrode cells), and the drug removal process was performed for insoluble and liquid samples. At the end of the chronoamperometry method (drug removal), the samples were again subjected to cyclic voltammetry test, and the level below the oxidation peaks of the sample was calculated and compared with the level below the initial peak, thus determining the removal efficiency of the sample (removal rate). The results indicate that this method has shown about 70% efficiency for removing selected drugs with a high removal efficiency and for the atorvastatin sample specifically, it was about 100%. It should be noted that the oxidation time of each drug varies according to the type of drug and the concentration of the drug under study. About 100 to 500 seconds seems to be enough to remove the drug in most cases. The oxidation potential of selected drugs is in the range of -0.8 V. Therefore, according to the results obtained, this method has high and sufficient accuracy (RSD about 2%).
    Keywords: Wastewater, Drug Removal, electrochemical oxidation, Drug Pollutants, Chronoamperometry, Cyclic Voltammetry}
  • زینب نوروزی تیسه، مجید قهرمان افشار، محسن اسماعیل پور، حسین قاسمی نژاد، رامین قهرمانزاده

    در این پژوهش، نانوذرات مغناطیسی MnFe2O4@SiO2 عامل‌دار شده با N فسفونو متیل آمینو دی استیک اسید با ساختار هسته پوسته سنتز شدند. سپس خصوصیات گروه‌های عاملی سطحی، ساختار کریستالی، خواص مغناطیسی، اندازه و مورفولوژی سطحی این نانوذرات با به کارگیری آنالیزهای طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، پراش اشعه ایکس (XRD)، میکرسکوپ الکترونی روبشی ((FE-SEM، آنالیز توزین حرارتی (TGA) و مغناطیس‌سنج نمونه مرتعش VSM)) مورد بررسی و شناسایی قرار گرفتند. در این تحقیق، اثر بازدارنده تشکیل رسوب شامل نانوذرات مغناطیسی MnFe2O4@SiO2 بر فرآیند رسوب‌گذاری مطابق آزمون مرجع (NACE TM0374) با افزودن ppm 5 از ترکیب بازدارنده رسوب مورد بررسی قرار گرفت. در این آزمون رسوب‌گذاری سولفات کلسیم و کربنات کلسیم بر روی سطح فولاد کربن بررسی گردید. بدین منظور، قطعه فولاد کربنی که در مجاورت ترکیب رسوب‌گذار و عدم حضور ترکیب بازدارنده رسوب (آزمون کنترل) و ترکیب رسوب‌گذار به همراه بازدارنده رسوب (آزمون اصلی) در مدت زمان معین (60 دقیقه) قرار می‌گیرد. سپس میزان رسوبات نمونه فولاد کربن شاهد و اصلی در محیط مشابه برج خنک‎کن نیروگاه‌های حرارتی شامل ppm 1000 کلرید و ppm 500 سولفات بررسی شده است. به منظور سنجش میزان رسوب‌گذاری بر روی سطح نمونه فولاد کربنی شاهد و اصلی، آزمون پلاریزاسیون تافل و امپدانس الکتریکی استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که میزان تشکیل رسوب در حضور عوامل بازدارنده رسوب‌گذاری به شدت کاهش می‌یابد.

    کلید واژگان: نانوذرات MnFe2O4@SiO2, بازدارنده رسوب گذاری, نیروگاه حرارتی, آزمون تافل, آزمون امپدانس}
    M. Ghahraman Afshar, M. Esameilpour, Z. Noroozi *, H. Ghaseminejad

    In this study, magnetic nanoparticles of MnFe2O4@SiO2 activated with N-phosphonomethyl amino di-acetic acid were synthesized with a core-shell structure. Moreover, the characteristics of surface functional groups, crystal structure, magnetic properties, size and surface morphology of these nanoparticles were investigated by using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), microscope Scanning electrons (FESEM, Thermal Weight Analysis (TGA) and vibrating sample magnetometer(VSM). In this study, the antiscalant effect of precipitation for magnetic nanoparticles MnFe2O4@SiO2 were examined according to the reference test (NACE TM0374) by using 5 ppm MnFe2O4@SiO2. In this experiment, the precipitation effect of calcium sulfate and calcium carbonate on the surface of carbon steel was investigated. For this purpose, in one test a piece of carbon steel is placed in the presence of the precipitative compound and absence of antiscalant (control test) and in the other test of carbon steel is placed in precipitative compound with the antiscalant (main test) for a certain period of time. Afterwards, the amount of precipitation of the control and main experiment for carbon steel in the similar environment of the cooling tower of thermal power plants containing 1000 ppm sulfate and 500 ppm chloride were investigated. The tafel polarization test and impedance spectroscopy were used to measure the amount of fouling on the surface of the control and main carbon steel samples. The results indicate that the rate of precipitation formation is greatly reduced in the presence of antiscalant.

    Keywords: Nanoparticles, MnFe2O4@SiO2, Antiscalant, Thermal Powerplant, Tafel Polarization, Impedance spectroscopy}
  • محسن اسماعیل پور*، افسانه سادات لاریمی، علی اکبر اضغری نژاد، مجید قهرمان افشار، مرتضی فقیهی
    موضوع تحقیق

    در این پژوهش در ابتدا نانوذرات سیلیکا از پوسته برنج به عنوان یک منبع زیستی استخراج شدند. این نانوذرات سیلیکا متخلخل با اندازه میانگین 45 نانومتر به طور موفقیت آمیزی از طریق یک روش چند مرحله ای از پوسته برنج تهیه و با دندریمر عامل‏دار شدند و به منظور حذف یون های کادمیوم دوظرفیتی از محلول های آبی مورد بررسی قرار گرفتند.

    روش تحقیق

      در ابتدا سدیم‏سیلیکات از پوسته برنج استخراج و به آن ستیل تری‏متیل آمونیوم برمید، هیدروکلریک  اسید و استیک اسید اضافه شد و مخلوط حاصل تحت امواج فراصوت قرار گرفت. پس از واکنش هیدروترمال، نمونه‏های جمع آوری شده کلسینه و نانوذرات سیلیکا مورد نظر سنتز شدند. سپس نانوذرات سنتزی با مولکول‏های دندریمر عامل‏دار شدند. این نانوذرات با بکارگیری روش‏های مختلف همچون طیف‏‏سنجی مادون‏قرمز تبدیل‏فوریه، آزمون وزن سنجی حرارتی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، اندازه گیری سطح ویژه  و توزیع اندازه ذرات شناسایی شدند. سپس اثر زمان بر عملکرد جاذب و تاثیرات مقادیر مختلف این نانوذرات سنتزی به عنوان جاذب در حذف یون‏های کادمیوم دوظرفیتی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر زمان تماس جاذب بر میزان جذب کادمیوم و قابلیت بازیافت و استفاده مجدد از جاذب نیز مورد بررسی قرار گرفتند.

    نتایج اصلی

    نتایج نشان می‏دهد که کاهش محسوسی در عملکرد و فعالیت این نانوجاذب در جذب یون‏های فلزی بعد از 6 بار بازیافت و استفاده مجدد مشاهده نشده است. عملکرد عالی این نانوجاذب در حذف یون‏های فلزی به دلیل تخلخل بالا، گروه‏های آمینی فعال سطحی و نسبت سطح به حجم بالاست.

    کلید واژگان: نانوسیلیکا, پوسته برنج, کادمیوم دو ظرفیتی, جذب موثر, دندریمر}
    Mohsen Esmaeilpour*, Afsanehsadat Larimi, Aliakbar Asgharinezhad, Majid Ghahramanafshar, Morteza Faghihi
    Research subject

    This study demonstrates a synthetic strategy for the preparation of porous SiO2 for adsorption applications using natural and waste materials from rice husks which are functionalized with polymer dendrimer molecules and surface amino groups as the source of biosilica and were investigated to remove divalent cadmium ions from aqueous solutions.

    Research approach

    Porous silica nanoparticles with a mean diameter of 45 nm were successfully fabricated from rice husk (RH) biomass via a multistep method. During the first step, sodium silicate is extracted from rice husks. Then, cetyltrimethylammonium bromide, HCl, and acetic acid were added to the sodium silicate solution, and the resulting mixture was sonicated. After the hydrothermal reaction, the collected samples were calcinated to obtain silica nanoparticles. These synthetic nanoparticles were identified using various techniques such as Fourier-transform infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, transmission electron microscopy, field emission scanning electron microscopy, nitrogen adsorption-desorption analysis and dynamic light scattering analysis. Then, the adsorption kinetics and the effects of synthetic nanoadsorbents dosage on the removal of divalent cadmium ions were investigated. The effect of contact time on cadmium adsorption and recyclability of adsorbent was also investigated.

    Main results

    The results show that there is no significant reduction in the performance and activity of this nanosorbent in the adsorption of metal ions after 6 times of recycling and reuse. The excellent performance of this nanosorbent in the removal of metal ions is due to its high porosity, active surface amine groups and high surface-to-volume ratio.

    Keywords: Nano-silica, Rice husk, Divalent cadmium, Effective adsorption, Dendrimer}
  • مصطفی خواجه محمودی، مهرناز آزادی بویاغچی، محسن محمدی آچلویی، مجید قهرمان افشار

    کاغذ در گذر زمان زرد می‌شود. سفیدگری با اکسید کننده‌ها از معمول‌ترین روش‌ها است و با شکست ساختار کروموفورهای جاذب نور در کاغذ، سبب بی‌رنگ شدن آنها می‌شود. در این تحقیق، تغییرات ایجاد شده در خصوصیات کاغذ در صورت استفاده از اکسید کننده‌ها مطالعه شده است. نمونه‌های کاغذ با آزمون‌های رنگ‌سنجی، طیف‌سنجی زیر قرمز، آزمون کشش، آزمون اسیدی بودن و میکروسکوپ SEM تعیین مشخصه شده‌اند. در این تحقیق، چهار محلول اکسید‌کننده: پراکسید هیدروژن (2 درصد حجمی/ حجمی)، پراکسید سدیم (2 درصد وزنی/ حجمی)، پریدات پتاسیم (2 درصد وزنی/ حجمی) و پرسولفات پتاسیم (2 درصد وزنی/ حجمی) در آب مقطر برای سفیدگری نمونه‌های کاغذ صافی واتمن به شیوه غوطه‌وری استفاده شده است. نمونه‌ها به مدت 48 ساعت اصلاح و آزمون‌های تعیین مشخصه انجام شد. نتایج نشان داد پراکسید هیدروژن، با بالاترین شاخص مقاومت کششی (Nm/g 17.75) و پایین‌ترین اختلاف رنگ (1.48=E∆) پس از کهنه‌سازی تسریع شده، بهترین عملکرد را در بین سایر نمونه‌ها دارد و سبب بهبود مقاومت کششی، افزایش روشنایی و کاهش زردی، ثبات الیاف و همچنین نگهداری کاغذ در یک محیط اسیدی تقریبا خنثی شده است.

    کلید واژگان: زردشدگی, سفیدگری, عوامل اکسید کننده, اکسیداسیون, کاغذ}
    M. Khajeh-mahmoudi, M. Azadi Boyaghchi, M. Mohammadi Achachluei, M. Ghahraman Afshar

    Paper turns yellow over time. Bleaching with oxidizing agents is one of the most common methods, which creates a colorless result by breaking down the light-absorbing chromophores. In this research, the changes in the properties of paper by applying oxidizing agents are studied. The paper samples were characterized by colorimetric, infrared spectroscopy, tensile, acidity, and SEM microscopes. Four oxidizing solutions were deployed for whitening the samples of Whatman paper using the Immersion method, including Hydrogen Peroxide (2 % V/V), Sodium Peroxide (2 % W/V), Potassium Periodate (2 % W/V), and Potassium Persulphate (2 % W/V) all solved in distilled water. The samples were treated within 48 hours, and characterizing tests were deployed. The results show that hydrogen peroxide with the highest tensile strength (17.75 Nm/g) and the lowest color difference (∆E= 1.48) after accelerated aging has the best performance among other samples. Also, hydrogen peroxide can be improved tensile strength, increase brightness, reduce yellowing, cause fibers stability, and keep the paper at an almost neutral acidity.

    Keywords: Yellowing, Bleaching, Oxidizing agents, oxidation, paper}
  • افسانه سادات لاریمی، محسن اسماعیل پور*، مجید قهرمان افشار، مرتضی فقیهی، علی اکبر اصغری نژاد
    موضوع تحقیق

    در این پژوهش، نانوکامپوزیت های مغناطیسی Fe3O4@SiO2 عامل دار شده با اتیلن دی آمین تترااستیک اسید با ساختار هسته-پوسته به منظور حذف یون های کادمیوم دوظرفیتی از محلول های آبی سنتز شده و مورد بررسی قرار گرفتند.

    روش تحقیق

      در مرحله اول، نانوذرات کروی هسته-پوسته Fe3O4@SiO2 با به کارگیری نانوذرات Fe3O4 به عنوان هسته، تترااتیل اورتوسیلیکات (TEOS) به عنوان منبع سیلیکا و پلی وینیل الکل (PVA) به عنوان فعال کننده سطحی سنتز شدند. سپس در مرحله بعدی، خصوصیات گروه های عاملی سطحی، ساختار کریستالی، خواص مغناطیسی، اندازه و مورفولوژی سطحی این نانوذرات با به کارگیری طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، پراش اشعه ایکس (XRD)، میکرسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، میکرسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM)، توزیع اندازه ذرات (DLS(، مغناطیس سنج نمونه مرتعش (VSM) و اندازه گیری سطح ویژه و تخلخل (BET) مورد بررسی، شناسایی و تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. به خاطر خصوصیات مغناطیسی جاذب، این نانوذرات قابلیت جداسازی ساده از مخلوط واکنش با به کارگیری یک مگنت مغناطیسی و استفاده مجدد در پنج چرخه متوالی بدون کاهش جدی در فعالیت  را دارا می باشد.

    نتایج اصلی

    به منظور بررسی طبیعت جاذب، آزمایش های گوناگون همچون مقدار جاذب و زمان تماس بررسی و بهینه شدند.  تاثیر مقادیر مختلف و زمان تماس جاذب به منظور حذف یون های کادمیوم دوظرفیتی از محلول های آبی، مقدار جذب ماکزیمم 94% را در دمای محیط نشان می دهد. تمامی نتایج مطالعات نشان می دهند که نانو کامپوزیت سنتزی Fe3O4@SiO2-EDTA یک جاذب موثر، قابل بازیافت با عملکرد عالی برای حذف کادمیوم دوظرفیتی می باشد. همچنین قابلیت بازیافت Fe3O4@SiO2-EDTA به منظور حذف کاتیون دوظرفیتی برای چرخه های متوالی جذب-واجذب مورد بررسی قرار گرفت.

    کلید واژگان: نانوکامپوزیت Fe3O4@SiO2, کادمیوم دو ظرفیتی, حذف موثر, سینتیک جذب, اتیلن دی آمین تترااستیک اسید (EDTA)}
    Afsanehsadat Larimi, Mohsen Esmaeilpour*, Majid Ghahramanafshar, Morteza Faghihi, Aliakbar Asgharinezhad
    Research subject

    In this study, EDTA-functionalized Fe3O4@SiO2 magnetic nanocomposites with core-shell structure were synthesized to remove divalent cadmium ions from aqueous solutions.

    Research approach

    During the first step, Fe3O4@SiO2 nanosphere core-shell is synthesized using nano Fe3O4 as the core, TEOS as the silica source and PVA as the surfactant. This strategy relies on the covalently bonding of ethylendiaminetetraacetic acid to bis(3-aminopropyl)amine and cyanuric chloride functionalized magnetic nanoparticles. In the next step, characteristics of surface functional groups, crystal structure, magnetic properties, size and surface morphology of these nanoparticles were investigated, identified and analyzed using physico-chemical characterization techniques including fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), dynamic light scattering (DLS), vibration sample magnetometry (VSM) and Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area analyzer.  The adsorbent, due to its magnetic property, could be simply separated from the reaction mixture by a permanent magnet and reused in five consecutive cycles without considerable loss in its activity.

    Main results

    To probe the nature of the adsorbent, various experiments were investigated like adsorbent dose and contact time were optimized. Kinetic studies and the effect of different amounts of adsorbent to remove divalent cadmium ions from aqueous solutions show a maximum adsorption of 94% at ambient temperature. Moreover, the recyclability of Fe3O4@SiO2-EDTA was investigated in order to remove the divalent cation for successive adsorption-desorption cycles. All the results of studies show that the synthetic nanocomposite Fe3O4@SiO2-EDTA is an effective, recyclable adsorbent with excellent performance for the removal of divalent cadmium.

    Keywords: Fe3O4@SiO2 nanocomposite, Ethylene diamine tetraacetic acid, Bivalent cadmium, Effective removal, Adsorption kinetics}
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال