انجمن مهندسی شیمی ایرانمهندسی شیمی ایران1735-54002011520210622A Review on Nanofiber Scaffolds by Focusing on Constituents and Proceduresمروری بر داربستهای نانو الیاف با تمرکز بر روی مواد سازنده و روشهای تهیه61613194610.22034/ijche.2021.251477.1055FAعلی محمدیوشگروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایرانسمیرا آقبلاغیگروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایرانJournal Article20201005Nanofiber scaffolds have been utilized in the controlled delivering of the drug, cell, and gene into the body organs for an effective treatment of various diseases. The natural and synthetic polymers and their blends as well as the bioceramics could be considered as the constituents of nano-scaffolds. One of the advantges of tissue engineering is the three-dimensional culturing, which could be found in the original organs and tissues. Therefore, the cells and other components could not be properly directed in the two-dimentional environments. That is why, the novel fabrication methods have been introduced. Various fabrication methods like electrospinning, drawing, template synthesis, fiber-mesh, self-assembling, fiber-bonding and solid freeform fabrication techniques are applied for fabrication of nanofiber scaffolds. In the current work, in addition to review on the characteristicts and constituents of scaffolds, their fabrication technologies were focused. The unique properties of nanofiber-based structures include the high loading efficiency, superior mechanical performance, packaging for an ample range of drugs, controlled release behavior and excellent stability in the delivery of plasmid DNA, large protein drugs, genetic materials and autologous stem-cell to the target site.<em>داربستهای نانولیفی برای رهش کنترل شدۀ دارو، سلول و ژن و نیز در درمان مؤثر بیماریهای مختلف به کار رفته است. بسپارهای طبیعی و همنهشتی و مخلوطی از آنها و نیز زیستسرامیکها از اجزای سازندۀ داربستهای نانویی هستند. از برتریهای مهندسی بافت، کشت سه</em><em></em><em>بعدی است که میتواند در اندام</em><em></em><em>ها و بافت</em><em></em><em>های اصلی یافت شود؛ بنا بر این در کـشت دوبعـدی، سلولهـا و دیگر مواد نمـیتواننـد جهتگیری مناسب و سه</em><em></em><em>بعـدی لازم را بـه دسـت آورنـد. به همین دلیل از </em><em>روشهای نوین ساخت داربستهای نانو لیفی بهره گرفته می شود. از تکنیکهای مختلفی نظیر روش الکتروریسی، روش کششی، روش همنهشت الگویی، روش مش لیفی، روش خود تجمعی، روش اتصال رشته</em><em></em><em>ای و فناوری ساخت فرم آزاد جامد </em><em>(SFF)</em><sup>1</sup><em> برای ساخت داربستهای نانویی استفاده شده است.</em><br /><em> در این مقاله، علاوه بر مروری بر ویژگیها و مواد سازندۀ داربستها، روشهای ساخت آنها بررسی میشود. از ویژگی</em><em></em><em>های بیهمتای ساختارهای بر پایۀ نانوالیاف می توان به بازده بارگذاری بالا، عملکرد مکانیکی عالی، بسته بندی در محدوده های مختلف داروها، آزادسازی کنترلشده و پایداری مناسب در تحویل </em><em>DNA</em><sup>2</sup><em> پلاسمایی، پروتئینهای بزرگ دارویی،<br />مواد ژنتیکی و سلولهای بنیادی به مکان هدف اشاره کرد.</em>https://www.ijche.ir/article_131946_0a102c3d4843e8b1d538fab223f0a06c.pdfانجمن مهندسی شیمی ایرانمهندسی شیمی ایران1735-54002011520210622Comparison Between Gas Sweetening Processes & Economical Feasibility Study of Sour Flare Gas Sweetening by Catalytic Conversion of H2S to Methyl Mercaptanمقایسۀ فرایندهای شیرینسازی گازهای ترش و امکانسنجی اقتصادی شیرینسازی گازهای ترش ارسالی به فلر به روش تبدیل کاتالیستی H2S به متیل مرکاپتان173013194710.22034/ijche.2021.252156.1057FAُسید عبدالمجید خاکسارگروه مهندسی شیمی، دانشگاه سیستان و بلوچستانمرتضی زیودارگروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایرانرهبر رحیمیگروه مهندسی شیمی، دانشگاه سیستان و بلوچستانJournal Article20201011Abstract: Iran, one of the largest greenhouse gas producers in the world, burns hundreds of thousands of tons of sour gases annually, through the flare systems. Sweetening of sour gases, using amin absorption process, with combination of Claus process is the most common process, with a huge amount of sulfur, as by product. In this paper, a feasibility study has been done for "catalytic conversion of H<sub>2</sub>S to methyl mercaptan" as a novel process for sweetening of sour gases. This investigation shows that the use of this method has a great benefit in comparison with the H<sub>2</sub>S -to-sulfur conversion processes. The study examined one of Iranian petrochemical companies that burns more than 80,000 tons of gas per year. The results show that by the catalytic conversion of H<sub>2</sub>S to methyl mercaptan in this petrochemical complex, while producing one of the country's most needed strategic materials, the gross profit of the project is more than 25 million US$ annually. The benefit of this method is 4 times of the H<sub>2</sub>S to Sulfur method and the total cost will return in less than two years.<em>در کشور ایران سالانه صدها هزار تن گاز ترش حاصل از فرایندهای شیرین</em><em></em><em>سازی از راه سامانۀ فلر، سوزانده می</em><em></em><em>شود. رایج</em><em></em><em>ترین روش برای شیرین</em><em></em><em>سازی گازهای ترش، روش جذب </em><em>H<sub>2</sub>S</em><em> بهوسیلۀ آمین و سپس استفاده از فرایند کلاوس برای تبدیل </em><em>H<sub>2</sub>S</em><em> به سولفور است که در این صورت سالانه حجم زیادی سولفور تولید میشود. در این مقاله مطالعات امکانسنجی شیرین</em><em></em><em>سازی گازهای ترش ارسالی به فلر به روش تبدیل کاتالیستی </em><em>H<sub>2</sub>S</em><em> به متیل مرکاپتان، نشان می</em><em></em><em>دهد که استفاده از این روش، سودآوری بسیار زیادی نسبت به فرایندهای تبدیل </em><em>H<sub>2</sub>S</em><em> به سولفور دارد. در این مطالعه، یکی از شرکت</em><em></em><em>های پتروشیمی کشور که سالانه بیش از 80 هزار تن گاز ترش می</em><em></em><em>سوزاند محل بررسی قرار گرفته است. بررسی</em><em></em><em>ها نشان می</em><em></em><em>دهد که با تبدیل کاتالیستی </em><em>H<sub>2</sub>S</em><em> به متیل مرکاپتان در این مجتمع پتروشیمیایی، ضمن تولید یکی از مواد راهبردی و مورد نیاز کشور، سود ناخالص طرح، بیش از<br />5000 میلیارد ریال در سال است که بیش از چهار برابر سود ناخالص فرایند تبدیل </em><em>H<sub>2</sub>S</em><em> به گوگرد است و کل هزینه</em><em></em><em>های صرف</em><em></em><em>شده در مدت زمانی کمتر از دو سال باز خواهد گشت.</em>https://www.ijche.ir/article_131947_8ce4bcec7cc2202801d3c31dcc8721a6.pdfانجمن مهندسی شیمی ایرانمهندسی شیمی ایران1735-54002011520210622Synthesis of High Biocompatible Mesoporous Silica Nanocarriers with Regular and Uniform Pore Distribution for Doxorubicin Drug Deliveryهمنهشت نانوحاملهای مزومتخلخل سیلیکا با زیستسازگاری بالا و توزیع منظم و یکنواخت حفرهها برای دارورسانی داروی دوکسوروبیسین314213195410.22034/ijche.2021.254558.1061FAسحر پررنگدانشگاه صنعتی سهند- دانشکده مهندسی شیمینادر راحمیدانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران0000-0002-9770-2679سودابه داوراندانشگاه علوم پزشکی تبریز- دانشکده داروسازی و علوم نوین پزشکیمجید مهدویدانشگاه تبریز- دانشکده علوم طبیعیبلال حسن زادهدانشگاه تبریز- دانشکده دامپزشکیJournal Article20201026In this study, biocompatible mesoporous silica nanocarriers were synthesized with the regular and uniform pore distribution from natural sources of rice and wheat husk under sol-gel process for sustainable drug delivery to breast cancer cells. The physicochemical properties of nanocarriers were investigated by XRD, FT-IR, SEM and BET analyzes. Nanocarriers obtained from rice and wheat husk had a specific surface area of 741.44 and 630.52 m<sup>2</sup>/g, respectively, with regular and uniform pore distribution with a size of 2.58 and 3.63 nm. Doxorubicin was loaded as a model drug into the nanocarriers and drug release was evaluated at pH 7.4 and 5.4. The results showed that the drug release rate doubled under acidic conditions which simulating the tumor environment. By examining the cytotoxicity of nanocarriers on the HFF-2 and MCF-7 cell lines, it was found that the nanocarriers have high biocompatibility and prevent the growth and cause to cancerous cells death.در این مطالعه، نانوحاملهای مزومتخلخل سیلیکای زیستسازگار همراه با توزیع منظم و یکنواخت حفرهها از منابع طبیعی همچون سبوس برنج و گندم تحت فرایند سل- ژل برای دارورسانی پایدار به سلولهای سرطان سینه همنهشت شدند. خواص فیزیکی و شیمیایی نانوحاملها با تجزیههای XRD،FT-IR، SEM و BET بررسی شد. نانوحاملهای حاصل از سبوس برنج و گندم بهترتیب دارای مساحت سطح ویژۀ 741 و m<sup>2</sup>/g 630 همراه با توزیع منظم و یکنواخت حفرهها با اندازۀ 6/2 و nm 6/3 بودند. داروی دوکسوروبیسین بهعنوان داروی مدل در نانوحاملها بارگیری و رهش دارو در دو pH 4/7 و 4/5 بررسی شد. نتایج حاکی از دو برابر شدن نرخ رهش دارو در شرایط اسیدی شبیهساز محیط توموری بود.<br />با بررسی سمیت سلولی نانوحاملها روی ردههای سلولی HFF-2 و MCF-7، مشخص شد که نانوحاملها دارای زیستسازگاری بالا هستند و موجب جلوگیری از رشد و همچنین مرگ سلولهای سرطانی شدهاند.https://www.ijche.ir/article_131954_c7b7116f49908759f111f51a42edf941.pdfانجمن مهندسی شیمی ایرانمهندسی شیمی ایران1735-54002011520210622Improvement of Photocatalytic Activity of ZnO Nanoparticles by Mn Doping in BD71 Degradationبهبود فعالیت فتوکاتالیستی نانوذرات اکسید روی به کمک منگنز در تخریب رنگزای آبی مستقیم 71435213195510.22034/ijche.2021.258182.1071FAالهام عسگریگروه شیمی، واحدبروجرد، دانشگاه آزاد اسلامی، بروجرد، ایرانکاوه کلانتریگروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایرانJournal Article20201122In the present paper, ZnO and manganese doped ZnO (Mn-ZnO) nanoparticles were synthesized via sol-gel method. The prepared samples were characterized using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). XRD results exhibited that Mn was successfully doped in the ZnO structure. SEM images confirmed that the particle size of ZnO and Mn-ZnO samples were in the nanometer ranges. Photocatalytic activity of ZnO and Mn-ZnO nanoparticles on the degradation of direct blue 71 (DB71) under UV light irradiation was investigated. DB71 degradation reached to 82% and 97% after 90 min irradiation using ZnO and Mn-ZnO photocatalysts, respectively. A mechanism for the behavior of the<br />Mn-ZnO nanoparticles and the role of Mn in the enhancement of ZnO photocatalytic activity was proposed. The kinetic studies revealed that the photocatalytic degradation kinetics of DB71 would follow a pseudo first order reaction. Mn-ZnO nanophotocatalyst exhibited appropriate stability for several reuses.در مقالۀ حاضر، نانوذرات اکسید روی (ZnO) و اکسید روی دوپه شده با منگنز (Mn-ZnO) به روش سل- ژل سنتز شدند. برای شناسایی نانوذرات سنتزشده از روشهای پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیفسنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) استفاده شد. نتایج حاصل از تجزیۀ XRDنشان داد که منگنز در ساختار اکسید روی دوپه شده است. تصاویر حاصل از SEM، سنتز فتوکاتالیستهای ZnO و Mn-ZnO را در ابعاد نانومتری تأیید کرد. فعالیت فتوکاتالیستی نانوذرات سنتزشده ZnO و Mn-ZnO برای حذف رنگزای آبی مستقیم 71 زیر تابش نور فرابنفش بررسی شد. میزان تخریب رنگزای آبی مستقیم 71 به کمک فتوکاتالیستهای ZnO و Mn-ZnO با میزان بارگذاری g/L 1/5 بعد از 90 دقیقه تابش نور بهترتیب برابر با 82 و 97 درصد به دست آمد. سازوکاری برای عملکرد نانو ذرات Mn-ZnO و نقش منگنز در افزایش فعالیت فتوکاتالیستی اکسید روی ارائه شد. بررسیها نشان دادند که جنبششناسی تخریب فتوکاتالیستی رنگزای آبی مستقیم 71 از واکنش شبه درجۀ یک پیروی می کند. نانوفتوکاتالیست Mn-ZnO پایداری مناسبی برای بازیابی و استفادۀ مجدد از خود نشان دادند.<br /><em> </em>https://www.ijche.ir/article_131955_39a5c42ee0a3249de7a1c20e765c2bbd.pdfانجمن مهندسی شیمی ایرانمهندسی شیمی ایران1735-54002011520210622Synthesis and Characterization of UiO-66 Metal Organic Framework Nanostructureهمنهشت و مشخصهیابی نانوساختار چارچوب فلز آلی UiO-66536113195710.22034/ijche.2021.261027.1077FAعاطفه درویشدانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه سمنان- سمنان- ایرانمنصور جهانگیریدانشکده مهندسی شیمی-نفت و گاز- دانشگاه سمنان- سمنان- ایرانرضا ضرغامیدانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تهران- -تهران-ایرانJournal Article20201207The purpose of the present work is to synthesize and characterize of the nanostructure of the metal organic framework of UiO-66. Synthesis was performed using zirconium tetrachloride, terephthalic acid, <br />N, N-dimethylformamide and chloroform. The synthesized UiO-66 was characterized by XRD, FT-IR, FESEM and BET analysis. In the XRD curve, characteristic peaks were observed at 2θ angles of 7.4°, 8.5° and 25.8°, which confirm the successful synthesis of UiO-66 crystalline nanoparticles. The FT-IR analysis showed the formation of functional groups of OH at 3428 cm<sup>-1</sup>, O-C-O asymmetric stretch at 1566 cm<sup>-1</sup>, O-C-O symmetric stretch at 1399 cm<sup>-1</sup> and Zr-O bond stretching vibration of the framework at 1082 cm<sup>-1</sup> in UiO-66 structure. The results of FESEM analysis showed the formation of single cubic crystals of UiO-66 with octagonal morphology and nanoparticles were observed in the range of 30 to 60 nm. Nitrogen adsorption-desorption curve of UiO-66 was from type I and the specific surface area of BET, total pore volume and average pore diameter were<br />1130.9 m<sup>2</sup>/g, 1.1429 cm<sup>3</sup>/g and 4.425 nm, respectively, which confirm the large surface area and high pore volume of UiO-66.هدف از مقالۀ حاضر، همنهشت و مشخصهیابی نانوساختار چارچوب فلز آلیUiO-66 است؛ این همنهشت با استفاده از زیرکونیوم تتراکلراید، ترفتالیک اسید، انوان- دی متیل فرمامید و کلروفرم انجام شد. UiO-66 همنهشتشده با تجزیههای XRD، FT-IR، FESEM وBET مشخصهیابی شد. در منحنی XRD، پیکهای مشخصه در زوایایθ 2 برابر 4/7، 5/8 و 8/25 درجه مشاهده شد که همنهشت موفق نانوذرات بلورین UiO-66 را تأیید میکند. تجزیۀ<br /> FT-IR، تشکیل گروههای عاملی مشخصۀ OH در cm<sup>-1</sup> 3428 کشش نامتقارن O-C-O <br />در cm<sup>-1</sup> 1566، کشش متقارن O-C-O در cm<sup>-1</sup> 1399 و ارتعاش کششی پیوندZr-O چارچوب در cm<sup>-1</sup> 1082 را در ساختار UiO-66 نشان داد. نتایج تجزیۀFESEM، تشکیل بلورهای منفرد مکعبی UiO-66 با ریختشناسی هشتضلعی را نشان داد و نانوذرات در محدودۀ 30 تا 60 نانومتر مشاهده شد. منحنی جذب- واجذب نیتروژن UiO-66 از نوع I بود و مساحت سطح ویژۀ BET، حجم حفرۀ کل و میانگین قطر حفرهها بهترتیب برابر با<br />m<sup>2</sup>/g 1130/9، cm<sup>3</sup>/g 1129/1 و nm 0425/4 حساب شد که مساحت سطح بزرگ و حجم حفرۀ زیاد UiO-66 را تأیید میکند.https://www.ijche.ir/article_131957_cc2dbcb0db166ecb0df948e1e54ddffc.pdfانجمن مهندسی شیمی ایرانمهندسی شیمی ایران1735-54002011520210622Predicting Ice Formation on the Surfaces Exposed to the Air Containing Supercooled Droplets Using Smooth Particle Hydrodynamics Methodتشکیل یخ بر روی سطوح در معرض جریان حاوی قطرات فوق سرد با روش هیدرودینامیک ذرات هموار627213195810.22034/ijche.2021.262436.1079FAمحمدمهدی کامیابیگروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ولی عصر(عج)، رفسنجان، ایرانJournal Article20201217Weakly Compressible Smoothed Particle Hydrodynamics (WCSPH) was applied to simulate the three dimensional, three-phase phenomenon of ice formation on a solid surface exposed to the humid airflow. It was assumed that air contains supercooled droplets of that, upon collision with a solid surface, some of them undergo a phase change and turn to ice. To describe this phenomenon, fluid hydrodynamic equations along with energy balance equations were considered and solved. The validity of the method was confirmed because the collection efficiency obtained from this method for flow on spheres was in good agreement with the literature. Then this method was used to predict this process in different conditions. The effect of Stokes dimensionless number on local collection efficiency and the effect of surface heat flux on the local and average ice formation efficiency were investigated. It was observed that the collection efficiency is higher in the center of the body and increases with increasing Stokes number. Consequently, the average efficiency of ice formation decreases with increasing flux. Also, the overall efficiency of ice formation in the center of the body is higher and less at the sides.برای شبیهسازی پدیدۀ سه فازی تشکیل یخ روی یک جسم جامد که در معرض جریان هوای مرطوب قرار دارد، از روش هیدرودینامیک ذرات هموار با فرض قابلیت تراکم ضعیف با در نظر گرفتن معادلات در مختصات سه بعدی استفاده شد. فرض شد که هوا حامل قطرات آب فوق سرد است که در صورت برخورد به سطح جامد بخشی از این قطرات تغییر فاز داده، به یخ تبدیل میشوند. برای توصیف این پدیده معادلات هیدرودینامیک سیال به همراه معادلات موازنۀ انرژی در نظرگرفته و حل شد. از آنجا که بازده جمعآوری سطح بهدست آمده از این روش برای جریان روی کره با آنچه که در منابع بهدست آمده است، مطابقت خوبی داشت اعتبار روش تأیید شد. سپس از این روش برای پیشبینی فرایند تشکیل یخ در شرایط مختلف استفاده شد. از جمله اثر عدد بی بعد استوکس بر بازده محلی جمعآوری و اثر شار حرارتی سطح بر بازده محلی و متوسط تشکیل یخ بررسی شد. مشاهده شد که بازده جمعآوری در مرکز جسم بیشتر بوده و با افزایش عدد استوکس بیشتر میشود. متعاقباً بازده متوسط تشکیل یخ با افزایش شار کاهش مییابد، همچنین بازده کلی تشکیل یخ در مرکز جسم بیشتر و در کنارهها کمتر است.https://www.ijche.ir/article_131958_55df917178f2fe926ef598280ade142c.pdf