انجمن مهندسی شیمی ایران مهندسی شیمی ایران 1735-5400 23 136 2024 12 21 Numerical Modeling of the Ultrasonic Waves Effect on Demulsification of Oil-in-Water Emulsion System مدل‌سازی عددی اثر امواج فراصوت بر امولسیون‌زدایی قطره‌های روغن در آب 10 21 183322 10.22034/ijche.2023.402142.1324 FA ایلناز پناهی کارشناس ارشد مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی شیراز پیام پرواسی استادیار مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی شیراز جعفر جوانمردی استاد مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی شیراز 0000-0002-4146-1490 Journal Article 2023 06 14 Dispersed phase droplets recovery from an emulsion is widely used in various processes such as treating host liquids and collecting dispersed droplets. This article investigates the effect of ultrasonic waves on the demulsification of the oil-in-water system. Then a mathematical model was proposed to predict the number and size of dispersed phase droplets. The population balance integral equation terms were simplified using the Fixed Pivot method and the resulting ODE set was solved by applying MATLAB Software. Using the ultrasonic collision frequency effect, the oil droplets volumetric distribution profile in 1 and 3 minutes was studied. In addition, the average droplet diameter D4,3 and the total volume of dispersed phase at 1 min. and 3 min. were reported and the model prediction was compared with experimental data. The average droplet diameter showed that under the ultrasonic waves effect, the average diameter of the drops increased by more than 50% in 3 minutes. Also, the total volume of dispersed phase results indicates that the total volume of oil droplets (due to the lack of phase separation) remains constant for 3 minutes. This result proves the correctness of the newly developed mathematical model. در مقالۀ حاضر، اثر امواج فراصوت به‌منظور امولسیون‌زدایی سامانۀ روغن در آب و هم‌چنین تجمع قطره‌های فاز پراکنده (روغن) بررسی و یک مدل موازنۀ جمعیت برای پیش‌بینی تعداد و اندازۀ قطره‌های فاز پراکنده ارائه شده‌است. در ابتدا معادلۀ ضریب برخورد تحت تأثیر امواج فراصوت به‌صورت تابعی از فرکانس موج، چگالی انرژی میدان صوتی و قطر قطرهها برای اولین‌بار پیشنهاد شد. معادلۀ ضریب برخورد به مدل موازنۀ جمعیت اضافه شد و در این مدل، معادلۀ ریاضی انتگرالی دیفرانسیلی حاصل به‌کمک روش عددی Fixed Pivot ساده سازی و دستگاه معادلات ODE حاصل از آن با نرم‌افزار MATLAB حل شد. در ادامه، نمودار توزیع حجمی قطره‌های روغن در زمانهای1 و 3 دقیقه با و بدون استفاده‌از تأثیر معادلۀ ضریب برخورد امواج فراصوت و هم‌چنین میانگین قطر قطره‌ها و حجم کل قطره ها ترسیم و با داده‌های آزمایشگاهی موجود در مطالعات گذشته مقایسه شده‌است. نتایج نشان داد که با اعمال جدید در مدل ریاضی، تطابق بهتری میان نتایج آزمایشگاهی و نتایج مدلسازی به‌دست آمده‌است. هم‌چنین از نمودار میانگین قطر قطره‌ها مشخص است که تحت تأثیر امواج فراصوت قطر متوسط قطره ها در زمان 3 دقیقه بیش از 50% رشد داشته‌است. درنهایت، نمودار حجم کل قطره‌ها نشان داد که حجم کل قطره های روغن (باتوجه‌به عدم جدایش فاز) در طول زمان 3 دقیقه ثابت مانده که خود دلیلی بر صحت مدل ریاضی استفاده شده‌است.

https://www.ijche.ir/article_183322_ed88a980e992c71a3f076708919fa206.pdf

انجمن مهندسی شیمی ایران مهندسی شیمی ایران 1735-5400 23 136 2024 12 21 Investigation and Optimization of Effective Parameters in the Process of Desalination of Crude Oil by Electrostatic Method بررسی و بهینه‌سازی مشخصه‌های مؤثر در فرایند نمک‌زدایی از نفت خام به‌روش الکترواستاتیک 22 34 194216 10.22034/ijche.2024.404817.1330 FA حمید مهدی زاده دانشجوی دکتری مهندسی شیمی، دانشگاه رازی کرمانشاه غلامرضا مرادی استاد مهندسی شیمی، دانشگاه رازی کرمانشاه 0000-0002-6006-0270 Journal Article 2023 07 02 The purpose of desalination in production units is to separate salt and water from the flow of crude oil in order to prevent corrosion and damage to facilities. In this study, the effect of effective parameters including temperature, demulsifier injection rate, dilution water injection rate and desalting device voltage on the efficiency of the desalination process of crude oil by electrostatic method to reach optimal conditions (Reaching the amount of salt and water in oil to less than 10 pounds per thousand barrels and 0.1 percent by volume, respectively) has been investigated. An increase in oil temperature causes a decrease in viscosity and accelerates the desalination process, and in this study, the optimum value was obtained at 48 degrees Celsius. Injection of demulsifier at the rate of 40 ppm and diluting water at the rate of 3% by volume of oil is necessary to achieve the highest separation efficiency. By applying 20 Kv of direct current in the desalination plant, the lowest amount of salt and energy consumption can be achieved. هدف از نمک‌زدایی در واحدهای بهره برداری جداسازی نمک و آب از جریان نفت خام، جلوگیری از خوردگی و آسیب به تأسیسات است. در این مطالعه تأثیر مشخصه‌های مؤثر شامل دما، نرخ تزریق مادۀ امولسیون‌زدا، میزان تزریق آب رقیق‌کننده و ولتاژ دستگاه نمک‌زدا در بازده فرایند نمک‌زدایی از نفت خام به‌روش الکترواستاتیک برای رسیدن به شرایط بهینه (رسیدن مقدار نمک و آب همراه در نفت به‌ترتیب به کمتر از 10 پوند در هزار بشکه و 1/0 درصد حجمی) بررسی شده‌است. افزایش دمای نفت موجب کاهش گران‌روی می‌شود و فرایند نمک زدایی را سرعت می‌بخشد که در این بررسی دمای 48 درجۀ سلسیوس مقدار بهینه به‌دست آمد. تزریق مادۀ امولسیون‌زدا به‌میزان ppm40 و آب رقیقکننده به‌مقدار 3% حجمی از نفت برای رسیدن به بالاترین راندمان جداسازی ضروری است. با اعمال 20 کیلوولت جریان مستقیم در نمک‌زدا می‌توان به کمترین میزان نمک و مقدار صرف انرژی دست یافت.

https://www.ijche.ir/article_194216_2fb5154720055a438929514ce526a9b4.pdf

انجمن مهندسی شیمی ایران مهندسی شیمی ایران 1735-5400 23 136 2024 12 21 Use of Turnip Peel Bioadsorbent to Remove Chromium (VI) from Water استفاده‌از بیوجاذب پوست شلغم در حذف کروم (VI) از آب 35 46 182965 10.22034/ijche.2023.406957.1333 FA اسما مرادی زاده دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، دانشگاه کردستان محمد مهدی ملک محمدی دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند فرانک اخلاقیان دانشیار مهندسی شیمی، دانشگاه کردستان Journal Article 2023 07 14 Cr (VI) enters water resources via wastewaters of pigment, tanning, and plating industries. Cr (VI) in water is a dangerous pollutant and carcinogenic. In this work, turnip peel bioadsorbent was used to remove Cr (VI) from water. The SEM images showed porous structure of turnip peel. The specific surface area of turnip peel was measured 4.436 m2/g. The effects of the operating conditions including Cr (VI) solution initial concentration (5 to 20 mg/L) and pH (2 to 10), bioadsorbent dose (10 to 30 g/L), time (0 to 150 min), and temperature (25 to 85°C) were investigated. Adsorption isotherm corresponded to Langmuir model and maximum adsorption capacity was 14.45 mg/g at pH of 5. Cr (VI) removal of 78.36% was obtained in the operating conditions of initial Cr (VI) concentration of 10 mg/L, pH of 5, time of 60 min, and temperature of 25°C. Complete removal of Cr (VI) was reached with increase of temperature (to 85°C) or decrease of pH (to pH of 2). The main advantages of turnip peel bioadsorbent are the low cost, large adsorption capacity, and short time to reach equilibrium and shows the ability of bioadsorbents which usually are from agricultural wastes to remove Cr (VI) from water. کروم (VI) به‌وسیلۀ پساب‌های صنایع رنگ، دباغی و آبکاری وارد منابع آب می‌شود. کروم (VI) در آب، آلاینده‌ای خطرناک و سرطان‌زا است. در این‌ کار، برای حذف کروم (VI) از آب، از روش جذب سطحی و بیوجاذب پوست شلغم استفاده شد. تصاویر SEM، ساختار متخلخل پوست شلغم را نشان دادند. مساحت سطح ویژۀ پوست شلغم 4/436m2/g اندازه‌گیری شد. اثر شرایط عملیاتی شامل غلظت (از 5 تا mg/L 20) و pH اولیۀ محلول کروم (VI) (از 2pH تا 10)، مقدار جاذب (از 10 تا 30g/L )، زمان (از 0 تا دقیقه 150) و دما ( از 25 تا85 درجه سلسیوس ) بررسی شدند. ایزوترم جذب سطحی با مدل لانگمویر مطابقت داشت و حداکثر ظرفیت جذب سطحی برابر با 14/45mg/g در pH برابر با 5 تعیین شد. در شرایط عملیاتی مقدار غلظت10 میلی گرم بر لیتر، pH برابر با 5، مقدار جاذب 20g/L، زمان دقیقه 60، و دمای 25 درجه سلسیوس مقدار حذف کروم (VI) معادل 78/36% به‌دست آمد، با افزایش دما (تا حدود 85 درجه سلسیوس) یا کاهش pH ( pH برابر با 2) حذف کامل کروم (VI) به‌دست آمد. هزینۀ اندک، ظرفیت جذب سطحی بزرگ و زمان کوتاه برای رسیدن به تعادل، برتری‌های اصلی بیوجاذب پوست شلغم هستند و توانایی خوب بیوجاذب‌ها را که معمولاً از ضایعات کشاورزی تهیه می‌شوند در حذف آلاینده کروم (VI) از آب نشان می‌دهند.

https://www.ijche.ir/article_182965_04bf9ae5fabcc4a4a3a92a2b99daa283.pdf

انجمن مهندسی شیمی ایران مهندسی شیمی ایران 1735-5400 23 136 2024 12 21 Comparison of the Performance of Different Anionic Resins in the Removal of Thermally Stable Salts in the Amin Unit of Ilam Gas Refining Company مقایسۀ عملکرد رزین‌های آنیونی مختلف در حذف نمک‌های پایدار حرارتی واحد آمین شرکت پالایش گاز ایلام 47 58 186782 10.22034/ijche.2024.411604.1342 FA مجید گراوند گروه مهندسی شیمی، واحد بروجرد، دانشگاه آزاد اسلامی، بروجرد، ایران سمیرا اصل شیرین گروه مهندسی شیمی، واحد بروجرد، دانشگاه آزاد اسلامی، بروجرد، ایران Journal Article 2023 08 14 Thermally stable salts (HSS) produced in the process of gas sweetening in amine solution lead to problems such as amine inactivation, equipment corrosion and system capacity reduction, therefore due to the high amount of thermally stable salt in amine solution (MDEA) Ilam Gas Refining Company, removal of thermally stable salts by strong anionic resin beds INDION GS 300, Amberjet 4200 and Purolite A400 was carried out with the aim of selecting the most suitable resin to remove thermally stable salts of amine solution.The performance of the mentioned resins in the removal of thermally stable salts was investigated in three stages: primary reduction of resin (removal of primary chloride), reduction of amine solution (removal of thermally stable salt anions) and secondary reduction of resins. Finally, the anionic resin Amberjet 4200, due to the importance of parameters such as the lowest consumption of sodium hydroxide solution in the primary regeneration stage (4200 ml), less time for primary regeneration (150 min), the maximum amount of reduced amine solution (7400 ml), the maximum duration Regeneration time (360 min) the maximum removal rate of thermally stable salts (99.2%) in 30 minutes at the beginning of the amine solution regeneration process, the best performance in removing thermally stable salt anions after secondary reduction and economic issues compared to Two resins, Purolite A400 and INDION GS 300 were identified as the most suitable resins available for the reduction of amine solution. در پالایشگاه‌های تصفیۀ گاز ازجمله شرکت پالایش گاز ایلام، برای حذف ترکیبات اسیدی و شیرین‌سازی گاز از بازهایی مانند آلکانول آمینها استفاده می شود. نمکهای پایدار حرارتی (HSS) Heat Stable Salt تولیدشده در فرایند شیرین‌سازی گاز در محلول آمین منجربه مشکلاتی هم‌چون غیرفعال‌شدن آمین، خوردگی تجهیزات و کاهش ظرفیت سامانه می شود؛ بنابراین، باتوجه‌به میزان بالای نمک پایدار حرارتی در محلول آمین Methyl DiEthanol amine (MDEA) شرکت پالایش گاز ایلام، حذف نمکهای پایدار حرارتی به‌وسیلۀ بسترهای رزینی آنیونی قوی INDION GS 300، Amberjet 4200 و Purolite A400 باهدف انتخاب مناسب‌ترین رزین برای حذف نمکهای پایدار حرارتی محلول آمین عملیاتی شد. عملکرد رزینهای مذکور در حذف نمکهای پایدار حرارتی در سه مرحلۀ احیای اولیۀ رزین (حذف کلراید اولیه)، احیای محلول آمین (حذف آنیونهای نمک پایدار حرارتی) و احیای ثانویۀ رزینها بررسی شد. درنهایت رزین آنیونی Amberjet 4200 باتوجه‌به اهمیت مشخصه‌هایی هم‌چون کمترین مصرف محلول سدیم هیدروکسید در مرحلۀ احیای اولیه (4200ml)، صرف مدت‌زمان کمتر برای احیای اولیه (150min)، بیشترین میزان محلول آمین احیاشده (7400ml)، بیشترین مدت زمان احیا (360min)، بیشترین میزان حذف نمکهای پایدار حرارتی (2/99%) در زمان 30 دقیقۀ ابتدای فرایند احیای محلول آمین، بهترین عملکرد در حذف آنیونهای نمک پایدار حرارتی بعد از احیای ثانویه و مسائل اقتصادی نسبت‌به دو رزین Purolite A400 و INDION GS 300 مناسب‌ترین رزین در دسترس برای احیای محلول آمین شناسایی شده‌است.

https://www.ijche.ir/article_186782_6a43e8452cf33b7e0a8971d1dbc19668.pdf

انجمن مهندسی شیمی ایران مهندسی شیمی ایران 1735-5400 23 136 2024 12 21 A Comprehensive Assessment of the Performance of Ionic Liquids in Modifying Reservoir Rock and Fluid Properties for Enhanced Oil Recovery ارزیابی جامع عملکرد مایعات یونی در تغییر خواص سنگ و سیال مخزن به‌منظور ازدیاد برداشت نفت 59 76 185587 10.22034/ijche.2023.412131.1343 FA هومن حریقی کارشناسی ارشد مهندسی نفت، دانشگاه صنعتی شریف 0009-0003-0019-4976 مهسا باغبان صالحی دانشیار مهندسی نفت، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران وحید تقی خانی استاد مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی شریف 0000-0001-8987-4318 مجتبی میرزایی استادیار شیمی، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران Journal Article 2023 08 17 Chemical injection improves oil recovery, but poses challenges. Ionic liquids are a promising material for chemical enhanced oil recovery due to their unique properties. However, their complex structures present a significant challenge. In this article, we discuss the types and performance influencers of ionic liquids in oil recovery. Most ionic liquids contain imidazolium cations and halogen anions. Two mechanisms, interfacial tension reduction, and wettability alteration, justify their performance. Longer alkyl chains and high temperatures increase efficiency. Maintaining their performance at high temperatures and salinity is crucial for success. Wettability changes have been observed in both sandstone and carbonate rocks in the presence of various ionic systems, transitioning them into a hydrophilic state. Furthermore, these mechanisms synergize effectively with other chemicals like surfactants and polymers. The promising research results of the past decade indicate the substantial potential of these materials in increasing oil production. در دهۀ اخیر، روش‌های مبتنی‌بر تزریق مواد شیمیایی به مخزن، راهکاری مؤثر به‌منظور افزایش تولید نفت محسوب می‌شود. مایعات یونی با خواص منحصربه‌فرد هم‌چون مقاومت در برابر دما، یون‌ها، زیست‌تخریب‌پذیری و قطبی‌بودن، می‌توانند به‌عنوان نسل جدید مواد در ازدیاد برداشت نفت معرفی شوند. گستردگی ساختار مایعات یونی در کنار امکان طراحی وابسته‌به کاربرد آن‌ها، یک برتری مهم در به‌کارگیری آن‌ها به‌شمار می‌آید. در این مقاله، ضمن بررسی و طبقه‌بندی انواع مایعات یونی با تأکید بر اثر عوامل مختلف بر عملکرد آن‌ها مانند غلظت بحرانی میسل، دما، یون‌های موجود در آب سازند و نوع سنگ مخزن، به ارائۀ انواع سازوکار‌های مایعات یونی در تغییر خصوصیات مخازن پرداخته شده‌است. براین‌اساس، کاتیون ایمیدازولیوم و آنیون‌های هالوژن بیشترین سهم را در ساختار مایعات یونی به‌ خود اختصاص داده‌ و کاهش کشش بین سطحی و تغییر ترشوندگی نیز به‌عنوان دو سازوکار غالب در توجیه عملکرد آن‌ها در ازدیاد برداشت نفت، معرفی شده‌است. مایعات یونی با زنجیرۀ آلکیل طولانی اثربخشی بالاتری دارد و حضور نمک و افزایش دما نیز باعث تقویت فعالیت سطحی آن‌ها میشود. تزریق اکثر مایعات یونی باعث تغییرات ترشوندگی در سنگ‌های ماسه‌سنگی و کربناته به رژیم آب‌دوست میشود که قابلیت هم‌افزایی این سازوکار‌ها با سایر مواد شیمیایی هم‌چون سورفکتانت‌ها و پلیمرها مشخص شده‌است. باتوجه‌به نتایج امیدوارکنندۀ تحقیقات در دهۀ گذشته، پتانسیل بالای این مواد برای افزایش تولید نفت قابل نتیجه‌گیری است.

https://www.ijche.ir/article_185587_0693f1e05add8b4b0401a9c49acc618e.pdf

انجمن مهندسی شیمی ایران مهندسی شیمی ایران 1735-5400 23 136 2024 12 21 Study of Kinetics of Drug Release from Atorvastatin-Loaded Layered Double Hydroxide مطالعۀ سینتیک رهایش داروی آتورواستاتین از نانوذرات هیدروکسید دوگانۀ لایه‌ای 77 92 187532 10.22034/ijche.2024.412406.1344 FA فاطمه شکرالهی استادیار مهندسی پلیمر، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران پروین شکرالهی دانشیار مهندسی پلیمر، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران هاجر جمشیدی مربی شیمی آلی، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران فهیمه لطیف کارشناسی ارشد مهندسی پلیمر، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران Journal Article 2023 08 20 In this research, the release kinetics of atorvastatin, which is a hydrophobic drug, from the drug-intercalated layered double hydroxide (LDH) nanoparticles is investigated. For this purpose, LDH nanoparticles were synthesized by co-precipitation method, using two mixing methods (magnetic stirrer and homogenizer) then, atorvastatin was loaded between the layers of LDH nanoparticles. Synthetic LDH particles were characterized by FTIR, XRD, and SEM tests. The SEM test showed that, with the increase in the mixing speed in the synthesis, the size of the particles decreased significantly. The XRD test also determined that the crystallinity decreases as the particle size decreases, which is due to the existence of more violations in the structure of smaller particles. The d-spacing distance between the layers for LDH particles was 7.8 angstroms before drug loading and increased to 33.3 angstroms after drug loading. Visible ultraviolet spectroscopy was used to calculate the amount of loaded drug and obtain the drug release pattern. The obtained results showed that the amount of intercalated drug between layers of synthesized LDH particles with the help of a homogenizer is about 1.8 times more than the amount of drug loaded in LDH particles synthesized through a magnetic stirrer. Drug release was also studied with four kinetic models of penetration-dissolution of zero order, first order, Rigter-Peppas, and Higuchi. The study of the release kinetics of atorvastatin drug from different samples showed that the Higuchi model has the highest and the zero degree model has the lowest agreement with the experimental results. در این پژوهش، سینتیک رهایش داروی آتورواستاتین- که دارویی آب‌گریز است- از بین لایه‌های نانوذرات هیدروکسید دوگانۀ لایه‌ای بررسی شده‌است. بدین منظور، نانوذرات هیدروکسید دوگانۀ لایه‌ای (LDH) با روش هم‌رسوبی و استفاده‌از دو شیوۀ اختلاط‌‌ (با همزن مغناطیسی و همگن‌ساز) سنتز شد و سپس، داروی آتورواستاتین درمیان لایه‌های نانوذرات سنتزی LDH بارگذاری شد. ذرات LDH سنتزی باکمک آزمون‌های FTIR، XRD و SEM مشخصه‌یابی شد. آزمون SEM نشان داد که با افزایش سرعت اختلاط در سنتز، اندازۀ ذرات به‌مقدار شایان توجهی کاهش یافت. آزمون XRD نیز مشخص کرد که بلورینگی با کوچک‌تر‌شدن اندازۀ ذرات کاهش می‌یابد که ناشی‌از وجود نقص‌های بیشتر در ساختار ذرات کوچک‌تر است. فاصلۀ بین لایه‌ها برای ذرات LDH پیش‌از بارگذاری دارو 7/8 آنگستروم بود و پس‌از بارگذاری دارو و انتقال پیک (003) به زاویۀ کوچک‌تر، به 3/33 آنگستروم افزایش یافت. برای محاسبۀ مقدار داروی بارگذاری‌شده و به‌دست‌آوردن الگوی رهایش دارو از طیف‌سنجی مرئی- فرابنفش استفاده شد. نتایج نشان داد که مقدار داروی بارگذاری‌شده در ذرات LDH سنتزی به‌کمک اختلاط با همگن‌ساز، بیش‌از 1/8برابر داروی بارگذاری‌شده در ذرات LDH سنتزشده به‌کمک همزن مغناطیسی است. رهایش دارو نیز با چهار مدل سینتیکی درجۀ صفر، درجۀ اول، Rigter-Peppas و Higuchi مطالعه شد. مطالعۀ سینتیک رهایش داروی آتورواستاتین از نمونه‌های مختلف نشان داد که رهایش دارو غیرخطی است و مدل Higuchi بیشترین و مدل درجۀ صفر کمترین انطباق را با نتایج تجربی دارد.

https://www.ijche.ir/article_187532_5bf6895984b8c44d2b95ee4c7578ce4d.pdf

انجمن مهندسی شیمی ایران مهندسی شیمی ایران 1735-5400 23 136 2024 12 21 A Review of Photocatalytic Water Splitting and Heterogeneous Structures of Photocatalysts مروری بر شکافت فتوکاتالیستی آب و انواع ساختارهای ناهمگون فتوکاتالیست‌ها 93 117 186582 10.22034/ijche.2023.415795.1351 FA نادیا نجفی دانشجوی کارشناسی‌ارشد مهندسی شیمی، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران فرشاد یزدانی دانشیار مهندسی شیمی، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران 0000-0003-4478-3871 Journal Article 2023 09 11 The reduction of fossil fuel usage and the simultaneous increase in the utilization of renewable fuels contribute to mitigating environmental pollution and reducing the Earth's atmospheric temperature. Today, the escalating global population poses a challenge of increased energy consumption, necessitating the adoption of simple and cost-effective methods for energy generation. Water splitting using solar light and photocatalysts for hydrogen production is one such approach. Recent years have witnessed significant advancements in the field of photocatalytic water splitting, with progress extending from fundamental scientific research to practical and scalable applications. This review begins by examining the influential factors in the design of a photocatalyst, including sacrificial agents, nanoparticle effects, solar spectrum, and the introduction of photocatalysts operating in the UV region. Subsequently, recent advancements in two-dimensional materials and heterogeneous structures for water splitting applications are summarized from a theoretical perspective. Specifically, various two-dimensional materials and heterogeneous structures employed for water splitting are discussed. Finally, the focus shifts to recent progress in the development of new materials for light absorption in the visible region, insights, and strategies in the field. The discussion concludes with an emphasis on recent advancements in the development of new materials, absorption of light in the visible region, insights, and strategies for further exploration and development. کاهش استفاده‌از سوخت‌های فسیلی و افزایش استفاده‌از سوخت‌های تجدیدپذیر، باعث جلوگیری‌از آلودگی محیط‌زیست و کاهش دمای هواکره می‌شود. امروزه، به‌دلیل افزایش جمعیت، افزایش مصرف انرژی چالشی در پیش ‌رو است؛ بنابراین، استفاده‌از روش‌های ساده و مقرون‌به‌صرفه برای تأمین انرژی ضروری است. یکی از روش‌های این تأمین انرژی، شکافت آب بااستفاده‌از نور خورشید و فتوکاتالیست برای تولید هیدروژن است. در سال‌های اخیر، پیشرفت‌های حاصل‌از تحقیقات علمی بنیادی تا کاربردهای عملی مقیاس‌پذیر در حوزۀ شکست آب فتوکاتالیستی تحقق یافته‌است. در این بررسی، ابتدا عوامل مؤثر در طراحی یک فتوکاتالیست ازجمله عوامل فداشونده، اثر نانوذرات، طیف نور خورشید و معرفی فتوکاتالیست‌های در ناحیۀ نور UV بررسی شد. سپس، پیشرفت‌های اخیر مواد دوبعدی و ساختارهای ناهمگون برای کاربردهای شکست آب ازدیدگاه نظری خلاصه شد که به‌طور خاص، تعدادی از مواد دوبعدی و ساختارهای ناهمگون مورد استفاده برای شکافت آب بحث‌وبررسی شد. درنهایت، بر پیشرفت‌های اخیر درزمینۀ توسعۀ مواد جدید جاذب نور در ناحیۀ مرئی، نگرش و راه‌برد‌ها تمرکز شد.

https://www.ijche.ir/article_186582_0ffa28ce0ccf390ce9ed0a1b161763a6.pdf

انجمن مهندسی شیمی ایران مهندسی شیمی ایران 1735-5400 23 136 2024 12 21 Simulation of the Operation Conditions for Saponin Green Extraction from Chubak Using Subcritical Water and Evaluation of Their Characteristics شبیه‌سازی شرایط عملیاتی استخراج سبز ساپونین از چوبک تحت شرایط آب مادون بحرانی و بررسی خواص آن 118 130 189330 10.22034/ijche.2024.418495.1354 FA شاهین نصیری دانشجوی دکتری مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند هدا جعفری زاده دانشیار مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند امید احمدی استادیار مهندسی شیمی، دانشگاه کردستان Journal Article 2023 09 28 Using subcritical water (temperature and pressure of higher than 100 ºC and 1 atm) polarity of water changes into the organic solvents which that can be easily used in extraction of the valuable components from the plant sources. In the present study, simulation of the operation conditions for saponin extraction from the Chubak and using subcritical water was accomplished. Results indicated that by placing the of autoclove in the oven adjusted at temperatures of 120, 140, 160, 180 and 200 ºC, after 120 min the international temperastures of the water inside the autoclove were 107, 124, 144, 161 and 178 ºC, respectively. Saponin extraction was done using water at 130 ºC and 120 min and the result indicated that the water inside of autoclove had temperature of 116 ºC, which that was in subcritical state. The result revealed that lipid content of Chubak was 3% (W/W). Furthermore, extraction results indicated that the foaming height and emulsification capacity of the extracted sample using subcritical water were 2.7 and 1.5 folds higher than those of the extracted sample using water. استفاده‌از آب در شرایط مادون بحرانی (دما و فشار بالای 100 درجۀ سلسیوس و 1 اتمسفر) باعث تغییر قطبیت آن به‌سمت حلال‌های آلی می‌شود که به‌راحتی می‌توان از آن در استخراج ترکیبات باارزش از منابع گیاهی استفاده کرد. در پژوهش حاضر، شبیه‌سازی شرایط عملیاتی استخراج ساپونین از چوبک به‌روش آب مادون بحرانی بااستفاده‌از نرم‌افزار شبیه‌ساز انجام پذیرفت. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که با اعمال دمای خارجی 120، 140، 160، 180 و 200 درجۀ سلسیوس بعد از زمان 120 دقیقه، دمای آب مادون بحرانی داخل اتوکلاو به‌ترتیب 107، 124، 144، 161 و 178 درجۀ سلسیوس است. استخراج ساپونین با دو روش خیساندن در آب و آب مادون بحرانی انجام شد؛ نتایج نشان داد که میزان چربی موجود در چوبک 3% وزنی است. نتایج داده‌های شبیه‌سازی نشان داد که در شرایط دمایی 130 درجۀ سلسیوس و زمان 120 دقیقه، دمای آب درون اتوکلاو 116 درجۀ سلسیوس است. هم‌چنین، نتایج استخراج نشان داد که میزان کف‌کنندگی و قدرت امولسیون‌کنندگی در نمونۀ استخراجی با آب مادون بحرانی به‌ترتیب 2/7 و 1/5 برابر نمونۀ استخراجی با آب است.

https://www.ijche.ir/article_189330_00267e92cce5c0c9cdec31d6e1142c4f.pdf

انجمن مهندسی شیمی ایران مهندسی شیمی ایران 1735-5400 23 136 2024 12 21 Isolation of B Cells Using Magnetic Nanoparticles and Investigating the Effect of Cell Staining and the Amount of Nanoparticles on their Isolation جداسازی سلول‌های B با استفاده از نانوذرات مغناطیسی و بررسی اثر رنگ‌آمیزی سلول‌ها و مقدار نانوذرات بر جداسازی آن‌ها 131 145 189207 10.22034/ijche.2024.423328.1364 FA امیرحسین حقیقی استادیار مهندسی پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیراز، شیراز، ایران Journal Article 2023 11 01 Today, magnetic nanoparticles and microparticles are used in various medical and therapeutic applications such as MRI, tissue repair, drug release, hyperthermia, and cell isolation. One of the most important cells to isolate are lymphoid cells, because they play a very important role in the treatment of lymphoma cancers and immunotherapy. Therefore, in this study, B cells were isolated from PBMCs using iron oxide magnetic nanoparticles coated with pectin. In order to isolate B cells, FITC anti-human CD20 antibody was attached to nanoparticles using EDC/NHS and analyzed by flow cytometry. In the next step, the target cells are separated from others cells with nanoparticles containing antibodies, and the rate of isolation is checked by flow cytometry. The results of flow cytometry show that the antibody is attached to the nanoparticles and its MFI is equal to 55. It was also found that by staining the cells after isolation, the reaction efficiency is somewhat reduced from 81% to 76% compared to the state without staining and direct analysis of the cells after washing by flow cytometry. In addition, the results showed that the appropriate amount of nanoparticles in the reaction with cells is 50 microliters and its reduction causes a 30% loss in the separation efficiency. امروزه از نانوذرات و میکروذرات مغناطیسی در کاربردهای مختلف پزشکی و درمان مانند MRI، ترمیم بافت، رهایش دارو، هایپرترمی و جداسازی سلول‌ها استفاده می‌شود. یکی از مهم‌ترین سلول‌هایی که باید جداسازی شود، سلول‌های لنفاوی است؛ زیرا نقش بسیار مهمی در درمان سرطان‌های لنفوم و ایمونوتراپی دارد. لذا، در این مطالعه سلول‌های B از PBMCs بااستفاده‌از نانوذرت مغناطیسی اکسید آهن پوشش‌داده‌شده با پکتین جدا شده‌است. به‌منظور جداسازی هدفمند سلول‌های B، آنتی‌بادی FITC anti-human CD20 بااستفاده‌از EDC/NHS به نانوذرات، متصل و با فلوسایتومتری آنالیز شده‌است. در مرحلۀ بعد، سلول‌های B با نانوذرات حاوی آنتی‌بادی از بقیۀ سلول‌ها جدا و با فلوسایتومتری بازده جداسازی بررسی شده‌است. نتایج فلوسایتومتری نشان می‌‌‌‌‌دهد که آنتی‌بادی به نانوذرات متصل شده و میزان MFI آن برابر با 55 است. بازده جداسازی سلول‌ها 75 تا 82 درصد است. هم‌چنین، مشخص شد که با رنگ‌آمیزی سلول‌ها بعد از جداسازی، میزان بازده واکنش تا حدودی نسبت‌به حالت بدون رنگ‌آمیزی و آنالیز مستقیم سلول‌ها بعد از شست‌وشو با فلوسایتومتری از 81 درصد به 76 درصد کاهش می‌یابد. علاوه‌بر این، نتایج نشان داد که مقدار مناسب نانوذرات در واکنش با سلول‌ها 50 میکرولیتر است و کاهش آن موجب کاهش 30 درصدی در بازده جداسازی می‌شود.

https://www.ijche.ir/article_189207_bb2026b23f2bf80faaee5b471ba31670.pdf