---

موضوع تحقیق: کربن فعال یک جاذب متخلخل با سطح ویژه، حجم حفرات و توزیع اندازه حفرات قابل‌قبول برای بسیاری از کاربردها ازجمله جذب سطحی هست. این ماده از منابع متعدد طبیعیِ حاوی کربن به دست می­آید. به دلیل افزایش تقاضا برای کربن فعال، پیش ماده‌های ارزان‌قیمت بسیار مورد توجه هستند. در این میان مایع سیاه که پسماند صنعتیِ حاصل از فرآیند لیگنین کرافت در کارخانجات کاغذسازی و حاوی مقادیر بالایی از کربن است، می­تواند به‌عنوان پیش ماده مناسب و ارزان‌قیمت برای تولید کربن فعال استفاده شده و ارزش افزوده بالایی ایجاد کند.
روش تحقیق: در این تحقیق، در ابتدا لیگنین از پسماند صنعتی مایع سیاه که تهیه‌شده از کارخانه صنایع چوب و کاغذ ایران است، تحت شرایط مشخص و با بررسی تاثیر pH استخراج شد و سپس کربن پودری با استفاده از روش فعال­سازی شیمیایی توسط عامل فعال­سازی شیمیایی فسفریک اسید از لیگنینِ استخراج شده سنتز شد. به‌منظور بررسی اثر پارامتر دمای فعال­سازی بر روی ساختار کربن فعال، شامل مساحت سطح ویژه، حجم حفرات و توزیع اندازه حفرات، سه دمای فعال­سازی ۴۰۰ و ۵۰۰ و ۶۰۰ درجه سانتی­گراد در نسبت عامل فعال­سازی ۲ موردبررسی قرار گرفت. جاذب­های سنتز شده به‌منظور بررسی خواص فیزیکی و مورفولوژی سطح تحت آنالیزهای FTIR، BET و SEM قرار گرفتند.
نتایج اصلی: نتایج حاکی از آن بود که بالاترین میزان لیگنین با ساختاری مشابه به لیگنینِ تخریب‌شده، در ۲pH=  بازیابی شد. بررسی اثر پارامتر درجه حرارت فعال­سازی نشان داد که دمای ۵۰۰ درجه سانتی­گراد می­تواند دمای مناسبی برای سنتز کربن فعال با مساحت سطح ویژه بالا باشد و افزایش دمای بالاتر از ۵۰۰ درجه سانتی­گراد مؤثر نیست. از میان جاذب­های سنتز شده، نمونه کربن فعالِ سنتز شده در دمای فعال­سازی ۵۰۰ درجه سانتی­گراد، دارای بالاترین مساحت سطح ویژه و حجم حفرات کل به ترتیب  m^۲/g ۳۱/۱۵۷۳ و  cm^۳/g ۸۹/۰ بود که پتانسیل بالای این پیش ماده را به عنوان جاذب کربن فعال نشان می­دهد.

---

موضوع تحقیق: روش گرمایش الکترومغناطیس یکی از روش‌های نوین ارتقا و ازدیاد برداشت نفت سنگین است. در این روش انرژی امواج الکترومغناطیس صرف افزایش دما، شکست ترکیبات سنگین، کاهش گرانروی، ارتقا و ازدیاد برداشت نفت خواهد شد.
روش تحقیق: در این پژوهش نانو ذرات اکسید آهن مغناطیسی (Fe_۳O_۴) به روش هم‌رسوبی سنتزشده و کارایی این نانو ذرات در فرآیند گرمایش الکترومغناطیس و ارتقا موردبررسی قرار گرفت. همچنین مقایسه‌ای بین اثر این نانو ذرات در فرآیند گرمایش الکترومغناطیس و کربن فعال صورت گرفت. در این فرآیند نمونه‌های نفت خام حاوی ۱/۰ درصد نانو ذرات Fe_۳O_۴ و یا کربن فعال، در بازه زمانی صفر تا ۸ دقیقه تحت تابش امواج ماکروویو (فرکانس ۵۴/۲ گیگاهرتز و توان ۴۰۰ وات) قرارگرفته و تغییرات دما و گرانروی نمونه‌ها موردبررسی قرار گرفت.
نتایج تحقیق: نتایج نشان داد تابش امواج الکترومغناطیس (ماکروویو) سبب افزایش دمای نمونه‌ها خواهد شد. دمای نمونه نفت خام، نفت خام به همراه ۰,۱ درصد کربن فعال، نفت خام به همراه ۰.۱ درصد نانو ذرات Fe_۳O_۴ تحت تابش امواج به مدت ۸ دقیقه به ترتیب از دمای محیط تا ۷۰، ۸۲ و C°۹۰ افزایش یافت. همچنین در شرایطی که نمونه‌ها به مدت ۴ دقیقه تحت تابش امواج بودند، بیشترین کاهش گرانروی گزارش شد. گرانروی نمونه نفت خام  (قبل از فرآیند)، نفت خام به همراه کربن فعال و نفت خام به همراه نانو ذرات Fe_۳O_۴ تحت تابش امواج به مدت ۴ دقیقه به ترتیب از mP.a ۲۹۵ تا ۲۶۱، ۲۵۴ و mP.a ۲۲۳ کاهش یافت. به عبارتی گرانروی نمونه‌ها تحت تابش امواج به مدت ۴ دقیقه برای نمونه نفت خام، نفت خام به همراه کربن فعال، نفت خام به همراه نانو ذرات Fe_۳O_۴ به ترتیب ۵/۱۱، ۹/۱۳و ۴/۲۴ درصد کاهش داشته و نانو ذرات Fe_۳O_۴ بیشترین کارایی را در افزایش دما و کاهش گرانروی داشتند.
 

---

در این پژوهش، تصفیه تکمیلی شیرابه به دست آمده از فرایند کمپوست زباله شهری از طریق فرایند ترکیبی جذب و ازن‌زنی بررسی شد. بر اساس نتایج به دست آمده، فرایند ترکیبی در مقایسه با فرایند جذب و ازن‌زنی، توانایی بیشتری برای حذف آلاینده دارد؛ به‌گونه‌ای که پس از ۶۰ دقیقه، نرخ حذف COD از ۴۴ درصد در فرایند جذب و ۵۷ درصد در فرایند ازن‌زنی به بیش از ۸۰ درصد در فرایند ترکیبی رسید. بر اساس آزمایش‌های انجام‌شده در فرایند ترکیبی افزودن کربن فعال تا هنگامی که در سیال به صورت شناور باقی بماند؛ بر حذف بار آلی از شیرابه تأثیر مثبت خواهد داشت. pH نیز یکی دیگر از پارامترهای مؤثر بر نرخ حذف، در فرایند ترکیبی است. بر اساس نتایج به دست‌آمده، در شرایط انجام این پژوهش، بیشینه‌ی حذف بار آلی در pH ۸ تا ۹ به دست آمد. در این فرایند، ازن‌زنی به صورت هم‌زمان باعث احیاء کربن فعال درداخل رآکتور نیز شده، که افزایش زمان اشباع بستر کربنی و کاهش هزینه‌های احیاء آن خارج از رآکتور را منجر خواهد شد. در این پژوهش پس از ۵ مرحله استفاده پی‌ در پی از بستر کربنی، نرخ حذف بار آلی در فرایند ترکیبی تنها حدود ۷ درصد و در فرایند جذب به خاطر اشباع شدن جاذب، بیش از ۹۵ درصد کاهش یافت. این موضوع بیانگر احیاء هم‌زمان کربن فعال در رآکتور و یا غالب بودن ساز و کار اکسیداسیون کاتالیستی بر ساز و کار جذب- اکسیداسیون است.

---

-کربن فعال به گونه‌ای گسترده در صنایع استفاده می‌شود. یکی از محدودیت‌های استفاده از کربن فعال پرهزینه بودن پیش ماده تولیدی آن است. این مطالعه با هدف ارزیابی کارایی کربن فعال تولید شده از روزنامه باطله در حذف رنگ متیلن بلو از محیط آبی انجام شده است. برای فعال‌سازی از محلول KOH و به‌منظور تعیین خصوصیات بافت کربن فعال تولیدشده، از جذب گاز N_۲ در دمای ºK ۷۷ و ایزوترم BET استفاده شده است. برای تعیین خصوصیات جذب رنگ متیلن بلو روی کربن فعال، از مدل‌های ایزوترمی لانگمیر، فروندلیچ، تمکین، ردلیچ- پترسون و همچنین مدل‌های سینتیکی شبه درجه اول، شبه درجه دوم و انتشار داخل ذره‌ای استفاده شده است. پارامترهای ترمودینامیکی آنتالپی(ΔΗ˚)، آنتروپی(ΔS˚) و انرژی آزاد گیبس(ΔG˚) محاسبه شد. بر اساس نتایج به دست آمده، مقادیر S_BET و V_TOTAL به ترتیب m^۲/g ۰۱/۶۶ و ml/g ۰۶۳/۰ به دست آمد. بر اساس مقادیر R^۲، آنالیز خطا (SSE% و X^۲) و همچنین نمودارهای تعیین برازش، مدل‌های فروندلیچ و شبه درجه دوم به ترتیب به عنوان مدل‌های بهینه ایزوترمی و سینتیکی تعیین شد. پارامترهای ترمودینامیکی نشان داد که جذب رنگ متیلن بلو گرماگیر و خود به خودی است. کربن فعال تولیدشده از روزنامه باطله در این مطالعه در مقایسه با نمونه‌های دیگر از سطح مخصوص مطلوب‌ و ظرفیت جذب سطحی مناسب‌ برای رنگ متیلن بلو برخوردار بود.

---

چکیده
هدف این مطالعه کاهش ترکیبات رنگی، کدورت و ناخالصی­های مانند فنل، آنتوسیانین و پروتئین، همراه با افزایش شفافیت محلول ملاس چغندر قند برای تهیه قند اینورت مایع بود. برای این منظور تاثیر pH در ۳ سطح (۹/۸، ۷ و ۵/۴) و کربن فعال پودری در ۴ سطح (۶۰۹/۰، ۷۸۳/۰، ۱۳۱/۱ و g ۸۲۷/۱) بر ویژگی­های رنگ، کدورت، شفافیت، فنل کل، آنتوسیانین کل و پروتئین محلول ملاس چغندر قند بررسی شد. آزمایشات اولیه نشان داد که ترکیبات رنگی پلی­مری محلول ملاس از نوع کارامل­ها و ملانوئیدین­ها با وزن ملکولی بالای ۲۵۰۰ دالتون هستند. مرحله دوم بررسی­ها مشخص کرد که کاهش pH محلول ملاس از ۹/۸ به ۵/۴ همراه با کاربرد g ۰۱۱/۰ کربن فعال پودری، باعث کاهش ۲۴/۴۲% رنگ، ۴۳/۲۱% کدورت و افزایش ۵۷/۳۳% شفافیت باعث شد. در مرحله سوم مشخص شد که با افزایش مقدار کربن فعال پودری از ۶۰۹/۰ به g ۸۲۷/۱ در  pH ۵/۴، رنگ ۳۱/۸۸%، کدورت ۱۰۰%، فنل کل ۵۲/۷۶%، آنتوسیانین کل ۳۹/۸۶% و پروتئین  ۵۱/۹۸% کاهش و شفافیت ۸۳/۷۵% افزایش یافت.

---

هدف از این کار، طراحی و ساخت یک دستگاه چیلر جذبی خورشیدی می‌باشد که توسط کربن فعال/ متانول عمل می‌کند. سیستم‌های تبرید پیوسته توانایی ایجاد سرمایش بصورت مداوم را دارند. در این مقاله به بررسی تاثیر میکرو کربن فعال بر عملکرد یک دستگاه چیلر جذبی پیوسته پرداخته می‌شود. منبع گرمای این چیلر از طریق نور خورشید و توسط کلکتور سهموی مرکب که نیاز به ردیابی نور خورشید نمی‌باشد، تامین می‌گردد. سیستم توسط دو بستر جاذب عمل می‌کند که هرگاه یکی در حال جذب باشد، دیگری در حال دفع قرار می‌گیرد. آزمایش‌ها در شهر یاسوج طی سه روز مختلف و به ازاء سه دمای آب گرم ورودی C°۳۸، C°۳۴ و C°۳۰ به چیلر در ماه بهمن صورت پذیرفته است. دمای میانگین محیط در طول آزمایش C°۱۸ می‌باشد. نتایج تجربی نشان داد که به ازاء انرژی کل ورودی MJm-۲۱۳ و دمای ورودی آب گرم چیلر C°۳۸، C°۳۴ و C°۳۰ میانگین ضریب عملکرد دستگاه به ترتیب ۳/۱۲، ۳/۱۰ و ۱۰ درصد بدست می‌آید. همچنین میانگین توان مخصوص دستگاه به ازاء دماهای اشاره شده به ترتیب Wkg-۱۸۸، Wkg-۱۶۵ و Wkg-۱۵۰ بدست آمد.

---

کربن فعال پودری ظرفیت جذب بالایی داشته و دارای سطح غیرقطبی قابل توجهی است. نیروهای سطح (واندروالس و لاندن) جذب قوی­تری را بین سطح کربن و ناخالصی­ها نسبت به ملکول­های موجود در ملاس رقیق به وجود می­آورد. هدف این پژوهش حذف انواع ناخالصی­ها مانند ترکیبات رنگی، عوامل کدورت­زا، ترکیبات فنولی، آنتوسیانین و پروتئین­ ملاس رقیق چغندرقند (ملاس رقیق چغندرقند ۳۵%) با استفاده از کربن فعال پودری در چهار سطح (۶۱/۰، ۷۸/۰، ۱۳/۱ و g ۸۳/۱بر g ۱۰۰ ملاس رقیق) در pH ۵/۴ بود. برای پیش بینی کاهش ناخالصی­های ملاس رقیق چغندر قند، مدل­های همدمایی جذب فروندلیچ و لانگمویر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی همدما­های تعادلی جذب بر اساس ضریب تبیین و ظرفیت جذب نشان داد که جذب ناخالصی­های مانند ترکیبات رنگی (۹۶۰۵/۰ R^۲= و ظرفیت جذب ۰۷۹۴/۵)، ترکیبات فنولی (۷۶۰۵/۰ R^۲= و ظرفیت جذب ۹۷۵۵/۰) و پروتئین (۹۶۷۹/۰ R^۲= و ظرفیت جذب ۹۳۱۴/۱) از مدل فروندلیچ پیروی کرد. عوامل کدورت­زا و ترکیبات آنتوسیانینی از هیچ کدام از مدل­های بررسی شده تبعیت نکرد.

---

تخلیه پساب تصفیه نشده صنایع نساجی به دلیل استفاده از ترکیبات سمی در آن‌ها‌ باعث آلودگی در محیط‌های آبی و مشکلات بزرگ زیست‌ محیطی و بهداشتی می‌شود. هدف از این مطالعه بررسی پتانسیل جذب کربن فعال تولید شده از پسماند چوب انگور (Vitis Vinifera) به منظور حذف رنگ‌های راکتیو بلو ۱۹ (RB۱۹) و بلو ۲۱ (RB۲۱) از محلول آبی است. کربن فعال از چوب انگور و با استفاده از فعال‌ساز اسید فسفریک (H۳PO۴) با نسبت‌های اشباع ۱:۱، ۱:۲، ۱:۳ و ۱:۴ سنتز شد. آنالیزهای BET،FTIR و SEM برای تعیین مشخصات کربن فعال انجام شد. همچنین آزمایش جذب رنگ برای همه نمونه‌ها در شرایط یکسان: pH برابر ۲، دوز جاذب g/l ۰۱/۰، غلظت اولیه رنگ mg/l ۲۵۰، دما C° ۲۰، حجم محلول ml۱۰۰ و زمان تماس ۱۲۰ دقیقه انجام شد. نتایج نشان داد نمونه کربن فعال‌سازی شده در نسبت اشباع ۱:۴ در دمای C° ۶۰۰ با سطح ویژه g/۲m ۱۸۵۰ و حجم کلی حفرات g/۳ cm۴۰/۲ و توزیع حفرات ۸۶ درصد در محدوده مزوحفره با mg/g ۱۹۳۲ برای رنگ بلو ۱۹ و mg/g ۹۰۸ برای رنگ بلو ۲۱ دارای حداکثر مقدار ظرفیت جذب است. این مطالعه نشان داد کربن فعال تهیه‌شده از پسماند حاصل از هرس سالیانه سرشاخه‌های درختچه مو از پتانسیل بالایی در تصفیه پساب صنایع نساجی برخوردار است.

---

در این تحقیق بیوراکتور غشایی غوطه‌ور برای تصفیه فاضلاب مجتمع پتروشیمی مورد بررسی قرار گرفت. لجن اولیه در این تحقیق از لجن برگشتی سیستم تصفیه فاضلاب مجتمع پتروشیمی تهیه شد. غشای مورد استفاده در این پژوهش، مسطح و از جنس پلی وینیلیدین فلوراید  بود. سایز حفره ها، تخلخل و میزان سطح برای غشا به ترتیب، ۱/۰ میکرون، ۷۳% و ۰۰۴/۰ مترمربع بود. در این مطالعه، توزیع اندازه ذرات، SMP، EPS برای لجن اندازه­گیری شد. همچنین برای تعیین مشخصات کیک از تست FTIR نیز استفاده شد. میزان فشار بحرانی برای غشای مذکور نیز اندازه­گیری شد که مقدار آن kPa ۲/۰ بدست آمد. این تحقیق در دو مرحله جداگانه انجام گرفت. در مرحله اول، پایلوت برای ۳۵ روز به‌صورت پیوسته عمل کرد. نتایج به دست آمده نشان داد که با وجود گرفتگی غشا، شار خروجی غشا از بازده مطلوبی برخوردار بود و بعد از هر دوره ۷ روزه، بازیابی شار خروجی بیشتر از ۹۰ درصد را نشان داد. در این مطالعه حذف COD بیشتر از ۸۵ درصد، در شرایط MLSS و HRT به ترتیب،۳۰۰±۳۰۰۰ میلی‌گرم بر لیتر و ۱۴-۱۶ ساعت حاصل شد. علاوه بر آن، TSS و کدورت در خروجی به ترتیب، کمتر از mg/L ۱ و NTU ۱۲ حاصل شد. در مرحله دوم از کربن فعال برای کاهش گرفتگی غشا استفاده شد. در راکتور حاوی کربن فعال، میزان افت شار، ۲۲ درصد کمتر صورت گرفت که از جمله دلایل آن می‌توان به افزایش اندازه لخته‌ها، کاهش SMP در لجن و کاهش مقاومت حفرات غشا اشاره نمود

---

---

هدف از این پژوهش بررسی کارایی تلفیق موانع واکنش دهنده نفوذپذیر (PRB) با بستر نانوذرات آهن صفرظرفیتی با فرایند الکتروکینتیک در حذف همزمان نیترات و سولفات از آب­ آلوده و مقایسه آن با بستر حاوی کربن فعال دانه­ای بوده است. در این تحقیق که در مقیاس آزمایشگاهی انجام پذیرفته، با استفاده از سیستم موانع واکنش دهنده نفوذپذیر میزان نیترات و سولفات موجود در آب آلوده حذف و به صورت همزمان به کمک فرایند الکتروکینتیک (EK) از اشباع زود هنگام بستر جلوگیری و مدت زمان عملکرد سیستم افزایش یافته است. به منظور بررسی کارایی سیستم­ مذکور، پارامترهای مختلف بر عملکرد سیستم مورد بررسی قرار گرفته و شرایط بهینه برای افزایش زمان عملکرد سیستم تعیین گردید. در ادامه نیز آزمایش­ها با استفاده از PRB حاوی کربن فعال دانه­ای تکرار و نتایج با یکدیگر مقایسه شد. با بررسی نتایج به‌دست آمده، در سیستم تلفیقی PRB-EK بستر حاوی نانوذرات آهن صفرظرفیتی عملکرد بهتری در مقایسه با بستر حاوی کربن­فعال در حذف نیترات و سولفات از آب‌ آلوده از خود نشان داد. مطابق نتایج بهترین عملکرد سیستم در pH برابر با ۷، غلظت اولیه نیتراتmg/L  ۲۰۰، غلظت اولیه سولفات mg/L۴۵۰، غلظت نانوذرات آهن صفرظرفیتی برابر با ۱۴/۲ گرم به ازای هر کیلوگرم ماسه و اختلاف پتانسیل ۲۰ ولت حاصل شد. در این شرایط استفاده از بستر حاوی نانوذرات آهن صفرظرفیتی نه تنها منجر به افزایش مدت­زمان عملکرد سیستم به میزان ۳۵ ساعت برای حذف سولفات و ۳۰ ساعت برای حذف نیترات شد، بلکه راندمان حذف پس از ۸۰ ساعت استفاده متوالی از سیستم به میزان ۱۳ درصد برای سولفات و ۱۰ درصد برای نیترات بالاتر از بستر حاوی کربن فعال اصلاح شده بود.