• شماره ركورد
    30636
  • پديد آورنده

    مائده اقايي

  • عنوان
    ساخت و بهينه‌سازي اسكيمرهاي نوع درام حاوي نانوالياف پلي‌آنيليني با هدف جمع‌آوري لكه‌هاي نفتي دريا
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي سيستم‌هاي انرژي گرايش انرژي و محيط زيست
  • سال تحصيل
    1399
  • تاريخ دفاع
    1402/8/22
  • استاد راهنما
    دكتر عليرضا زاهدي
  • دانشكده
    فناوري هاي نوين
  • چكيده
    در پژوهش انجام‌شده با در نظرگرفتن نيازهاي جدي براي كاهش اثرات لكه‌هاي نفتي از آب درياها، براي نخستين بار اقدام به استفاده از نانوالياف پلي‌آنيلين در اسكيمرهاي جاذب نفت و بهينه‌سازي آن بر اساس پارامتر¬هاي تاثيرگذار مستقل توسط متدولوژي پاسخ سطح مي¬باشد. در اين تحقيق هزينه مواد مصرفي در كنار نرخ بازيابي نفت اسكيمر دو پاسخي بودند كه به عنوان پارامتر وابسته مورد ارزيابي قرار گرفتند. در ابتدا نسبت به ساخت اسكيمر نوع درام اقدام شد. سپس نسبت به سنتز فوم دو جزئي پلي‌يورتان و در گام بعد اصلاح ساختار اين فوم‌هاي جاذب با استفاده از نانوالياف پلي‌آنيليني و در نهايت استقرار فوم‌هاي مذكور بر روي غلتك اسكيمر اقدام شد. به منظور مشخصه‌يابي‌هاي فيزيكي و شيميايي فوم‌هاي پلي¬يورتان حاوي نانوالياف پلي¬آنيلين، از آزمون‌هاي طيف‌سنجي تبديل فوريه مادون قرمز، استفاده از تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي، آزمون پراش اشعه ايكس و آزمون جذب نفت استفاده شد. به منظور بهبود كارايي و حصول نتيجه بهتر در جذب نفت اقدام به بهينه‌سازي نانوالياف پلي¬آنيلين با مولفه‌هاي انتخابي نسبت مولي آنيلين به آمونيوم پرسولفات، نسبت اسيد به آنيلين و ميزان غلظت نانوالياف مورد استفاده در ساختار فوم، شد. پس از انجام آزمايشات جدول طراحي آزمايش و با در نظرگرفتن پاسخ‌هاي نرخ بازيابي نفت و هزينه، اقدام به ساخت نمونه بهينه اسكيمر نوع درام حاوي نانوالياف پلي¬آنيلين با نسبت مولي آنيلين به آمونيوم پرسولفات برابر 605/1، نسبت اسيد به آنيلين برابر 214/18 وغلظت 0.27 درصد شد. نمونه بهينه اسكيمر حاوي نانوالياف، با نرخ بازيابي نفت 5/217 ميلي‌ليتر در دقيقه و هزينه 61/1 دلار با مطلوبيت 58 % حاصل شد. با سنجش ميزان كارايي اين اسكيمر و قيمت تمام‌شده آن مي‌توان دريافت اين اسكيمر، كارايي بسيار مناسبي در پاك‌سازي لكه‌هاي نفتي از درياها و كاهش اثرات زيست محيطي ناشي از لكه‌هاي نفتي دارد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1402/12/25
  • عنوان به انگليسي
    Production and optimization of drum type skimmers containing polyaniline nanofibers with the aim of collecting sea oil stains
  • تاريخ بهره برداري
    1/1/1900 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    مائده اقايي

  • چكيده به لاتين
    In the conducted research, considering the urgent need to mitigate the impacts of oil spills in oceans, the utilization of polyaniline nanofibers in oil-absorbing skimmers was undertaken for the first time, and its optimization based on independent influential parameters was achieved through response surface methodology. In this study, the cost of consumables alongside the oil recovery rate of the skimmer were two dependent parameters eva‎luated. Initially, the construction of drum-type skimmers was pursued. Subsequently, the synthesis of two-part polyurethane foam and the subsequent modification of the structure of these absorbent foams using polyaniline nanofibers were carried out. Finally, these foams were deployed onto the skimmer roller. To characterize the physical and chemical properties of polyurethane foams containing polyaniline nanofibers, FTIR, SEM images, XRD, and oil absorption tests were employed. To enhance the efficiency and achieve better results in oil absorption, the optimization of polyaniline nanofibers was carried out with selected components, including the molar ratio of aniline to ammonium persulfate, the ratio of acid to aniline, and the concentration of nanofibers used in the foam structure. After conducting experiments and considering the response variables of oil recovery rate and cost, the construction of an optimized sample of drum-type skimmer containing polyaniline nanofibers with a molar ratio of 1.605 of aniline to ammonium persulfate, an acid to aniline ratio of 18.214, and a concentration of 0.27% nanofibers was undertaken. The optimized skimmer sample containing nanofibers achieved a satisfactory oil recovery rate of 217.5 milliliters per minute and a cost of 1.61 dollars with an efficiency of 58%. By eva‎luating the performance of this skimmer and its total cost, it can be concluded that the skimmer exhibits highly effective performance in cleaning oil spills from seas and reducing environmental impacts resulting from oil spills.
  • كليدواژه هاي فارسي
    اسكيمرهاي جاذب , بهينه‌سازي , جذب لكه‌هاي نفتي , نانوالياف پلي‌آنيلين
  • كليدواژه هاي لاتين
    Oil Skimmers , Optimization , Oil spill absorption , Polyaniline nanofibers
  • Author
    Maedeh Aghaei
  • SuperVisor
    Alireza Zahedi