به گزارش ثریا - پژوهشگران دانشگاه زنجان و پژوهشکده علوم پایه (IASBS) در یک همکاری تحقیقاتی، موفق به توسعه نسل جدیدی از دیامولسیفایرهای نانومغناطیسی سازگار با محیطزیست شدند که میتواند مشکل دیرینه شکستن امولسیونهای پایدار «آب در نفت» را با راندمان بالا و مصرف کمتر مواد شیمیایی برطرف کند. امولسیونهای W/O یکی از چالشهای شناختهشده در صنایع نفت، انتقال و فرآورش محسوب میشوند؛ ساختارهایی پایدار که جداسازی آنها معمولاً به مصرف فراوان مواد شیمیایی، انرژی و زمان نیاز دارد. در این طرح، پژوهشگران با تکیه بر نانومواد مغناطیسی و مایعات یونی بر پایه ایمیدازول، رویکردی متفاوت و «سبز» برای حل این مشکل ارائه کردهاند.
در گام نخست، نانوذرات مغناطیسی Fe₃O₄ سنتز و با β-سیکلودکسترین پوشش داده شد تا ساختار پایه Fe₃O₄@β-CD شکل گیرد. این ساختار، بستری مناسب برای تثبیت مایعات یونی مختلف فراهم میکند و امکان ایجاد یک دیامولسیفایر قابلبازیافت را میدهد. سپس پژوهشگران، مایعات یونی ایمیدازولی را با واکنش ایمیدازول با ۱-برموهگزان و ۱-برمودکان تهیه کردند و دو مادهه [Im-C۶][Br] و [Im-C۱۰][Br] را بهعنوان پیشمادههای اصلی ساخت ILها بهدست آوردند. در ادامه، این مواد با N-پروپیلتریاتوکسیسیلان واکنش داده شد تا دو مایع یونی سیلاندار جدید، یعنی [ImSi-C۶][Br] و [ImSi-C۱۰][Br] تولید شود.
پس از ساخت پیشمادههای سیلاندار، این ترکیبات روی سطح Fe₃O₄@β-CD تثبیت شد تا نانودیامولسیفایر نهایی شکل گیرد. بررسیهای ساختاری شامل FT-IR، طیفسنجی NMR و آنالیز عنصری، صحت سنتز و حضور گروههای عاملی موردنظر را تأیید کرد. همچنین آزمونهای TGA و VSM نشان دادند که نانومواد ساختهشده از نظر حرارتی پایدار بوده و خواص مغناطیسی لازم را برای بازیابی سریع در میدان مغناطیسی حفظ کردهاند. اندازهگیریها نشان میدهد نمونه Fe₃O₄@β-CD دارای اندازه ذرهای حدود ۴۰ تا ۷۰ نانومتر و نمونه دارای مایع یونی با زنجیره بلند (C۱۰) حدود ۵۰ تا ۸۰ نانومتر است. کاهش اندک میزان مغناطش پس از تثبیت مایع یونی نیز تأیید شد و از ۲۵.۶ به ۲۴.۹ emu/g رسید؛ رقمی که همچنان برای جمعآوری آسان ماده کافی است.
برای ارزیابی عملکرد این نانودیامولسیفایر، پژوهشگران از امولسیونهای آب در نفت با نسبتهای ۱۰:۹۰ و ۳۰:۷۰ استفاده کردند. آزمایشها در گستره غلظتی ۱۰۰۰ تا ۵۰۰۰ ppm انجام شد. نتیجهها نشان داد که نمونه دارای زنجیره آلکیلی بلندتر، یعنی Fe₃O₄@β-CD@[ImSi-C۱۰][Br]، کارایی بیشتری در شکستن امولسیون ارائه میدهد و توانسته است راندمانی معادل ۹۲ درصد در امولسیون ۳۰:۷۰ در مدت ۲۴ ساعت بهدست آورد. همچنین با افزایش راندمان جداسازی، کاهش قابلتوجهی در مقدار کششسطحی بین دو فاز مشاهده شد که نشانه اثرگذاری مستقیم مایع یونی تثبیتشده در سطح نانوذره است.
یکی از مهمترین مزایای این فناوری، «بازیافتپذیری» آن است. دیامولسیفایر ساختهشده پس از انجام فرآیند جداسازی، با اعمال یک میدان مغناطیسی خارجی جمعآوری شد و پس از شستشو، در چرخه جدید مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان میدهد این نانوماده حداقل در پنج چرخه متوالی، عملکرد قابلقبولی را حفظ کرده است و این ویژگی، امکان استفاده صنعتی و کاهش هزینهها را تقویت میکند. پژوهشگران تأکید کردهاند میزان مایع یونی تثبیتشده روی نانوذره نسبتاً کم است و همین موضوع باعث کاهش هزینه تمامشده نسبت به دیامولسیفایرهای سنتی بر پایه مایع یونی خالص میشود. در نتیجه، این رویکرد هم از منظر اقتصادی و هم از نظر زیستمحیطی، مزیت رقابتی به همراه دارد.
با وجود این، تیم تحقیقاتی به محدودیتهایی نیز اشاره کرده است. بهطور خاص، نیاز به غلظتهای بالاتر برای دستیابی به راندمان مطلوب در برخی شرایط صنعتی مطرح شده است. با این حال، بهدلیل مصرف اندک مایع یونی، این موضوع مشکلات اقتصادی چندانی ایجاد نمیکند. پژوهشگران پیشنهاد دادهاند در ادامه مسیر، امکان ساخت مایعات یونی جدید با زنجیرههای مختلف یا تغییر آنیونها بررسی شود تا کارایی بیشتری حاصل شود.
به نقل از ستاد نانو و میکرو، نتایج این پروژه در نشریه Carbohydrate Polymers به چاپ رسیده است.
منبع : نانومواد مغنا طیسی
پارادوکس رفاه و رضایت؛ چرا مدرنیته ما را شادتر نکرد؟
پیوند عرفان کلاسیک با زیست انسان معاصر در شرح فتوحات مکیه باب ۵۶۰
عالمی که علم و مبارزه را به سنگر امامت جمعه پیوند زد
نظریات و رویکردهای اسلامی در خصوص مددکاری اجتماعی
نسل امروز بی ارادهتر از نسل قبل است؟
از تربت ۱۷ کیلویی تا یک میلیون سند تاریخی، جلوهای از حرم بانوی کرامت
حجتالاسلام قمی: مردم نمیگذارند قیمت پایان جنگ، فروختن عزت ایران باشد
جزئیات برگزاری بیستمین آزمون سراسری قرآن و عترت
خیابان و زندگی؛ واکاوی نقش زنان در پایداری اجتماعات شبانه
«دهکده سلامت» یادگار یک خیر بزرگ برای بیماران صعب العلاج
چرا عرفانهای نوپدید برای جوان امروز جذاباند؟
نگاهی به سریال «دیوار دفاعی»؛ ملی شدن صنعت نفت با چاشنی فوتبال
شعری از نظامی گنجوی موضوع یک انیمیشن کوتاه شد
دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) موقتا تغییر نمیکند؛ آغاز ایمنسازی
«اسکورت» بر صدر فروش روزانه نشست؛ استقبال از آزادی زنان زندانی
حسین علیزاده مهمان «همکلام» میشود
بازی «بومبوم» با حضور خانواده شهید طهرانیمقدم رونمایی شد
«ململ» مهمان نمایشگاه ایران نوشت شد
محرابی که منافقین را به وحشت انداخت؛ چرا مدنی باید ترور میشد؟
اپل به جمع تولید کنندگان موبایل تاشو پیوست
رئیس دانشگاه تهران: برای مقابله با تحریمهای علمی برنامهریزی میکنیم
روحانیِ پیونددهنده دین و آزادی
توصیه پذیرفته شدگان تیزهوشان، کدام آموزشگاه است؟!
برگزیدگان بیستمین جشنواره ملی شیخ بهایی معرفی و تقدیر شدند
اعلام وجه التزام اسناد وثیقه پذیرفتهشدگان تخصصی و فوقتخصصی پزشکی
علت توقف طرح جدید تغذیه دانشجویی چه بود؟
مهلت مجدد ثبتنام در آزمون ارشد علوم پزشکی ۱۴۰۵
ابلاغ دستورالعمل حجاب به زودی در دانشگاهها
تصمیم جدید وزارت علوم درباره ساماندهی دادههای دانشگاهی
آمار جالب از ازدواجهای دانشجویی: موفقیت ۹۴ درصد ازدواجهای دانشجویی طی ۱۲ سال گذشته
آزمونهای کاردانی مهارتی، کارشناسی ناپیوسته و سردفتری۲۰ شهریور برگزار میشود
روباتها در لهستان راهپیمایی کردند
ورود تاکسیهای خودران به ناوگان اوبر در لندن
آموزش ۶۵ هزار آموزگار ابتدایی برای استفاده از ظرفیت بازی و ورزش
وزیر آموزش و پرورش: دریافت هرگونه وجه هنگام ثبتنام در مدارس دولتی ممنوع است
برنامههای «زیست عفیفانه» از مهر در مدارس اجرا میشود
انتظار معاونت علمی از CVCها برای سرمایهگذاری در ۷هزار شرکت نوپا
کارنامه نهایی و دفترچه انتخاب رشته آزمون دستیاری منتشر شد
آلمان موشک و ۵ ماهواره به مدار زمین فرستاد
ظرفیت ۶ هزارنفری دستیاری پزشکی ۱۴۰۵؛ تعیین ظرفیت تعهد مناطق محروم
تحریم علم، رفتار علمی نیست؛ باید به دنبال مسیرهای جایگزین برای انتشار آثار محققان بود
بازنمایی قدرت نرم ایران در شرایط پساجنگ و جایزه جهانی دیپلماسی
آیا اصرار بر تفاوتهای فقهی، آب به آسیاب دشمنان وحدت اسلامی میریزد؟
انتظار، منطق دینی آمادگی تاریخی برای آینده موعود
«تحول تاریخی مفهوم فلسفه» با تقدیر از پرویز ضیاءشهابی رونمایی میشود
نگاهی به حکمرانی فضای مجازی در ایران از منظر تحلیل نهادی تنظیمگری
نظر قرآن درباره مسئولیت اجتماعی برای میانجیگری بین اختلاف زوجین
در همایش ادیان سن پترزبورگ چه گذشت؟ تاکید ایران بر مقاومت
حل موضوع حجاب با «مسئلهمندی مشترک»؛ مردم را درگیر مسئله وحدت کنیم
خود بنده فرهنگ درخشان تو آمد؛ آن قوم که از روی طمع، بنده تو را خواست
فروش «رویای نیمهشب» ۱۰۰ درصد افزایش یافت
نرگس آبیار: سینما را خودآموز یاد گرفتم
بزرگداشت جین فوندا در ونیز؛ از ترامپ بیزارم!
رونمایی از تندیس اکبر عبدی؛ هنرمندی که به خاطرهای ملی تبدیل شد
تصاویری از موشک بالستیک جهاد که در جریان یکی از موجهای عملیات نصر-۲ شلیک شده بود
نگاهی به انیمیشن «سفینه نجات»؛ وقتی تعزیه با ابرقهرمانی فضایی گره میخورد
آغاز ثبت نام بیستمین آزمون سراسری قرآن و عترت
افشای هک وب سایت آلمانی توسط هوش مصنوعی اوپن ای آی
انتخاب رشته داوطلبان آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد تمدید شد
سال تحصیلی جدید دانشگاه صنعتی امیرکبیر از ۲۸ شهریور آغاز میشود
ظرفیت ۱۴۶ هزار نفری پذیرش در کنکور ارشد ۱۴۰۵
جان مالکوویچ در ونیز تشویق شد؛ هجوم «اسب وحشی نهم» به اسکار
دانشمندی که جواب سوالهایش را از آسمان میخواست
ادامه حاشیههای «آرش» و نوید؛ کیت بلانشت «الکترا» شد
کلونی در جشنواره فیلم ونیز درخشید و با شیر طلا به ترامپ تاخت
جدال دوباره ساترا و ارشاد؛ «داش آکل» وارد میشود
موشک ایرانی موضوع نخستین شماره کتابمجله "آورد"
فراخوانی برای جمع آوری «ایدههای برتر قرآنی»
موانع استجابت دعا چیست؟ طلب مغفرت برای کافران مستجاب نمیشود
مدیر اسلامی با مهندسی انسجام، سلایق را به وحدت عمل در میآورد
تصویری از نماز بر پیکر شهدای عروسی کوهستک سیریک
خوانش هجرتی تاریخی توسط یک زن در سپهر فرهنگی ایران
آغاز ثبت نام دهمین دوره تخصصی صحیفه سجادیه
مداحان کشور برای نوجوانان کلاس مداحی برگزار میکنند
هنر صاحب جواهر ایستادن میان قالب نص و روح تشریع در فقاهت بود
منشور کوروش بدون حتی یک رای مخالف و اصلاحیه در یونسکو ثبت شد
ورود هوش مصنوعی به موضوعات قرآنی و پژوهشهای حدیثی و دینی
پایبندی پل شریدر به هوش مصنوعی؛ فیلم بعدی با AI ساخته میشود
یوسف حاتمی کیا: ۶سال گفتند این فیلم مصلحت نیست؛ مردمی که از غم نان با جان قمار میکنند
واکاوی رابطه هنر و سرمایه در ریبون
آزمونهای کاردانی مهارتی، کارشناسی ناپیوسته و سردفتری۲۰ شهریور برگزار میشود
تصمیم جدید وزارت علوم درباره ساماندهی دادههای دانشگاهی
ظرفیت ۶ هزارنفری دستیاری پزشکی ۱۴۰۵؛ تعیین ظرفیت تعهد مناطق محروم
تحریم علم، رفتار علمی نیست؛ باید به دنبال مسیرهای جایگزین برای انتشار آثار محققان بود
مهلت مجدد ثبتنام در آزمون ارشد علوم پزشکی ۱۴۰۵
علت توقف طرح جدید تغذیه دانشجویی چه بود؟
وزیر آموزش و پرورش: دریافت هرگونه وجه هنگام ثبتنام در مدارس دولتی ممنوع است
آموزش ۶۵ هزار آموزگار ابتدایی برای استفاده از ظرفیت بازی و ورزش
آمار جالب از ازدواجهای دانشجویی: موفقیت ۹۴ درصد ازدواجهای دانشجویی طی ۱۲ سال گذشته
کارنامه نهایی و دفترچه انتخاب رشته آزمون دستیاری منتشر شد
انتظار معاونت علمی از CVCها برای سرمایهگذاری در ۷هزار شرکت نوپا
ابلاغ دستورالعمل حجاب به زودی در دانشگاهها
برنامههای «زیست عفیفانه» از مهر در مدارس اجرا میشود
نرگس آبیار: سینما را خودآموز یاد گرفتم
آغاز ثبت نام بیستمین آزمون سراسری قرآن و عترت
خود بنده فرهنگ درخشان تو آمد؛ آن قوم که از روی طمع، بنده تو را خواست
«تحول تاریخی مفهوم فلسفه» با تقدیر از پرویز ضیاءشهابی رونمایی میشود
انتظار، منطق دینی آمادگی تاریخی برای آینده موعود
اعلام وجه التزام اسناد وثیقه پذیرفتهشدگان تخصصی و فوقتخصصی پزشکی
نظر قرآن درباره مسئولیت اجتماعی برای میانجیگری بین اختلاف زوجین
بازنمایی قدرت نرم ایران در شرایط پساجنگ و جایزه جهانی دیپلماسی
رونمایی از تندیس اکبر عبدی؛ هنرمندی که به خاطرهای ملی تبدیل شد
برگزیدگان بیستمین جشنواره ملی شیخ بهایی معرفی و تقدیر شدند
نگاهی به انیمیشن «سفینه نجات»؛ وقتی تعزیه با ابرقهرمانی فضایی گره میخورد
رئیس دانشگاه تهران: برای مقابله با تحریمهای علمی برنامهریزی میکنیم
توصیه پذیرفته شدگان تیزهوشان، کدام آموزشگاه است؟!
بزرگداشت جین فوندا در ونیز؛ از ترامپ بیزارم!
تصاویری از موشک بالستیک جهاد که در جریان یکی از موجهای عملیات نصر-۲ شلیک شده بود
افشای هک وب سایت آلمانی توسط هوش مصنوعی اوپن ای آی
آلمان موشک و ۵ ماهواره به مدار زمین فرستاد
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.