۷۹۳۳پ
per
ارائه مدلهای ترمودینامیکی و انتقالی جدید برای سیستم های شامل الکترولیت، پلیمر و نانوذرات و ارزیابی آنها برروی نانوسیالهای متشکل از Fe۳O۴ و ZnO در پلی اتیلن گلیکول
/رقیه مجدان سقین سرا
: شیمی
۱۸۶ص
چاپی
بصورت زیرنویس
دکتری
شیمی فیزیک
۱۳۹۱/۰۶/۲۵
تبریز
مطالعه تجربی و تئوری خواص فیزیکوشیمیایی، انتقالی و رئولوژیکی سیستمهای حاوی الکترولیتها، پلیمرها و نانوذرات از اهمیت صنعتی وتجارتی ویژه ای برخوردار می باشد طراحی فرآیندهای صنعتی دربرگیرنده نانوسیالها و محلولهای الکترولیتی و پلیمری به دانش تجربی و تئوری حاصل شده از اندازه گیری کمیتهای ترمودینامیکی، انتقالی و رئولوژیکی و مدلسازی این کمیتها وابسته می باشد .ضرایب فعالیت، دانسیته، سرعت صوت، ویسکوزیته و کمیتهای وابسته به آنها می توانند انحراف از حالت ایده آل محلولها و نانوسیالها را نشان دهند و برهمکنشهای موجود در درون محلولها و نانوسیالها را آشکار کنند .در منابع علمی داده های تجربی زیادی برای محلولهای الکترولیتی و پلیمری گزارش شده است مدلها و تئوریهای زیادی نیز برای برازش کمیتهای ترمودینامیکی و ویسکوزیته محلولهای الکترولیتی و پلیمری پیشنهاد شده است ولی در برخی موارد به ویژه در غلظتهای بالا، جرمهای مولکولی بزرگ و یا در حضور الکترولیتهای چند ظرفیتی کارآیی خوبی از این مدلها مشاهده نمی شود .هدف اصلی پروژه حاضر، دستیابی به مدل جدید برای برازش و پیش بینی خواص ترمودینامیکی، انتقالی و رئولوژیکی سیستمهای حاوی الکترولیتها، پلیمرها و نانوذرات و سیستمهای حاصل از ترکیب این مواد با کارآیی خوب می باشد .بدین منظور این پروژه در مراحل مختلف انجام گرفت کارآیی مدلهای موجود در برازش و پیش بینی خواص ترمودینامیکی و انتقالی سیستمهای مختلف ارزیابی شد و در هر مرحله معادله جدیدی برای بهبود کارآیی مدلهای قبلی پیشنهاد گردید و در پایان مدل جدیدی با اصلاح نقطه ضعف مدلهای قبلی ارائه گردید و کارآیی آن با مدلهای موجود مقایسه شد .جزئیات مراحل انجام پروژه و هدف هر مرحله به شرح زیر می باشد :کارآیی مدلهایNRTL-electrolyte- Eyring،Wilson -electrolyte- EyringوmNRTL -electrolyte- Eyringدر برازش ویسکوزیته محلولهای سه تایی حاوی الکترولیت بررسی گردید، به دلیل پیچیدگی کاربرد مدلهای مذکور معادله جدید نمایی برای برازش ویسکوزیته محلولهای حاوی چندین الکترولیت ارائه گردید و در مقایسه با مدلهای مذکور عملکرد عالی از این معادله نمایی مشاهده گردید .مدلی با کارآیی خوب نیز برای پیش بینی ویسکوزیته محلولهای حاوی چندین الکترولیت بر پایه روش آرنیوس ارائه گردید به طوری که ویسکوزیته محلولهای حاوی چندین الکترولیت بدون اندازه گیری کمیت مورد نظر فقط با در دست داشتن ویسکوزیته محلولهای دوتایی با موفقیت پیش بینی شد .مدلهایی بر پایه مفهوم ترکیب موضعی چن و همکارانش برای برازش خواص ترمودینامیکی و رئولوژیکی محلولهای حاوی الکترولیتها، پلیمرها و نانوسیالها ارائه گردید و با موفقیت در برازش ضرایب فعالیت و ویسکوزیته محلولهای حاوی الکترولیتها و پلیمرها و خواص رئولوژیکی نانوسیالها مورد استفاده قرار گرفت .نانوسیالهایی از پخش نانوذرات Fe۳O۴ و ZnO در سیال پایه پلی اتیلن گلیکول تهیه گردید پایداری این نانوسیالها با استفاده از طیف سنجی مرئی- ماوراءبنفش مورد بررسی قرار گرفت توزیع اندازه نانوذرات توسط طیف سنجی همبستگی فوتون) روش تفرق نور پویا (و لیزر آنالیز اندازه ذره مورد بررسی قرار گرفت .خواص حجمی و رئولوژیکی نانوسیالهای حاصل از پخش Fe۳O۴ و ZnO در پلیمر پلی اتیلن گلیکول در دماها و غلظتهای مختلف اندازه گیری شد .ویسکوزیته و رفتار جاری شدن در سرعتهای برشی، غلظتها و دماهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت .خواص رئولوژیکی نانوسیال حاوی نانوذرات Fe۳O۴ نیز تحت تاثیر میدان مغناطیسی بررسی گردید .از نتایج حاصل شده حجم مولی مازاد و ضریب تراکم پذیری نانوسیالها و بعد فراکتال نانوذرات محاسبه گردید و از رفتار این کمیتها با دما و غلظت اطلاعات ارزنده ای در مورد رخدادهای درون نانوسیالها بدست آمد
mNRTL models has been examined in correlating the -electrolyte-Wilson and Eyring-Electrolyte-NRTL, Eyring-electrolyte-An understanding of the thermodynamics of the systems containing electrolytes, polymers and nanoparticles is important in practical applications. Proper design and engineering of many processes depend greatly upon accurate modeling of thermodynamic properties. Knowledge of the thermodynamic, volumetric, transport and rheological properties of solutions is important for practical and theoretical purposes. Thermodynamic, volumetric and transport properties of solutions such as activity coefficient, density, speed of sound, viscosity and etc. show deviation from ideality. The interactions occurred between solute and solvent molecules can also be interpreted from these properties. Many experimental and theoretical studies have been accomplished for solutions of electrolytes and polymers. But some of the models performed weakly in correlating the thermodynamic and transport properties of solutions at high concentration and also for solutions containing polymers with high molar mass or multivalent electrolytes. However, the main aim of this project is suggestion of a new model with good performance in both prediction and correlation of thermodynamic, transport and rheological properties of electrolyte, polymer and nanoparticle systems. To achieve this goal, the project has been done in several steps. The performances of the models presented in literature were tested in fitting and prediction of thermodynamic and transport properties of different systems. Then the new models have been suggested for improving the fitting quality of these models. Therefore, the project was done in the following orders: The performance of Eyring Vis spectroscopy. Dynamic light scattering and size analyze laser methods were used to obtain particle size of investigated nanofluids. The volumetric and rheological properties for these nanofluids have been measured at different concentrations and temperatures. Flow behavior and viscosity have been determined at different shear rates, concentration and temperatures. The behavior of rheological properties with magnetic field has also been studied for nanofluid containing Fe3O4 nanoparticles. From the experimental data the excess molar volume, isentropic compressibility and fractal dimension have been determined. The behaviour of these values with temperature and concentration has been interpreted for clarifying the phenomena occurred in nanofluids -viscosity values of ternary electrolyte solutions. Due to complex fitting process of these models a simple exponential equation is proposed. This new model improved the fitting quality of the aforementioned models. A new model on the basis of Arrhenius type mixing rule has also been proposed for predicting the viscosity values of mixed electrolyte solutions from the viscosity values of binary electrolyte solutions. New models on the basis of local composition concepts suggested by Chen et al. have been proposed to correlate the thermodynamic and rheological properties of systems containing electrolytes, polymers and nanoparticles. These models were successfully used to fit the thermodynamic and rheological properties of electrolyte, polymer and nanoparticle systems. The nanoparticles of ZnO and Fe3O4 have been dispersed in base fluids of poly(ethylene glycol). Stability of these nanofluids has been verified with UV
مجدان سقین سرا، رقیه
زعفرانی معطر، محمد تقی، استاد راهنما
شکاری، حمایت، استاد مشاور
رضوی، میر کریم، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
