متن کامل خبر


 
جلسه دفاع از پایان‏ نامه: حمیدرضا سلطانی‌پناه

خلاصه خبر:

  • عنوان: بررسی آزمایشگاهی و مدل‌‌سازی کوپلیمرهای محلول در دی‌‌اکسید کربن بر پایه وینیل استات
  • ارائه‌کننده: حمیدرضا سلطانی‌پناه
  • استاد راهنما: دکتر علی حق‌‌طلب و دکتر عبدالصمد زرین‌‌قلم مقدم
  • استاد ناظر خارجی: دکتر حمید مدرس (دانشگاه صنعتی امیرکبیر) و دکتر سید حسن جعفری امان‌‌آبادی (دانشگاه تهران)
  • استاد ناظر داخلی: دکتر حسن پهلوان‌‌زاده و دکتر محمد حسین نوید فامیلی
  • استاد مشاور: دکتر مهدی عبداللهی و دکتر محمود همتی
  • مکان: دانشکده فنی و مهندسی – اتاق 115
  • تاریخ: 1395/4/14
  • ساعت: 10:30

چکیده
طی 3 دهه گذشته استفاده از دی‌‌اکسید کربن توجه زیادی را به عنوان یک جایگزین سازگار با محیط زیست مناسب برای حلال‌‌های آلی در صنایع شیمیایی به خود جلب کرده است که دلیل آن خواص شیمی‌‌فیزیکی و مزایای اقتصادی آن می-باشد. در این پروژه رفتار فازی کوپلیمرهای محلول در دی‌‌اکسید کربن مورد بررسی قرار گرفت. تعداد محدودی از پلیمرها در دی-اکسید کربن محلول می‌‌باشند که در این پروژه کوپلیمرهای وینیل استات و دی‌‌بوتیل مالئات مورد بررسی قرار گرفتند. تعیین نقاط ابری شدن و پیش‌‌بینی آن‌‌ها با استفاده از مدل مناسب برای تعیین رفتار فازی از اهداف این پروژه می‌‌باشند. در بخش تجربی، نقطه ابری شدن پنج نوع کوپلیمر وینیل استات و دی‌‌بوتیل مالئات، شامل یک کوپلیمر آلترناتیو و چهار کوپلیمر تصادفی، در دی‌‌اکسید کربن فوق بحرانی با استفاده از یک سل فشار بالای حجم متغیر در غلظت 2/0 درصد وزنی و دماهای 25، 35، 45، 55 و 65 درجه سانتی‌‌گراد اندازه‌‌گیری شد. در پژوهش‌‌های گذشته حلالیت کوپلیمرهای آلترناتیو وینیل استات و دی‌‌بوتیل مالئات مورد بررسی قرار گرفته بود، ولی بررسی حلالیت کوپلیمرهای تصادفی این مونومرها تاکنون انجام نشده بود که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفت. در بخش مدل‌‌سازی، معادله حالت PCP-SAFT که برای کوچک مولکول‌‌ها ارائه شده بود، در راستای کاربرد برای سامانه‌‌های پلیمری توسعه داده شد و با استفاده از نتایج آزمایشگاهی اندازه‌‌گیری شده، مدل‌‌سازی نقطه ابری شدن انجام شد. همچنین مدل-سازی نتایج آزمایشگاهی گزارش شده در منابع نیز انجام گرفت. با توجه به این که دی‌‌اکسید کربن دارای ممان چهارقطبی قابل ملاحظه‌‌ای می‌‌باشد، در مدل‌‌سازی این سامانه‌‌ها فرض بر این شد که در فرآیند انحلال این سیستم‌‌ها برهم‌‌کنش چهارقطبی – چهارقطبی بین دی‌‌اکسید کربن و پلیمر از عوامل مهم حلالیت می‌‌باشد که تاکنون کمتر مورد توجه پژوهشگران دیگر قرار گرفته است. در این راستا معادله حالت PCP-SAFT مورد استفاده برای کاربرد در سامانه‌‌های پلیمری اصلاح گردید و با استفاده از این روابط جدید کارهای مدل‌‌سازی با دقت مناسبی صورت پذیرفت. در مدل‌‌سازی سیستم‌‌های اندازه‌‌گیری شده، بهترین نتایج برای کوپلیمر آلترناتیو با خطای 1/2 درصد حاصل گردید که نشان از توافق بهتر میان تئوری و آزمایش در این مورد می‌‌باشد. در مورد سایر کوپلیمرهای تصادفی نیز خطاهای بسیار خوبی حاصل شد (6/5، 5/3، 2/4 و 7/3 درصد) که نشان از قابلیت بالای تئوری در پیش‌‌بینی انحلال این سیستم‌‌ها دارد. در راستای بررسی اثر ترم چهارقطبی، مدل‌‌سازی سیستم‌‌های اندازه‌‌گیری شده با استفاده از معادله حالت PC-SAFT نیز انجام گرفت. تمام خطاهای بدست آمده با این معادله حالت بیش از 10 درصد بودند که نشان می-دهند بدون در نظر گرفتن یک برهم‌‌کنش ویژه بین پلیمر و دی‌‌اکسید کربن نمی‌‌توان به نتایج خوبی دست یافت.
کلمات کلیدی
دی‌‌اکسید کربن فوق بحرانی، نقطه ابری شدن، معادله حالت PCP-SAFT، ممان چهارقطبی، کوپلیمر وینیل استات – دی‌‌بوتیل مالئات

12 تیر 1395 / تعداد نمایش : 773