Rahmat Sadeghi

Deep eutectic solvents (DES), as a new type of green solvents, are composed of hydrogen bond donor (HBD) and hydrogen bond acceptor (HBA). DES is used in many fields, including industry in mining processes, medicine, pharmaceuticals, metallurgy, separation, gas absorption, biocatalysis, and nanotechnology. DES is mainly used in various industrial fields due to its features such as simple preparation and compatibility with the environment. In this thesis, eight eutectic deep solvents (DES) were developed for the first time using tetrabutylammonium bromide (TBAB) and tetrabutylammonium chloride (TBACl) as hydrogen bond acceptors (HBA) in combination with ninhydrin (Nin), acetanilide (ACN) and azelaic acid, (AA), benzylic acid (BeA) and boric acid (BA) were prepared as hydrogen bond donors (HBD). In order to investigate the chemical structure, purity and interaction between HBAs and HBDs in the prepared DES, 13C-1H NMR and FT-IR analysis were performed. The purpose of this study is to provide insight into the application of new DES, particularly in dye extraction, amino acid identification, and metal oxide solubilization processes. Thermophysical properties such as: density, speed of sound, viscosity, electrical conductivity, refractive index, surface tension and phase diagram of the prepared DES were investigated. The temperature dependence of their thermophysical properties was investigated with simple linear models, general equation, Jacobson and Arrhenius equation. The values of isothermal expansion coefficient (ɑ), excess molar valumes (VE), molar volume (Vm), free volume (Fm), intermolecular free distance (Lf), isentropic compressibility (ꞵ), molar conductivity (Ʌm) and refractive index Moly (Rm) was calculated using the experimental data of density, sound speed, conductivity and refractive index for all three parts below. In the first part: a combination of ninhydrin as HBD and tetrabutylammonium chloride as HBA with a molar ratio (HBA: HBD) (0.75:1) and (1.5:1) using UV-Vis analysis as a solvent. It was suitable for the qualitative and quantitative determination of amino acids such as alanine, glycine, leucine and serine. In the second part: a mixture of acetanilide as HBD and tetrabutylammonium bromide as HBA was prepared with the molar ratio (1:1), (1:1:33) and (1:2), the prepared solvents Hydrophobic was used as an extraction solvent in the liquid-liquid extraction of concord and methyl orange. In the third part: a combination of boric acid as HBD and tetrabutylammonium bromide as HBA in a molar ratio (1:1), benzylic acid as HBD and tetrabutylammonium bromide as HBA in a molar ratio (1.25:1) and the combination of acid Azelaic was prepared as HBD and tetrabutylammonium bromide as HBA with molar ratio (1.75:1). The results of the ICP method showed that the mentioned compounds are suitable solvents for metal oxides such as ZnO, PbO2, Fe2O3 and CuO.

Removing synthetic and pernicious materials from industrial effluents to prevent their discharging into the environment, recovering valuable compounds in food residues to prevent their wasting, and quantification of target species in complex matrices are among significant reasons that necessitate developing effective extraction/separation methods. In this work, aqueous two-phase systems (ATPSs) constructed by polypropylene glycol (PPG) and tetraalkylammonium salts (tetramethylammonium bromide (TMAC), tetraethylammonium bromide (TEAB), and tetramethylammonium chloride (TMAC)) were used as benign liquid-liquid extraction platform. Liquid-liquid phase diagrams were determined in the temperature range of 298.15-318.15 K. The parameters controlling the phase separation in the ternary PPG-tetraalkylammonium halides aqueous systems were evaluated. It was found that the potential of ATPS formation increases with increasing temperature, increasing the anion charge density, and decreasing the cation alkyl chain length of tetraalkylammonium salts so that the ability to induce PPG-based ATPS formation decreases in the order TMAC > TMAB > TEAB. Tie-line data reveal that the water content of the salt-rich phase is more than that of the polymer-rich phase. The partition coefficient and extraction efficiency of two alkaloids (caffeine and codeine), a flavoring antioxidant (vanillin), a natural bioactive pigment (curcumin), and three textile dyes (methylene blue, rhodamine B, and sudan III) were addressed in the studied ATPSs. From the obtained results, except for codeine and methylene blue, which are enriched in the more hydrophilic salt-rich phase, the other analytes tend to migrate to the more hydrophobic PPG-rich phase. The selectivity index of PPG-tetraalkylammonium ATPSs in the selective separation of the alkaloids (caffeine and codeine) and the dyes (rhodamine B/methylene blue and sudan III/methylene blue) were explored. The effect of water content difference of the coexisting phases of the ATPSs, the hydrophilicity/hydrophobicity nature of the target analytes, and V_"ratio" (the ratio of the PPG-rich phase volume to the salt-rich phase volume) on the extraction performance were scrutinized. Finally, the PPG-tetraalkylammonium ATPSs were used to extract dyes from the actual textile wastewater, and satisfactory results, especially for sudan III, were obtained.

To develop the type V hydrophobic thymol-based Deep Eutectic Solvents (DESs) with low viscosity for liquid-liquid extraction, in this work, the ability of DES formation between thymol and different materials was investigated. For this purpose, 39 combinations of thymol with various amino acids, acids, carbohydrates, amides, alkylammonium halides, and others were examined. Two new thymol (THY): acetamide (ACM)/acetanilide (ACN)-based DESs were prepared. Various combinations of THY and ACM/ACN were prepared, and their abilities to form a stable liquid at room temperature were monitored to screen the molar ratios for the formation of DES. The solid-liquid equilibrium (SLE) phase diagrams of the studied mixtures were determined by the Differential Scanning Calorimetry (DSC) method. From the SLE phase diagrams, it was found that the mixtures with composition range (2.5:1-1.5:1) and (2.5:1-2:1) for THY: ACM and THY: ACN, respectively, formed stable liquid at ambient temperature. The mixture with a molar ratio of 2:1 was selected to study intermolecular interactions, characteristics, and applications in dye extraction. FT-IR and NMR analysis were used to investigate the structure and hydrogen bond formation between the DES components. The physicochemical properties of the prepared DESs, including melting point, density, speed of sound, refractive index, and viscosity, were measured at different temperatures. The prepared DESs were stable in aqueous solutions due to their hydrophobicity. Therefore, they can be used to extract various analytes in aqueous environments. The obtained solvents were applied to extract methylene blue, methyl orange, and rhodamine B from aqueous solutions and real textile wastewater. Finally, to achieve optimal conditions, the effect of various factors on extraction efficiency was investigated.

باتری‌های لیتیوم یونی (LIBs) به دلیل حرکت جهانی به سمت کاهش کربن و رفع نگرانی‌های مربوط به تغییرات آب و هوا، به منبع اصلی انرژی برای دستگاه‌های مختلف الکتریکی، از جمله وسایل نقلیه الکتریکی و تلفن‌های همراه تبدیل شده‌اند. تخمین زده می‌شود که بیش از 11 میلیون تن از LIBهای مصرف شده تا سال 2030 در سراسر جهان دفع می‌شود، اما فقط کمتر از 5% از LIB‌های مصرف شده بازیافت می‌شوند .بدون استراتژی‌های بازیافت و زیرساخت‌های مناسب، تهدید فوری آلودگی محیط زیست و هدر رفتن منابع واضح است. در سال‌های گذشته، تعداد زیادی از تکنیک‌های استخراج به عنوان جایگزین‌های سازگار با محیط زیست برای روش‌های استخراج مرسوم ظاهر شده‌اند. در این زمینه خاص، دسته جدیدی از حلال‌ها به نام حلال‌های یوتکتیک عمیق (DESs) به عنوان یک ابزار جدید و بسیار امیدوارکننده پدید آمده‌اند. در مقایسه با حلال‌های آلی معمولی، DESها و همچنین حلال‌های یوتکتیک عمیق طبیعی (NADES) توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند، زیرا نه تنها از ترکیبات آلی دوستدار محیط زیست، غیر سمی و زیست تخریب‌پذیر هستند، بلکه دارای یک هزینه کم و به راحتی در آزمایشگاه شخصی تولید می‌شوند. در پژوهش حاضر از یک حلال یوتکتیک عمیق طبیعی متشکل از کولین کلراید و عصاره لیمو (به عنوان دهنده‌ی پیوند هیدروژنی) جهت استخراج فلزات با ارزش از باترهای لیتیومی فرسوده استفاده شده است. از روش سطح پاسخ (RSM) برای بهینهسازی‌فاکتورهای دما، زمان، نسبت جامد به مایع و نسبت کولین کلراید به عصاره لیمو (Ch/CA) استفاده شد. نتایج نشان داد که در شرایط نقطه بهینه اول به‌صورت دمای 5/103درجه سانتی‌گراد، نسبت جامد به مایع (w/v)75%/23 ، Ch/CA برابر (w/v)51%/0 و زمان 3 ساعت و 45 دقیقه راندمان استخراج کبالت و لیتیوم به ترتیب %60/91 و %23/98 و در شرایط نقطه بهینه دوم به صورت دمای130درجه سانتی‌گراد نسبت جامد به مایع (w/v)75%/23، نسبت Ch/CA برابر (w/v)1%/1 و زمان 4 ساعت و50 دقیقه راندمان استخراج کبالت و لیتیوم به ترتیب %6/94 و %04/99 به‌دست آمد. جهت بررسی سینتیک فرآیند مدل هسته کوچک شونده به‌کار برده‌شد. در شرایط نقطه‌ی بهینه‌ی دوم، مرحله‌ی نفوذ در ساختار جامد به دلیل بیشترین مقدار ضریب همبستگی ("R" ^"2" ) با مقدار 97/0 و 99/0 به ترتیب برای کبالت و لیتیوم به عنوان مرحله کنترل کننده سرعت انتخاب و همچنین درجه سرعت واکنش برای هر دو فلز از نوع درجه اول تعیین شد.

The aqueous ternary systems composed of amino acid and tetraalkylammonium bromide (TAAB) were subjected to vapor–liquid and solid–liquid equilibria (VLE and SLE) studies to investigate the soluting effects in these systems. The amino acids used are S(+)-serine and S(-)-proline, and the TAABs are tetramethylammonium bromide (TMAB), tetrapropylammonium bromide (TPAB), and tetrabutylammonium bromide (TBAB). The water iso-activity curves obtained from the VLE measurements reveal the negative deviations from the linear isopiestic relation (LIR), indicating unfavorable amino acid – TAAB interactions in aqueous media. The incompatibility between amino acid and TAAB leads to solid–liquid demixing above critical concentrations. The results of SLE experiments demonstrate reducing the water-solubility of TAABs in the presence of the amino acids, while the water-solubility of amino acids doesn’t significantly change with the addition of TAABs. According to both VLE and SLE measurements, the amino acids play the role of the soluting-out agents in the investigated systems. The soluting-out strength increases with increasing the hydrophilic character of amino acids and the hydrophobic character of TAABs. In order to expand the knowledge of the soluting-out/in phenomena occurring in aqueous solutions, in this work, several ternary systems of {water + amino acid + quaternary ammonium salt} were subjected to vapor-liquid equilibrium (VLE) measurements at 298.1 K. The deviations of water iso-activity curves from the semi-ideal behavior have been taken as a criterion to determine the soluting-out/in effect occurring in the investigated systems. The VLE results generally showed negative deviations from the semi-ideality, indicating that there are no favorable interactions between amino acids and quaternary ammonium salts in aqueous media, and aqueous solutions composed of these solutes undergo the soluting-out phenomenon (except for DL-alanine/S(-)-proline-TBAH aqueous ternary systems that show small positive deviation from the semi-ideality). For a given amino acid, the magnitude of negative deviations and the strength of the soluting-out effect increase with increasing the cation alkyl chain length (TBAB > TPAB > TMAB) and the hydrophobic character of the anion of the quaternary ammonium salts (TBAB > TBAC > TBAH). Amino acids act as the soluting-ou agent, and their soluting-out ability follows the order S(+)-serine > glycine > DL-alanine > S(-)-proline. In the following sections of this thesis, the type of salt cation in the aqueous ternary systems {amino acid + tetrabutylammonium bromide} and {amino acid + tetrabutylphosphonium bromide} was discussed and it was observed that the water iso-activity curves is higher in ternary systems {water + serine/glycine/alanine/proline + tetrabutyl-phosphonium bromide}, which corresponds to the hydrophobicity of the cation (ammonium < phosphonium).

The physicochemical properties of aqueous ternary ionic liquid (IL) and nanoparticle systems are affected by the various intermolecular interactions such as van der Waals, electrostatic and structural. Recently these systems have been considered both to increase the stability of nanofluids and to change the surface activity of the surface active ILs. A systematic experimental study was conducted on aqueous solutions containing a surface-active ionic liquid, 1-octyl-3-methylimidazolium bromide [C8mim] [Br], in pure water and in CuO-water nanofluids to a better understanding of the aggregation behavior occurring in these systems. The electrical conductivity (κ) data were obtained for [C8mim] [Br] + water and [C8mim] [Br] + CuO–water nanofluid (with 0.00066 wt%, 0.005 wt% and 0.01 wt% of CuO NPs) systems at 288.15, 293.15, 298.15 and 303.15 K. For these systems, surface tension (γ) measurements were taken at 298.15 K. The accurate analysis of the obtained data showed that the critical micelle concentration (cmc) for [C8mim] [Br] in aqueous solution is increased with addition of CuO NPs to pure water, as well as with increasing concentration of CuO NPs in water-based fluid. The values of Gibbs energy, ΔG°m, enthalpy, ΔH°m, and entropy, ΔS°m, of micellization were determined from the specific electrical conductivity data. The values of ΔG°m were negative and magnitude of ΔG°m (kJ⋅mol−1) followed the order: 288.15 K (− 21.95) < 293.15 K (− 22.86) < 298.15 K (− 23.62) < 303.15 K (− 24.16). At the lower temperatures, the micellization of [C8mim] [Br] in aqueous solutions is entropically driven process (ΔH°m > 0) and with a temperature raise, this process becomes enthalpically driven process (ΔH°m < 0). The presence of CuO NPs in aqueous medium reduces the surface activity of [C8mim] [Br], so that, the cmc value is shifted to the higher concentrations of [C8mim] [Br]. Although the surface tension of the CuO-nanofluid is almost same as that of pure water, the interaction between [C8mim] [Br] and CuO NPs surface leads to increasing of γ compared to the binary aqueous IL solutions. This phenomenon revealed a decrease in some surface tension parameters like maximum surface excess concentration, Гmax, adsorption efficiency, pm20, surface pressure at the saturated air/liquid interface, πcmc, and increase in other parameters such as cmc, surface tension at the micellization, γcmc, and minimum area per IL molecule at the surface, Amin, respectively.

Overconsumption of the chemical fertilizers and wastewater of the petrochemical industry are among the main sources of ammonium ion release into the water resources. The presence of this toxic ion in water and wastewater can pose serious health risks for humans and other living creatures. Different methods such as ion exchange, reverse osmosis, biological nitrification, and chemical and electrochemical oxidation and reduction have been evaluated for the removal of ammonium ions. Among these approaches, the ion exchange by zeolites has received much attention as a safe and cost-effective method. In this research, natural clinoptilolite zeolite was modified by chemicals (hydrochloric acid, sodium hydroxide and iron chloride), heat, and ultrasonic bath to enhance the removal efficiency of ammonium ions. The natural and modified samples were characterized by scanning electron microscopy (FESEM), X-ray spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), and nitrogen gas adsorption and desorption (BET) techniques. The influences of adsorbent content (0.01-1.1 g), reaction time (5-240 min), temperature (25-45 ℃), and pH (2-10.5) of the solution were examined to achieve maximum removal of ammonium ion. The highest removal efficiency of ammonium ion (up to 99%) at a concentration of 2000 ppm was achieved using modified zeolite HZU2 (zeolite modified with hydrochloric acid 0.5 M, combined with heating to 100 ℃ and 2 hours of ultrasonic bath) while the ammonium ion removal rate by non-modified zeolite under similar conditions was approximately 50%. The removal efficiency of ammonium ion in the presence of interfering anions and cations (K+, Ca2+, Cd2+, NO3- and SO42-) by HZU2 and raw zeolite was in the range of 79-93% and 15-30%, respectively. HZU2 zeolite was reused five times; in each cycle, it managed to remove ammonium ions (2000 ppm) with removal percentages higher than 95%. The obtained data were analyzed considering Langmuir and Freundlich isotherm models. The maximum adsorption capacity (142.85 mg/g) was achieved by the modified zeolite HZU2 under optimal conditions involving the reaction time of 60 min, pH = 8.5, adsorbent dose of 1 g, and temperature of 298.15 K. The adsorption equilibria were more consistent with the Langmuir model with a correlation coefficient of R2= 0.999. The kinetics of ammonium adsorption on clinoptilolite follows a pseudo-second-order model with a correlation coefficient of R2 = 0.997. The negative values of ΔG° and ΔH° at experimental temperatures of 298.15, 308.15, and 318.15 K showed spontaneous and exothermic nature of the process of ammonium exchange by zeolites.

Overconsumption of the chemical fertilizers and wastewater of the petrochemical industry are among the main sources of ammonium ion release into the water resources. The presence of this toxic ion in water and wastewater can pose serious health risks for humans and other living creatures. Different methods such as ion exchange, reverse osmosis, biological nitrification, and chemical and electrochemical oxidation and reduction have been evaluated for the removal of ammonium ions. Among these approaches, the ion exchange by zeolites has received much attention as a safe and cost-effective method. In this research, natural clinoptilolite zeolite was modified by chemicals (hydrochloric acid, sodium hydroxide and iron chloride), heat, and ultrasonic bath to enhance the removal efficiency of ammonium ions. The natural and modified samples were characterized by scanning electron microscopy (FESEM), X-ray spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), and nitrogen gas adsorption and desorption (BET) techniques. The influences of adsorbent content (0.01-1.1 g), reaction time (5-240 min), temperature (25-45 ℃), and pH (2-10.5) of the solution were examined to achieve maximum removal of ammonium ion. The highest removal efficiency of ammonium ion (up to 99%) at a concentration of 2000 ppm was achieved using modified zeolite HZU2 (zeolite modified with hydrochloric acid 0.5 M, combined with heating to 100 ℃ and 2 hours of ultrasonic bath) while the ammonium ion removal rate by non-modified zeolite under similar conditions was approximately 50%. The removal efficiency of ammonium ion in the presence of interfering anions and cations (K+, Ca2+, Cd2+, NO3- and SO42-) by HZU2 and raw zeolite was in the range of 79-93% and 15-30%, respectively. HZU2 zeolite was reused five times; in each cycle, it managed to remove ammonium ions (2000 ppm) with removal percentages higher than 95%. The obtained data were analyzed considering Langmuir and Freundlich isotherm models. The maximum adsorption capacity (142.85 mg/g) was achieved by the modified zeolite HZU2 under optimal conditions involving the reaction time of 60 min, pH = 8.5, adsorbent dose of 1 g, and temperature of 298.15 K. The adsorption equilibria were more consistent with the Langmuir model with a correlation coefficient of R2= 0.999. The kinetics of ammonium adsorption on clinoptilolite follows a pseudo-second-order model with a correlation coefficient of R2 = 0.997. The negative values of ΔG° and ΔH° at experimental temperatures of 298.15, 308.15, and 318.15 K showed spontaneous and exothermic nature of the process of ammonium exchange by zeolites

In this work, the effect of organic and inorganic ammonium salts on the liquid-liquid phase behavior of the water-rich region of 1-butanol + water system has been investigated in the temperature range of 10-80 ◦C. The inorganic salts used are NH4Cl and NH4Br, and the organic ones are tetramethylammonium bromide (TMAB), tetraethylammonium bromide (TEAB), tetrapropylammonium bromide (TPAB), tetrabutylammonium bromide (TBAB), tetrabutylammonium chloride (TBAC), tetrabutylammonium hydrogen sulfate (TBAH), dodecyltrimethylammonium bromide (DTAB), and cetyltrimethylammonium bromide (CTAB). From the gathered results, the inorganic ammonium halides reduce the water-solubility of 1-butanol and induce the salting-out effect. As the concentration of inorganic ammonium salts increases, the strength of the salting-out effect and the area of the biphasic region increase. However, tetraalkylammonium salts increase the water-solubility of l-butanol and induce the salting-in effect. The extent of the monophasic region, and the intensity of the salting-in effect (co-solvency), enhance with increasing the concentration of tetraalkylammonium salts. At the same molality of the investigated salts (0.2 mol.kg-1), the biphasic region area of the clouding diagram of aqueous 1-butanol systems decreases in the order NH4Cl > NH4Br > pure water > TMAB > TEAB > TPAB > TBAB > TBAC > TBAH > CTAB > DTAB. This trend reveals that the higher the charge density of the salt anion, the stronger the salting-out effect of inorganic ammonium halides, as well as the salting-in effect of tetraalkylammonium halides on aqueous solutions of 1-butanol. In the case of tetraalkylammonium salts with the same anion and different alkyl chains length of cation, the delicate balance between self-association interactions driving the organic salt micellization and favorable butanol-salt interactions driving the solubility of 1-butanol in aqueous solutions determines the magnitude of the salting-in effect. The values obtained for the relative contribution of enthalpy and entropy to the clouding Gibbs free energy demonstrate that the clouding process of 1-butanol in aqueous solutions of inorganic ammonium salts and organic ammonium salts with smaller hydrocarbon portion is entropy-driven. However, the clouding process for 1-butanol in aqueous solutions of tetraalkylammonium salts with longer hydrocarbon chains is often enthalpy-driven.

Aiming at studying the soluting effects occurring in non-aqueous mixtures containing polymeric solutes, the vapor-liquid equilibrium behavior of ternary {polymer 1 + polymer 2 + ethanol}, {polymer 1 + polymer 2 + 2-propanol}, and {polymer 1 + polymer 2 + 1-butanol} were studies via the isopiestic method, at 298.15 K. The polymers used in this work are: polypropylene glycol with molecular masses of 400 and 1000 g.mol-1 (PPG400 and PPG1000), polyvinyl pyrrolidone with a molecular weight of 10000 g.mol-1 (PVP10000), polyethylene glycol dimethyl ether with molecular masses of 250 and 500 g.mol-1 (PEGDME250 and PEGDME500), and polyethylene glycol with a molecular weight of 400 g.mol-1 (PEG400). The impact of the type and molecular weight of polymers on the activity and vapor pressure of the organic solvents was investigated. The results showed that the solvophilic degree of the studied polymers in all three studied organic solvents follows a relatively similar trend. The dependence of solvent iso-activity curves on the type and activity of solvents, as well as the type and molecular weight of polymers, was evaluated. The deviations of the isopiestic equilibrium concentrations from the semi-ideal behavior (linear isopiestic relation) were calculated to find out the soluting-in or soluting-out effects governing the behavior of the investigated systems. None of the ternary systems of {polymer (1) + polymer (2) + ethanol/2-propanol/1-butanol} showed a meaningful negative deviation from the linear isopiestic relation. These findings indicate that unlike aqueous systems containing two polymeric solutes which can form an aqueous biphasic system, the organic systems investigated in this work do not undergo liquid-liquid de-mixing. The solvent iso-activity curves of {PVP + polymer (2) + ethanol/2-propanol/1-butanol} exhibit convex shape, that is, isopiestic equilibrium concentrations of these systems have positive deviations from the semi-ideal behavior. In these systems, due to the preferential interaction between PVP and polymer (2), adding one of the polymers to an organic solution containing another polymer leads to increased solubility and decreased activity coefficient of polymers (soluting-in effect). However, in other ternary systems investigated here, isopiestic equilibrium concentrations follow a linear isopiestic relation and have semi-ideal behavior. In such systems, adding the second polymer does not affect the solubility and activity coefficient of the first polymer.

This work systematically studies the effect of various additives on the liquid-liquid equilibrium behavior of water +1-butanol system at water-rich branch. For this purpose, the cloud point data have been obtained for ternary systems of 1-butanol in aqueous amino acids, polymers, imidazolium-based ionic liquids, primary propanol and secondary propanol solutions via the visual turbidity titration method, at temperatures ranging from 10°C to 80 °C. The investigated concentrations for amino acids and ionic liquids are 0.2, 0.4, and 0.6 mol.kg-1, and those for polymers and propanol are 5%, 10%, and 15% w/w. From the obtained phase diagrams, the solubility of 1-butanol in water decreases by the addition of the investigated amino acids (salting-out effect). As the amino acid molality increases, the space of the biphasic region increases, and at the same amino acid molality, the salting-out ability follows the order: serine > glycine > alanine > proline > glutamine. However, the clouding phase diagrams in the presence of ionic liquids (1-butyl-3-methyl-imidazolium bromide and 1-octyl-3-methyl-imidazolium bromide) and polymers (polyethylene glycol 400 and polyethylene glycol 10000) reveals the salting-in phenomenon. The studied ionic liquids and polymers can favorably interact with both water and butanol molecules, therefore increase the solubility of 1-butanol in water. The magnitude of the ionic liquid’s salting-in effect increases with an increase in their molality and cation alkyl chain length. Although, the salting-in effect increases with the increase in polymer’s mass percentage, its decreases by increasing polymer’s molecular weight. The obtained cloud point data for 1-butanol in aqueous propanol solutions reveals washing-out effect at lower temperatures and salting-in effect at higher temperatures. In fact, the favorable interactions between propanol and 1-butanol at low temperatures facilitate the separation of the organic phase from the aqueous phase; this type of biphasic region expansion is not due to the salting-out effect, but is called washing-out effect. As temperature increases, the simultaneous favorable propanol-water and propanol-butanol interactions lead to an increase in the water solubility of 1-butanol and therefore an expansion of the one-phase region (salting-in effect).

Liquid-liquid equilibrium is used in aquese biphase systems to isolate and purify biological materials from complex mixtures. Until now, four types of aquese biphase systems have been used in cluding Polymer-polymer systems, polymer-salt systems, ionic liquids-based systems and surfactant-based systems. Recently, liquid-liquid biphase systems have been considered, including ionic liquids and a salt or polymer for extraction and purification of different materials such as biomolecules. In this research, liquid-liquid equilibrium of three-dimensional aqueous polymer solutions and aqueous solutions of ionic liquid using the method of determining the cloud points, from the thermodynamic point of view, in three parts and in each section, the effect of two factors of salt type and salt concentration was studied. In the first part, the cloudy temperature of polypropylene glycol 1000 in pure water and in water solutions including different molecules of salts (NaCl, Na3Cit, K3Cit, Na2SO4, Na2CO3,DTAB and SDS). The cloudy temperature of the polypropylene glycol 1000 was cloudy in aqueous solutions with a mole ratio of 0.05 ions of liquids measured (1-ethyl-3-methyl-imidazolium bromide,1-butyl-3-methyl-imidazoliumbromide,1-octyl-3-methyl imidazoliumbromide,1-octyl-3-methyl-imidazoliumchloride,1-butyl-3methyl imidazolium hexafluorophosphate and1-Butyl-3-methyl-imidazolium tetra- fluoroborate).The results show that the aqueous polypropylene glycol solution (PPG1000) - salts (NaCl, Na3Cit, K3Cit, Na2SO4 and Na2CO3) at a lower temperature than the critical temperature form a aquese biphase system demonstrate salting out effect. And aqueous solution of polypropylene glycol In the second part, the cloudy temperature of 1-butyl-3-methyl- imidazolium hexafluorophosphate (C4mimPF6) in pure water and in aqueous solutions with various molecules of salts (NaCl, Na3Cit, K3Cit, Na2SO4, Na2CO3 and SDS) was measured. The degree of hydrophilicity of salts as well as their abilities in salting

In this thesis, salting-out principle was used to produce new types of aqueous biphasic systems (ABS) consisting of deep eutectic solvent-polymer, tetra alkyl ammonium bromide–electrolyte and tetra alkyl ammonium bromide–polymer. In the first part of this work, phase behavior including vapor-liquid and liquid-liquid equilibria of aqueous solutions of three deep eutectic solvents (DES), prepared by mixing of choline chloride as hydrogen bond acceptor (HBA), and urea, ethylene glycol and glycerol as hydrogen bond donor (HBD) at a molar ratio of 1:2 (ChCl:2HBD), reline, ethaline and glyceline have been investigated in the absence and presence of water soluble polymers polypropylene glycol400 (PPG400), polyethylene glycol400 (PEG400) and polyethylene glycol10000 (PEG10000) at different temperatures. The results show that {PEG + DES} aqueous systems are not capable of inducing phase separation, whereas PPG–DES aqueous systems form ABS above critical concentrations (salting-out effect). It is evident that, the ABS formation seems to be controlled by the competition between the preferential hydration and hydrogen bonding interaction depends on structure of polymer and DES. The liquid–liquid equilibria results for {DES + PPG + water} systems show that the capability of DES for soluting-out of PPG in aqueous solutions follows order glyceline > ethaline > reline. In order to gain further insight regarding the DES properties which govern the preferential hydration in {DES + PPG + water} solutions, the ability of each DES component (HBA and HBD) to form aqueous biphasic systems with PPG was also evaluated. The results revealed that choline chloride as HBA and only glycerol as HBD could solute-out of PPG and undergo phase separation in the aqueous solutions. Finally, the effect of temperature and structure of polymer and DES on the equal water activity lines and binodal curve of the investigated systems has been studied. In addition, in this study, the density and sound velocity

In this work we prepared three new amino acid based ionic liquids (AAILs), 1-decyl-3-methylimidazolium glycinat ([C10mim]Gly), 1-decyl-3-methylimidazolium alaninat ([C10mim]Ala) and 1-decyl-3-methylimidazolium valinate ([C10mim]Val) using 1-decyl-3-methylimidazolium bromide ([C10mim]Br) and glycine, alanine and valine. Some thermodynamic properties such as of density, speed of sound, molar volume, standard entropy, crystal energy, thermal expansion coefficients and isentropic compressibility of investigated AAILs were measured at 293.15-333.15 K. Our results show that the density of pure AAILS decrease by increase the size of counter-ion: [C10mim]Gly > [C10mim]Ala > [C10mim]Val. According to this trend, the increase in anionic amino acid size cause to decrease in densty. In other word, the larger size in anionic amino acids lead to more compact structur of these AAILs; The obtained data for molar volume confirm these results. The order of increase in molar volume is: [C10mim]Gly < [C10mim]Ala < [C10mim]Val. In the other part of this work, the thermodynamic properties of aqueous solution of investigated AAILs such as isentropic compressibility, apparent molar volume, apparent molar isentropic compressibility, change in apparent molar volume from micellization at 288.15-313.15K and standard Gibbs free energy from micalization at 298.15K were calculated, and the resultant data compared to obtained data for [C10mim]Br. The resultant data for compressibility show the following order: [C10mim]Br > [C10mim]Gly ≈ [C10mim]Ala > [C10mim]Val. Higher degree of binding of Br- to the surface of [C10mim]Br cause to liberation of some water moleculs and decrease in elctrostriction. This cause to higher compressibility of aqueous solution of [C10mim]Br. In the next part of the projct, the thermodynamic properties of aqueous solution of [C10mim]Br, 1-dodecyl-3-methylimidazolium bromide ([C12mim]Br), sodium dodecyl sulfate (SDS) in 0.7 mol/kg of aqueous solution of glycine, alanine an

In the first part of this work, in order to study thermodynamic of salting effect in aqueous ionic liquid – carbohydrate systems and to better understanding of its molecular mechanism, comprehensive studies included the liquid–liquid equilibria (LLE), vapor–liquid equilibria (VLE) with isopiestic and vapor pressure osmometery (VPO) technics, solid–liquid equilibria (SLE), volumetric and compressibility, on aqueous IL - carbohydrate systems were carried out at various temperatures. For this propose, three ionic liquids [Bmim][BF4], [Bmim][Br], and [Bmim][HSO4] with different hydrophilicity and seven carbohydrates including monosaccharides (D-(+)-xylose, L-(+)-arabinose, D-(-)-fructose and D-(+)-glucose), disaccharides (maltose and sucrose), and a polyol (maltitol) were selected. The water activity data showed that the hydrophilicity of the investigated solutes obey the following order: [Bmim][HSO4] > [Bmim][Br] ≥ carbohydrates >> [Bmim][BF4]. The most hydrophobic IL, [Bmim][BF4], salted-out from the aqueous solutions by the sugars and formed the aqueous biphasic system (ABS). For these systems, the constant water activity lines in mono- and biphasic regions show large negative deviations from the the semi-ideal behavior (m_IL/(m_(IL )^0 )+m_C/(m_(C )^0 )-1<0) and these deviations in monophasic region are larger than biphasic region. Values of salting-out coefficients, ks, for the ABSs were positive (salting-out effect). The values of ks and magnitude of deviations m_IL/(m_(IL )^0 )+m_C/(m_(C )^0 )-1 were increased with decreasing temperature and increasing hydrophilicity of the carbohydrates. The VPO studies showed that the unfavorable IL-carbohydrate interactions can be lead to reducing the water activity and vapor pressure of ternary solution relative to the semi-ideal solution model (aw + 1 < a°wIL + a°wC and ∆p < ∆p°IL + ∆p°C). In the case of aqueous [Bmim][BF4]/carbohydrate systems which has a phase separation capability, the salting-out power of the carbohydr

In this thesis, thermodynamic investigation of salt effect in aqueous systems based on ionic liquids (ILs) – amino acid and solid–liquid equilibria measurements of aqueous carboxylic acid solutions and carboxylic acid – carboxylic acid binary systems were systematically studied in two sections. In the first section, in order to achieve further experimental evidence for better understanding of the molecular mechanisms responsible for the soluting-out phenomena in the IL – amino acid aqueous systems, systematic studies on the vapor−liquid, liquid−liquid and solid-liquid equilibrium behavior of aqueous solutions of several ILs were carried out in the presence of a range of amino acids. All the investigated ternary IL – amino acid aqueous systems show the negative deviations from the semi–ideal behavior and therefore the soluting-out effects have been seen in these systems. In the case of [C4mim][CF3SO3] –amino acids aqueous systems in which the IL is more hydrophobic than the investigated amino acids, the IL is soluted-out by the amino acids and in these systems the soluting-out effect appears by aqueous biphasic systems (ABS) formation (liquid-liquid equilibria). For these systems, the liquid-liquid equilibria properties such as the binodal curves and tie-lines were measured at 298.15 K. The results indicate that the ability of the amino acids to form ABS with [C4mim][CF3SO3] increases by decreasing temperature and follows the order: serine ≈ glycine > alanine > proline. Finally, the partition coefficients of caffeine, selected as a model biomolecule, were measured in the studied ABS and the obtained results show that its partition coefficient increased by increasing the tie line length. However, for the [C4mim]Cl and [C6mim]Cl containing systems, in which the amino acids are more hydrophobic than the ILs, the amino acids are soluted-out by the ILs and in these systems the soluting-out effect appears by precipitation of the amino acids from the solution (solid-liquid

In this work, we systematically studied the salting-out or salting-in effects of ammonium salts on the aqueous polymer solutions. For this purpose the liquid – liquid and vapor – liquid equilibria behaviors of aqueous polymer solutions in the absence and presence of different organic and inorganic ammonium salts were investigated. In the first part of this work, cloud point temperatures for binary system of polypropylene glycol 1000 (PPG1000) in pure water and for ternary systems of PPG1000 in aqueous solutions with different molalities of ammonium salts have been determined. Our results show that cloud point temperatures of PPG1000 aqueous solutions increase (salting-in) in the presence of tetra alkyl ammonium salts (tetra ethyl ammonium bromide (TEABr), tetra propyl ammonium bromide (TPABr), tetra butyl ammonium bromide (TBABr), tetra butyl ammonium chloride (TBACl) and dodecyl tri methyl ammonium bromide (DTABr)), while those decrease (salting-out) in the presence of NH4Cl and NH4Br which are inorganic ammonium salts. The salting-in effect of organic ammonium salts becomes more appreciable by decreasing hydrophilicity nature and by increasing molality of them. The salting-out effect of inorganic ammonium salts is strengthened by increasing hydrophilicity and molality of them. The calculation of clouding thermodynamic functions shows that the rise in entropy is the driving force for spontaneous phase separation in all the investigated systems. In the second part of this work, the isopiestic equilibrium has been investigated for different ternary H2O + polymer + salt systems at 298.15 K. The polymers are PPG400, PEG400 and PEG10000 and the salts are TEABr, TPABr, TBABr, TBACl, DTABr, NH4Cl and NH4Br. In order to study the salting effects, deviations of constant water activity lines from the semi-ideal behavior (linear isopiestic relation) have been evaluated. In the case of the salting-in effect, the constant water activity lines show positive deviations from the s

اثر استریوشیمی کربوهیدرات های مختلف شامل پنتوز مونوساکاریدها ( زایلوز، ریبوز و آرابینوز )، هگزوز مونوساکارید ها (گلوکز و مانوز )، دی ساکارید ها ( ساکارز و لاکتوز ) و تری ساکارید ( رافینوز ) بر روی رفتار تجمعی و سطحی سورفکتانت مایع یونی 1-دسیل-3-متیل ایمیدازولیوم بروماید ([C10mim]Br) در در محلول های آبی با استفاده از اندازه گیری های حجم سنجی، هدایت سنجی و کشش سطحی بررسی شده است. سرعت صوت و چگالی محلول آبی [C10mim]Br درحضورکربوهیدرات های مذکور در دماهای 15/288، 15/293، 15/298 و 15/303 کلوین اندازه گیری شد. با استفاده از این داده ها، حجم مولی ظاهری، ، تراکم پذیری هم آنتروپی مولی ظاهری حل شونده، و تراکم پذیری هم آنتروپی محلول، محاسبه شد و تاثیر دما و نوع کربوهیدرات بر روی رفتار تجمعی محلول آبی [C10mim]Br مورد بررسی قرار گرفت. مقدار غلظت بحرانی مایسلی شدن (cmc) سورفکتانت از وابستگی بین داده های ترمودینامیکی به غلظت در دماهای فوق تعیین شد. در همه سیستم های مورد بررسی مقدار cmcکاهش یافته است که نشان دهنده اثر نمک زدایی کربوهیدرات بر روی رفتار تجمعی سورفکتانت است. مقدارcmc سورفکتانت [C10mim]Br ترتیب زیر پیروی می کند. آب خالص > پنتوز مونوساکارید ها > هگزوز مونوساکارید ها > دی ساکارید ها > تری ساکاریدها مقادیر هدایت ویژه و مولی برای سورفکتانت [C10mim]Br در حضورکربوهیدرات ها کمتر از آب خالص است و از ترتیب کاهش مقادیر cmc پیروی می کند. مقادیرcmc بدست آمده از روش کشش سطحی سازگاری بسیار خوبی با نتایج حاصل از روش های هدایت-سنجی و حجم سنجی دارد. با استفاده از داده های کشش سطحی پارامترهای فعالیت سطحی چون، غلظت مازاد سطح ( )،کشش در نقطه ( ) و کمترین مساحت اشغال شده توسط یک مولکول سورفکتانت در سطح مشترک هوا/ محلول (Amin) محاسبه گردید. نتایج به دست آمده براساس برهمکنش های بین مولکولی و خصلت آب دوستی کربوهیدرات مورد بحث قرار گرفت.

در این پایان نامه، از اصول نمک زدایی برای تولید انواع جدید سیستم های دوفازی آبی مبتنی بر پلیمر بهره برده شد. به این منظور، اثر نمک زدایی یا نمک افزونی انواع آمینواسیدها، کربوهیدرات ها و سورفکتانت های آنیونی بر محلول های آبی پلیمری، با تکنیک های مختلف بررسی شد. مکانیسم اثر نمک حل شونده های مختلف بر محلول های آبی پلیمری، از دیدگاه ترمودینامیکی مورد مطالعه قرار گرفت که منجر به یافتن رابطه ی پدیده های نمک زدایی و نمکافزونی با انحراف رفتار تعادل مایع – بخار از حالت شبهایدهال شد. در بخش اول این کار، سیستم های آبی پلیمر – آمینواسید با بررسی تعادل مایع – مایع، دمای ابری شدن، اسمومتری فشار بخار و خواص حجمی و تراکم پذیری مطالعه شدند. اثر دما، جرم مولکولی پلیمر و ساختار آمینواسید بر خواص ترمودینامیکی این سیستم ها بررسی شد. نتایج نشان می دهد که سیستمهای آبی پلی اتیلن گلیکول (PEG) – آمینواسید قابلیت دوفازی شدن ندارند؛ در حالی که سیستم های آبی پلی پروپیلن گلیکول (PPG) – آمینواسید بالاتر از غلظتهای بحرانی تشکیل سیستم دوفازی آبی می-دهند (اثر نمک زدایی). افزایش دما، افزایش جرم مولکولی PPG و کاهش سهم هیدروکربنی آمینواسید، پتانسیل تشکیل سیستم دوفازی آبی را افزایش می دهد. میزان انحراف منفی داده های اسمومتری فشار بخار سیستمهای آبی PPG - آمینواسید از حالت شبهایده ال، کاملا در توافق با رفتار تعادل فاز مایع – مایع این سیستم ها است؛ به طوری که هرچه انحراف منفی از حالت شبهایده ال بیش تر باشد، ناحیه ی دوفازی نمودار فاز مایع – مایع گسترده تر است. اثر آمینواسیدها بر حجم و تراکمپذیری مولی ظاهری رقت بی نهایت PPG و نیز اثر PPG بر حجم و تراکمپذیری مولی ظاهری رقت بینهایت آمینواسیدها، در محیط آبی، در دماهای مختلف بررسی شد و نتایج بر اساس استعداد نمکزدایی آمینواسیدها و انواع برهمکنشهای بین مولکولی توجیه شد. در بخش دوم این کار، سیستم های آبی پلیمر – کربوهیدرات با بررسی تعادل مایع – مایع و اسمومتری فشار بخار، بهطور سیستماتیک مطالعه شدند. اثر دما، نوع و جرم مولکولی پلیمر و نوع و شیمی فضایی کربوهیدرات بر رفتار تعادل های فاز مایع – مایع و مایع – بخار بررسی شد. در سیستم های آبی PEG – کربوهیدرات که قابلیت دوفازی شدن ندارند، داده های اسمومتری فشار بخار عمدتا دارای انحراف مثبت از رفتار شبهایده ال هستند(اثر نمک

در این پایان نامه مطالعه ی ترمودینامیک محلول های آبی پلیمر-کربوهیدرات با استفاده از اندازه گیری های ایزوپیستیکی و حجم سنجی صورت می پذیرد.

در این پژوهش به بررسی مطالعه نمک فزونی و نمک زدایی تتراآلکیل آمونیوم هالیدها در محلولهای آبی نمک می پردازیم.

در این پژوهش به بررسی مطالعه حجم سنجی و ویسکومتری محلولهای سه جزئی آبی پلیمر-پلیمر در دماهای مختلف می پردازیم.

در این پژوهش به مطالعه تعادل مایع-بخار محلول های آبی پلیمر-پلیمر به روش اسمومتری فشار-بخار و اندازه گیری ایزوپیستیکی می پردازیم.

در این پژوهش به بررسی اثر دما و حلال های آلی بر رفتار سطحی و تجمعی سورفکانت های 1-دودسیل-3-متیل-ایمیدازولیوم بروماید و دودسیل تی متیل آمونیوم بروماید در محلول های آبی می پردازیم.

هدف این کار به دست آوردن خواص ترمودینامیکی اثر آمینواسیدهای آلانین و گلیسین بر روی محلول های آبی پلیمری است.

در این پژوهش به بررسی اثرات نمک زدایی در محلولهای آبی 1-دودسیل-3-متیل ایمیدازولیوم بروماید: تغییرات خواص ترمودینامیکی و جابه جایی غلظت تجمعی بحرانی می پردازیم.

ندارد

خواص ترمودینامیکی برای محلول های آبی شامل دودسیل سولفات در غیاب و حضور پلیمرهای اتیلن گلیکول یا پلی پروپیلن گلیکول نسبت به غلظت سورفکتانت با استفاده از داده های هدایت، تعادل مایع بخار، سرع صوت و دانسیته به دست آمد.

هدف این کار به دست آوردن خواص ترمودینامیکی مایعات یونی 1-بوتیل-3-متیل-ایمیدازولیوم بروماید و 1-بوتیل-3-متیل-ایمیدازولیوم هیدروژن سولفات در محلول های آبی پلیمری است. مطالعات نشان داده است که جرم مولکولی و ساختار پلیمر تاثیری روی مقدار تراکم پذیری هم آنتروپی و تراکم پذیریی هم آنتروپی مولی ظاهری ندارد.

در این کار به بررسی ارتباط میان تعادل مایع-مایع و تعادل مایع-بخار سیستم های دوفازی آبی پرداخته شده است. در بخش اول این کار، منحنی های باینودال سیستم های دوفازی پلیمر+نمک+آب در سه دمای 15/298، 15/308 و 15/318 کلوین بررسی شده است. اثرات دما، نوع نمک و نوع پلیمر بر منحنی های باینودال بررسی شده است. مشخص شده است که با افزایش دما، افزایش چگالی بار و افزایش جرم مولکولی پلیمر ناحیه دوفازی برای اکثر سیستم های بررسی شده؛ افزایش می یابد. در نهایت اثرات نمک زدایی نمک ها بر پلیمرهای مورد بررسی قرار گرفته شده است و مشخص شده است که افزایش پارامترهای مذکور قدرت salting-out نمک بر پلیمر را افزایش می دهد. در بخش دوم این کار، فعالیت آب برای سیستم های (پلیمر+ نمک+ آب) با استفاده از روش ایزوپستیک؛ در دمای 15/298 کلوین به دست آمده است. اثر بار روی یون، بر روی تعادل مایع-بخار این سیستم ها بررسی شده است. خطوط هم فعالیت آب برای سیستم های دوفازی آبی؛ در ناحیه دوفازی دارای انحراف مثبت و در ناحیه تک فازی دارای انحراف منفی نسبت به خطوط زدانووسکی (که از مدل شبه ایدهال مشتق شده است) می باشد. همچنین خطوط هم فعالیت آب برای سیستمهایی که توانایی تشکیل دوفاز را نداشتند دارای انحراف مثبت نسبت به خطوط زدانووسکی میباشند. همچنین به مقایسه نتایج به دست آمده برای قدرت salting-out نمک های مختلف؛ از تعادل مایع-مایع و تعادل مایع-بخار پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد در سیستم های دوفازی آبی؛ خطوط هم فعالیت آب در ناحیه تک-فازی بهتر از خطوط هم فعالیت آب در ناحیه دوفازی به قدرت salting-out نمک ها با استفاده از تعادل مایع-مایع را تأیید می کنند.

این کار بر دو بخش متمرکز شده است: مطالعه اثر پلی اتیلن گلیکول و نمک های مالونات پتاسیم بر روی تعادل مایع-بخار و خواص حجم سنجی محلول های آبی مایع یونی 1-هگزیل-3-متیل ایمیدازولیوم کلراید، [C6mim]Cl. بخش اول: داده های تجربی فعالیت آب در دمای 15/298 کلوین یرای محلول های آبی دوتایی 1-هگزیل-3-متیل ایمیدازولیوم کلراید، مونومتیل مالونات پتاسیم، مونواتیل مالونات پتاسیم، PEG2000 و PEG6000 و محلول های آبی سه تایی 1-هگزیل-3-متیل ایمیدازولیوم کلراید + مونواتیل مالونات پتاسیم، 1-هگزیل-3-متیل ایمیدازولیوم کلراید + مونومتیل مالونات پتاسیم،1-هگزیل-3-متیل ایمیدازولیوم کلراید + PEG2000، 1-هگزیل-3-متیل ایمیدازولیوم کلراید + PEG6000، با استفاده از روش ایزوپستیک به دست آمده است. از داده های فعالیت آب به دست آمده برای محاسبه فشار بخار، ضریب اسمزی و کاهش فشار بخار محلول ها در دمای مذکور استفاده شده است. همچنین اثر نمک و پلیمر بر روی تعادل مایع- بخار سیستم های مورد مطالعه بررسی شده است. نتایج نشان داد برای سیستم-های سه تایی؛ (مایع یونی+ نمک+ آب) خطوط هم فعالیت آب یک انحراف منفی از حالت ایزوپستیک خطی (قوانین زدانووسکی، استوکس، رابینسون) حاصل از مدل آب پوشی شبه ایده آل نشان دادند. اما سیستم های سه تایی؛ (مایع یونی+ پلیمر+ آب) انحراف مثبت را نشان دادند. بخش دوم: حجم مولی ظاهری، تراکم پذیری هم آنتروپی و تراکم پذیری هم آنتروپی مولی ظاهری مایع یونی [C6mim]Cl در محلول های آبی 25/0 و 5/0 مولال نمک های مونواتیل مالونات پتاسیم و مونومتیل مالونات پتاسیم و محلول های 1%، 3% و 5% وزنی PEG2000 و PEG6000 با استفاده از داده های تجربی دانسیته و سرعت صوت در گستره ی دمایی 15/288 تا 15/308 کلوین به دست آمده است. مقادیر حجم مولی ضاهری و تراکم پذیری هم آنتروپی رقت بی نهایت و تغییرات این کمیت ها با دما به دست آمده است. خواص انتقالی این سیستم ها از آب به محلول های آبی نمک و پلیمر نیز بررسی شده است.

این کار بر دو بخش متمرکز شده است: 1- مطالعه تجمع یونی و حلالپوشی مایع یونی 1-هگزیل-3-متیل ایمیدازولیوم کلراید، [Hmim]Cl، در حلالهای مولکولی متعدد؛ که به این منظور حجم سنجی، اندازه گیری صوتی، هدایت سنجی و اسمومتری فشار بخار برای مخلوط های دو تایی مختلف شامل مایع یونی [Hmim]Cl + حلال (متانول، اتانول، 1-پروپانول، 2-پروپانول، 1-بوتانول، استونیتریل و آب) انجام شد. 2- مطالعه اثر salting-out در نتیجه افزودن مایع یونی به محلول های آبی شامل پلیمرهای قابل حل در آب؛ که به این منظور اسمومتری فشار بخار برای محلول های شامل[Hmim]Cl در آب خالص و در محلول های آبی از پلیمر های PEG2000 و PEG6000 در دمای 15/308 کلوین انجام شد. بخش اول: با استفاده از داده های تجربی دانسیته و سرعت صوت، خواص مولی ظاهری مایع یونی در همه سیستم های مورد مطالعه در دماهای مختلف محاسبه شد. حجم مولی ظاهری رقت بی نهایت برای بررسی برهمکنش های حلال-حل شونده مورد استفاده قرار گرفت و معلوم شد که برهمکنش [Hmim]Cl با حلال های مورد بررسی از ترتیب متانول> استونیتریل>1-پروپانول> اتانول>2-پروپانول>1-بوتانول> آب پیروی می کند. با استفاده از داده های هدایت سنجی، هدایت الکتریکی ویژه و هدایت الکتریکی مولی مایع یونی در سیستم های مورد بررسی بدست آمد. در غلظت یکسان، هدایت الکتریکی [Hmim]Cl از ترتیب استونیتریل> آب> متانول> اتانول> 1-پروپانول> 2-پروپانول> 1-بوتانول پیروی می کند. ضرایب اسمزی تجربی در دمای 15/318 کلوین، به طور مستقیم از روش اسمومتری فشار بخار بدست آمد و با استفاده از آن، فعالیت، فشار بخار، کاهش فشار بخار و ضریب فعالیت حلال و هم چنین ضریب فعالیت مولی متوسط مایع یونی و انرژی آزاد گیبس مولی مازاد برای همه سیستم های مورد بررسی محاسبه شد. نتایج نشان داد که به استثنای محلول های غلیظ استونیتریلی، در همه محلول های مورد مطالعه، حلال دارای انحراف مثبت جزئی از رفتار محلول رقیق ایده ال است در حالی که حل شونده انحراف منفی شدیدی از حالت رقیق ایده ال نشان می دهد از این روست که مقادیر انرژی آزاد گیبس مولی مازاد برای همه محلول های بررسی شده منفی است. بخش دوم: داده های بدست آمده از روش اسمومتری فشار بخار نشان داد که کاهش فشار بخار برای سیستمهای سه تایی شامل ( مایع یونی+ PEG+ آب) به مقدار جزئی از مجموع فشار بخار سیستم های دوتایی متناظر

رفتار حجم سنجی، تراکم پذیری محلول های مایع یونی 1-بوتیل-3-متیل ایمیدازولیوم یداید([C4mim]I) در آب خالص و در محلول های آبی 5/0 مولال نمک های تری سدیم سیترات (Na3Cit) ، تری آمونیوم سیترات ((NH4)3Cit)، تری پتاسیم سیترات (K3Cit)، تری آمونیوم فسفات ((NH4)3PO4) ، دی آمونیوم هیدروژن فسفات ((NH4)2HPO4) و محلول 1/0 مولال نمک تری پتاسیم سیترات در گستره ی دمایی 15/288 تا 15/308 کلوین و تحت فشار اتمسفر بررسی شد. اثرات دما، نوع و غلظت نمک روی حجم مولی ظاهری، تراکم پذیری هم آنتروپی مولی ظاهری در سیستم های مورد مطالعه بررسی شد. هدایت الکتریکی محلول های مایع یونی 1-بوتیل-3-متیل ایمیدازولیوم یداید در آب خالص و در محلول های آبی 035/0 مولال نمک های تری سدیم سیترات، تری آمونیوم سیترات، تری پتاسیم سیترات، تری آمونیوم فسفات، دی آمونیوم هیدروژن فسفات در گستره ی دمایی 15/298 تا 15/308 کلوین بررسی شد. دیاگرام های فاز تعادل مایع- مایع برای محلولهای آبی مایع یونی [C4mim]I و نمک های تری پتاسیم سیترات، تری سدیم سیترات، تری آمونیوم سیترات، تری سدیم فسفات، تری آمونیوم فسفات و دی آمونیوم هیدروژن فسفات در گستره ی دمایی 15/283 تا 15/328 کلوین اندازه گیری شد. اثرات دما و نوع نمک روی دیاگرام فاز تعادل مایع- مایع در سیستم مورد مطالعه بررسی شد. نتایج نشان میدهد که با کاهش دما ناحیه دوفازی وسیعتر می شود. همچنین مشاهده می شود با افزایش قدرت آبپوشی نمک ناحیه ی دوفازی گسترش یافته و در غلظت های پایین تری ازمایع یونی و نمک سیستم دوفازی آبی تشکیل می شود.

حجم مولی ظاهری و تراکم پذیری هم آنتروپی برای L – سرین، گلیسین و آلانیتن در آب خالص و در محلول های آبی 5/0 و 1 مولال نمک دی آمونیم هیدروژن سیترات {(NH4)2HCit} و برای نمک دی آمونیم هیدروژن سیترات در آب خالص، با بکار بردن داده های دانسیته و سرعت صوت اندازه گیری شده در گستره دمایی 15/228 تا 15/308 کلوین و تحت فشار جوی به دست آمده است. خواص انتقالی این سیستم ها از آب به محلول های آبی نمک دی آمونیم هیدروژن سیترات نیز بررسی شده است.

مقایسه بین سدیم دودسیل سولفات (C12SO4Na) در خصوص خواص ترمودینامیکی، میسلی شدن و برهمکنش با پلی اتیلن گلیکول (PEG) در محلول های آبی از طریق اندازه گیری حجم سنجی، تراکم پذیری، و هدایت سنجی در محدوده دمائی 15/313-15/288 کلوین مطالعه شد. اندازه گیری های دانسیته، سرعت صوت و هدایت سنجی محلول های آبی C12SO4Na و C12SO3Na در حضور و غیاب PEG به صورت تابعی از غلظت سورفکتانت در بالا و پائین غلظت میسلی بحرانی (CMC) در دماهای مختلف انجام شد. تغییرات در حجم مولی ظاهری و تراکم پذیری هم آنتروپی در ضمن میسلی شدن با استفاده از مدل انتقال شبه فاز برای حالت مونومری و میسلی C12SO4Na و C12SO3Na در آب خالص و در محلول های آبی PEG به دست آورده شدند.

تعادل مایع-بخار محلول های مختلف پلیمری مورد بررسی قرار گرفت. فعالیت حلال های آب دو بار تقطیر، استونیتریلف متانول، اتانول و 2-پروپانول در محلول هایی از پلی اتیلن گلیکول (PEG) با جرم های مولکولی 400، 200، 6000 g.mol-1، پلی اتیلن گلیکول مونو متیل اتر (PEGMME) با جرم مولکولی g.mol-1، پلی پروپیلن گلیکول (PPG) با جرم مولکولی g.mol-1 400، در دماهای 298/15، 303/15، 308/15 و 318/15 کلوین، با استفاده از روش ایزوپستیک و اسمومتری (VPO) اندازه گیری شد.

هدف این کار به دست آوردن خصوصیات ترمودینامیکی محلول های آبی مایعات یونی با الکترولیت های مشابه است. در این کار داده های تجربی فعالیت آب در 298/15 و 308/15 کلوین برای محلول های دوتایی و سه تایی آبی شامل 1-آلکیل-3-متیل ایمیدازولیوم برومید [Rmim]Br که((بوتیل) C4، (هپتیل) C7، (اکتیل) R=C8)، سدیم دی هیدروژن سیترات (nAh2cIT)، دی سدیم هیدروژن سیترات (NaH2Cit) با استفاده از دو روش فشار بخار اسمومتری و ایزوپستیک اندازه گیری شد.

در این مطالعـات به تحـقیق در مـورد برهم کنـش پلی اکسـو متالات های سـه حفره ای [α-SiW9O34]10- بـا یـــون هــای لانتانیـدی Gd(III)، Nd(III)، Pr(III)، Y(III)، Sm(III) و Yb(III) در محلـــول هـای آبـی پرداخـتـه مـی شــود. کمپلکــس هـای ســـاندویـچــی ) (M(III) = Y, Yb, Sm [A-α-(SiW9O34)2(MOH2)3CO3]11- با واکـنش پلی اکسومتالات سه حفره ای [α-SiW9O34]10- به عنوان لیگاند و یون های فلزی M(III) در محلول آبی M1/0 کربنات تشکیل می شود. این کمپلکس ها به کمک طیف سنجی مادون قرمز (IR)، آنالیز عنصری(ICP)، طیف سنجی الکترونـی (UV-Vis) وترموگراویمتــری (TGA)، شناسایـی شدند. کمپلکس های ساندویچـی شامـل یون های Gd(III)، Nd(III)، Pr(III) در هیچ شرایطــی تشکیل نشدند. کمپلکس های ساندویچـــی شامـــل دو واحــــد لیگاند [α-SiW9O34]10- هستند که از طریق کمربند (M3CO3) به هم متصل شده اند. حضور یـون کربنات برای تهیه کمپلکس هـــای ساندویچـــی ضروری مـی باشــد و در صــورت خــروج کربنــات، ساختــار تجزیـــه مــی شـــود. از کمپلکس های ساندویچی نتوانستیم بلور تهیه کنیم. از تبلور مجدد کمپلکس ســاندویچی مشتق ساماریم بلورهای تترامـــری جدیــــدی جداسازی شــد. ترکیب تترامری [(SiSm2W10O38)4(OH)4(H2O)2(W3O8)]26- از تجمع چهار واحد (SiW10O37) با هشت یون Sm(III)تشکیل شده که ایجاد کلاهک های کگین مانندی می کنند و این کلاهک ها توسـط سه اتم تنگستن مرکزی به هم دیگر متصل می شوند. کلاهک های کگین مانند تشکیل دو بخش V- شکل نامتقارن می دهند که توسط یک محور C2 حول اتم تنگستن مرکزی (W42) متقارن می شوند. کمپلکس اخیر با طیف سنجی IR، آنالیز ساختار تک بلور و محاسبات مجموع پیوند ظرفیتی شناسایی شد.

خواص ترمودینامیکی برای محلول های آبی شامل سدیم n-پنتیل سولفونات (C5SO3Na) در غیاب و در حضور پلیمرهای پلی اتیلن گلیکول (PEG) یا پلی وینیل پیرولیدون (pvp) نسبت به غلظت سورفکتانت با استفاده از داده های تعادل مایع-بخار، هدایت، ویسکوزیته، سرعت صوت و دانسیته به دست آمد.

ترمودینامیک سیستم های آبی الکل + نمک با استفاده از اند تعادل مایع-مایع و هدایت سنجی و تراکم پذیری

ترمودینامیک محلول های آبی مایعات یونی 1-آلکیل-3-متیل ایمیدازولیوم بروماید در حضور یا غیاب نمک های سدیم سیترات با استفاده از اندازه گیریهای تعادل

مطالعه ترمودینامیک سیتم های دوفازی آبی پلی پروپیلن گلیکول + نمک های سدیم فسفات و بررسی رفتار توزیع آمینواسیدها در این سیستم های دو فازی آبی

در این کار در دو بخش جداگانه بر روی خواص ترمودینامیکی دو دسته از ترکیبات یعنی سیستم های دوجزئی و سه جزئی، محلول های آبی سورفاکتانت (C7SO3Na) خالص و سورفاکتانت پلیمر و در بخش دوم بر روی سری خاصی از مایعات یونی (1-الکیل-3-متیل ایمیدازولیوم برومید) در دو محیط آب و متانول کار شده است. در بخش اول، با استفاده از مجموعه ای از روشها، شامل تعادل بخار-مایع (ایزوپیستیک)، هدایت الکتریکی و حجم سنجی، خواص ترمودینامیکی سورفاکتانت سدیم n-هپتیل سولفونات (C7SO3Na) را در حلال آّ خالص و حلال آبی پلیمر پلی اتیلن گلیکول (PEG) را در دامنه دمائی 15/298 تا 15/318 درجه کلوین، در محدوده غلظتی بالا و پائین نقطه CMC، انجام شده است.

[(A-β-GeW9O34)2(MOH2)3CO3]13- (M = Y3+, Yb3+, Gd3+, Sm3+) پلی اکسومتالاتهای نوع ساندویچی و[(A-α-GeW9O34)2(MOH2)3CO3]13- (M = Y3+, Yb3+, Gd3+) در دمای اتاق با نسبت معین لیگاند سه حفره ای A-β-GeW9O3410- با M3+ در محلول کربناتی 0.1M)) سنتز می شوند. کمپلکسهای جدید به عنوان نمک سدیم یا مخلوطی از سدیم / پتاسیم جداسازی و توســــــــط تجزیه عنصری، IR ، 13C NMR، 183W NMR، طیف سنجی UV-Vis و TGA شناسایی می-شوند. کمپلکسها شامل دو واحــــــــــــــــــــد A-β-GeW9O3410- می باشند که از طریق یک حلقه کمربندی (H2OMO)3C به همدیگر متصل شده و تشکیل کمپلکسهای ساندویچی می دهند. اتمهای فلزی تشکیل مثلث متساوی الساقین را می دهند و از طریق اکسیژنهای یک یون کربنات به همدیگر پیوند شده اند. یون کربنات و سه یون فلزی در یک صفحه قرار گرفته و اکسیژنهای آن درست در وسط اضلاع مثلث متساوی الساقین قرار گرفته است. به هر اتم فلزی یک مولکول آب نیز پیوند دارد. هر اتم فلزی یک کوئوردیناسیون منشور مثلثی یک کلاهکی را قبول می کند.. منشور مثلثی از طریق دو اکسیژن انتهایی یک جفت WO6 لبه مشترک از هر یک از واحدهای A-β-GeW9O3410- و دو اکسیژن از حلقه کمربندی و کلاهک توسط یک لیگاند آب انتهاییO فراهم می شود. حضور یون کربنات برای سنتز این ترکیب الزامی و بدون حضور آن کمپلکسها تشکیل نمی شوند. کمپلکسهای شامل فلزات Y3+ و Yb3+در محدوده pH بین 3 تا 10 و هفت کمپلکس تا دمای °C430 پایدار می باشند. این پایداریها دلایلی برای باقی ماندن گونه ایزومری A-β-GeW9O3410- در فرایند کمپلکس شدن می باشد.

کاربرد شبکه های عصبی مصنوعی در سیستم های خطی و غیر خطی

بررسی طیف چرخشی مولکولهای چرخنده متقارن CH3CP, CH3CF3, CH3CCH, CHCl3, CH3SiF3, CHF3, PF3, CDF3, CCl3CN

پلی اکسومتالاتهای نوع ساندویچی 13- (M = Y3+, Yb3+, Sm3+)[(A-β-SiW9O34)2(MOH2)3CO3] در دمای اتاق با نسبت معین لیگاند سه حفره ای A-β-SiW9O3410- با M3+ در محلول کربناتی 0.1M)) سنتز می شوند. کمپلکسهای جدید به عنوان نمک سدیم یا مخلوطی از سدیم / پتاسیم جداسازی و توســــــــط تجزیه عنصری، IR ، 13C NMR، 29Si NMR، طیف سنجی UV-Vis ، TGA ، DSC و بررسی ساختار تک بلور شناسایی می شوند. کمپلکسها شامل دو واحــــــــــــــــــــد A-β-SiW9O3410- می باشند که از طریق یک حلقه کمربندی (H2OMO)3C به همدیگر متصل شده و تشکیل کمپلکسهای ساندویچی می دهند. اتمهای فلزی تشکیل مثلث متساوی الساقین را می دهند و از طریق اکسیژنهای یک یون کربنات به همدیگر پیوند شده اند. یون کربنات و سه یون فلزی در یک صفحه قرار گرفته و اکسیژنهای آن درست در وسط اضلاع مثلث متساوی الساقین قرار گرفته است. به هر اتم فلزی یک مولکول آب نیز پیوند دارد. هر اتم فلزی یک کوئوردیناسیون منشور مثلثی یک کلاهکی را قبول می کند. محور C2و محور C3 محلی هر گروه MO6 در صفحه H2OMO)3C) قرار می گیرند. منشور مثلثی از طریق دو اکسیژن انتهایی یک جفت WO6 لبه مشترک از هر یک از واحدهای A-β-SiW9O3410- و دو اکسیژن از حلقه کمربندی و کلاهک توسط یک لیگاند آب انتهایی، (nw)O فراهم می-شود. طـولهای پیوند Y – O در گـــــروه YbO6 و (nW) Yb – O به ترتیب درمحدوده Å(12)436/2 – (14)198/2 (میانگین Å(9)273/2) و Å(19)443/2 – (13)333/2 (میانگین Å(6) 370/2) می باشد. محاسبات مجموع پیوندهای ظرفیت متوسط(VBS) برای اتمهای Yb، W ، Si ، C به ترتیب (6)02/3 ، (5)18/6 ، 95/3 و 40/4 می باشد. حضور یون کربنات برای سنتز این ترکیب الزامی و بدون حضور آن کمپلکسها تشکیل نمی شوند. کمپلکسهای شامل فلزات Y3+ و Yb3+در محدوده pH بین 3 تا 11 و سه کمپلکس تا دمای °C430 پایدار می باشند. این پایداریها دلایلی برای باقی ماندن گونه ایزومری A-β-SiW9O3410- در فرایند کمپلکس شدن می باشد.

ترمودینامیک محلول های آبی آلانین، در حضور یا غیاب نمک های پتاسیم دی هیدروژن سیترات و تری پتاسیم سیترات، با استفاده از اندازه گیریهای فشار بخار و خواص حجمی آنها

بررسی طیف چرخشی مولکول های چرخنده متقارن دوکی در حالت های پایه و برانگیخته ارتعاشی و کاربرد آن در مولکول های CH3CN و CD3CN

مطالعه بر همکنش های موجود در محلول های آبی پلی پروپیلن گلیکول و پتاسیم سیترات با استفاده از اندازه گیریهای تجربی فعالیت آب محلول های دوتایی و سه تایی این گونه ها در دماهای مختلف

بررسی طیف چرخشی مولکول های CF3CCD و CF3CNطیف چرخشی در حالت های پایه و برانگیخته ارتعاشی

تهیه الکترودهای کربن سرامیکی اصلاح شده با پودر نیکل با بکارگیری تکنیک سل-ژل و کاربرد آنها در اندازه گیری آکسوآنیون های گوگرددار، سولفید، انسولین، گلوکز، ال سیستئین، ال سیستین و ال متیونین