در اين اختراع نانو كاتاليست آهن بر پايه سيليكا به روش سل - ژل در حضور ساختار دهنده فعال سطحي ستيل تري متيل آمونيوم برميد و سونوشيمي سنتز گرديد. ساختار فيزيكي نانو كاتاليست هاي سنتز شده توسط آناليزهاي BET,XRD,FTIR,FESEM ارزيابي شد. نتايج آناليز BET نشان داد كاتاليست هاي سنتز شده داراي سطح ويژه بسيار بالايي مي باشند. سايز كريستال ها با استفاده از فرمول شرر ، زير 30 نانو متر تعيين گرديد. تصاوير SEM گرفته شده از اين كاتاليست ها نشان دهنده نانومتري بودن ابعاد ذرات آنهاست درصدتبديل و انتخاب پذيري هيدروژناسيون دي اكسيد گوگرد به سولفيد هيدروژن توسط نانو كاتاليست هاي آهن بر پايه سيليكا در شرايط بهينه به ترتيب 94 و 95 درصد بدست آمده است. مقايسه با كاتاليست هاي قبلي نشان داد كاتاليست هاي سنتز شده در اين پژوهش در دماي پايين تري توانايي تبديل كامل دي اكسد گوگرد را دارد.

اولين گام در سازماندهي اقدامات در برابر آلودگي هوا بدست آوردن تصوير روشني از وضعيت آلودگي از طريق پايش كيفيت هوا است. اندازه گيري آلودگي هوا و درك اثرات آن زمينه ي علمي مناسبي را براي مديريت و كنترل منابع آلودگي هوا ايجاد مي كند. لذا پايش كيفيت هوا نقش مهمي در توسعه ي سياست ها و استراتژي هايي كه در جهت بررسي اجابت قوانين و استانداردها و همچنين رسيدن به اهداف و چشم اندازهاي زيست محيطي مي باشند، بازي مي كند. اندازه گيري ها غلظت آلاينده را در يك نقطه و زمان خاص بيان مي كنند، ولي قادر به پيش بيني غلظت آلاينده در آينده و يا اطلاعات ساير نقاط كه در آن ها اندازه گيري صورت نمي گيرد نيستند. مدل هاي آلودگي هوا ما را در درك چگونگي رفتار آلاينده ها در اتمسفر ياري مي رسانند. به طور كلي مدل كامل قادر خواهد بود، تغييرات زماني و مكاني غلظت آلاينده را با دقت مناسبي براي اهداف كاربردي پيش بيني كند و در نتيجه اندازه گيري امري غيرضروري خواهد بود. روش ارائه شده با در نظر گرفتن تمامي شرايط موثر در پخش آلودگي هوا (هواشناسي، توپوگرافي و...) الگوي پخش آلودگي در اطراف منابع مورد نظر را ارائه مي دهد. با استفاده از اين روش مي توان با كمترين هزينه ميزان غلظت در نقاط مختلف را بدست آورد (بدون نياز به اندازه گيري) و همچنين ميزان تجاوز غلظت آلاينده هاي هوا از استانداردهاي آلودگي هوا را مشخص كرد.

در اين اختراع كاتاليست مستعمل صنعتي اكسيد آهن ارتقا يافته با پتاسيم در طي سه فرايند كك‌زدايي، تغيير فاز و سنتز به روش تلقيح احيا شده است تا در فرايند صنعتي هيدروژن‌زدايي از اتيل‌بنزن به استايرن قرار گيرد. آناليز XRD نشان مي‌دهد كه در اين كاتاليست تغيير فاز Fe3O4 به Fe2O3 صورت گرفته و فاز پتاسيم فريت K2Fe22O34 نيز تشكيل شده است. آناليز FTIR نتايج XRD را تاييد كرده و تبديل Fe3O4 در كاتاليست مستعمل به Fe2O3 در كاتاليست مستعمل صنعتي احيا شده را اثبات مي‌كند. تصاوير مربوط به آناليز SEM، يكنواختي توزيع ذرات در اين كاتاليست را تاييد كرده، آناليز BET نيز نشان دهنده بالا بودن سطح ويژه كاتاليست اكسيد آهن ارتقا يافته با پتاسيم به روش تلقيح، نسبت به كاتاليست¬هاي نو و مستعمل است. ارزيابي عملكرد كاتاليست مستعمل صنعتي احيا شده نشان دهنده بالابودن انتخاب‌پذيري اين كاتاليست نسبت به كاتاليست مستعمل صنعتي و قابل مقايسه بودن انتخاب‌پذيري نسبت به كاتاليست نو مي‌باشد. همچنين از بررسي‌هاي بعمل آمده مي‌توان گفت ميزان توليد گازهاي غير هيدروكربني در كاتاليست مستعمل صنعتي احيا شده به مراتب كمتر از كاتاليست مستعمل بوده و مقدار توليد آن مشابه با كاتاليست نو مي‌باشد. نتايج آزمون‌هاي راكتوري كاتاليست‌ها پايدار بودن درصد تبديل كاتاليست مستعمل صنعتي احيا شده و مشابهت رفتار آن با كاتاليست نو را به اثبات رسانده و نشان دهنده مناسب بودن اين كاتاليست براي استفاده در فرايند هيدروژن‌زدايي از اتيل بنزن مي‌باشد.

بوزدايي از تيول صنعتي ريخته شده در محيط انبار علاوه بر عوارض انساني، حيواني و زيست محيطي به سبب بوي تند و زننده مي تواند منجر به اعتراضات اجتماعي، آسيب به صنعت توريسم و حتي فراتر از آن گردد. همچنين استفاده از اكسنده هاي شيميايي مي تواند منجر به ورود مواد شيميايي ديگر به محيط زيست گردد. از اينرو فرايند بوزدايي از تيول صنعتي به وسيله امواج فراصوت مورد بررسي قرار گرفت. در مجموع شامل روش ارائه شده بعنوان اختراع به همراه 2 مدل پيش بيني نتايج مي باشد. مطابق با روش ارائه شده خاك آلوده به تيول صنعتي كه بسيار مضر و داراي بوي زننده است به يك راكتور لوله اي ساده منتقل شده و با استفاده از اضافه نمودن مقداري آب (آب تصفيه شده معمول از شير آب يا آب مقطر) خااك بصورت دوغابي درآمده و آماده استفاده در دستگاه امواج فراصوت مي گردد. فاصله زماني دوغابي شدن خاك تا استفاده از امواج فراصوت تقريبا صفر است. يعني بلافاصله پس از دوغابي شدن خاك مي توان پروب امواج فراصوت را در درون خاك قرار داد. سپس پروب امواج فراصوت درون خاك دوغابي قرار گرفته و دوغاب در معرض امواج فراصوت قرار مي گيرد. بررسي مدل رياضي به منظور پيش بيني ميزان بازدهي روش بر اساس فاكتور هاي موثر و برهم كنش ها مورد اريابي قرار گرفت. از آنجايي كه نياز بود تا كارايي روش در ابعاد صنعتي به منظور Scale up نيز مورد بررسي قرار گيرد از روش شبكه عصبي براي مدلسازي فرايند نيز استفاده گرديد. در نتيجه اين اختراع يك روش با كمترين ميزان آسيب زيست محيطي و بدون نياز به استفاده از مواد شيميايي مي توان نسبت به آلودگي زدايي از خاك آلوده ب تيول صنعتي اقدام نمود.

در اين اختراع براي حذف تركيبات فرار آلي از جريان هواي آلوده از كربن فعال استفاده شده است. در اين اختراع كربن فعال از ماده خام پوست گردو به روش شيميايي با عامل فعالساز اسيد فسفريك فعالسازي شده است. در فرايند توليد كربن فعال، نسبت تلقيح عامل فعالساز از 05 تا 2 تغيير كرده است ابتدا پوست گردو خرد و سپس شسته شده است. فرايند فعالسازي شامل مراحل آب زدايي و فعالسازي در دماي بالاست، كه در يك پايلوتي كه به اين منظور طراحي و توليد شده، انجام گرفته است. دما در فرايند آب زدايي 170 درجه سانتي گراد و در فرايد فعالسازي در دماي بالاي 500 درجه سانتي گراد هر كدام به مدت يك ساعت است. آزمايشهاي مختلفي براي تعيين مشخصات انواع كربن فعال توليد شده انجام شده است. آناليز BET نشان مي دهد كه بالاترين مقدار سطح ويژه در نسبت تلقيح 1/5 قابل مشاهده است. نتايج آناليز FTIR نشان داد كه با افزايش نسبت تلقيح مقدار گروههاي هيدروكسيد افزايش يافته است. از نتايج آناليز XRD چنين بر مي آيد كه همه نمونه هاي فعالسازي شده با اسيد فسفريك پيك هاي پهني دارند و آمورف هستند. در نهايت جذب تولوئن روي اين كربنها مورد بررسي قرار گرفته است و مقدار جذب تركيبات آلي روي كربن فعال سنتز شده با فعالساز H3PO4 خيلي بيشتر از مقادير گزارش شده قبلي است. جذب در نسبت تلقيح 1/5 به 1 بيشترين مقدار را دارد و به 1033 ميلي گرم به گرم كربن فعال رسيده است. مقدار جذب تولوئن با اندازه سطح ويژه رابطه مستقيم دارد.

يكي از منابع عمد آلاينده هوا در مناطق توليد نفت و گاز مشعل ها هستند در مشعلها به دليل وجود شعله در انتهاي دودكش ، تعيين مستقيم غلظت آلاينده هاي خروجي با استفاده از آناليز مستقيم بسيار سخت تر مي باشد. هر چند در سالهاي اخير برخي روش هاي اندازه گيري نسبتا تخميني جهت اندازه گيري آلاينده هاي حاصل از مشعل هاي گازي ابداع گرديده اند. اما روش هاي مذكور نياز به تجهيزات خاص داشته و داراي خطاي بالا هستند. در اين اختراع براي اولين بار از روش محاسبه معكوس براي تعيين ضرايب انتشار آلاينده هاي حاصل از مشعل هاي گازي شامل NO2 و SO2 و CO استفاده مي گردد. در روش ابداعي براي محاسبه ضرايب انتتشار آلاينده هاي خروجي از مشعل ها، از روش مدلسازي همراه با روش اندازه گيري در سطح زمين استفاده مي گردد اين روش بسيار ساده و كارا بوده و مي تواند ضرايب انتشار مشعل هاي گازي را با دقت بالا تخمين زند. در اين روش با توجه به اينكه اندازه گيري محيطي و دقيق براي آلودگي ناشي از مشعلها صورت مي گيرد تاثير بخري شرايط محيطي نيز در تعيين ضرايب انتشار لحاظ مي گردد از جمله اين موارد سرعت باد است كه بدليل شرايط احتراق باز در مشعل ها مي تواند در كاهش بازده احتراق بسيار موثر باشد. همچنين شرايط خوراك در هر كدام از مشعل ها مي تواند جداگانه در تعيين ضرايب انتشار لحاظ گردد به عنوان نمونه ضرايب انتشار معل هاي گاز اسيدي بسيار متفاوت از ساير مشعل هاي اضطراري هستند در ضرايب انتشار ارائه دشه توسط مراجع هيچ يك از اين شرايط لحاظ نگرديده و ضرايب اننشتاار به صورت يكسان براي همه مشعل ها ارائه دشه است. هر چند ضرايب انتشار محاسبه شده در اين روش داراي عدم قطعيت هستند ولي عدم قطعيت اين ضرايب مي تواند با استفاده از روش دقيق آناليز عدم قطعيت محاسبه گردد.

در اين اختراع كربن فعال از پوست گردو سنتز شده و جذب دو تركيب آلي بنزن و تولوئن روي انواع كربن توليد شده بررسي گرديده است . كربن فعال با فعالسازي شيميايي پوست گردو با عامل فعالساز كلريد روي سنتز شده است در اين سنتز نسبت تلقيح اسد فسفريك به پوست گردو در دما و زمان فعالسازي بهينه بدست آمده است با توجه به نتايج آناليز BET مي توان ادعا كرد كه نسبت قلقيح عامل مهمي در تعيين مقدار سطح ويژه كربن فعال دارد و نسبت تلقيح 2 به 1 بالاترين مقدار سطح ويژه را به وجود آورده است. بازده كربن فعال نيز با تغيير نسبت تلقيح تغيير مي كند و در نسبت تلقيح 1/5 به 1 به حداكثر مقدار رسيده و پس از آن كاهش مي يابد. با افزايش نسبت تلقيح گروه هاي اكسيژني سطح كاهش يافته و تركيبات آروماتيكي افزايش مي يابد. جذب تركيبات آلي را مي توان به مشخصات مختلف كربن فعال نسبت داد. نتايج حاصل از جذب روي انواع كربن فعال نسبت داد. نتايج حاصل از جذب روي انواع كربن فعال نشان مي دهد كه مقدار با سطح ويژه رابطه مستقيم دارد، در حالي كه رابطه جذب بنزن با سطح داراي يك ماكزيمم است و با افزايش بيشتر سطح در نسبت تلقيح 2 به 1 كاهش يافته است. از آنجا كه تغيير چنداني در گروه هاي اكسيژني سطح در نسبت هاي تلقيح 1/5 به 1 و 2 به 1 مشاهده نمي شود لذا عامل نوع تخلخل در اين امر موثر است اندازه مولكول هاي بنزن كوچكتر است و جذب آن در حفرات ريز كربن فعال بيشتر از تولوئن است.

در اين اختراع نانو كتاليست پلاتين روي اكسيد سريم به روش تلقيح مرطوب تهيه شده است تا جهت حذف تولوئن از گازهاي آلوده مورد بررسي قرار گيرد. تصاوير xrd و SEM گرفته شده از اين كاتاليست ها نشان دهنده نانومتري بودن ابعاد ذرات آنهاست. نتايج آناليز TPR-H2 نشان دهنده قابليت احياي بالاي اين نانوكاتاليست مي باشد. بالا بودن قابليت احياي اين كاتاليست منجر به آسان شدن فعال سازي اكسيژن در سطح و تسهيل واكنش اكسيداسيون كاتاليستي در حذف تولوئن مي شود. بررسي عملكرد كاتاليست هاي سنتز شده نشان مي دهد در نانو كاتاليست هاي بارگيري به ميزان 0/5 درصد به عنوان بارگيري بهينه شناخته مي شود همچنين نتايج حاصل از اين آزمايشات بيانگر قابليت بالاي اين نانو كاتاليست در حذف آلاينده هاي الي نظير تولوئن مي باشد نتايج آزمايشات اكسيداسيون كاتاليستي تولوئن توسط نتايج حاصل از آناليزهايXRD و SEM و TPR مورد تاييد است.

در اين اختراع نانو كاتاليست اكسيد سريم به سه روش ردوكس همرسوبي و سل - ژل تهيه شده است تا جهت حذف تركيبات فرار آلي به روش اكسيداسيون كاتاليستي مورد بررسي قرار گيرد. تصاوير XRD و SEM گرفته شده از اين كاتاليست هاي نشان دهنده نانومتري بودن ابعاد ذرات آنهاست. آناليز BET نانو كاتاليستهاي سنتزي نشان داد كه نانو اكسيد سريم سنتزي به روش ردوكس سطح مخصوص بيشتري نسبت به نمونه هاي حاصل از دو روش همرسوبي و سل - ژل دارد همچنين نتايج آنالير TPR -H2 نشان دهنده قابليت احياي بالاي اين كاتاليست مي باشد. بالا بودن قابليت احياي اين كاتاليست منجر به آسان شدن فعال سازي اكسيژن در سطح و تسهيل واكنش اكسيداسيون كاتاليستي در حذف تركيبات فرار آلي مي شود. بررسي عملكرد كاتاليست هاي سنتز شده نشان مي دهد نانو كاتاليست تهيه شده به روش ردوكس كارايي بالاتري در حذف تركيب تولوئن به عنوان نمونه اي از تركيبات فرار آلي دارد. بررسي اثر علظت نشان مي دهد كه نانو كاتاليست هاي سنتزي توانايي حذف تولوئن در يك بازه نسبتا گسترده اي را دارند. بررسي اثر سرعت تولوئن خيلي تغيير نمي كند.

در اين اختراع پايلوت اكسيداسيون كاتاليستي طراحي و ساخته شده است تا به وسيله آن حذف تركيبات فرار آلي از هواي آلوده به روش اكسيداسيون كاتاليستي مورد بررسي قرار گيرد پايلوت مورد نظر چند منظوره بوده و جهت ايجاد جريان هاي مختلفي از هوا تركيبات فرار آلي گازهاي افزودني به كار مي رود از پتانسيلهاي پايلوت مي توان به موارد زير اشاره كرد: امكان ايجاد 6 جريان آلوده به تركيبات آلي فرار به طور همزمان امكان ايجاد مخلوط هوا و ساير آلاينده هاي گازي (جريان گازي ورودي به پايلوت) امكان اضافه كردن گازهاي ديگر (افزودني) به عنوان ماده كمكي ايمني بالاي سيستم سيستم دقيقي از كنترل دما براي ميكروراكتور و كوره الكتريكي قابليت تنظيم و كنترل دبي جريانها براي ايجاد غلظت هاي مختلف و دقيقي از تركيبات آلي برد كنترلي مناسب براي كاربري آسان و ايمني و دقت در كنترل پارامترهاي عملياتي براي انجام واكنش اكسيداسيون و حذف تركيب آلي فرار يك ميكروراكتور طراحي و در داخل يك كوره الكتريكي قرار گرفته است. براي تنظيم دماي كوره و نهايتا دماي ميكرو راكتور يك كنترل كننده دما نصب شده است كه توسط تنظيم ولتاژ آن مي توان دماي مورد نظر را تنظيم نمود. شايان ذكر اشت پايلوت ساخته دشه چند منظوره بوده و داراي قابليت ايجاد جريان هاي آلوده متعدد به طور همزمان و بررسي ميزان حذف مخلوط آلاينده ها مي باشد. ضمن اينكه در ساخت اين دستگاه تمهيداتي انديشيده شده تا بتوان از گاز كمكي جهت كمك به واكنش اكسيداسيون كاتاليستي استفاده نمود سيستم طوري طراحي شده كه جهت ايجاد جريان آلوده و بررسي حذف آلاينده ها به روشي غير از اكسيداسيون كاتاليستي نظير جذب سطحي اكسيداسيون حرارتي و ... قابل استفاده باشد.