لیست اختراعات محسن جعفری
ديوار كنترل كننده تشعشع خورشيدي داراي لختي حرارتي(نام علمي : سطوح ديناميك خورشيدي داراي اينرسي حرارتي) اين طرح در زمينه طراحي جدارهاي خارجي مناسب (از نظر كاهش اتلاف حرارتي ساختمان ها) ارائه گرديده است. براي كنترل اتلاف حرارتي(فصل زمستان) و جلوگيري از ورود حرارت(فصل تابستان) براي ساختمان ها با انواع كاربري همواره راه حل هايي ارائه شده است ؛ ولي در تمامي اين راه حل ها (نظير استفاده از عايق ها ، طراحي غير فعال ساختمان و ...) امكان كنترل و استفاده بهينه از انرژي خورشيد و منبع سرد دمايي شب تعبيه نگرديده است ؛ به نحوي كه اين طرح ها صرفا مانند يك سيستم تك ضابطه اي سعي در جلوگيري از تبادل حرارت بين محيط داخل و خارج ساختمان دارند ؛ در طرح ارائه شده اين نقص بر طرف گرديده است ؛ به نحوي كه علاوه بر جلوگيري از تبادل حرارت در ساعات پيك بار حراراتي و برودتي ساختمان , امكان ذخيره و بهره مندي از انرژي خورشيدي(در فصل زمستان) و منبع سرد دمايي شب(در فصل تابستان) فراهم گرديده است ؛ لازم به توضيح است با استفاده از اين جدارها بار حرارتي و برودتي تلف شده توسط جدارهاي خارجي از بار كل ساختمان در ساعت پيك بار جدا مي شود و در ساعات غير پيك به ساختمان تحميل مي گردد ؛ باتوجه به سهم 15-30 درصدي اتلاف حرارتي جدار ها از كل اتلاف حرارتي ساختمان اين كاهش بار در ساعات پيك موجب كاهش بار تحميل شده به تجهيزات حرارتي و برودتي مي گردد كه در نتيجه آن تجهيزات با ظرفيت حرارتي و برودتي كمتر نياز ميباشد. اين جدار از سه قسمت ساخته شده است: 1- قسمت داراي اينرسي حرارتي و عايق شفاف (عايق همرفتي) نصب شده روي آن ( لازم به ذكر است عايق شفاف از شيشه استفاده شده است و براي قسمت داراي اينرسي حرارتي از محفظه پر شده توسط آب استفاده شده است كه دلايل انتخاب و حجم آب موجود در محفظه در بخش توصيف اختراع توضيح داده شده است) 2- سطح رفلكتيو(منعكس كننده تشعشع) و متحرك 3- سطح جاذب تشعشع خورشيدي و ثابت قسمت داراي اينرسي حرارتي (محفظه آب)روي ديوار خارجي ساختمان نصب گرديده است؛به نحوي كه امكان انتقال حرارت(تماسي) بين اين قسمت و جدار خارجي ساختمان وجود دارد(لازم به ذكر است سطح ديگر محفظه آب كه در معرض تشعشعات خورشيدي است با يك روكش جاذب تشعشع اندود شده است كه عملا كار سطح جاذب را انجام مي دهد) ؛عايق شفاف (شيشه)با فاصله مناسب روي قسمت داراي اينرسي حرارتي به صورت كاملا درزبندي شده قرار گرفته است(وظيفه عايق شفاف جلوگيري از وزش هواي محيط خارجي به روي قسمت داراي اينرسي حرارتي به منظور حفظ دماي آن قسمت ميباشد)؛و سطح رفلكتيو (بازتابنده تشعشع) روي كل مجموعه قرار گرفته است؛ لازم به توضيح است سطح بازتابنده امكان حركت دارد به نحوي كه با حركت اين سطح و قرارگيري آن روي سطح جاذب (جلوگيري از ورود تشعشعات به قسمت داراي اينرسي حرارتي) مي توان ميزان تشعشع ورودي به ساختمان را كنترل نمود. روش اجرايي فصل زمستان: در اين فصل سطح رفلكتيو به طور كامل برداشته ميشود و روش كار اين جدار دقيقا مشابه يك كلكتور خورشيدي بر اصل جمع آوري و ذخيره انرژي خورشيدي در روز و استفاده آن توسط جدار خارجي ساختمان در طول شب مي باشد.(اثر گرمايشي در ساعات پيك بار حرارتي) روش اجرايي در فصل تابستان: در اين فصل سطح رفلكتيو روي سطح جاذب قرار مي گيرد و اساس كار اين جدار بر مبناي اختلاف دماي شب و روز مي باشد ؛ به اين صورت كه در طول شب امكان تبادل حرارت قسمت داراي اينرسي حرارتي با محيط نسبتا سرد بيرون فراهم مي شود و در روز از اين منبع دمايي پايين جهت استفاده سر مايشي و كاهش بار برودتي استفده مي گردد ؛ لازم به توضيح است سطح رفلكتيو مانع جذب حرارت خورشيد و انتقال آن به قسمت داراي اينرسي حرارتي مي گردد ؛ كه همين امر موجب حفظ دماي نسبتا سرد روي سطح خارجي ساختمان در طول روز ميگردد(اثر سرمايشي در ساعات پيك بار برودتي)
محيط شبيهساز خليج فارس (اتاق خليج فارس)، در زمينهي انجام عمليات عمراني در شاخهي دوام مصالح قرار ميگيرد. سازههاي موجود در منطقه حاشيه خليج فارس عمدتاً در معرض عوامل مخربي نظير دما و رطوبت بالا، سيكلهاي دمايي و رطوبتي، تابش اشعهي خورشيد، يونهاي مخرب موجود در آب دريا نظير سولفات و كلرايد و جزر و مد آب قرار دارند كه اين عوامل ميتواند اثرات مخربي را در طول زمان بر عملكرد مصالح و سازههاي موجود در اين منطقه داشته باشد و دوام آنها را با چالش جدي روبرو كند. با توجه به اين موضوع كه مطالعه بر روي دوام مصالح و سازههاي مختلف امري دقيق و زمانبر است، هدف اصلي از ساخت اتاق خليج فارس آن است كه بتوان با پايش و كنترل عواملي نظير دماي آب و هوا، رطوبت، اشعهي UV، جزر و مد، يونهاي مخرب موجود در آب، شرايط خاص اين منطقه را مدل سازي كرد و با ايجاد يك محيط تسريع شده، ارزيابي دوام در مدت زمان بسيار كمتري نسبت به محيط واقعي صورت بپذيرد. از اتاق خليج فارس ميتوان در آزمايشگاههاي دوام مصالح و نيز كارخانجات ساخت مصالح (مانند كارگاههاي بتنسازي) براي ارزيابي دوام مصالح و يا سازههاي مختلفي كه در منطقهي حاشيهاي خليج فارس قرار دارد استفاده كرد. البته با توجه به هوشمند بودن محيط بايستي خاطر نشان كرد كه با تغيير پارامترهاي محيطي، ميتوان شرايط را براي محيطهاي دريايي گوناگون ديگر و نه فقط خليج فارس، تنظيم و از آن استفاده كرد.
انتخابپذيري پايين در حذف يونهاي فلزات سنگين مانند يون مس در پسابهاي صنعني و عدم استفاده مجدد سطوح جاذب جهت اين مهم و هزينههاي تحميل شده بواسطه يكبار مصرف بودن سطوح جاذب مشكل اساسي استفاده از سطوح نانو ميباشد. در اين اختراع جهت افزايش جذب يون مس بر روي سطح گرافن لازم است ميزان موثر ميدان الكتريكي تعيين شود. همچنين لازم است ميزان ميدان الكتريكي كه بيشترين واجذب يون مس از سطح گرافن در آن صورت ميگيرد نيز تعيين شود. اين نقاط بهينه براي استفاده مجدد صفحات گرافني در حذف يون مس و انتخابپذيري بالاي آن موثر است. تا كنون جذب يونها در حضور ميدان الكتريكي خارجي در محيط محلول بررسي نشده است. در اين خصوص چندين تحقيق صورت گرفته در مورد اثر ميدان الكتريكي خارجي در جذب مولكولهاي گازي بر روي سطوح نانو در زير معرفي ميشود. 1)\\\\\\\\tاثر ميدان الكتريكي در جذب CO بر روي سطح گرافن و مكانيسم بهبود در تهييج گرافن توسط بخش شيمي دانشگاه Sungkyunkwan به خوبي شناخته شده است. در اين حالت ميدان الكتريكي خارجي به طور موثر ميتواند ساختار الكتروني و اتمي را اصلاح نموده و انرژي جذب CO را افزايش دهد. 2)\\\\\\\\tاثر ميدان الكتريكي خارجي در جذب بيشتر اتم هيدروژن بر روي سطح كربن فعال پوشش داده شده با مواد دي الكتريك نظير دي اكسيد تيتانيوم و اكسيد منگنز و اكسيد روي توسط دانشمندان دانشگاه Michigan 3)\\\\\\\\tجذب مولكولهاي گازهايي نظير (H2، O2، H2O، NH3، NO، NO2) در تك لايه MoS2 و بررسي پايدارترين مقدار جذب در مولكولهاي گاز در حضور يك ميدان الكتريكي توسط Yue در اين اختراع ميدان الكتريكي خارجي جهت افزايش ميزان جذب يون مس(п) توسط جاذب گرافن به كار رفته است. با انجام آزمايشات مشاهده شد كه ميزان جذب يون مس در يك شرايط ثابت (pH ثابت، غلظت محلول ثابت، زمان همزدن 30 دقيقه و زمان قرارگيري در ميدان 15 دقيقه و فاصله بين صفحات ميدان الكتريكي خارجي ثابت، ميزان جاذب 01/0 گرم ) نسبت به زماني كه ميدان الكتريكي وجود ندارد، افزايش پيدا مي¬كند. ولتاژ بهينه جهت جذب يون مس (II) در محلول توسط جاذب گرافن در حضور ميدان الكتريكي60 كيلو ولت برمتر بدست آمد. 1ـ\\\\\\\\tيون مس (II) در داخل محلول در تماس با جاذب گرافن بدون حضور ميدان الكتريكي خارجي داراي جذب ميباشد. 2ـ\\\\\\\\tميزان جذب يون مس (II) در تماس با جاذب گرافن در زمان بهينه 30 دقيقه مشخص شد. 3ـ\\\\\\\\tميزان جذب يون مس (II) در داخل محلول در تماس با جاذب گرافن با اعمال ميدان الكتريكي تغيير مييابد. 4ـ\\\\\\\\tميزان جذب يون مس (II) در داخل محلول در تماس با جاذب گرافن در ميدان الكتريكي 60 كيلو ولت بر متر بهينه مي¬باشد، يعني بيشترين ميزان جذب اتفاق مي¬افتد. 5ـ\\\\\\\\tنتايج نشان داد كه جذب يون مس (II) بر روي گرافن تحت تاثير ميدان الكتريكي 60 كيلو ولت بر متر از معادله فروندليش و لانگموئير پيروي ميكند. 6ـ\\\\\\\\tميزان جذب يون مس (II) در داخل محلول در تماس با جاذب گرافن با افزايش ميدان الكتريكي خارجي ازصفركيلو ولت بر متر تا 60 كيلو ولت برمتر افزايش مي¬يابد و در ميدان الكتريكي خارجي 60 كيلو ولت بر متر بيشترين ميزان جذب حاصل ميشود. در ميدان¬هاي بالاتر از60 كيلو ولت برمتر، جذب كاهش مي¬يابد به شكلي كه كاهش جذب حتي از زماني كه ميدان الكتريكي خارجي حضور ندارد نيز بيشتر مي¬شود. 7ـ\\\\\\\\tميزان جذب يون مس (II) در داخل محلول در تماس با جاذب گرافن در غلظت ¬5 ميليگرم بر ليتر در حضور ميدان الكتريكي خارجي بهينه (60 كيلو ولت بر متر) برابر 8/19 و همين ميزان جذب در عدم حضور ميدان الكتريكي خارجي برابر 25/10 بدست ميآيد كه مشاهده ميگردد افزايش ميزان جذب در حضور ميدان الكتريكي خارجي بهينه نسبت به عدم حضور ميدان الكتريكي خارجي به ميزان 9/1 برابر ميباشد. به اين نتيجه مي¬رسيم كه مي¬توان از جاذب گرافن به همراه ميدان الكتريكي، جهت جذب بيشتر يون مس با بهره مناسب استفاده نمود. چرا كه جاذب گرافن در حضور ميدان الكتريكي خارجي غلظت بيشتري از يون مس (II) را جذب مي¬نمايد و غلظت يون مس (II) در محلول خروجي كاهش مي¬يابد¬. يعني باعث حذف فلز سنگين مس از داخل محلول خروجي و جذب¬ آن روي گرافن مي¬شود و مجدداً با تنظيم ميدان الكتريكي بين 80 تا 100 كيلو ولت بر متر بر روي جاذب گرافن كه يون مس را جذب نموده سبب ميشود كه ميزان جذب به حدود 5/5 برسد. يعني مقدار يون مس جذب شده روي گرافن نسبت به جذب كامل در ميدان الكتريكي بهينه 6/2 برابر كاهش مي¬يابد. آمده مشخص شد كه با به كار بردن ميدان الكتريكي خارجي 60 كيلو ولت بر متر به عنوان نقطه بهينه، بيشترين ميزان جذب به دست ميآيد. همچنين با تنظيم ميدان الكتريكي بين 80 تا 100 كيلو ولت بر متر بر روي جاذب گرافن كه يون مس را جذب نموده سبب ميشود كه ميزان جذب به كمترين حد خود برسد. اين نقاط بهينه براي استفاده مجدد صفحات گرافني در حذف يون مس و انتخابپذيري بالاي آن موثر است. توسعه شهرنشني و صنايع منجر به افزايش ميزان فاضلاب و پساب توليدي گرديده است. دفع ناقص و غير اصولي اين فاضلاب¬ها باعث ورود مقادير زياد فلزات سنگين به محيط ¬زيست شده است. آلودگي آب توسط فلزات سنگين يك مسئله محيط زيستي جهاني است كه به واسطه فعاليت¬هايي مانند بهره¬برداري از معادن، صنعتي شدن و شهر نشيني در سرتاسر كره زمين افزايش يافته است. امروزه با توجه به قوانين سخت¬گيرانهاي كه براي حفاظت از سلامت انسان و محيط زيست و نيز جبران كمبود منابع آب در دسترس اجتماعات تدوين شده، لازم است تدابيري اتخاذ گردد تا حذف آلايندهها از تركيب فاضلاب و آبهاي آلوده انجام گيرد. روش¬هاي مختلفي براي بازيافت فلزات سنگين از فاضلاب توصيه شده است كه از ميان آنها مي¬توان به روش¬هايي نظير فيلتراسيون، اسمز معكوس، اكسيداسيون يا احياء شيميايي¬¬¬، كربن فعال، تبادل يوني، فرآيند¬هاي غشايي و جذب سطحي اشاره كرد. روش جذب سطحي به دليل عملكرد آسان، مصرف انرژي كم، نگهداري ساده، ظرفيت جذب زياد و كارايي بالا براي تصفيه آب و فاضلاب به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. يكي از جاذب¬هاي پر¬كاربرد، گرافن است. گرافن يك ماده متخلخل كربني است كه به دليل سطح ويژه بالا و ساختار منحصر بفرد داراي ويژگيهاي بسيار مناسب در حذف تركيبات مختلف است.¬ در اين اختراع بر اساس نتايج بدست توضيحات بالا نشان ميدهد كه با به كاربردن ميدان الكتريكي خارجي بر روي سطوح جاذب گرافن، تصفيه پسابهاي صنعتي كه يون مس بيشترين آلودگي آن ميباشد، به شكل مقرون به صرفه و با استفاده مجدد صفحات گرافني قابل انجام ميباشد.
ژيروسكوپ ها معمولا فرفره هاي دوار و يا قطب نماهاي دقيقي هستند كه تحد تاثير نيروي مغناطيسي با تغير جهت سيال به سمت قطب هاي شمال يا جنوب زمين كه نيروي مغناطيس بر روي قطب نماهاي معمولي تاثير ميگذارد را به نحوي خنثي و بي اثر مينمايد، از اين رو از آن ها در صنايع هوايي، دريايي، فضايي، نظامي و غيره كه نياز به تعادل در جسم سيال كه داراي درجه آزادي زياذي ميباشند مورد استفاده قرار ميگيرد.
كاتاليزگرها چه دركاربردهاي صنعتي وچه درفرايندهاي بيولوژيكي اهميت بسياري دارندزيرادرواكنش هاي صنعتي لازم است سرعت واكنش به طريقي مثلاًاستفاده ازكاتاليزگرها افزايش داده شودتاتوليد فرآورده¬هاي حاصل ازآن نظراقتصادي مقرون به¬صرفه باشداگرچه ميتوان باافزايش دماسرعت واكنش رابه مقدار قابل توجهي افزايش دادولي ازآن جاكه افزايش دما با مصرف انرژي لازم است، چنين اقدامي صرفهي اقتصادي نخواهدداشت،از سوي ديگربسياري ازموادنسبت به گرماحساس هستندودراثرگرماتجزيه مي¬شوند به همين دليل مناسب¬ترين راه اين است كه براي سرعت دادن به واكنش¬هاي شيميايي از كاتاليزگر استفاده كنيم. درابتدا براي ساخت كاتاليست بايداز كربنات فلزات نقره،منگنز وروي استفاده كرد كه براي اين كار بااستفاده از استات منگنز و نيترات روي طبق روش هاي معمول آنها را به كربنات تبديل كرد.سپس وزن مشخصي از كربنات روي،كربنات منگنز وكربنات نقره درهاون چيني ريخته وبانسبت معني از بستر سيليس مخلوط كرده وطبق برنامه دمايي مشخص وبرنامه ريزي شده عمليات تكليس ومتخلخل نمودن كاتاليسترابه اتمام مي رسانيم.
موارد یافت شده: 9