Skip to main content
SUPERVISOR
S.Mohammad Ghoreshi
سیدمحمد قریشی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Samane Komeili
سمانه کمیلی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Modeling of nanoparticles synthesis and size design by the process of rapid expansion of supercritical solutions
Rapid expansion of supercritical solution is one of techniques for generation nanoparticles. This process has different and unique advantages; producing very fine particles with the same and narrow size distribution, controllability particle size, high purity of particle without solvent … Modeling of this process help to known effective parameters and how effect of them. Modeling results of RESS showed that; increasing the pre-expansion temperature produced larger particles because temperature is an effective parameter on the growth of particles. Smaller particles obtain by increasing preexpansion pressure lead to. Modeling results of RESS showed that, heat flux of expansion device (nozzle), if driving process to isotherm path lead to smaller particles. another effective parameter is nozzle geometry , modeling results show that increasing nozzle diameter lead to larger particles , on the other side increasing converging angle generated smaller particles so that small diameter and large angle of nozzle is appropriate (suitable) . In some experimental reports of rapid expansion of supercritical solution recommended adding capillary after nozzle. Its effect is considered in model and to become distinct that smaller particles generated, because addition capillary exceed residence time in subsonic part and in more time nucleation and condensation have majority mechanism. Expansion chamber pressure is another independent and controllable parameter of this process. Modeling results show that increasing this pressure lead to larger particles its increase appropriate suitable collision.
یکی از روشهای تولید نانوذرات، فرآیند انبساط سریع محلول فوق بحرانی است. این روش بدلیل مزایای متعدد از جمله: تولید ذرات بسیار ریز با اندازه یکسان، توزیع اندازه باریک، قابلیت کنترل اندازه ذرات با تغییر شرایط فرآیند، تولید ذرات با خلوص بالا و عاری از حلال، روشی منحصر بفرد برای تولید ذرات می باشد. اهداف عمده از انجام این پایان نامه تدوین مدلسازی جامع برای فرآیند فوق الذکر، اثبات مدل از طریق مقایسه با نتایج آزمایشگاهی، شناخت پارامترهای مؤثر، مطالعه نحوه اثر پارامترهای مذکور بر اندازه ذرات، بررسی سیستم در شرایط طراحی و کارکردی که در حال حاضر داده های آزمایشگاهی وجود ندارد و متعاقبا ارائه شرایط بهینه در راستای دست یابی به اندازه نانوذرات جدید می باشد . نتایج مدل نشان می دهد که افزایش دمای قبل از انبساط باعث افزایش اندازه ذرات در وسیله انبساط می شود و چون دما، پارامترمؤثری در فرآیندهای رشد ذرات می باشد. این افزایش منجر به رشد سریعتر و در نتیجه ذرات بزرگتری در پایان فرآیند می گردد. اما فشار قبل از انبساط رابطه معکوسی با اندازه ذره دارد به طوریکه افزایش آن، کاهش قطر ذره را ایجاد می کند. نتایج مدل نشان می دهد که اگر شار حرارتی ورودی به نازل، فرآیند را به سمت مسیر همدما هدایت کند، ذرات ریزترتولید خواهد شد. از جمله پارامترهای مؤثر دیگر در این فرآیند شکل هندسی نازل است. نتایج مدل نشان می دهد که هر چه قطر نازل بزرگتر شود، ذرات بزرگتری ایجاد می شود و هر چه زاویه همگرایی بزرگتر باشد، تغییرات دما و فشار شدیدتر می شود و ذرات کوچکتری تولید می شود. پس پیشنهاد مدل، استفاده از نازلی با قطر کم و زاویه همگرایی بزرگ است. در بعضی آزمایشات فرآیند انبساط سریع محلول فوق بحرانی استفاده از مویینه بعد از نازل توصیه شده است، این اثر در مدل بررسی گردید و مشخص شد که اضافه کردن مویینه به معنی زمان اقامت بیشتر در قسمت مادون صوت و زمان مکانیسم هسته زایی را بیشتر خواهد نمود و بنا به شرایط هیدرودینامیکی، ذرات ریزتری در مویینه ایجاد می شود و این امر به کوچکتر شدن ذرات در پایان فرآیند می انجامد. فشار محفظه انبساط یکی دیگر از پارامترهای مستقل و قابل کنترل فرآیند است، این فشار، تعیین کننده برخوردهای مناسب می باشد. نتایج مدل نشان می دهد که افزایش فشار محفظه انبساط باعث افزایش تعداد برخوردهای مؤثر می شود و در نهایت ذرات بزرگتری ایجاد می گردد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی