توصيفگر ها :
حلال اتكتيك عميق , گوگردزدايي , 5-فنيل تترازول , جذب و واجذب , كربن دي اكسيد , 5-هيدرازينوتترازول , بازدارنده خوردگي , نظريه تابع چگالي
چكيده فارسي :
در اين پژوهش، در گام نخست دو نوع حلال اتكتيك عميق بر پايه 5-فنيلتترازول- مونواتانولآمين و 5-فنيلتترازول-دياتانولآمين در نسبتهاي مولي 1:3، 1:4، 1:5 و 1:6 سنتز شد و با استفاده از آناليزهاي FT-IR و NMR مورد مشخصهيابي قرار گرفت. سپس ويژگيهاي اين حلالها شامل ويسكوزيته، چگالي، پايداري حرارتي و هدايت الكتريكي بررسي گرديد.
در بخش دوم، كاربرد اين حلالها در فرآيند گوگردزدايي استخراجي از سوخت حاوي ديبنزوتيوفن و بنزوتيوفن مطالعه شد و اثر پارامترهايي نظير دما، نسبت مولي اجزاي DES، نسبت سوخت به حلال، زمان استخراج و غلظت اوليه گوگرد بهينهسازي شد. نتايج نشان ميدهدكه حلال مبتني بر مونواتانولآمين با نسبت مولي 1:6 كارايي بالاتري نسبت به حلال مبتني بر دياتانولآمين داشته و راندمان گوگردزدايي آن در مدت زمان يك ساعت در حدود 88% ميباشد.
در بخش سوم، كارايي اين حلالها در جذب كربن دي اكسيد بررسي شد و متغيرهايي نظير دما، فشار گاز، نسبت مولي اجزاي DES و سيكلهاي جذب–واجذب CO₂ مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان ميدهدكه حلال مبتني بر مونواتانولآمين با نسبت 1:6 در فشار 2 بار، بهطور كامل كربندياكسيد را جذب كرده و راندمان جذب آن برابر با 100% ميباشد.
در بخش چهارم، اثر ضدخوردگي تركيب 5-هيدرازينوتترازول و توتومرهاي آن بر سه سطح مس (100)، (110)و (111) با استفاده از محاسبات DFT و شبيهسازي مونت كارلو مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان ميدهد كه جذب بازدارندهها تركيبي از جذب فيزيكي و شيميايي است و از ميان توتومرها، ساختار 1H موثرترين جذب را بر سطح مس (110) دارد. همچنين، نتايج شبيهسازي مونتكارلو، جذب مؤثر بازدارندهها برروي سطح مس وكارايي آنها در بازدارندگي از خوردگي در محيط خورنده حاوي آب و اسيد را تأييد نمود.
چكيده انگليسي :
In this study, in the first step, two types of deep eutectic solvents (DESs) based on 5-phenyl-tetrazole–monoethanolamine and 5-phenyl-tetrazole–diethanolamine were synthesized at molar ratios of 1:3, 1:4, 1:5, and 1:6, and characterized using FT-IR and NMR analyses. Subsequently, the physicochemical properties of these solvents, including viscosity, density, thermal stability, and electrical conductivity, were investigated. In the second part, the application of these solvents in the extractive desulfurization process of fuel containing dibenzothiophene (DBT) and benzothiophene (BT) was studied. The effects of parameters such as temperature, molar ratio of DES components, fuel-to-solvent ratio, extraction time, and initial sulfur concentration were optimized. The results indicate that the solvent based on monoethanolamine with a molar ratio of 1:6 exhibited higher efficiency compared to the diethanolamine-based solvent, achieving a desulfurization efficiency of approximately 88% within one hour. In the third part, the performance of these solvents in carbon dioxide (CO₂) absorption was evaluated, and variables such as temperature, gas pressure, molar ratio of DES components, and CO₂ absorption–desorption cycles were examined. The results show that the monoethanolamine-based solvent with a 1:6 molar ratio achieved complete CO₂ absorption (100%) at a pressure of 2 bar. In the fourth part, the anticorrosion performance of 5-hydrazino-tetrazole and its tautomers on three copper surfaces (100), (110), and (111) was studied using DFT calculations and Monte Carlo simulations. The results demonstrate that the adsorption of the inhibitors involves a combination of physisorption and chemisorption mechanisms. Among the tautomers, the 1H structure exhibited the most effective adsorption on the Cu (110) surface. Moreover, the Monte Carlo simulation results confirmed the strong adsorption of the inhibitors on the copper surface and their high efficiency in corrosion inhibition in corrosive media containing water and acid.