فهرست مطالب

سپاسگزاری.. ‌د
فهرست مطالب… ‌ه
فهرست اشکال.. ‌ط
فهرست جداول.. ‌ک
چکیده 1
فصل اول.. 2
1-1- مقدمه. 3
1-2- پیش زمینه. 5
1-3- بیان مسئله. 6
1-4- اهمیت موضوع. 8
1-5- اهداف تحقیق.. 11
1-5-1- هدف اصلی. 11
1-5-2- اهداف اختصاصی. 11
1-6- پرسشهای تحقیق.. 12
1-7- محدودیتهای تحقیق.. 12
1-8- نمودار تحقیق.. 12
فصل دوم. 14
2-1- معرفی نشاسته و نشاسته تاپیوکا 14
2-1-1- ترکیب و ساختار نشاسته. 14
2-1-2- نشاسته تاپیوکا 17
2-1-2-1- مرفولوژی گیاه کاساوا 18
2-1-2-2- فرآوری و تبدیل کاساوا 20
2-2- نانو تکنولوژی.. 21
2-3- بایو نانو تکنولوژی.. 22
2-4- کامپوزیت.. 23
کامپوزیت‌های سبز(کامپوزیت‌های زیست‌تجزیه‌پذیر) 23
2-5- تعریف نانو کامپوزیت.. 24
2-6- تعریف بایو نانو کامپوزیت.. 24
2-7- فلز تیتانیوم. 25
2-7-1- نانو دی اکسید تیتانیوم 26
2-8-  فیلم های خوراکی. 26
2-9- پوشش ها و فیلم های خوراكی. 27
2-10- بسته بندی فعال. 29
2-11- بسته بندی نانو. 30
2-12- بسته بندی ضد میكروبی. 31
2-12-1- انواع بسته بندی های ضد میكروبی. 32
2-12-2- مزایای استفاده از بسته بندی های ضد میكروبی. 32
2-12-3- معایب استفاده از بسته بندی های ضد میكروبی. 33
2-13- پلاستی سایزرها 33

 

2-14- روش های تولید فیلم. 34
2-15- ارزیابی خواص فیلم های خوراکی. 35
2-15-1- خواص ممانعتی. 35
2-15-2- خواص مکانیکی. 37
2-16- خواص ضد میکروبی. 39
فصل سوم. 44
3-1- مواد 46
3-2- روش تهیه فیلمهای نانو بایوکامپوزیتی. 47
3-3 – ضخامت فیلم. 48
3-4- آنالیز فیلم. 48
3-4-1- ویژگی های مکانیکی. 49
3-4-2- رنگ سنجی. 50
3-4-3- نفوذ پذیری بخار آب (WVP) 51
3-4-4- حلالیت فیلم ها 52
3-4-5- ظرفیت جذب آب (WAC) 52
3-4-6- نفوذ پذیری به اکسیژن. 53
3-4-7- خاصیت ضد میکروبی. 53
3-5- تجزیه و تحلیل آماری.. 54
فصل چهارم. 55
4-1- ارزیابی کیفی فیلم زیست تخریب پذیر خوراکی. 56
4-1- 1- بررسی اثر نانو دی اکسید تیتانیوم بر خواص ظاهری فیلمهای نشاسته تاپیوکا 56
4-1-2- بررسی اثر نانو دی اکسید تیتانیوم بر ضخامت فیلمهای نشاسته تاپیوکا 56
4-2- بررسی اثر نانو دی اکسید تیتانیوم بر خواص مکانیکی فیلمهای نشاسته تاپیوکا 57
4-3- بررسی اثر نانو دی اکسید تیتانیوم  بر خواص فیزیکوشیمیایی فیلمهای تاپیوکا 60
4-3-1- قابلیت میزان جذب آب.. 60
4-3-2-  حلالیت در آب.. 61
4-4- بررسی اثر نانو دی اکسید تیتانیوم بر خواص ممانعتی فیلمهای تاپیوکا 63
4-3-1- تعیین میزان نفوذ پذیری به بخار آب.. 63
4-4-2- نفوذ پذیری نسبت به بخار اکسیژن. 64
4-5- مشخصه های رنگی. 66
4-6- بررسی اثر نانو ذرات بر خواص ضد میکروبی فیلمهای نشاسته تاپیوکا 67
فصل پنجم. 70
5-1- نتیجه گیری.. 71
5-2- پیشنهادات.. 71
منابع و مراجع. 73
English abstract 81
فهرست اشکال
شکل 1- 1:  نمودار فرایند تحقیق.. 13
شکل 2- 1: ساختمان شیمیایی نشاسته. 16
شکل 2- 2: ریشه کاساوا 18
شکل 4- 1: رنگ فیلمهای نشاسته تاپیوکا با غلظت های متفاوت ( %0 و 5%) نانو دی اکسید تیتانیوم. 56
شکل 4- 2:  نمودار مقاومت به کشش فیلمهای نشاسته تاپیوکا با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 59
شکل 4- 3:  نمودار درصد کشیدگی فیلمهای نشاسته تاپیوکا با  غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 59
شکل 4- 4: نمودار مدول یانگ فیلمهای نشاسته تاپیوکا با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 60
شکل 4- 5:  میزان جذب آب  فیلمهای نشاسته تاپیوکا، با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 61
شکل 4- 6:  میزان حلالیت در آب  فیلمهای نشاسته تاپیوکا، با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 63
شکل 4- 7: میزان نفوذ پذیری به بخار آب فیلمهای تاپیوکا با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم  64
شکل 4- 8: میزان نفوذ پذیری به اکسیژن فیلمهای تاپیوکا با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم  66
شکل 4- 9: سنتیک رشد میکروبی در فیلم نشاسته تاپیوکا با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 69
شکل 4- 10: اثر نانو دی اکسید تیتانیوم بر سنتیک رشد میکروبی (اشریشیا کلی ) فیلمهای نشاسته تاپیوکا. 69
فهرست جداول
جدول 2- 1: گیاه شناسی گیاه کاساوا 18
جدول 2- 2: آنالیز ریشه کاساوا و سیب زمینی ] 68[. 19
: میانگین ضخامت فیلمهای شاهد نشاسته تاپیوکا و نمونه های حاوی نانو دی اکسید تیتانیوم. 57
جدول 4- 2: پارامترهای رنگ سنجی از فیلم نشاسته تاپیوکا با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 66

چکیده

برخی از بزرگ ترین پیشرفتهای حاصل شده در صنعت بسته بندی مواد غذایی مرتبط با فناوری نانو است. در این کار پژوهشی تولید و ارزیابی ویژگی­های فیلم­های خوراکی بر پایه نشاسته تاپیوکا حاوی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم مورد ارزیابی قرار گرفت. در این پژوهش فیلم­های نشاسته تاپیوکا به همراه نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم در غلظت­های 0، 1، 3، و 5 % با بهره گرفتن از روش کاستینگ (Solvent Casting) تهیه شد. کلیه خواص فیزیکوشیمیایی، مکانیکی و عبوردهی نسبت به بخار آب و اکسیژن به روش استاندارد ملی امریکا انجام شد. آزمون مکانیکی نانو بایوکامپوزیت فیلم­های نشاسته تاپیوکا / نانو دی اکسید تیتانیوم، افزایش استحکام کششی و مدول یانگ، کاهش درصد کشیدگی را به دلیل افزایش غلظت نانو ذرات نشان دادند. خواص فیزیکوشیمیایی ( میزان جذب آب و حلالیت ) و خواص ممانعتی ( نفوذ پذیری نسبت به بخار آب و اکسیژن )، با افزایش میزان نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم کاهش معنی داری ( 05/0 > P)، را نشان دادند. فیلم­های خوراکی نشاسته تاپیوکا ساپورت شده باTio2  خواص ضد میکروبی خوبی را در مقابل باکتری اشریشا کلی، از خود نشان دادند. که این موضوع بیانگر خاصیت ضد میکروبی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم

1-1- 1      سنتز و تولید. 3
1-1-2      طبقه بندی.. 4
1-1-3      خواص فیزیکی.. 5
1-1-4      ساختمان بلوری.. 6
1-1-5      کاربردها 7
1-2      نانوذرات کربنی.. 7
1-2-1      الماس.. 7
1-2-2      گرافیت.. 7
1-2-3       فولرین. 8
1-2-4      نانو لوله های کربنی.. 8
1-2-5      خالص سازی نانو لوله ها 10
1-3       معرفی الاستومر های گرما نرم. 10
1-3-1      تعاریف اولیه. 10
1-3-1      تاریخچه الاستومر های گرما نرم. 11
1-3-2      انواع الاستومر های گرما نرم. 13
1-3-3      خواص الاستومر های گرما نرم. 14
1-3-1      مزایا و معایب الاستومر های گرما نرم. 15
1-4      نانوکامپوزیت های پلیمری.. 16
1-4-1      فرایند ساخت.. 18
1-5      اهمیت موضوع و اهداف پروژه 25
فصل دوم: مروری بر مطالعات انجام شده………26
2-1      نانو کامپوزیت پلی اتیلن- اکتن/ نانو لوله های کربنی چند دیواره 26
2-2      نانوکامپوزیت پلی اتیلن/ نانو لوله های کربنی چند دیواره 33
2-3        نانوکامپوزیت پلی اتیلن- اکتن/ پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره 37
2-4      جمع بندی مطالعات.. 43
فصل سوم: تجربی45 .
3-1      مواد. 45
3-2      تهیه نمونه ها 45
3-3      آزمون ها 47
3-3-1      آزمون کشش… 47
3-3-2      آزمون تفرق اشعه ایکس/ زاویه باز. 47
3-3-3      آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی.. 48
3-3-4      آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی.. 48
3-3-5      آزمون میکروسکوپ الکترونی عبوری.. 49
3-3-6      آزمون گرما وزن‌سنجی.. 50
3-3-7      آزمون تحلیل گرمایی مکانیکی.. 50
3-3-8      آزمون رئولوژی.. 50
3-3-9      آزمون ثابت دی الکتریک… 51
3-3-10      آزمون مقاومت الکتریکی سطحی و حجمی.. 51
فصل چهارم: نتایج و بحث ..52
4-1      خواص مکانیکی.. 52
4-2      مورفولوژی.. 66
4-3      تبلور. 71
4-4      رئولوژی.. 76
4-5      خواص حرارتی.. 87
4-6      خواص الکتریکی.. 92
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات ….    95
مراجع ……. 98
فهرست شکل ها
شکل ‏1‑1: ساختار پلی اتیلن- اکتن. 3
شکل ‏1‑2: شماتیکی از دسته بندی انواع پلی اتیلن ها ]7[. 4
شکل ‏1‑3: رابطه بین چگالی و ترکیب درصد شیمیایی در کوپلیمرهای پلی اتیلن- اکتن ]8[. 5

 

شکل ‏1‑4: رابطه بین درصد بلورینگی ترکیب درصد شیمیایی در کوپلیمرهای پلی اتیلن- اکتن ]8[. 6
شکل ‏1‑5: نمایی از آرایش اتم کربن در الماس. 7
شکل ‏1‑6: نمایی از آرایش اتم کربن در گرافیت. 8
شکل ‏1‑7: نمایی از آرایش اتم کربن در فولرین. 8
شکل ‏1‑8: آرایش های مختلف کربن برای ساخت نانولوله ها 9
شکل ‏1‑9: آرایش های مختلف کربن برای ساخت نانولوله های کربنی.. 10
شکل ‏1‑10: تغییرات مدول خمشی الاستومر های گرما نرم با دما ]29[. 14

شکل ‏1‑12: فرایند تولید محصول از الاستومر گرما نرم در مقایسه با فرایند تولید برای یک الاستومر گرما سخت ]31[. 16
شکل ‏1‑13: نمایی از ساخت نانو کامپوزیت های پلی کربنات/ نانو لوله های کربنی با بهره گرفتن از روش محلولی]32[. 19
شکل ‏1‑14: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از سطح شکست نانو کامپوزیت های پلی کربنات/ نانو لوله های کربنی ]32[. 19
شکل ‏1‑15: تصویر میکروسکوپ انتقال الکترونی مربوط به دسته های نانو لوله های کربنی همراه با یک لایه پلی استایرن جذب شده، مربوط به نانو کامپوزیت پلی استایرن/ نانو لوله های کربنی با میزان 5/8% از نانو لوله های کربنی ]39[. 21
شکل ‏1‑16: نمایی از اتصال پلی متیل متاکریلات روی سطح نانو لوله های کربنی با بهره گرفتن از فرایند پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتمی ]42[. 22
شکل ‏1‑17: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از سطح شکست نانو کامپوزیت های پلی کربنات/ نانو لوله های کربنی. نانو کامپوزیت شامل 20% وزنی از نانو لوله های کربنی ( ). نانو کامپوزیت شامل 15% وزنی از نانو لوله های کربنی ( ) ]45[. 24
شکل ‏1‑18: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از سطح شکست نانو کامپوزیت حاوی 5/0% وزنی از نانو لوله های کربنی ]47[. 24
شکل ‏2‑1: طیف مادون قرمز نانو لوله های کربنی چند دیواره خالص(A) و نانو لوله های کربنی چند دیواره اصلاح شده (B)]52[. 27
ز پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده با اسید (A) و پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده با اسید/ نانو لوله های کربنی چند دیواره اصلاح شده با تیونیل کلراید (5% وزنی) (B) ]52[. 28
شکل ‏2‑3: الگوی تفرق اشعه ایکس مربوط به پلی اتیلن- اکتن خالص (A)، پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده/ نانو لوله های کربنی چند دیواره به میزان 5% وزنی (B)، پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده/ نانو لوله های کربنی چند دیواره به میزان10% وزنی © و نانو لوله های کربنی چند دیواره عامل دار شده با اسید (D) ]52[. 29
)، نانو کامپوزیت پلی اتیلن-اکتن اصلاح شده با اسید/ نانو لوله های کربنی چند دیواره اصلاح شده به میزان 5% وزنی ( )، نانو کامپوزیت پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده با اسید/ نانو لوله های کربنی چند دیواره اصلاح شده به میزان 10% وزنی ( ) و نانو لوله های کربنی چند دیواره ( ) ]52[. 30
شکل ‏2‑5: تصویر میکروسکوپ الکترونی از نانو لوله های کربنی چند دیواره عامل دار شده (A) و سطح شکست کششی نانو کامپوزیت پلی اتیلن اصلاح شده با آکریلیک اسید/ نانو لوله های کربنی چند دیواره به میزان 5% وزنی (B) ]52[. 31
شکل ‏2‑6: استحکام کششی نانو کامپوزیت های پلیمری بر حسب میزان درصد وزنی نانو لوله های کربنی چند دیواره ]52[. 32
شکل ‏2‑7: تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از سطح شکست نانو کامپوزیت پلی اتیلن با چگالی بالا/ نانو لوله های کربنی چند دیواره به میزان  5/2% وزنی ]59[. 33
شکل ‏2‑8: تصاویر میکروسکوپ الکترونی از سطح شکست نانو کامپوزیت پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره به میزان  5/2% وزنی ]59[. 34
 
شکل ‏2‑9 گرانروی مختلط ( ) بر حسب فرکانس ( ) ( ) و مدول حقیقی ( ) بر حسب فرکانس ( ) ( ) برای نانو کامپوزیت های پلی اتیلن با چگالی بالا/ نانو لوله های کربنی چند دیواره و پلی اتیلن با چگالی بالا در دمای 200 ]59[. 35
شکل ‏2‑10: نمودار زاویه فازی ( ) بر حسب مقدار مطلق مدول مختلط  برای نانو کامپوزیت های پلی اتیلن با چگالی بالا/ نانو لوله های کربنی چند دیواره ( ) و نانو کامپوزیت های پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره ( ) (نمودار ون گارپ – پالمن)] 59[. 36
شکل ‏2‑11: نمودار رسانایی نانو کامپوزیت های پلی اتیلنی بر حسب درصد وزنی نانو لوله های کربنی چند دیواره ]59[. 36
شکل ‏2‑12: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نانو کامپوزیت های پلیمری حاوی 0% وزنی (A)، 3/0% وزنی (B)، 5/0% وزنی ©، 1% وزنی (D)،3% وزنی (E)،5% وزنی (F) و10% وزنی (G) از نانو لوله های کربنی چند دیواره ]63[. 38
شکل ‏2‑13: الگوهای تفرق اشعه ی ایکس برای نانو کامپوزیت های پلی اتیلن- اکتن/ پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره و نانو لوله های کربنی چند دیواره ]63[. 39
اکتن/ پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره ]63[. 40
شکل ‏2‑15: مقاومت سطحی و حجمی نانو کامپوزیت های پلی اتیلن- اکتن/ پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره ]63[. 41
شکل ‏2‑16: ثابت دی الکتریک و اتلاف دی الکتریک نانو کامپوزیت های پلی اتیلن- اکتن/ پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره، اندازه گیری شده در فرکانس 5 مگا هرتز و دمای اتاق]63[ .. 42
شکل ‏2‑17: استحکام کششی و کرنش شکست نانو کامپوزیت های پلی اتیلن- اکتن/ پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره ]63[. 43
شکل ‏2‑18: تاثیر میزان نانو لوله های کربنی بر سرعت جریانی مذاب نانو کامپوزیت های پلی اتیلن- اکتن/ پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره ]63[. 43
شکل ‏4‑1: منحنی های تنش- کرنش برای پلی اتیلن- اکتن خالص و نانو کامپوزیت ها. 53
شکل ‏4‑2: منحنی های تنش کرنش برای پلی اتیلن- اکتن خالص و نانو کامپوزیت های حاوی 1% وزنی از نانو لوله های کربنی. 53
شکل ‏4‑3: تغییرات مدول الاستیک نمونه ها به صورت تابعی از مقدار نانو لوله های کربنی. 55
شکل ‏4‑4: تغییرات مقادیر مدول بدست آمده از رابطه هالپین- سای و نتایج تجربی. 56
 بر مدول پیش بینی شده نانو کامپوزیت ها. 57
شکل ‏4‑6: تاثیر ثابت  بر مدول پیش بینی شده نانو کامپوزیت ها. 58
شکل ‏4‑7: مدول پیش بینی شده از رابطه اصلاح شده هالپین- سای و نتایج تجربی. 59
شکل ‏4‑8: تغییرات تنش شکست نمونه ها به صورت تابعی از مقدار نانو لوله های کربنی. 60
شکل ‏4‑9: تغییرات استحکام کششی بدست آمده از رابطه هالپین- سای و نتایج تجربی. 61
شکل ‏4‑10: تاثیر ثابت  بر استحکام کششی پیش بینی شده نانو کامپوزیت ها. 62
شکل ‏4‑11: تاثیر ثابت  بر استحکام کششی پیش بینی شده نانو کامپوزیت ها. 62
شکل ‏4‑12: استحکام کششی پیش بینی شده از رابطه اصلاح شده هالپین- سای و نتایج تجربی. 63
64
شکل ‏4‑14: تغییرات تنش تسلیم نمونه ها به صورت تابعی از مقدار نانو لوله های کربنی. 65
شکل ‏4‑15: تغییرات انرژی شکست نمونه ها به صورت تابعی از مقدار نانو لوله های کربنی. 65
شکل ‏4‑16: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مربوط به نمونه EC0.1. 67
شکل ‏4‑17: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مربوط به نمونه EC0.5. 67
شکل ‏4‑18 : تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مربوط به نمونه EC1. 68
شکل ‏4‑19: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مربوط به نمونه EC2. 68
شکل ‏4‑20: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مربوط به نمونه ETC1. 69
شکل ‏4‑21: تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مربوط به نانو لوله های کربنی خالص. 70
شکل ‏4‑22: تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری مربوط به نانو کامپوزیت EC1. 70
شکل ‏4‑23: نمودار EDAX نانو لوله های کربنی خالص. 71
شکل ‏4‑24: الگوهای تفرق اشعه ی ایکس برای نانولوله های کربنی، پلی اتیلن- اکتن خالص و نانو کامپوزیت ها. 73
شکل ‏4‑25: منحنی های آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی حاصل از خنک کردن نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 75
شکل ‏4‑26: منحنی های آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی حاصل از ذوب مجدد نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 75
شکل ‏4‑27: تغییرات مدول ذخیره بر حسب کرنش برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 77
شکل ‏4‑28: تغییرات مدول ذخیره و اتلاف با زمان برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها در فرکانس زاویه ای 1. 77
شکل ‏4‑29: گرانروی مختلط در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 78
شکل ‏4‑30: مدول ذخیره در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 79
شکل ‏4‑31: مدول اتلافی در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 79
شکل ‏4‑32:    در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 80
شکل ‏4‑33: مدول های دینامیکی بر حسب فرکانس زاویه ای برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 80
شکل ‏4‑34: طیف زمان آسایش برای نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها. 82
شکل ‏4‑35: گرانروی مختلط در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه EOC. 84
شکل ‏4‑36: گرانروی مختلط در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه EC0.1. 84
شکل ‏4‑37: گرانروی مختلط در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه EC0.25. 85
شکل ‏4‑38: گرانروی مختلط در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه EC0.5. 85
شکل ‏4‑39: گرانروی مختلط در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه EC0.75. 86
شکل ‏4‑40: گرانروی مختلط در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه EC1. 86
شکل ‏4‑41: گرانروی مختلط در برابر فرکانس زاویه ای برای نمونه EC2. 87
شکل ‏4‑42: نمودار تجزیه وزن سنجی گرمایی نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها تحت محیط نیتروژن. 88
شکل ‏4‑43: نمودار تجزیه وزن سنجی گرمایی نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها تحت محیط اکسیژن. 90
شکل ‏4‑44: نمودار تجزیه وزن سنجی گرمایی نمونه خالص و نانو کامپوزیت ها تحت محیط اکسیژن و دمای ثابت 420. 91

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                    صفحه

فصل اول: مروری بر تحقیقات انجام شده

1-1- راه كاری نوین برای حفظ محیط زیست از آلودگی و سموم صنعتی…………………………………………………………………………………. 2

1-2- نانو تكنولوژی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3

1-2-1- روش‌های ساخت مواد نانو………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3

1-3- خواص نانو ذرات……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 4

1-3-1- اثرات مضر نانو ذرات ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5

1-4- نانو فتوكاتالیست………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 5

1-5- كلیات و تعاریف فوتوكاتالیزور …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 7

1-5-1- سطوح انرژی نوار هدایت و ظرفیت نیمه رسانا ……………………………………………………………………………………………………………………. 8

1-5-2- جلوگیری از تركیب مجدد الكترون – حفره با بهره گرفتن از اكسیژن…………………………………………………………………………. 9

1-5-3- تشكیل گونه فعال اكسیژن و فواید آن ………………………………………………………………………………………………………………………………. 9

1-5-4-  تأثیر هیدروژن پراكسید بر سرعت فرایند فوتوكاتالیزوری…………………………………………………………………………………….. 11

1-5-5- نقش رادیكال هیدروكسیل در واکنش‌های اكسیداسیون ……………………………………………………………………………………….. 11

1-5-5-1-  مکانیسم و مراحل تشکیل رادیکال هیدروکسیل ………………………………………………………………………………………….. 12

1-6- عملکردهای کلی فتو کاتالیست­ها ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 13

1-7- نانو ذرات تیتانیم دی اكسید (2TiO) ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 14

1-7-1- برر.سی خواص فوتوالقایی 2TiO (تیتانیم دی اكسید) …………………………………………………………………………………………… 16

1-7-1-1- خواص فوق آب دوستی………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 16

1-7-2- روش‌های سنتز تیتانیا……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 17

1-7-3- کاربرد­های نانو تیتانیوم دی اکسید………………………………………………………………………………………………………………………………….. 18

1-8- بررسی نانو ذرات روی اکسید (ZnO) ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 19

1-9- جذب سطحی در فرایند فوتوکاتالیزوری …………………………………………………………………………………………………………………………………… 20

1-9-1- مکانیزم‌های جذب سطحی ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 21

1-9-2- جاذب‌ها ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 22

1-10- راه کارهایی برای بالا برد فعالیت فوتوكاتالیکی …………………………………………………………………………………………………………………… 22

1-10-1- قرار دادن فلزات ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 23

1-10-2- ترکیب نیمه هادی‌ها با هم ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 23

1-10-3- استفاده از نگه‌دارنده‌ها ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 24

1-11- نانو پوشش‌های هوشمند تصفیه کننده هوا …………………………………………………………………………………………………………………………. 24

1-11-1- عملکرد نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید در پوشش‌های تصفیه کننده هوا …………………………………………………….. 24

1-11-2- نانو پوشش‌های هوشمند خود تمیز شونده ………………………………………………………………………………………………………………. 25

1-11-3-  پوشش‌های آب گریز خود تمیز شونده………………………………………………………………………………………………………………………. 25

1-11-4- پوشش‌های آب دوست خود تمیز شونده ………………………………………………………………………………………………………………….. 25

1-11-5- نانو پوشش‌های هوشمند زیست فعال …………………………………………………………………………………………………………………………. 26

1-12- مدل سینتیكی لانگمویر- هینشل وود …………………………………………………………………………………………………………………………………… 26

1-12-1-  تبعیت مدل اصلاح شده لانگمویر- هینشل وود از سینیتیک درجه یک …………………………………………………… 28

فصل دوم:  بخش تجربی

2-1- معرف‌ها و مواد مورد استفاده ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 30

2-2- دستگاه‌های مورد استفاده ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 31

 

2-2-1- سانتریفوژ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 31

2-2-2-  pHمتر ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 31

2-2-3- طیف سنج ماورا بنفش- مرئی (UV-VIS) ……………………………………………………………………………………………………………….. 31

2-2-4- دستگاه فوتوشیمیایی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 32

2-3- تهیه محلول 2/0 مولار اسید کلریدریک ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 33

2-4- تهیه محلول 1/0 مولار پتاسیم هیدروژن فتالات …………………………………………………………………………………………………………………. 33

2-5- تهیه محلول 1/0 مولار سدیم هیدروکسید ……………………………………………………………………………………………………………………………… 33

2-6- تهیه محلول 1/0 مولار پتاسیم دی هیدروژن فسفات ……………………………………………………………………………………………………….. 33

2-7- تهیه محلول 5/0 مولار پتاسیم هیدروژن فسفات ………………………………………………………………………………………………………………… 34

2-8- تهیه محلول 025/0 مولار بوراکس …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 34

2-9- تهیه محلول‌های بافر با­pH های مختلف ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 34

2-9-1- تهیه محلول با pH برابر 1 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 34

2-9-2- تهیه محلول با pH برابر 2 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 34

2-9-3- تهیه محلول با pH برابر 3 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 34

2-9-4- تهیه محلول با pH برابر 4 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 34

2-9-5- تهیه محلول با pH برابر 5 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 34

2-9-6- تهیه محلول با pH برابر 7 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 35

2-9-7- تهیه محلول با pH برابر 8 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 35

2-9-8- تهیه محلول با pHبرابر 9 ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 35

2-9-9- تهیه محلول با pHبرابر 10 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 35

2-9-10- تهیه محلول با  pHبرابر 11 …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 35

2-9-11- تهیه محلول با pHبرابر 12 …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 35

2-10- اندازه گیری کمی غلظت معرف شیمیایی آلی …………………………………………………………………………………………………………………….. 35

2-11- بررسی نوع فوتوکاتالیزور و به دست آوردن بهترین فوتوکاتالیزور برای تخریب

فوتوشیمیایی معرف شیمیایی آلی …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 36

2-12- بهینه کردن پارامترهای موثر بر واکنش تخریب فوتوشیمیایی ردانین …………………………………………………………………….. 36

2-12-1- بررسی اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانو تیتانیوم دی اکسید (آناتاز) ……………………………………………………………………….. 36

2-12-1-1- بررسی اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانو تیتانیوم دی اکسید (آناتاز ) بر روی واکنش تخریب

فوتوشیمیایی ردانین در محلول بافری با pH برابر 9……………………………………………………………………………………. 36

2-12-1-2- بررسی اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانو تیتانیوم دی اکسید (آناتاز) بر روی واکنش تخریب

فوتوشیمیایی ردانین در محلول بافری با pH برابر 10 ………………………………………………………………………………. 36

2-12-1-3- بررسی اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانو تیتانیوم دی اکسید (آناتاز) بر روی واکنش تخریب

فوتوشیمیایی ردانین در محلول بافری با pH برابر 11 ………………………………………………………………………………. 37

2-12-1-4- بررسی اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانو تیتانیوم دی اکسید (آناتاز) بر روی واکنش تخریب

فوتوشیمیایی ردانین در محلول بافری با pH برابر 12 ………………………………………………………………………………. 37

2-12-1-5- بررسی اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانو تیتانیوم دی اکسید (آناتاز) بر روی واکنش تخریب

فوتوشیمیایی ردانین در محلول بافری با pH برابر 13 ………………………………………………………………………………. 37

2-12-2- بررسی اثر مقدار فوتوکاتالیزور  نانو روی اکسید (ZnO) …………………………………………………………………………………… 38

2-12-2-1- بررسی اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) بر روی واکنش تخریب فوتوشیمیایی

ردانین  در محلول بافری با pH برابر 9 …………………………………………………………………………………………………………… 38

2-12-2-2- بررسی اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) بر روی واکنش تخریب فوتوشیمیایی

ردانین در محلول بافری با pH برابر 10 …………………………………………………………………………………………………………. 38

2-12-2-3-  بررسی اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) بر روی واکنش تخریب فوتوشیمیایی

ردانین در محلول بافری با pH برابر 12 …………………………………………………………………………………………………………. 39

2-12-2-4-  بررسی اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) بر روی واکنش تخریب فوتوشیمیایی

ردانین در محلول بافری با pH برابر 13 …………………………………………………………………………………………………………. 39

2-12-3- بررسی اثر مدت زمان تابش نور ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 39

2-12-3-1- بررسی اثر مدت زمان تابش نور بر روی واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری ردانین  با نانو تیتانیوم

دی اکسید (آناتاز) در محلول بافری با pH برابر ………………………………………………………………………………………….. 39

2-12-3-2- بررسی اثر مدت زمان تابش نور بر روی واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری ردانین  با نانو تیتانیوم

دی اکسید (آناتاز) در محلول بافری با pH برابر 10 …………………………………………………………………………………. 40

2-12-3-3-  بررسی اثر مدت زمان تابش نور بر روی واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری ردانین  با نانو تیتانیوم

دی اکسید (آناتاز) در محلول بافری با pH برابر 11 …………………………………………………………………………………. 40

2-12-3-4- بررسی اثر مدت زمان تابش نور بر روی واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری ردانین  با نانو تیتانیوم

دی اکسید (آناتاز) در محلول بافری با pH برابر 12 …………………………………………………………………………………. 40

2-12-3-5- بررسی اثر مدت زمان تابش نور بر روی واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری ردانین  با نانو تیتانیوم

دی اکسید (آناتاز) در محلول بافری با pH برابر 13 ………………………………………………………………………………….. 41

2-12-4-1- بررسی اثر مدت زمان تابش نور بر روی واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری ردانین  با نانو روی

اکسید (ZnO) در محلول بافری با pH برابر 9 …………………………………………………………………………………………… 41

2-12-4-2- بررسی اثر مدت زمان تابش نور بر روی واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری ردانین  با نانو روی

اکسید (ZnO) در محلول بافری با pH برابر 10 ……………………………………………………………………………………….. 41

2-12-4-3- بررسی اثر مدت زمان تابش نور بر روی واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری ردانین  با نانو روی

اکسید (ZnO) در محلول بافری با pH برابر 12 ……………………………………………………………………………………….. 41

2-12-4-4-   بررسی اثر مدت زمان تابش نور بر روی واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری ردانین  با نانو روی

اکسید (ZnO) در محلول بافری با pH برابر 13…………………………………………………………………………………………… 42

2-12-5- بررسی اثر pH محیط واکنش ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 42

2-12-5-1- بررسی اثر  pHبر روی واکنش تخریب فوتوشیمیایی وقتی از نانو تیتانیوم دی اکسید (آناتاز)

به عنوان فوتوکاتالیزور استفاده می‌شود …………………………………………………………………………………………………………….. 42

2-12-5-2- بررسی اثر  pHبر روی واکنش تخریب فوتوشیمیایی وقتی از نانو روی اکسید (ZnO) به

عنوان فوتوکاتالیزور استفاده می‌شود ………………………………………………………………………………………………………………….. 43

2-13- بررسی سینتیک واکنش فوتوشیمیایی ردانین …………………………………………………………………………………………………………………… 43

2-13-1- تعیین درجه واکنش فوتوشیمیایی هنگام استفاده از فوتوکاتالیزور نانو تیتانیوم دی اکسید (آناتاز) . 43

2-13-1-1- درجه واکنش فوتوشیمیایی ردانین در pH برابر 9 ………………………………………………………………………………….. 43

2-13-1-2- درجه واکنش فوتوشیمیایی ردانین در pH  برابر 10 ……………………………………………………………………………… 44

2-13-1-3- درجه واکنش فوتوشیمیایی ردانین در pH برابر 11 ………………………………………………………………………………. 44

2-13-1-4- درجه واکنش فوتوشیمیایی ردانین در pH برابر 12 ………………………………………………………………………………. 44

2-13-1-5- درجه واکنش فوتوشیمیایی ردانین در pH برابر 13 ………………………………………………………………………………. 44

2-13-2- تعیین درجه واکنش فوتوشیمیایی هنگام استفاده از فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) ……………. 45

2-13-2-1- درجه واکنش فوتوشیمیایی ردانین در pH برابر 9 ………………………………………………………………………………….. 45

2-13-2-2- درجه واکنش فوتوشیمیایی ردانین در pH برابر 10 ………………………………………………………………………………. 45

2-13-2-3- درجه واکنش فوتوشیمیایی ردانین در pH برابر 12 ………………………………………………………………………………. 45

2-13-2-4- درجه واکنش فوتوشیمیایی ردانین در pH برابر 13 ………………………………………………………………………………. 46

2-14-1- بررسی مدل سینتیکی لانگمویر- هینشل وود وقتی از نانو تیتانیوم دی اکسید (آناتاز) به عنوان فوتوکاتالیزور استفاده می‌شود      46

2-14-1-1- ردانین در pH برابر 9 ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 46

2-14-1-2- ردانین در pH برابر 10 ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 46

2-14-1-3- ردانین در pH برابر 11 ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 47

2-14-1-4- ردانین در pH برابر 12 ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 47

2-14-1-5- ردانین در pH برابر 13 ………………………………………………………………………………………………………………………………………… 47

2-14-2- بررسی مدل سینتیکی لانگمویر- هینشل وود وقتی از نانو روی اکسید (ZnO) به عنوان فوتوکاتالیزور استفاده می‌شود 48

2-14-2-1- ردانین در pH برابر 9 ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 48

2-14-2-2 – ردانین در pH برابر 10 ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 48

2-14-3-2-  ردانین در pH برابر 12 ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 49

2-14-4-2- ردانین در pH برابر 13 …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 49

فصل سوم: بحث و نتیجه گیری

3-1- رسم منحنی استاندارد معرف آلی مورد نظر جهت اندازه گیری‌های کمی …………………………………………………………………. 50

3-1-1- رسم منحنی‌های استاندارد ردانین در pHهای مختلف …………………………………………………………………………………………. 50

3-2- بررسی اثر مقدار فوتوکاتالیزور………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 54

3-2-1- بررسی اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانوتیتانیم دی اكسید (آناتاز) بر روی واکنش تخریب فوتوشیمیایی

ردانین در محلول بافری با pHهای مختلف …………………………………………………………………………………………………………………… 54

3-2-1-1- اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانوتیتانیم دی اكسید (آناتاز) در تخریب ردانین در محلول با pH برابر 9 54

3-2-1-2-  اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانوتیتانیم دی اكسید (آناتاز) در تخریب ردانین در محلول با pH برابر 10 55

3-2-1-3-  اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانوتیتانیم دی اكسید (آناتاز) در تخریب ردانین در محلول با pH برابر 11        56

3-2-1-4-  اثر مقدار فوتوکاتالیزور در تخریب ردانین در محلول با pH برابر 12…………………………………………………… 57

3-2-1-5-  اثر مقدار فوتوکاتالیزور در تخریب ردانین در محلول با pH برابر 13 …………………………………………………. 58

3-2-2- بررسی اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) بر روی واکنش تخریب فوتوشیمیایی

ردانین در محلول بافری با pHهای مختلف …………………………………………………………………………………………………………………… 59

3-2-2-1- اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) در تخریب ردانین در محلول با pH برابر 9……… 59

3-2-2-2- اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) در تخریب ردانین در محلول با pH برابر 10….. 60

3-2-2-3- اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) در تخریب ردانین در محلول با pH برابر 12….. 62

3-2-2-4- اثر مقدار فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) در تخریب ردانین در محلول با pH برابر 13 … 63

3-3- بررسی اثر مدت زمان تابش نور …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 64

3-3-1- بررسی اثر مدت زمان تابش نور بر روی واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری ردانین در محلول بافری

با pH های مختلف با فوتوکاتالیزور نانو تیتانیوم دی اکسید (TiO2) ……………………………………………………………… 64

3-3-1-1- اثر زمان در تخریب ردانین در محلول با pH برابر 9 با فوتوکاتالیزور نانو تیتانیوم دی اکسید….. 64

3-3-1-2- اثر زمان در تخریب ردانین در محلول با pH برابر 10 با فوتوکاتالیزور نانو تیتانیوم دی اکسید . 65

3-3-1-3- اثر زمان در تخریب ردانین در محلول با pH برابر 11 با فوتوکاتالیزور نانو تیتانیوم دی اکسید . 66

3-3-1-4- اثر زمان در تخریب ردانین در محلول با pH برابر 12 با فوتوکاتالیزور نانو تیتانیوم دی اکسید . 68

3-3-1-5- اثر زمان در تخریب ردانین در محلول با pH برابر 13 با فوتوکاتالیزور نانو تیتانیوم دی اکسید 69

3-3-2- بررسی اثر مدت زمان تابش نور بر روی واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری ردانین در محلول بافری

با pH های مختلف با فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO)……………………………………………………………………………….. 70

3-3-2-1- اثر زمان در تخریب ردانین در محلول با pH برابر 9 با فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO)….. 70

3-3-2-2- اثر زمان در تخریب ردانین در محلول با pH برابر 10 با فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) 71

3-3-2-3- اثر زمان در تخریب ردانین در محلول با pH برابر  12 با فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) 72

3-3-2-4- اثر زمان در تخریب ردانین در محلول با pH برابر 13 با فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) 74

3-4- بررسی اثر pH محیط واکنش ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 75

3-4-1- بررسی pH بر روی واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری ردانین با فوتوکاتالیزور نانو تیتانیوم دی اکسید…. 75

3-4-2- بررسی pH بر روی واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری ردانین با فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) 76

3-5- بررسی سینتیک واكنش تخریب فوتوشیمیایی معرف  شیمیایی آلی …………………………………………………………………………… 77

3-5-1- تعیین درجه واکنش تخریب فوتوشیمیایی ردانین در pH های مختلف با فوتوکاتالیزور نانو تیتانیوم

دی اکسید ( آناتاز ) ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 77

3-5-1-1- درجه واکنش تخریب ردانین در محلول با  pHبرابر 9 ……………………………………………………………………………….. 77

3-5-1-2- درجه واکنش تخریب ردانین در محلول با  pHبرابر 10 ……………………………………………………………………………. 78

3-5-1-3- درجه واکنش تخریب ردانین در محلول با  pHبرابر 11 ……………………………………………………………………………. 79

3-5-1-4- درجه واکنش تخریب ردانین در محلول با  pHبرابر 12 ……………………………………………………………………………. 81

3-5-1-5- درجه واکنش تخریب ردانین در محلول با  pHبرابر 13 ……………………………………………………………………………. 82

3-5-2- تعیین درجه واکنش تخریب فوتوشیمیایی ردانین در pH­های مختلف با فوتوکاتالیزور نانو روی

اکسید (ZnO) ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 83

3-5-2-1- درجه واکنش تخریب ردانین در محلول با  pHبرابر 9 ……………………………………………………………………………….. 84

3-5-2-2- درجه واکنش تخریب ردانین در محلول با  pHبرابر 10 …………………………………………………………………………….. 85

3-5-2-3- درجه واکنش تخریب ردانین در محلول با  pHبرابر 12 …………………………………………………………………………….. 86

3-5-2-4- درجه واکنش تخریب ردانین در محلول با  pHبرابر 13 …………………………………………………………………………….. 87

3-6- بررسی مدل سینتیکی لانگمویر- هینشل وود با فوتوکاتالیزور نانو تیتانیوم دی اکسید (آناتاز) ………………………. 89

3-6-1- مدل سینتیکی ردانین در محلول با pH برابر 9 ……………………………………………………………………………………………………….. 89

3-6-2- مدل سینتیکی ردانین در محلول با pH برابر 10 ……………………………………………………………………………………………………. 90

3-6-3- مدل سینتیکی ردانین در محلول با pH برابر 11 9………………………………………………………………………………………………… 91

3-6-4- مدل سینتیکی ردانین در محلول با pH برابر 12 ……………………………………………………………………………………………………. 93

3-6-5- مدل سینتیکی ردانین در محلول با pH برابر 13 ……………………………………………………………………………………………………. 94

3-7- بررسی مدل سینتیکی لانگمویر- هینشل وود با فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) ……………………………………. 95

3-7-1- مدل سینتیکی ردانین در محلول با pH برابر 9 ……………………………………………………………………………………………………….. 95

3-7-2-  مدل سینتیکی ردانین در محلول با pH برابر 10 ………………………………………………………………………………………………….. 97

3-7-3- مدل سینتیکی ردانین در محلول با pH برابر 12 ……………………………………………………………………………………………………. 98

3-7-4 – مدل سینتیکی ردانین در محلول با pH برابر 13 ………………………………………………………………………………………………….. 99

3-8- ثابت‌های KA،kr ، kobs در pH های مختلف با مقادیر بهینه کاتالیزور ………………………………………………………………. 101

بحث و نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 102

فهرست جدول ها

عنوان                                                                                                                                   صفحه

جدول 1-1- بیان برخی ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی نانو­ذارت…………………………………………………………………………………………………………… 4

جدول 3-1- جذب محلول‌های استاندارد ردانین با  pHبرابر 9 در طول موج 455 نانومتر ……………………………………………….. 50

جدول 3-2- جذب محلول‌های استاندارد ردانین با pH برابر 10 در طول موج 455 نانومتر ……………………………………………. 50

جدول 3-3- جذب محلول‌های استاندارد ردانین باpH  برابر 11 در طول موج 455 نانومتر ……………………………………………. 51

جدول 3-4- جذب محلول‌های استاندارد ردانین با pH برابر 12 در طول موج 455 نانومتر ……………………………………………. 51

جدول 3-5- جذب محلول‌های استاندارد ردانین با pH برابر 13 در طول موج 455 نانومتر………………………………………………. 51

جدول 3-6- مقدار ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در حضور مقادیر مختلف

فوتوکاتالیزور نانوتیتانیم دی اكسید (آناتاز) در pH برابر9 …………………………………………………………………………………….. 54

جدول 3-7- مقدار  ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در حضور مقادیر مختلف

فوتوکاتالیزور نانوتیتانیم دی اكسید (آناتاز) درpH برابر10 …………………………………………………………………………………… 55

جدول 3-8- مقدار ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در حضور مقادیر مختلف

فوتوکاتالیزور نانوتیتانیم دی اكسید (آناتاز) درpH  برابر11 …………………………………………………………………………………. 56

جدول 3-9- مقدار ردانین­باقی مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در حضور مقادیر مختلف

فوتوکاتالیزور نانوتیتانیم دی اكسید (آناتاز) درpH  برابر 12 ……………………………………………………………………………….. 57

جدول 3-10- مقدار ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در حضور مقادیر مختلف

فوتوکاتالیزور نانوتیتانیم دی اكسید (آناتاز) درpH  برابر 13 ……………………………………………………………………………….. 58

جدول 3-11- مقدار ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در حضور مقادیر مختلف     فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) در pH برابر 9 …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 60

جدول 3-12- مقدار ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در حضور مقادیر مختلف

فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) در pH برابر 10 ………………………………………………………………………………………. 61

جدول 3-13- مقدار ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در حضور مقادیر مختلف

فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) در pH برابر 12 ……………………………………………………………………………………… 62

جدول 3-14- مقدار ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در حضور مقادیر مختلف

فوتوکاتالیزور نانو روی اکسید (ZnO) در pH برابر 13 ……………………………………………………………………………………… 63

جدول 3-15- مقدار ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در زمان‌های مختلف

در pH برابر 9 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 64

جدول 3-16- مقدار ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در زمان‌های مختلف

در pH برابر 10………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 66

جدول 3-17- مقدار ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در زمان‌های مختلف

در pH برابر 11 …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 67

جدول 3-18- مقدار ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در زمان‌های مختلف

در pH برابر12 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 68

جدول 3-19- مقدار ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در زمان‌های مختلف

در pH برابر13………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 69

جدول 3-20- مقدار ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در زمان‌های مختلف

در pH برابر 9 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 70

جدول 3-21- مقدار ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در زمان‌های مختلف

در pH برابر 10………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 72

جدول 3-22- مقدار ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در زمان‌های مختلف

در pH برابر 12………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 73

جدول 3-23- مقدار ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در زمان‌های مختلف

در pH برابر13………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 74

جدول 3-24- مقدار ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در pH های مختلف

با فوتوکاتالیزور نانو تیتانیوم دی اکسید ( آناتاز …………………………………………………………………………………………………………. 75

جدول 3-24- مقدار ردانین باقی­مانده پس از انجام واکنش تخریب فوتوکاتالیزوری در pH های مختلف

فهرست شکل ها

عنوان                                                                                                                             صفحه

شکل (1-1)- مکانیزم کلی عمل فوتوکاتالیزور……………………………………………………………………………………………………………………………………… 7

شكل (1-2)- انرژی شكاف نوار هدایت و موقعیت لایه‌های انرژی نیمه هادی‌های مختلف………………………………………………… 8

شكل (1-3)- واكنش با گونه فعال اكسیژن در مکانیزم فوتوالكتروشیمیایی………………………………………………………………………… 10

شکل (1-4)- ساختارهای بلوری: الف) آناتاز، ب) روتیل و ج) بروکیت…………………………………………………………………………………… 15

شکل (1-5)- ساختمان روتیل و آناتاز تیتانیم دی اکسید………………………………………………………………………………………………………….. 15

شکل (1-6)- مکانیزم فوتوکاتالیزوری تیتانیوم دی اکسید…………………………………………………………………………………………………………. 17

شکل (1-7)- اصلاح فوتوکاتالیزور  TiO2از طریق کوپل شدن با طلا و پلاتین………………………………………………………………….. 23

شکل (2-1) تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مربوط به نانوفوتوکاتالیزورها ………………………………………….  30

شکل (2-2) تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مربوط به نانوفوتوکاتالیزورها……………………………………………… 31

شكل (2-3)- شمای كلی دستگاه فوتوشیمیایی مورد…………………………………………………………………………………………………………………… 32

 

 چکیده:

واکنش فوتوشیمیایی در محیط­های آبی در سال­های اخیر توجه زیادی را به خودش جلب کرده است. آب­ها شامل ترکیبات آلی و معدنی، گونه­ های بیولوژیکی و اجتماعات کلوییدی می­باشند. در فرایند­های حذفی، مانند فرایند اکسایش پیشرفته، واکنش­های فوتوکاتالیزوزی مستقیم یا غیر مستقیم توجه زیادی را به خودش جلب کرده است. مواد نیمه رسانای  نانو بلوری در کاربرد­های فوتو الکتروشیمیایی بسیار مفید هستند. نانو تیتانیوم دی اکسید یکی از پر کاربردترین کاتالیزورها در تخریب فوتوکاتالیزوری رنگ­ها است.

در ادامه کارهای قبلی، در اینجا تخریب فوتوشیمیایی را بر روی یکی از رنگ­های آلی با نام 5-4-(دی متیل آمینو بنزیلیدن) ردانین درحضور نانوذرات تیتانیوم دی اکسید و  نانو روی اکسید در مجاورت لامپ پر فشار جیوه انجام دادیم. به

فهرست مطالب

فصل اول كلیات تحقیق. ‌1

مقدمه 2

فصل دوم ادبیات تحقیق. 4

2-1- مقدمه: 5

2-2- اصول تصمیم‌گیری چندهدفه 5

2-3- سابقه مطالعات صورت گرفته در زمینه الگوریتم‌های تکاملی چندهدفه 6

2-3-1- الگوریتم‌های تعاملی چند هدفه (Multi-Objective Evolutionary Algorithms) 7

2-3-2- الگوریتم‌های بهینه سازی نخبه‌گرا براساس رتبه‌بندی پارتو. 11

2-4- شناخت و تعیین مشخصات فعالیتهای پروژه 13

2-4-1- مراحل برنامه ریزی و کنترل پروژه 13

2-4-2- روش های ریز کردن پروژه (Breakdown) 14

2-4-3- انواع روابط میان دو فعالیت.. 15

2-4-4- اصول برآورد فعالیت.. 17

2-4-5- برآورد مدت اجرای معادل. 19

2-4-6- برآورد مدت اجرای فشرده 20

2-4-7- شیب هزینه فعالیت.. 21

2-4-8- هزینه های مستقیم و غیر مستقیم پروژه 22

2-4-8-1- هزینه های مستقیم پروژه 22

2-4-8-2- هزینه های غیر مستقیم پروژه 22

2-4-8-3- هزینه کل پروژه 23

2-4-8-4- تغییرات مجموع هزینه ها و نقطه زمان بهینه 23

2-5- روش های کلاسیک تخصیص و تسطیح منابع. 24

2-5-1- مدل های رایج در برنامه ریزی و کنترل پروژه 24

2-5-1-1- مدل های با محدودیت زمانی. 24

2-5-1-2- مدل های با محدودیت مالی. 25

2-5-1-3- مدل های بدون محدودیت در زمان و هزینه 25

2-5-2- رویکردهای مختلف به استفاده از منابع. 26

2-5-2-2- تخصیص منابع. 27

2-5-3- الگوریتم تسطیح منابع محدود 27

2-5-4- روش برگس برای تسطیح منابع. 28

2-6- سابقه مطالعات صورت گرفته در زمینه کاربرد الگوریتم ژنتیک در موازنه زمان – هزینه و تسطیح و تخصیص منابع. 30

2-6-1- موازنه زمان – هزینه 30

2-6-2- تسطیح و تخصیص منابع. 32

2-7- جمع بندی. 32

فصل سوم روش‌شناسی تحقیق. 34

3-1- مقدمه: 35

3-2- دلایل استفاده از الگوریتم ژنتیک… 35

3-3- طرح مسئله 36

3-4- نحوه ی مدل کردن با بهره گرفتن از الگوریتم ژنتیک… 37

3-4-1- تعریف هر کروموزوم 37

3-4-2- ترتیب قرار گرفتن ژن ها در هر کروموزوم 39

3-4-3- تعیین مدت انجام و هزینه برای هر کروموزوم 40

3-5- انتخاب.. 40

 

3-6- تعیین میزان شایستگی کروموزوم ها 40

3-7- توابع هدف.. 41

3-8- تزویج. 42

3-9- جهش.. 42

3-10- شرط همگرایی. 42

3-11- جمع بندی. 42

فصل چهارم مطالعه موردی. 43

4-1 مقدمه 44

4-2 بررسی مدل به كار رفته در پایان‌نامه در دو حالت منابع محدود و منابع نامحدود بر روی یک پروژه ساده عمرانی  44

4-2-1 معرفی پروژه 44

4-2-2 مقایسه نتایج بهینه‌سازی زمان- هزینه (TCO) با نتایج بهینه‌سازی زمان- هزینه- منابع (TCRO) 55

4-3 معرفی مطالعه موردی دوم 59

4-3-1 بهینه‏سازی رابطه هزینه- زمان پروژه مورد مطالعه در حالت عادی. 59

4-3-2 بهینه‏سازی رابطه هزینه- زمان پروژه مورد مطالعه در حالت تأخیر. 60

4-4 اطلاعات پروژه 61

فصل پنجم نتیجه‌گیری و پیشنهادات.. 88

5-1 جمع‏بندی. 90

5-2 پیشنهادات.. 92

منابع و مآخذ 93

منابع فارسی. 94

منابع انگلیسی. 94

Abstract 96
 

فهرست جداول

جدول (2-1): ویژگیهای تعدادی از الگوریتمهای تکاملی چندهدفه 9

جدول (2-2): خلاصه ای از کارهای انجام گرفته در مقالات معتبر بین المللی در زمینه بهینه سازی زمان – هزینه 31

جدول 4-1: هزینه استفاده از واحد منابع (دلار) 45

جدول 4-2: گزینه‌های مختلف زمان- هزینه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعالیت تجهیز كارگاه پروژه با شماره فعالیت 1 و بدون پیش نیاز. 46

جدول 4-3: گزینه‌های مختلف زمان- هزینه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعالیت قالب‌بندی و بارگذاری پروژه با شماره فعالیت 2 كه فعالیت 1 پیش‌نیاز انجام آن می‌باشد. 46

جدول 4-4: گزینه‌های مختلف زمان- هزینه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعالیت خاكبرداری پروژه با شماره فعالیت 3 كه فعالیت 1 پیش نیاز آن می‌باشد. 47

جدول 4-5: گزینه‌های مختلف زمان- هزینه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعالیت اجرای تیر بتنی پیش‌ساخته پروژه با شماره فعالیت 4 كه فعالیت 1 پیش نیاز آن می‌باشد. 48

جدول 4-6: گزینه‌های مختلف زمان- هزینه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعالیت تهیه فونداسیون و قرار دادن شمع‌های پروژه با شماره فعالیت 5 كه فعالیت‌های 2 و 3 پیش نیاز آن می‌باشد. 49

جدول 4-7: گزینه‌های مختلف زمان- هزینه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعالیت قرارگیری شاه‌تیرهای پروژه با شماره فعالیت 6 كه فعالیت 4 پیش نیاز آن می‌باشد. 50

جدول 4-8: گزینه‌های مختلف زمان- هزینه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعالیت تنظیم شاه‌تیرهای پروژه با شماره فعالیت 7 كه فعالیت‌های 5 و 6 پیش نیاز آن می‌باشد. 51

جدول 4-9: مقدار حد مجاز روزانه مصرف منابع (DRL) برای منبع مختلف.. 52

جدول 4-10: نتایج بدست آمده مدل در منابع محدود 52

جدول 4-11: نتایج بدست آمده مدل در بهینه‌سازی دو مرحله‌ای. 56

جدول 4-12: مقایسه نتایج مدل پیشنهادی در دو حالت بهینه‌سازی دو هدفه و سه هدفه با كار Zheng و همكاران  58

جدول 4-13: مشخصات فعالیت‏های موجود در پروژه 61

جدول 4-14: نتایج بدست آمده مدل در منابع نامحدود با مقدار a-cut برابر با صفر. 65

ادامه جدول 4-14: نتایج بدست آمده مدل در منابع نامحدود با مقدار a-cut برابر با صفر. 72

ادامه جدول 4-14: نتایج بدست آمده مدل در منابع نامحدود با مقدار a-cut برابر با صفر. 73

ادامه جدول 4-14: نتایج بدست آمده مدل در منابع نامحدود با مقدار a-cut برابر با صفر. 77

ادامه جدول 4-14: نتایج بدست آمده مدل در منابع نامحدود با مقدار a-cut برابر با صفر. 80

ادامه جدول 4-14: نتایج بدست آمده مدل در منابع نامحدود با مقدار a-cut برابر با صفر. 83

ادامه جدول 4-14: نتایج بدست آمده مدل در منابع نامحدود با مقدار a-cut برابر با صفر. 86
 

فهرست اشكال

شکل (1-2): رهیافتهای مختلف  رتبه بندی پارتو. 7

شکل (2-2): فرمهای مختلف محاسبه فضا و موقعیت را در الگوریتمهای MOEA جهت ایجاد پراکندگی  10

شکل (2-3): مراحل مختلف الگوریتم NSGA-II 13

شکل (2-4): منحنی هزینه – زمان یک فعالیت.. 21

شکل (2-5): منحنی های هزینه پروژه 23

شکل (2-6): نمودار هزینه کل. 24

شکل (2-7): توزیع منبع قبل و بعد از تسطیح. 26

شکل (2-8): فلوچارت الگوریتم تسطیح منابع محدود 28

شکل (2-9): فلوچارت روش برگس.. 29

شکل 3-1- نمودار تابع عضویت پارامتر زمان. 38

شکل 3-2- نمودار تابع عضویت پارامتر هزینه 38

شکل 3-3- توالی فعالیتها 39

شكل 4-1: شبكه اجرایی فعالیت‌های پروژه 45

شكل 4-2 جبهه پارتوی زمان- هزینه- منابع به ازای هر یک از منابع چهارگانه 54

شكل 4-3: مقایسه نتایج بهینه‌سازی دو هدفه و سه هدفه 57

شکل 4-4: روابط پیایندی مربوط به فعالیت‏های پروژه 64

 

فصل اول

مقدمه

امروزه لزوم برنامه ریزی مناسب به منظور برآورد صحیح از زمان و هزینه انجام پروژه و میزان منابع مورد نیاز در یک پروژه که تاثیر مستقیم بر اجرا، اداره و بهره برداری مناسب از پروژه هایی همانند احداث سد و ساختمان دارند، روشن است. در مجموع، مدیریت و برنامه ریزی فعالیت ها و منابع مورد نیاز در یک پروژه، نیازمندانجام تحلیل های مختلفی است که یکی از آنها مدلسازی و پیش‌بینی صحیح هزینه و زمان انجام پروژه است. رسیدن به این هدف، کمک قابل‌توجهی به مدیریت بهینه پروژه و تصمیم گیری در شرایط خاص می کند.

مسئله برنامه ریزی و پس از آن کنترل زمان بندی پروژه ها، هر روز اهمیتی بیش از گذشته می یابد. در محیطی که رقابت شرکت ها هر روز به هم نزدیکتر می شود و تفاوت های کوچک در ارائه قیمت در مناقصه ها منجر به موفقیت یا شکست در مناقصه می شود، ارائه برنامه ای که منطبق بر واقعیات باشد و بتواند حاوی تمام واقعیات اقتصادی در مدل یک پروژه باشد حائز اهمیت زیادی است. یک برنامه جامع این قابلیت را دارد که با بهره گرفتن از رابطه هزینه و زمان در یک پروژه، تغییرات لازم را در هزینه و زمان منابع در نظر بگیرد و راه حل های مناسب را پیش روی کاربران قرار دهد تا بتوانند قبل از اجرای پروژه، برآورد مناسبی از زمان و هزینه اجرایی و میزان منابع مورد نیاز در پروژه داشته باشند.

برای زمان بندی و کنترل پروژه، مراحل مختلفی از جمله تحلیل پروژه، برآورد مدت، هزینه و منابع اجرایی و در نهایت زمان بندی پروژه صورت می گیرد. گاهی اوقات مدیریت پروژه تصمیم می گیرد زمان پروژه را کاهش دهد که این امر تاثیر مستقیم بر هزینه تمام شده خواهد داشت.

کاهش زمان با تدابیر خاص، از جمله به کارگیری منابع اجرایی محقق می شود که باعث افزایش هزینه های اجرایی پروژه می شود.

به منظور بهینه سازی زمان – هزینه، روش های مختلفی در دو حوزه آنالیز موازنه زمان – هزینه به کار گرفته می شوند. به همین منظور روش های ریاضی و تحقیقی (کاوشی) متنوعی به کار می روند.

از جمله مدل های کاوشی عبارتند از: روش فوندال، مدل سازه اپراگر، مدل سنجی مصلحی، و مدل زیمنس. روش های ریاضی نیز شامل روش برنامه ریزی خطی مدل برنامه ریزی عمده صحیح، مدل پویا و مدل ترکیبی برنامه ریزی خطی و عدد صحیح اشاره کرد.

الگوریتم ژنتیک یک روش جستجو و بهینه سازی بر اساس اصول تکاملی طبیعی می باشد. این الگوریتم مقرر می‌سازد که یک جمعیت متشکل از تعدادی زیاد افراد که تحت قوانین ویژه‌ای انتخاب شده‌اند طی فرایندی تکاملی، تابع برازش

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                        صفحه

 

فصل  اول:کلیات تحقیق

1-1 مقدمه…………………………………………………………………………………………………………. 2

1-2 بیان مساله…………………………………………………………………………………………………… 3

1-3 اهداف تحقیق………………………………………………………………………………………………. 5

1-4 اهمیت و ضرورت تحقیق……………………………………………………………………………….. 5

1-5 چارچوب نظری تحقیق………………………………………………………………………………….. 6

1-6 فرضیه ها……………………………………………………………………………………………………. 8

1-7 تعریف مفهومی و عملیاتی متغیرها…………………………………………………………………….. 8

1-7-1 تعریف مفهومی متغیرهای تحقیق…………………………………………………………………… 8

1-7-2 تعریف عملیاتی متغیرهای تحقیق…………………………………………………………………… 9

1-8 قلمرو تحقیق……………………………………………………………………………………………….. 11

فصل دوم:ادبیات و پیشینه تحقیق

2-1 مقدمه…………………………………………………………………………………………………………. 13

2-2 گردشگر (توریست)………………………………………………………………………………………. 14

2-3 گردشگری در جهان………………………………………………………………………………………. 14

2-4 گردشگری در ایران……………………………………………………………………………………….. 18

2-5 توسعه گردشگری………………………………………………………………………………………….. 19

2-6 راهبردهای توسعه صنعت گردشگری…………………………………………………………………. 19

2-7 موانع توسعه صنعت گردشگری ……………………………………………………………………….. 20

2-8 اثرات و کارکردهای گردشگری………………………………………………………………………… 21

2-9 اثرات مثبت گردشگری…………………………………………………………………………………… 27

2-10 برنامه ریزی گردشگری…………………………………………………………………………………. 28

2-11 گردشگری پایدار………………………………………………………………………………………… 29

2-12 فرهنگ…………………………………………………………………………………………………….. 30

2-12-1 زبان های ایرانی………………………………………………………………………………………. 33

2-12-2 آداب و رسوم و اعیاد ملی…………………………………………………………………………. 34

2-12-3 ادبیات و شخصیت های اسطوره ای ایران………………………………………………………. 34

2-12-4 معماری ایرانی………………………………………………………………………………………… 35

2-12-5 تنوع قومی در ایران………………………………………………………………………………….. 36

2-12-6 ادیان ها و آیین ها و اقلیت های مذهبی در ایران…………………………………………….. 37

2-12-7 مراسم مذهبی………………………………………………………………………………………….. 37

2-13 فرهنگ و گردشگری……………………………………………………………………………………. 38

2-14 بررسی مشکلات و موانع فرهنگی جهانگردی در ایران…………………………………………. 40

2-14-1 بیم از اثرات مخرب جهانگرد بر فرهنگ………………………………………………………… 40

2-14-2 پندارهای نادرست جهانگردان از ایران…………………………………………………………… 40

2-14-3 عدم تبلیغات مناسب در زمینه جاذبه های سیاحتی ایران…………………………………….. 41

2-14-4 عدم شناخت سلایق جهانگردان و سیاحان خارجی…………………………………………… 41

2-14-5 مشروط کننده های فرهنگی و مذهبی کشور……………………………………………………. 41

2-14-6 موانع فقهی و مذهبی………………………………………………………………………………… 42

2-14-7 وجود برخی برخوردهای نامناسب در فرودگاه چه در بخش پلیس گذرنامه …………… 42

2-14-8 ضعف تحقیقاتی و پژوهشی در این زمینه………………………………………………………. 42

2-15 تاریخچه استان ایلام…………………………………………………………………………………….. 43

2-16 مشخصات جغرافیایی…………………………………………………………………………………… 45

2-17 کشاورزی و دامداری……………………………………………………………………………………. 46

2-18 صنایع و معادن…………………………………………………………………………………………… 46

2-19 موقعیت جغرافیایی و تقسیمات سیاسی استان…………………………………………………….. 46

2-20 زبان و گویش های مختلف ایلام…………………………………………………………………….. 47

2-21 مکان های دیدنی و تاریخی…………………………………………………………………………… 49

2-22 تحقیقات داخلی…………………………………………………………………………………………. 55

2-23 تحقیقات خارجی………………………………………………………………………………………… 56

فصل سوم: روش اجرای تحقیق

3-1 مقدمه ……………………………………………………………………………………………………….. 60

 

3-2 روش تحقیق ………………………………………………………………………………………………. 60

3-3 جامعه آماری ………………………………………………………………………………………………. 61

3-4 نمونه و روش نمونه گیری………………………………………………………………………………. 61

 

3-5 حجم نمونه………………………………………………………………………………………………….. 62

 

3-6 روش و ابزار جمع‌ آوری داده ها ………………………………………………………………………. 62

3-6-1 روش جمع آوری داده ها:…………………………………………………………………………… 62

3-6-2 ابزار جمع آوری داده ها …………………………………………………………………………….. 62

3-6-2-1 تدوین پرسشنامه (عملیاتی نمودن مدل)………………………………………………………. 63

3-6-2-2 تعیین روایی (اعتبار) پرسشنامه …………………………………………………………………. 66

3-6-2-3 تعیین پایایی (قابلیت اعتماد) پرسشنامه ………………………………………………………. 66

3-7 روش تجزیه و تحلیل داده ها…………………………………………………………………………… 68

فصل چهارم:تجزیه و تحلیل داده ها

4-1 مقدمه:………………………………………………………………………………………………………… 70

4-2 توصیف متغیر های جمعیت شناختی پاسخ دهندگان:  ……………………………………………. 71

4- 3  توصیف متغیر های تحقیق:……………………………………………………………………………. 74

4- 4 آزمون فرضیه های تحقیق :…………………………………………………………………………….. 82

فصل پنجم:نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1 مقدمه…………………………………………………………………………………………………………. 86

5-2) نتایج آمار توصیفی……………………………………………………………………………………….. 86

5-3 نتایج آمار استنباطی………………………………………………………………………………………… 92

 

5-4 مقایسه نتایج تحقیق حاضر با تحقیقات گذشته……………………………………………………… 94

5-5 پیشنهادات با توجه به فرضیه های تحقیق……………………………………………………………. 94

5-6 پیشنهاد برای تحقیقات آتی……………………………………………………………………………… 95

5-7 محدودیت های تحقیق…………………………………………………………………………………… 95

فهرست منابع:…………………………………………………………………………………………………….. 96

فهرست منابع فارسی:…………………………………………………………………………………………… 96

فهرست منابع غیر فارسی:……………………………………………………………………………………… 98

پیوست ها…………………………………………………………………………………………………………. 100

 

فهرست جداول

عنوان                                                                                                   صفحه

جدول 3-1) تعداد پرسش نامه……………………………………………………………………………….. 61

جدول 3-2) جامعه و نمونه آماری…………………………………………………………………………… 62

جدول 3-3) سوالات پرسش نامه…………………………………………………………………………….. 64

3-4) جدول درصد آلفای متغیرها……………………………………………………………………………. 67

جدول 4- 1) توصیف متغیر جنسیت پاسخ دهندگان…………………………………………………….. 71

جدول 4- 2) توصیف متغیر سن پاسخ دهندگان………………………………………………………….. 72

جدول 4- 3 ) توصیف متغیر میزان تحصیلات پاسخ دهندگان…………………………………………. 73

جدول 4-  4 ) توصیف متغیر زبان………………………………………………………………………….. 74

جدول 4-  5 ) توصیف متغیر آداب و رسوم و اعیاد  ………………………………………………….. 75

جدول 4-  6 ) توصیف متغیر ادبیات و شخصیت های اسطوره ای…………………………………… 76

جدول 4-  7 ) توصیف متغیر معماری……………………………………………………………………… 77

جدول 4-  8 ) توصیف متغیر تنوع قومی………………………………………………………………….. 78

جدول 4 –  9 ) توصیف متغیر ادیان و آیین ها  …………………………………………………………. 79

جدول 4 –  10 ) توصیف متغیر ابعاد فرهنگی……………………………………………………………. 80

جدول 4 –  11 ) توصیف متغیر توسعه و تقویت  گردشگری…………………………………………. 81

جدول4-  12 ) آزمون رگرسیون بین زبان و توسعه گردشگری……………………………………….. 82

جدول4-  13 ) آزمون رگرسیون بین آداب و توسعه گردشگری……………………………………… 82

جدول4-  14 ) آزمون رگرسیون بین ادبیات و توسعه گردشگری…………………………………….. 83

جدول4-  15 ) آزمون رگرسیون بین معماری و توسعه گردشگری…………………………………… 83

جدول4-  16 ) آزمون رگرسیون بین تنوع قومی و توسعه گردشگری……………………………….. 84

جدول4-  17 ) آزمون رگرسیون بین آیین ها و توسعه گردشگری…………………………………… 84

جدول5-1) توصیف معیارهای متغیر زبان………………………………………………………………….. 87

جدول5-2) توصیف معیارهای متغیر  آداب و رسوم و اعیاد…………………………………………… 88

جدول5-3) توصیف معیارهای متغیر ادبیات و شخصیت های اسطوره ای………………………….. 88

جدول5-4) توصیف معیارهای متغیر معماری……………………………………………………………… 89

جدول5-5) توصیف معیارهای متغیر تنوع قومی………………………………………………………….. 90

جدول5-6) توصیف معیارهای متغیرادیان و آیین ها…………………………………………………….. 90

جدول5-7) توصیف معیارهای ابعاد فرهنگی………………………………………………………………. 91

جدول5-8) توصیف معیارهای متغیر معماری……………………………………………………………… 92

 

فهرست نمودارها

عنوان                                                                                                   صفحه

نمودار4- 1) میله ای  متغیر جنسیت پاسخ دهندگان……………………………………………………… 71

نمودار4-  2 ) میله ای  متغیر سن پاسخ دهندگان………………………………………………………… 72

نمودار4-  3 ) میله ای  متغیر میزان تحصیلات پاسخ دهندگان………………………………………… 73

نمودار4-  4  ) هیستوگرام  متغیر زبان………………………………………………………………………. 74

نمودار4-  5  ) هیستوگرام  متغیر آداب و رسوم و اعیاد  ……………………………………………… 75

نمودار4-  6  ) هیستوگرام  متغیر ادبیات و شخصیت های اسطوره ای………………………………. 76

نمودار4-  7  ) هیستوگرام  متغیر معماری………………………………………………………………….. 77

نمودار4-  8  ) هیستوگرام  متغیر تنوع قومی………………………………………………………………. 78

نمودار4 –  9  ) هیستوگرام  متغیر ادیان و آیین ها  …………………………………………………….. 79

نمودار4 –  10  ) هیستوگرام  متغیر ابعاد فرهنگی………………………………………………………… 80

نمودار 4 –  11  ) هیستوگرام  متغیر توسعه و تقویت  گردشگری……………………………………. 81

 

 

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                   صفحه

1-1) مدل مفهومی تحقیق……………………………………………………………………………………… 7

2-1) عوامل موثر در درجه ی اثرگذاری گردشگری بر رشد اقتصادی کشور میزبان………………. 22

2-2) مراحل برنامه ریزی گردشگری………………………………………………………………………… 28

 

فصل اول   کلیات تحقیق

 

1-1 مقدمه

توریسم واژه ای فرانسوی است که از کلمه Tour  گرفته شده است که در زبان فرانسوی به معنای پیمودن، سیر کردن و گردش نمودن به کار رفته است. از زمان نوشته شدن اولین کتاب در زمینه گردشگری، تحت عنوان کتاب راهنمای گردشگری در سال 1778، به وسیله توماس نوگ نت بیشتر از 200 سال می گذرد. در واقع صنعت گردشگری را باید پدیده ای تقریباً نو دانست که آغاز آن به اوایل قرن نوزدهم میلادی بر می گردد. سازمان جهانی جهانگردی، فعالیت های افراد را که با نیت گذراندن اوقات فراغت، تفریح، خرید و … در کمتر از یک سال از خارج از محیط عادی زندگی خود صورت می گیرد، توریسم می نامد (فاضل نیا و هدایتی، 1389: 147).

امروزه توسعه ی گردشگری در تمامی عرصه ها، چه در سطح ملی و منطقه ای و چه در سطح بین المللی مورد توجه برنامه ریزان دولتی و شرکت های خصوصی قرار گرفته است. بسیاری از کشورها به صورت فزاینده ای به این حقیقت پی برده اند که برای بهبود وضعیت اقتصادی خود باید ابتکار عمل به خرج دهند و درصدد یافتن راه های تازه ای برآیند آگاهی جوامع از این که گردشگری منبع درآمدی ارزی بسیار مناسب و قابل ملاحظه ای در اختیار اقتصاد یک کشور قرار می دهد، باعث شده است که گردشگری مفهومی بسیار گسترده در ابعاد مختلف اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی پیدا کند و به عنوان یک صنعت تلقی شود (طیبی و همکاران، 1386: 84).

برای ایجاد یک توسعه همه جانبه و پایدار و همچنین جایگزینی منابع جدید كسب درآمد به جای منابع نفتی نیازمند استفاده از تمامی امكانات و قابلیت ها می باشیم . در این راستا توسعه صنعت جهانگردی كه اقتصاددانان آنرا سومین پدیده اقتصادی پویا و روبه رشد پس از صنعت نفت و خودروسازی می دانند، به عنوان نیاز اساسی كشور مطرح می شود (مدهوشی و ناصر پور، 1382: 27). در این بین توجه به توریسم فرهنگی در هر دو زمینه توریستی و تحقیقاتی توجه فزاینده ای را به خود جلب کرده است. فرصتهای توریسم فرهنگی طیف وسیعی، از آثار فرهنگی گذشته تا سبک و نوع زندگی کنونی را شامل می شود (Gnoth & Zins, 2013: 1). بررسی تاریخچه گردشگری در ایران وجهان حاكی از رابطه نزدیک گردشگری با فرهنگ است بطوری به نظر می رسد شناخت فرهنگ وتعاملات فرهنگی یكی از اولین ومهمترین اهداف وانگیزه های گردشگران در طول تاریخ بوده است (کاظمی و کاظمی، 1389: 4). ریچاردز (2002) معتقد است که در عصر حاضر، رابطه ای دو جانبه بین فرهنگ و گردشگری بوجود آمده است. فرهنگ منبعی حیاتی برای توسعه گردشگری محسوب می شود و گردشگری نیز سهم مهمی در توسعه فرهنگی دارد Richards, 2002: 9)). بنابراین با توجه به اهمیت موضوع گردشگری و بالاخص گردشگری فرهنگی این پژوهش به بررسی تاثیر عوامل فرهنگی بر تقویت و توسعه گردشگری می پردازد.

1-2 بیان مساله

امروزه توجه به گردشگری به عنوان یکی از بخش های مهم و تاثیر گذار در اقتصاد جهان و کشورها به سرعت در حال گسترش است (unwto,2009:4). گردشگری شامل کلیه فعالیت هایی است که گردشگران در هنگام سفر انجام می دهند و به ایشان مرتبط می شود و این می تواند شامل برنامه ریزی برای سفر، جا به جایی بین مبدا و مقصد، اقامت و نظایر آن باشد (رنجبریان، زاهدی، 1386) و هم چنین گردشگری فعالیتی ترکیبی و مستلزم مشارکت بخش های مختلف و متعدد جامعه است و به همان میزان نیز اثرات گسترده ای در بردارد. از این رو در هر مرحله نیازمند برنامه ریزی و هماهنگی است (Machintosh & Ritchie, 1995). امروزه صنعت گردشگری در بسیاری از کشورها نمودی از هویت فرهنگی یک کشور و یکی از منابع مهم کسب ارز است (تقوایی و همکاران، 1389).

در جریان گردشگری شهرهایی مورد توجه گردشگران قرار می گیرد که چند جاذبه یا لااقل یکی از آنها را همچون، وجود زیارتگاه، آثار علمی ، فرهنگی و تاریخی، طبیعت زیبا و متنوع، امکانات تفریحی و اقامتی ، تسهیلات ارتباطی و وجود بازارهای متنوع خرید و فروش، دارا باشند (مافی، سقایی؛1388).

گردشگری فرهنگی برای آشنایی میراث های هنری و فرهنگی ، آداب و رسوم، بناهای تاریخی با هدف های آموزشی، تحقیقاتی و پژوهشی صورت می گیرد.گردشگر فرهنگی مایل به آشنایی با فرهنگ مناطق مختلف، خواهان کاوش در چشم اندازهای فرهنگی جوامع انسانی و درک آن ها است. فرهنگ شامل ارزش ها، اخلاق ها، نمادها، جلوه های فیزیکی و رفتار اداره شده به وسیله یک جهان بینی متمایز است.

امروزه فرهنگ، نقش تعیین کننده در زندگی بشر داشته و گردشگری فرهنگی مناسب ترین روش شناخت وابستگی متقابل فرهنگی ملت ها با همدیگر است. از پیامدهای گردشگری فرهنگی، ایجاد همگرایی بین اقوام و ملت ها در فضای بین المللی بوده و باعث چسبندگی فرهنگی ملت ها خواهد شد (ابراهیم زاده و همکاران، 2010). در این مطالعه ابعاد زبان، آداب و رسوم و اعیاد، ادیان و آیین ها، معماری آثار فرهنگی، تنوع قومی، ادبیات و شخصیت های اسطوره ای، به عنوان ابعاد فرهنگی موثر در جذب گردشگران مد نظر قرار گرفته است.

زبان: زبان وسیله ای است که افراد جامعه از طریق آن، با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند و افکار، عقاید و اندیشه هایشان را، به هم متصل می نمایند. زبان به عنوان یکی از عوامل پیوند دهنده ملت است، که بشریت را به بیشترین تعداد گروه های متمایز، تقسیم می کند (جهانیان و همکاران،1389).

آداب و رسوم و اعیاد: به لحاظ فرهنگی و آداب و رسوم هر گوشه از ایران دارای شرایط ویژه و منحصر به فردی می باشد که در قسمت های دیگر وجود ندارد. هر نقطه از ایران دارای فرهنگ و آداب و رسوم خاص خود است.مانند جشنواره سراسری موسیقی محلی در آذر در ایلام (شمس و امینی، 1388: 88).

ادبیات و شخصیت های اسطوره ای: از وظایف و نقش های بسیار مهم ادبیات فارسی در طول تاریخ ایران و حیات پر ارزش آن، احیا و غنا بخشیدن به هویت فرهنگی ایرانیان بوده و از آنجا که اغلب موضوعات و مطالب فرهنگی با بیان والای ادبی، در خلال متون زیبای نظم و نثر و در قالب انوع مختلف بازگو می شده همواره مورد توجه همگان بوده است (شمس و امینی، 1388: 89).

معماری: معماری هر کشور و ملتی شناساننده وجه مادی تمدن ها و الگویی برای دیگر فرهنگ ها است. معماری در کشورهایی که صاحب تاریخ و فرهنگ باستانی هستند، از مهمترین پایه های تمدن دیرینه به شمار می آید (شمس و امینی، 1388: 90).

تنوع قومی: در چهار گوشه كشورمان اقوام مختلفی زندگی می كنند. این تنوع قومی هم می تواند برای كشور ما فرصت باشد و هم تهدید. ایران با داشتن چندین ملیون ترك، چند هزار قزاق، قرقیز، گرجی، سیكها در زاهدان، عرب ها و چندین قوم دیگر دارای گنجینهای غنی از قومها و زبانهاست (شمس و امینی، 1388: 91).

ادیان ها و آیین ها: در سرتاسر ایران علاوه بر دین اسلام و مذهب شیعه ، اقلیت های دینی نیز وجود دارد. همینطور ایران علاوه بر آثار اسلامی، دارای معابد و کلیساهای بی بدیل است. حضور ادیان توحیدی متفاوت و وجود پیروان و معتقدان بسیار آن ها ،انواع توریسم مذهبی را در کشور ایجاد کرد (شمس و امینی، 1388: 91).

استان ایلام یکی از استان های کشور ایران است که در باختر این کشور و در ناحیه ای کوهستانی و نیمه گرم قرار گرفته است. مرکز این استان شهر ایلام است. این استان از استان های جنگلی ایران است و به خاطر زیبایی طبیعتش از آن با نام عروس زاگرس نیز یاد می شود و با توجه به قدمت تاریخی و جاذبه های گردشگری یکی از استان های مهم کشور برای گردشگری است.

بنابراین با توجه به اهمیت گردشگری فرهنگی، سوال اصلی تحقیق بدین صورت بیان می شود که آیا عوامل فرهنگی بر تقویت و توسعه گردشگری تاثیر دارد؟

1-3 اهداف تحقیق

1. ارزیابی تاثیر زبان بر تقویت و توسعه گردشگری.
2. ارزیابی تاثیر آداب و رسوم و اعیاد بر تقویت و توسعه گردشگری.
3. ارزیابی تاثیر ادبیات و شخصیت های اسطوره ای بر تقویت و توسعه گردشگری.
4. ارزیابی تاثیر معماری آثار فرهنگی بر تقویت و توسعه گردشگری.
5. ارزیابی تاثیر تنوع قومی بر تقویت و توسعه گردشگری.