روش عمومی سنتز مشتقات ۶،۴-دی فنیل پیریمیدین از طریق کاتالیزور مغناطیسیMCM-41 پی پیرازین:
یک میلی مول از مشتق ۳،۱-دی فنیل-۲-پروپنون مربوطه و یک میلی مول از یکی از مشتقات آمیدین را با ۱ گرم از کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین مخلوط نموده و به ظرف واکنش منتقل می نماییم، بعد از یک ساعت هم‌خوردن مخلوط در دمای ۸۰ درجه سانتیگراد، رنگ مخلوط از حالت سفید رنگ به زرد رنگ تبدیل می‌شود، روند تکمیل واکنش را توسط کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) در مخلوط حلال‌های ۱:۲، n-هگزان: اتیل‌استات کنترل می‌نمائیم. بعد از ۳-۴ ساعت واکنش متوقف شده، کاتالیزورها از محلول واکنش به آسانی توسط یک آهنربای خارجی جداسازی می شوند و محصول ۶،۴،۲-تری فنیل پیریمیدین با بازده ۸۵ درصد در ظرف واکنش باقی می‌ماند.
روش نمونه برای سنتز ۶،۴،۲-تری فنیل پیریمیدین از طریق کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین:

مقدار ۲۰۸/۰ گرم از ترکیب ۳،۱-دی فنیل-۲-پروپنون و ۰۹۳۶/۰ گرم از بنزآمیدین هیدرو کلرید با مقدار ۱ گرم از نانو کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین، مخلوط نموده و به ظرف واکنش منتقل می نماییم، بعد از یک ساعت هم‌خوردن مخلوط در دمای ۸۰ درجه سانتیگراد، رنگ مخلوط از حالت سفید رنگ به زرد رنگ تبدیل می‌شود، روند تکمیل واکنش، توسط کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) در مخلوط حلال‌های ۱:۲، n-هگزان: اتیل‌استات کنترل می‌گردد. بعد از ۳-۴ ساعت واکنش متوقف گردیده و محصول ۶،۴،۲-تری فنیل پیریمیدین با بازده ۸۵ درصد جدا می شود. شکل ۳-۲ واکنش کلی این سنتز را نشان می‌دهد.

شکل ‏۳‑۲: سنتز ۶،۴،۲-تری فنیل پیریمیدین
روش نمونه برای سنتز ۲-آمینو-۶،۴-دی فنیل پیریمیدین از طریق کاتالیزور مغناطیسیMCM-41 پیپرازین
مقدار ۲۰۸/۰گرم از ترکیب ۳،۱-دی فنیل-۲-پروپنون و ۱۰۸/۰ گرم گوانیدینوم کربنات با مقدار ۱ گرم از نانو کاتالیزور مغناطیسی MCM-41 پی پیرازین، مخلوط نموده و به ظرف واکنش منتقل می­نماییم، بعد از یک ساعت هم‌خوردن مخلوط در دمای ۸۰ درجه سانتیگراد، رنگ مخلوط از حالت سفید رنگ به زرد رنگ تبدیل می‌شود، روند تکمیل واکنش، توسط کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) در مخلوط حلال‌های ۱:۲، n-هگزان: اتیل‌استات کنترل می‌گردد. بعد از ۳-۴ ساعت واکنش متوقف گردیده و محصول ۲-آمینو-۶،۴-دی فنیل پیریمیدین، با بازده ۸۵ درصد جدا می شود. شکل۳-۳ واکنش کلی این سنتز را نشان می‌دهد.

شکل ‏۳‑۳: سنتز ۲-آمینو-۴،۶-دی فنیل پیریمیدین
فصل چهارم نتایج و بحث
نتایج وبحث
شناسایی نانوکاتالیزور مغناطیسی عامل دار شده توسط پی پیرازین
روش های بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی نانوکاتالیزورهای مغناطیسی عامل دار شده توسط پی پیرازین
تکنیک های مختلفی برای بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی مواد مزوحفره به کار می روند. هر تکنیک اطلاعات مهمی را برای درک ویژگی های ساختاری مواد مزوحفره فراهم می کند. تکنیک هایی که معمولاً برای بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی مواد مزوحفره مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از: مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)^[10]، طیف بینی پراش پرتو ایکس (XRD)^[11]، میکروسکوپ پیمایشی الکترونی (SEM)^[12]، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)^[13] و آنالیز تخلخل سنجی^[۱۴].
شناسایی کاتالیزور -MCM-41 - α-Fe₂O₃پی پیرازین
۴-۱-۲-۱طیف بینی مادون قرمز
طیف بینی مادون قرمز اطلاعات ارزنده ای راجع به ساختار یک مولکول به دست می دهد. با این تکنیک می توان جذب های مربوط به هر پیوند را مشخص کرد. ساختار MCM-41-α-Fe₂O₃ (شکل a ) دارای پیوندهای Fe-O، سیلانولی Si-OH و -O-Si-O- می باشد. پیوند Fe-O باعث ایجاد جذب های کششی در نواحی cm^-1 ۴۵۵، cm^-1 ۱۶۳۳می شود. پیوند -O-Si-O- جذب کششی نامتقارنی را در ناحیه cm^-11079 به دست می دهد. پیوند Si-OH نیز باعث ایجاد جذب کششی در ناحیه cm^-1 ۳۴۴۸ می­ شود (شکل a).
ساختار -MCM-41-α-Fe₂O₃پی پیرازین علاوه بر پیک های بالا، پیک های مربوط به ارتعاش کششی پیوندهایC-H آلیفاتیکی در مولکول پی پیرازین را در نواحیcm^-1 ۲۷۸۳ و cm^-1 ۲۹۳۲ و پیک ناحیه cm^-1 ۳۴۰۰ مربوط به ارتعاش کششی گروه NH پی پیرازین را نشان می دهد (شکل b). در نهایت در شکل c، طیف FT-IR کاتالیزور بعد از سه بار بازیافت نشان داده شده است (شکل ۱-۴).

شکل ‏۴‑۱: طیف بینی مادون قرمز روی کاتالیزور -MCM-41 - α-Fe2O3پی پیرازین
۴-۱-۲-۲میکروسکوپ پیمایشی الکترونی (SEM)
میکروسکوپ پیمایشی الکترونی یکی از ابزارهای مهم است که برای بررسی شکل مواد مزوحفره به کار می­رود. با این تکنیک می­توان انواع متفاوتی از ریخت شناسی مواد سنتز شده در نمونه­ها را مشخص نمود. مزیت اصلی میکروسکوپ پیمایشی الکترونی این است که می توان توده نمونه ها را مستقیماً به وسیله آن مورد مطالعه قرار داد. تصویر میکروسکوپ پیمایشی الکترونی کاتالیزور -MCM-41-α-Fe₂O₃پی پیرازین که دارای ریخت شناسی کروی می باشد در شکل (۴-۲) نشان داده شده است.
 
شکل ‏۴‑۲ : تصویر میکروسکوپ پیمایشی الکترونی کاتالیزور -MCM-41- α-Fe₂O₃پی پیرازین
۴-۱-۲-۳میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)
اطلاعات به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی عبوری، روشی کلیدی برای بررسی ساختار و شناسایی فازهای متنوع از مواد مزوحفره یعنی فازهای شش وجهی، مکعبی و لایه ای به دست می دهد. تصاویر TEM حاصل از -MCM-41-α-Fe₂O₃پی پیرازین نشان داده شده است. همان طور که قابل مشاهده است، ساختار شش وجهی α-Fe₂O₃-MCM-41 در تصویر TEM شکل (۴-۳) به خوبی قابل مشاهده است.
 
شکل ‏۴‑۳ساختار هگزاگونالی α-Fe₂O₃-MCM-41 در تصویر TEM
۴-۱-۲-۴تجزیه و تحلیل تخلخل سنجی
معمولاً جذب مولکول های گازی نیتروژن و یا آرگون و یا دیگر مولکول­های شیمیایی بسته به هدف تجزیه و تحلیل بر روی سطح ترکیبات متخلخل، روش استانداردی برای حصول مساحت سطح، حجم کلی حفره­ها^[۱۵] و میانگین اندازه حفره­ها^[۱۶] است. در شکل های زیر نمودارهای حاصل از تجزیه و تحلیل تخلخل­سنجی α-Fe₂O₃-MCM-41 عامل دار نشده، شکل (۴-۴) و MCM-41 - α-Fe₂O₃ پی پیرازین ، شکل (۴-۵) نشان داده شده است.

b
a

شکل ‏۴‑۴: نمودار (a) تجزیه و تحلیل تخلخل­سنجی و (b) α-Fe₂O₃-MCM-41 BJH

شکل ‏۴‑۵: نمودار (a) تجزیه و تحلیل تخلخل­سنجی و (b) BJH MCM-41 - α-Fe₂O₃پی پیرازین
مقایسه تجزیه و تحلیل تخلخل سنجی بین بستر بدون عامل α-Fe₂O₃-MCM-4و بستر عامل دار شده پی پیرازین، نشان می دهد که مولکول پی پیرازین در داخل نانو حفرات بستر مغناطیسیα-Fe₂O₃-MCM-41 قرار گرفته است جدول (۴-۱).
جدول ۴-۱: داده ­های حاصل از تجزیه و تحلیل تخلخل سنجی

۳ – حرکتهای مستمر دارای تغییر مسیر می باشند .
۴ – رفتار هدفمند به محض انکه تغییر خاصی را بوجود اورد ، متوقف می گردد .
۵ – رفتار هدفمند ارگانیزم را برای وضعیتی اماده می سازد که آن وضعیت به ایجاد عمل مورد نظر کمک نماید .

۶ – رفتار هدفمند موجب بهبودی فعالیت ارگانیزم در شرایط مشابه می گردد .
۷ – افعالیت و رفتار واکنش کل ارگانیزم است ، یعنی فرایندهای تمام اجزای ارگانیزم به نحوی سازگار می شوند که پیگیری بهتر هدف طبیعی آن را تشویق نماید .بنابراین شخص دارای سلامت روان در نظریه غایت نگر مک دوگال ، کسی است نهایت به نوعی ایده آل اخلاقی صادقانه وفادار بماند(رضایی،۱۳۸۵) .
۱۰-دیدگاه اسکینر
بی . اف . اسکینر استاد دانشگاه هاروارد از ۱۹۴۸ به بعد یکی از روانشناسان تجربی و صاحب نفوذ در سنت رفتار گرایی بوده است . سلامت روانی و انسان سالم به عقیده اسکینر معادل با رفتار منطبق با قوانین و ضوابط جامعه است ، و چنین انسانی وقتی با مشکل روبرو شود از طریق شیوه اصلاح رفتار برای بهبودی و بهنجار کردن رفتار خود و اطرافیانش به طور متناوب استفاده می جوید تا وقتی که به هنجار مورد پذیرش اجتماع برسد . بعلاوه انسان بایستی آزاد بودن خودش را نوعی توهم بپندارد و بداند که رفتار او تابعی از محیط است و هر رفتار توسط محدودی از عوامل محیطی مشخص می گردد . انسان سالم کسی است که از تاییدات اجتماعی بیشتری به خاطر رفتارهای متناسب ، از محیط و اطرافیانش دریافت کند . فرد سالم کسی است که بتواند با هر روشی بیشتر از اصول علمی استفاده کند و به نتایج سودمندانه تری برسد و مفاهیم ذهنی مثل امیال هدفمندی ، غایت نگری و امثالهم را کنار بگذارد ( معصومی،۱۳۹۰).
۱۱-رویکرد روانکاوی
بنظر فروید اکثر مردم به درجات مختلف روان نژند هستند و سلامت روان شناختی یک ایده آل است نه یک هنجار آماری . به عقیده فروید ویژگی های خاصی برای سلامت روان شناختی ضرورت دارد . نخستین ویژگی خود آگاهی است .
به نظر فروید خود آگاهی برای سلامت روان شناختی کفایت کننده نیست . می دانیم که زندگی اجتماعی بخودی خود متبع بالقوه غیر منطقی بودن است . فروید تقریباً ایده ای در مورد غیر منطقی بودن اعمال گروهی داشته است . او تمام جنبشهای سیاسی ، دموکراتیک یا استبدادی ، انقلابی یا ارتجاعی را فاسد و مردود می داند .
به عقیده فروید انسان متعارف کسی است که مراحل رشد روان جنسی را با موفقیت گذرانیده باشد و در هیچ یک از مراحل بیش از حد تثبیت نشده باشد . به نظر او کمتر انسانی متعارف به حساب می آید و هر فردی به نحوی از انحاء نا متعارف است . فروید از حیطه روان شناسی انسان نا متعارف را به دو گروه روان نژند و روان پریش تقسیم می کند و هسته مرکزی بیماری روانی را اضطراب می داند . به عقیده فروید نوع مکانیزم های دفاعی مورد استفاده افراد سالم روان نژند و روان پریش متفاوت است . شخص سالم از مکانیزم های دفاعی نوعی دوستی ، پیش بینی ، شوخ طبعی ، والایش و سرکوب استفاده می کند .
۱۲-دیدگاه یونگ
به طور کلی نظریه یونگ در مورد روان نژندی از نظریات فروید و ادلر پیچیده تر است ، به طور کلی که وی نظریات انان را تخریبی و تقلیلی می داند . به عقیده یونگ در اغلب موارد علت روان نژندی « یک سو نگری » است . یک سو نگری به اشکال مختلفی روی می دهد که دو نوع از انها اهمیت اختصاصی دارند . در مورد نخست شخص در مورد اهدافی دچار مشغله فکری می شود که این اهداف برای یک مرحله پایین تر از چرخه زندگی متناسب بوده اند . شخص جوانی که دچار وسوسه فکری مربوط به مشکلات دوران کودکی و خردسالی است ، نمی تواند به نحو موثر از عهده خواسته های زندگی و رقابت اجتماعی بر آید . شخص میانسالی که هنوز به جایگاه اجتماعی و جنسیت علاقمند است نیز به همین اندازه دچار سردرگمی شده است ، زیرا این موضوعات نبایستی تا این اندازه در زندگی این شخص حائز اهمیت باشند . مشکل دوم یک سو نگری ممکن است به صورت توسعه بیش از حد یک نگرش یا عملکرد اساسی و بنیادین باشد که موجب شود شخص « نقاب » خودش را بی از حد جدی بگیرد .
دوم و مهمتر اینکه یک سو نگری فرایند تفرد را متوقف می سازد . هدف نهایی روانشناسی فروید و آدلر مصالحه فرد با خواسته های جامعه است . یونگ این مرحله را نخستین هدف الزامی در سلسله مراتب تفرد ، می داند . به نظر وی تفرد بالاتر از مصالحه با جامعه است . تفرد به معنای منفرد شدن ، همگون شدن و منحصر به فرد شدن بی نظیر و غیر قابل مقایسه است. تفرد یعنی تولید و شکوفایی تمامیت بالقوه ذاتی فرد تفرد مستلزم این است که فرد به کلیت و یکپارچگی برسد . لذا یونگ معتقد است که تعداد خاصی از افراد هر جامعه نا کامل باقی می ماند . تفرد در ساده ترین شکل ان عبارتست از تمییز تدریجی «من» یا خود آگاهی از ناخودآگاهی . اما یونگ افزایش بیش از حد خود آگاهی را به همان اندازه اندک بودن آن آسیب گونه می داند و از این لحاظ وضعیت متعادل تری را اتخاذ کرده است . شخص پس از روبرو شدن با نقاب ، سایه و آینما یک مانع نهایی برای «خود شدن» دارد که همان وسئله معانی زندگی است . کوشش فرد برای جستجوی حقیقت ازلی مشکل معنای زندگی را حل می نماید . چنین کوششی به طور همزمان فرد را از قدرت ناخودآگاه ارکی نسخ های کهن آزاد می کند و انرژی خلاق آنها را تخلیه می کند( نقش تبریزی،۱۳۸۹) .
به نظر یونگ سلامت روان شناختی و خود شناسی یکسان هستند . تحقق خود با سه معیار مشخص می شود : نخست بایستی واپس زنی تخلیه شود ، تنشهای بین کنشها و نگرشهای ناخودآگاه و خود آگاه به آرامش مبدل شوند تا فرد بتواند از راه معرفت خود به آرامش و صفای دورنی برسد . دوم فرد بایستی بیان نمادین ناخودآگاه را درک کند . سوم شخس بتواند از طریق ایمان شخصی به نماد یا اسطوره خصوصی خود شناسی نزدیک شود .
۱۳- دیدگاه موری
به عقیده موری تاریخچه پیشین زندگی فرد به همان اندازه زمان حال و محیط او حائز اهمیت است . موری موضع روان شناختی انسانگرایانه و خوش بینانه ای دارد . به علاوه به عقیده وی «من» سرکوبگر و مهار کننده نیست . «من» موجب سازماندهی و یکپارچگی رفتار می شود و بخشی از سازماندهی آن نیز برای تسهیل ظهور تکانه های «نهاد» است . به عقیده موری «قدرتمندی من» از تعیین کننده های با اهمیت سازگاری و سلامت روان شناختی فرد است . هر چه فاصله بین من ایده آل و من برتر کمتر باشد ، سلامت روانشناختی و سازگاری فرد بیشتر خواهد بود . هرگاه که من برتر مسلط شود و من ایده آل سرکوب شود فرد به بهزیستی جامعه اش خواهد اندیشید .
به علاوه موری عقیده داشت که انسان نیاز به «تخیل و خلاقیت » دارد ، انسان تمایل به تجسم و ساختن دارد و در صورت موفقیت در تجسم و آفرینش ، انسان سالم خواهد ماند . تخیل و آفرینشگری قویترین حالات شخصیت هستند و فردی که اینها را به منصفه بروز برساند ، از لحاظ روان شناختی سالم است . فرد سالم کسی است که در نیازهایش تعارض و کشمکش نداشته باشد . «پرس» نیرویی است که به طرق مختلف بهزیستی و سلامت انسان را تحت تاثیر قرار می دهد . پرس در نظریه موری همان تعیین کننده های محیطی رفتار است . به نظر وی بایستی بین اهمیت اشیاء محیط آنگونه که توسط شخص ادراک و تفسیر می شود ( پرس بتا) و آنگونه که در واقعیت وجود دارند (پرس آلفا) تفاوت قایل شویم . یکی از معیارهای سلامت روان شناختی در نظریه موری این است که ادراک از محیط از نوع «آلفا» باشد نه «بتا» ( آزاد،۱۳۸۶).
به عقیده موری تمام انسانها با شدت و ضعف متفاوت دچار «عقیده » هستند . اما فقط عقده های افراطی و شدید موجب نابهنجاری و بیماری می شوند . پس یکی دیگر از معیارهای شخصیت سالم و سلامت روان شناختی در نظریه موری این است که شخص سالم از عقده های «خوشه ای» (بقایای تجارب و خاطرات پیش از تولد مانند اضطراب از عدم حمایت و بی یاوری …) عقده « مهر طلبی» (فعالیت های منفعل و وابسته در اعمال کلامی و دهانی) پرخاشگری مهار شده (یا نیاز به تعریف و تمجید) و عقده «پرخاشگری دهانی» (مانند فعالیتهای دهانی همراه با پرخاشگری مثل گاز گرفتن در هنگام خشم ، تمایلات قوی پرخاشگرانه ، نگرش دوگانه در مورد مراجع قدرت ، فرافکنی پرخاشگری دهانی مانند دیدن محیط به صورت اشیاء و افراد پرخاشگر و ضربه زننده و لکنت زبان) عقده «طرد دهانی» ، (مانند انزجار و نفرت از فعالیتهای دهانی) ؛ « عقده طرد مقعدی » (مانند نیاز به پرخاشگری ، نیاز به قدرت و استقلال یا جنسیت مقعدی) ، عقیده « نگهداری مقعدی » (مانند واکنش دفعای به دفع و تخلیه) ، عقده «میزراهی» (مانند شهوت میزراهی) ، عقده « ایکاروس » (مانند خود شیفتگی شدید) عقده «اختگی » (که عمدتاً نتیجه تخیلات با استنای کودکانه است) مبری است .(خدا رحیمی ، ۱۳۸۹ )
۱۴-دیدگاه انسانگرایانه
گرودون آلپورت : به نظر آلپورت روان نژندی پیامد « نقصان و کمبود سلامت روانی » است . . فرد روان نژند پر توقع ، سلطه جو ، حسود ، هیستریک و انفعالی است و دلش به حال خودش می سوزد ، اگرما ، کری کنشی و حتی فلج مبتلا شود و خود محوری روان نژندی فاقد کنترل است(رضایی،۱۳۸۵) .
تا پایان جنگ جهانی دوم تعدادی پژوهش تجربی در مورد ماهیت ـ سلامت شخصی » انجام شده است که این مطالعات به نتایج نسبتاً همخوانی دست یافته اند . آلپورت نتایج این مطالعات را به صورت شش معیار در مورد پختگی و بلوغ روانی خلاصه کرده است : نخستین معیار بلوغ روانی ، توانایی گسترش خویشتن است . کودکان نوعاً خود محور هستند . اما علایق افراد بالغ در خارج از خودشان ریشه دارد و از جمله علاقه انها به سلامتی و بهزیستی دیگران . دومین معیار سلامت و بلوغ به چگونگی ارتباط یا تعامل فرد با دیگران مربوط می شود . ارتباط فرد بالغ با دیگران صادقانه و صمیمی است ، بویژه با خاواده و دوستانش . سومین معیار سلامت روان شناختی را « امنیت عاطفی » می نامد . شخص بالغ می تواند محرومیتها و تحریکات غیر قابل اجتناب زندگانی را بدون از دست دادن وقار و متانت تحمل نماید . این بدین معنی نیست که این افراد راحت و آسوده ، بشاش و خوشبین و ساده انگار هستند ، بر عکس این افراد بر حسب موقعیت خلقی هستند . چهارمین معیار سلامت شخصی در نظریه آلپورت ، هوش کنشی یا عقل سلیم است . افکار و ادراک فرد بالغ بطور کلی کارآمد و درست است . این مسئله پرسشی را در مورد رابطه بین سلامت روانی و هوش پدید می اورد . افراد بالغ معمولاً هوش بالای متوسط دارند ولی هر کسی که هوش بالای متوسط داشته باشد الزاماً بالغ نیست . پنجمین ویزگی افراد بالغ « بصیرت نسبت به خویشتن » است . هر کسی فکر می کند که نسبت به خودش بصیرت و بینش دارد اما در واقع چنین نیست . آلپورت بصیرت به خویشتن را به این صورت تعریف می کند . « … رابطه انچه که فرد فکر می کند هست و آنچه که دیگران در مورد او فکر می کنند(سیدمحمدی،۱۳۸۶) . بخصوص روانشناسی که فرد را مطالعه و بررسی می کند …
آخرین معیار آلپورت برای سلامت و روان شناختی همانند یونگ و مک دوگال جهت مندی است که ترجمه اصلاح آلمانی است . جهت مندی یعنی اینکه زندگی فرد بالغ به سوی هدف یا اهداف انتخاب شده ای در حرکت باشد . هر فرد اهداف خاصی برای زندگی دارد که سعی عمده اش مصروف رسیدن به آن می شود . به عقیده آلپورت جهت مندی نتیجه نوعی فلسفه یکپارچه ساز در زندگی است که در تحت نظارت این فلسفه ارزشها ، اهداف و ایده های فرد سازماندهی می شوند . به نظر آلپورت مهمترین فلسفه زندگی مذهب است(خدایی،۱۳۸۵) .
۴-۲-طرحواره درمانی^[۲۶۱]
شاید بتوان گفت طرحواره یک بسته حافظه ایست که محتوای آن را آموزه های فرد در طول زمان شکل می دهد.باید توجه داشت که در روند پدیدایی طرحواره ها عواملی مثل بنیادهای زیستی فرد و عوامل مربوط به محیط تربیتی او مثل محیط خانواده، فرهنگ، تجارب وی در فرایند رشد، رخدادهای بزرگ و . . . تاثیر می گذارند.این بسته حافظه ای مثل یک فیلتر بزرگ و پیچیده بر سر راه اطلاعات ورودی به حافظه و همچنین اطلاعات موجود در حافظه عمل کرده و با سرند، دسته بندی، و سازمان دهی، شکل گیری معانی جدید را در ذهن ممکن می سازد.طرحواره ها فراتر از یک باورند آنها ما را برای مقوله بندی اطلاعات و پیش بینی رخدادها توانا می سازند. یک طرحواره در برگیرنده مجموعه ای از خاطرات، هیجانها، حسهای بدنی و شناختهاست. ویژگی مقاوم بودن و سخت جانی طرحواره ها آنها را در صدر فهرست چالشهای کسانی می گذارد که در حرفه شان با ” تغییر ” سر و کار دارند.
۱-۴-۲-مفا هیم طرحواره
طرحواره، یک ساختار شناختی به منظور غربال کردن، کدگذاری و ارزیابی محرکی است که ارگانیسم در معرض آن قرار گرفته است. براساس ماتریکس طرح‌واره‌ها، فرد قادر می‌شود تا خود را در ارتباط با زمان و فضا جهت‌یابی کند و تجربه‌های خود را به روش معنی‌داری طبقه‌بندی و تفسیر کند (بک، ۱۹۷۶؛ به نقل از بارلو، ۲۰۱۲).
بک^[۲۶۲] و همکاران (۱۹۹۰) معتقدند که در حیطه‌ی آسیب‌شناسی روانی، واژه‌ی طرحواره در مورد ساختارهایی با محتوای شخصی شده با خصایص فردی به کار می‌رود، که در اثر اختلالاتی از جمله افسردگی، اضطراب، حملات هراس و وسواس‌ها فعال می‌شوند (بارلو^[۲۶۳]،۲۰۱۲).
مفهوم طرحواره ریشه در روانشناسی شناختی، تحول شناخت، روانشناسی خود، و نظریه دلبستگی دارد. در حیطه‌ی روانشناسی شناختی، واژه‌ی طرحواره شناختی دارای معانی متعددی است، که این تعاریف در حیطه‌ی گسترده‌ای از ساختارهای شناختی قابل دستیابی تا غیر قابل دستیابی متفاوت هستند (یانگ، کلوسکو و ویشار، ۲۰۰۳؛ جیمز^[۲۶۴]و همکاران، ۲۰۰۴؛ به نقل از ریزو^[۲۶۵] و همکاران، ۲۰۱۲).
به طور کلی، طرحواره‌ها به عنوان باورهای بنیادین ناکارآمد در نظر گرفته می‌شوند، که توسط یک آماج فعال می‌شوند. طرحواره‌ها، تم‌های بادوام و ثابتی هستند که برای هر فرد اختصاصی هستند. طرحواره‌ها در طول دوران کودکی شکل گرفته‌اند و در واقع، حاصل تلاش فرد به منظور انطباق با رویدادهای زندگی و موقعیت‌های محیطی هستند. زمانی که طرحواره‌‌ای فعال می‌شود، تبدیل به اتاق فرمان افکار خودآیند منفی می‌گردد و به طور منفی موجب سوگیری در اطلاعات می‌شود. در حقیقت، طرحواره‌ها ذخیره می‌شوند تا هنگامی که تحت شرایط خاصی فعال شوند. به عبارت دیگر، این نشانه‌های موقعیتی، همان حافظه‌ی فرد هستند. این بدان معناست که باید طرحواره‌ را یک مفهوم وسیع در نظر بگیریم، نه این که صرفاً به آن به عنوان مجموعه‌ای از شناختواره‌ها نگاه کنیم (جیمز^[۲۶۶] و همکاران، ۲۰۱۲).
طرحواره بالاترین سطح تعمیم یافته‌ی شناخت است، که به تغییر مقاوم می‌باشد و تأثیر عمیق و قدرت‌مندی در شناخت‌واره‌ها و هیجان‌های فرد دارد. افکار خودآیند منفی و مفروضه‌های بنیادین بینابینی به طور شدیدی تحت تأثیر طرح‌واره‌ها قرار می‌گیرند و این تأثیر به خصوص زمانی قدرت‌مندتر است که طرحواره‌ها فعال شوند (ریزو و همکاران، ۲۰۱۲).
فریمن^[۲۶۷] و فاسکو (۲۰۰۹) معتقدند که طرحواره‌ها، مفروضه‌ها یا قوانین زیربنایی هستند که افکار و رفتارهای فرد را تحت کنترل خود دارند و در طول سال‌های زندگی فرد تحول یافته‌اند. محتوای طرح‌واره‌ها، کلیه‌ی جنبه‌های زندگی فرد، اعم از آگاهانه یا غیرآگاهانه را دربر می‌گیرد. طرح‌واره‌ها، معنی و ساختاری که فرد به دنیا می‌دهد، را ایجاد می‌کنند. طرح‌واره‌ها، در طول دوره‌ی تحول فرد شکل گرفته‌اند، به این معنا که به موازاتی که فرد از محیط پیرامون خود اطلاعات را دریافت می‌کند، آن را پردازش می‌کنند. هر فردی به طور منحصر به فرد براساس ادارک معینی که به این اطلاعات می‌دهد، آنها را دسته‌بندی و مرتب می‌کند و آن اطلاعات را سازمان می‌دهد. اما در عین حال، تحول طرح‌واره‌ها تحت تأثیر فرهنگ، خانواده، مذهب و عوامل مربوط به جنسیت، سن یا شخصیت فرد قرار دارد. طرحواره‌ها نه تنها براساس مواد شناختی، بلکه با توجه به عوامل هیجانی، رفتاری و فیزیولوژیک مرتب می‌شوند. طرحواره‌ها نسبت به تغییر بسیار مقاوم هستند، چون:
برخی از باورها به طور شدیدی با هیجان‌های فرد و تجربه‌های گذشته وی در هم آمیخته است؛
باورها برای مدت طولانی وجود دارند، لذا می‌توان آنها را به عنوان قسمتی از هویت فرد در نظر گرفت؛
این باورها ممکن است توسط افراد مهم زندگی فرد تأیید یا تقویت گردند؛
نحوه تأثیر طرح‌واره‌ها بر رفتار فرد توسط پردازش‌های فکری و تصورات فرد تعیین می‌شود؛
رفتارهای یادگرفته شده در نتیجه‌ی فعال شدن طرح‌واره‌ها به وجود می‌آید، بنابراین تداعی‌های مثبت و منفی بی‌شماری را در طول زمان ایجاد می‌کنند، که منجر به مقاومت شدید آنها در مقابل تغییر می‌گردند (فریمن و فاسکو،۲۰۰۹).
طرحواره‌، به طور فزاینده‌ای در طرح‌واره‌ درمانی مورد توجه قرار گرفته است. به عبارت دیگر، در این روش به طرحواره‌های بنیادین، به عنوان کلید درمان کوتاه مدت، تأکید بسیاری شده است. براساس رویکرد طرح‌واره‌ درمانی یانگ، کودک یاد می‌گیرد تا تجربه‌های اولیه از محیط خود را، به خصوص در ارتباط با افراد مهم زندگیش، براساس واقعیت سازمان دهد (یانگ، ۱۹۹۹).شش سازه اصلی در طرحواره درمان عبارتند از :

1. 1. طرحواره های ناسازگار اولیه

1. 1. نیازهای بنیادین

1. 1. حیطه های طرحواره

1. 1. راهبردهای مقابله ای

1. 1. سبکهای طرحواره

1. 1. کنشهای طرحواره

۲-۴-۲-منشأ طرح‌واره‌ها
الف) نیازهای هیجانی بنیادین^[۲۶۸]
پنج نیاز هیجانی بنیادین در انسان وجود دارد که باید ارضا شوند، و عدم ارضا و ناکامی در برآورده شدن این نیازها در فرد، موجب شکل‌گیری طرحواره‌های مختل می‌شوند. این نیازها عبارتند از:
دلبستگی‌های ایمن به دیگران (شامل امنیت، ثبات، پرورش و تربیت، پذیرش)؛

,  [۳-۵]
در این رابطه n تعداد قیودیست که برای هر طراحی باید چک شوند و   مقدار خطا یا تخلفیست که هر سازه ممکن است داشته باشد. دو مقدار     و   ضرایبی هستند که باید با تغییر آن‌ها دو پارامتر وزن و جریمه با هم، هم‌ارز گردند تا سازه نهایی مورد قبول باشد و از نظر آیین نامه و قوانین طراحی سازه مشکل و خطایی نداشته باشد.

طراحی بهینه قاب فولادی
فرمولاسیون یک مسئله‌ی طراحی بهینه شامل ترجمه‌ی یک توضیح کلامی آن مسئله به یک عبارت تعریف شده‌ی ریاضی است [۱۵]. یک مجموعه از متغیرهای توصیف کننده‌ی طراحی به نام متغیرهای طراحی در این فرمولاسیون داده شده است. همه‌ی طرح‌ها باید یک مجموعه‌ی داده شده از قیود را ارضاء کنند. این قیود شامل محدودیت‌هایی در اندازه‌ی مصالح و پاسخ سیستم می‌شوند. اگر طرحی همه‌ی قیود ارضاء کند به عنوان یک طرح قابل قبول در نظر گرفته می‌شود. برای اینکه بتوانیم تصمیم بگیریم آیا طراحی از طرح دیگر بهتر است یا نه، به معیاری نیازمندیم. این معیار تابع هدف نامیده می‌شود.
کمترین وزن سازه را می‌توان به عنوان تابع هدف در نظر گرفت، مقاطع استاندارد فولادی به عنوان متغیرهای طراحی هستند و قیود طراحی هم از آیین نامه‌های طراحی برداشت می‌شوند.

شکل ‏۳‑۱: فلوچارت طراحی بهینه قاب
بنابراین مسئله‌ی طراحی بهینه‌ی گسسته‌ی یک قاب فولادی به شرح زیر بیان می‌شود.
[۳-۶]
در این معادله، mk تعداد کل اعضاء در گروه k است، ρ_i و L_i چگالی و طول عضوi هستند، A_k سطح مقطع اعضای گروه K است، و ng تعداد کل گروه‌های اعضای قاب است. تابع هدف بدون قید برای آیین نامه‌ی AISC-LRFD [16] به شرح زیر نوشته شده است.
[۳-۷]
که در اینجاC، تابع عدم ارضای قیود است، κ ثابت جریمه است و ε توان تابع جریمه است.
[۳-۸]
در این رابطه  و  مقدار عدم ارضای قید جابجایی و فرمول‌های تعامل ملزومات AISC-LRFD هستند. N_j تعداد گره‌ها در طبقه بندی فوقانی، N_s و N_c به ترتیب تعداد طبقات و تعداد تیرستون‌ها هستند.  تعداد کل ستون‌های قاب به جز ستون‌های طبقه اول می‌باشد.
تابع جریمه به این شرح بیان می‌شود.
[۳-۹]
قیود جابجایی بدین شرح هستند:
[۳-۱۰]
[۳-۱۱]
که  بیشترین جابجایی در طبقه‌ی بالایی،  جابجایی مجاز طبقه‌ی بالایی،  جابجایی طبقه میانیi،  جابجایی مجاز طبقه میانی(  ارتفاع طبقه)- قید اندازه که به علت مسائل اجرایی در نظر گرفته شده است بدین شرح است .
[۳-۱۲]
که  و  عمق مقاطع فولادی است که به ترتیب برای ستون بالای و پایینی هر طبقه در نظر گرفته شده است. قیود مقاومتی بر گرفته از AISC-LRFD [16] در معادلات زیر بیان شده است. برای اعضای تحت لنگر خمشی و نیروی محوری
[۳-۱۳]
[۳-۱۴]
که  مقاومت محوری مورد نیاز (فشاری یا کششی)  مقاومت محوری اسمی (فشاری یا کششی)،  مقاومت خمشی اسمی حول محور قوی،  . مقاومت خمشی مورد نیاز حول محور ضعیف،  مقاومت خمشی اسمی حول محور قوی،  مقاومت خمشی اسمی حول محور ضعیف (برای قاب‌های دو بعدی  ) ،  ضریب مقاومت در فشار (برابر ۰.۸۵)،  ضریب مقاومت در کشش (برابر ۰.۹).  ضریب مقاومت خمشی (برابر ۰.۹) .
مقاومت طراحی ستون‌ها در AISC-LRFD [16] برابر  است، که  و  برابر است با
[۳-۱۵]
که در آن
[۳-۱۶]
که  که سطح مقطع عضو،  تنش فشاری بحرانی،  پارامتر لاغری ستون،  تنش جاری شدن فولاد، K ضریب طول مؤثر، L طول عضو، r شعاع رگراسیون حاکم، E مدول الاستیسته است. ضریب طول مؤثر K برای قاب‌های بدون مهاربندی از معادله‌ی تقریبی زیر که توسط دومونتیل [۱۷] ارائه شده است حساب می‌شود .
[۳-۱۷]
که اندیس‌های A و B بیانگر دو سر ستون تحت بررسی هستند. ضریب G بدین صورت بیان می‌شود.
[۳-۱۸]
که  و  به ترتیب ممان اینرسی و طول ازاد یک مقطع ستون است،  و  ممان اینرسی و طول آزاد یک تیر است.  بیانگر مجموع برای همه‌ی اعضایی است که به طور صلب به گرهA یا B متصل شده اند و در صفحه‌ی کمانش ستون تحت بررسی قرار می‌گیرند.
ملزومات طراحی سه روش تحلیلی برای ارزیابی ظرفیت خمشی  فراهم می‌کند.
را می‌توان از یک تحلیل پلاستیک بدست آورد.
را می‌توان از تحلیل غیر خطی هندسی با بهره گرفتن از بارهای ضریب دار بدست آورد.
را می‌توان با واردکردن ضرایب بزرگنمایی دینامیکی برای لحاظ کردن اثرات مرتبه‌ی دوم بدست آورد که همچنین می‌تواند جایگزینی برای تحلیل غیر خطی هندسی باشد براساس AISC-LRFD [16] مقاومت طراحی تیرها برابر  است. تا زمانی که  باشد  برابر  است و شکل مقطع فشرده است.
لنگر پلاستیک  از این معادله حساب می‌شود.
M_p = Z F_y [۳-۱۹]
که Z مدول پلاستیک مقطع است.  پارامتر لاغری برای بدست آوردن  است. جزییات فرمولاسیون در AISC-LRFD [16] داده شده است. اطلاعات وسیع تری هم در کتاب گی لرد و همکاران [۱۸] و گالامبوس و همکاران [۱۹] آمده است.
پیش‌زمینه‌های تحقیقاتی
بهینه‌یابی سازه‌ها
در علم مکانیک، طبق تعریف J.E.Gordon یک سازه یعنی « یک مجموعه ای از مصالح که هدف آن تحمل بار است » . بهینه یابی یعنی پیدا کردن بهترین حالت یک چیز . بنابراین، بهینه یابی سازه‌ها یعنی پیدا کردن یک ترکیبی از مجموعه ی مصالح مختلف که بارها را در بهترین حالت تحمل کند. برای توضیح بیشتر ، وضعیتی را در نظر بگیرید که در آن یک بار باید از جایی در فضا به یک تکیه گاه ثابت منتقل شود. مثل شکل ‏۳‑۲.

شکل ‏۳‑۲: مسئله‌ی بهینه‌یابی سازه : پیدا کردن سازه‌ای که به بهترین نحو بار را به تکیه گاه منتقل می‌کند [۲۰].
ما می خواهیم سازه ای را پیدا کنیم که این کار را به بهترین نحو انجام دهد. اما برای این‌که هدفمان را بهتر مشخص کنیم باید کلمه « بهترین » را تعریف کنیم . اولین چیزی که به ذهنمان می رسد این است که سازه را تا حد ممکن سبک کنیم، یعنی وزن سازه را مینیمم کنیم. ایده ی دیگری که درباره ی « بهترین » به ذهنمان می رسد این است که سازه را تا حد ممکن نسبت به کمانش و ناپایداری مقاوم کنیم . واضح است که چنین مینیمم کردن یا ماکسیمم کردن‌هایی بدون وجود قیدهایی ممکن نخواهند بود.
برای مثال، اگر هیچ محدودیتی در مورد مقدار مصالح مورد استفاده وجود نداشته باشد. سازه را می توان به اندازه کافی سخت ساخت بدون هیچگونه محدودیتی در مورد مصالح، که این امر غیر ممکن است چرا که ما یک مسئله ی بهینه یابی بدون یک حل معین خواهیم داشت. مقادیری که معمولاً در بهینه یابی سازه‌ها مقید می شوند، تنش‌ها و تغییر مکان‌ها و یا هندسه هستند.
باید توجه داشته باشیم که مقادیری که به عنوان قید در نظر گرفته می شوند را می توان به عنوان معیارهایی برای « بهترین » در نظر گرفت، یعنی معیارهایی برای ارزیابی توابع هدف هستند. بنابراین معیارهایی را می توان برای عملکرد سازه در نظر گرفت، مثل وزن، سختی ، بار بحرانی، تنش، تغییر مکان و هندسه، و یک مسئله ی بهینه یابی سازه‌ای را می توان با انتخاب یکی از این معیارها به عنوان تابع هدف که باید ماکسیمم یا مینیمم شود البته با رعایت مقادیر معین برخی از سایر معیارها به عنوان قیود طراحی حل کرد.
شایان ذکر است که در بهینه یابی یک سازه‌ی واقعی علاوه بر معیارهای مکانیکی محض فوق، عواملی چون قابلیت اجرا، اقتصاد و زیبایی هم مطرح است که در مسائل بهینه یابی تئوریک کمتر در نظر گرفته می‌شوند.
به طور کلی در بهینه‌یابی سازه‌ها توابع و متغیرهای زیر موجود هستند :
تابع هدف (f ) :
تابعی که برای طبقه بندی طراحی‌ها استفاده می شود . برای هر طرح ممکن ، f یک عدد را به ما می دهد که بیانگر خوبی طرح است. معمولاً f طوری انتخاب می شود که مقدار کمتر بهتر از مقدار بیشتر باشد، ( یک مسئله ی مینیمم سازی ). معمولاً f مقدار وزن ، تغییر مکان در یک جهت خاص، تنش مؤثر یا حتی هزینه ی تولید است.

کشش مربوط به هر متغیر نشان داده که تغییر یک درصدی در مقدار متغیر توضیحی چه میزان باعث تغییر در احتمال ۱ = Y_iمی­ شود. اگر kامین متغیر توضیحی الگو X_k، متغیری موهومی‌باشد، اثر نهایی برای این متغیر عبارت است از تغییر در احتمال پذیرش مبلغ پیشنهادی(۱ =Y) در نتیجه تغییر X_kاز صفر به یک، در حالی که سایر متغیرها در یک مقدار (X^*) ثابت نگه داشته شوند. مقدار اثر نهایی متغیر توضیحی موهومی از طریق رابطه زیر قابل محاسبه است:

(۳-۱۵)

مقادیر ثابت سایر متغیرهای توضیحی (X^*)، تحت عنوان حالت نمونه^[۹۳] شناخته می‌شود. نحوه مشخص کردن مقدار حالت نمونه به این صورت است که برای متغیرهای موهومی مقدار آماره مد و برای سایر متغیرها مقدار میانگین آنها مدنظر قرار خواهد گرفت. به منظور بررسی دقت پیش ­بینی الگوی لاجیت برازش شده از درصد پیش بینی صحیح استفاده خواهد شد. این معیار به صورت زیر محاسبه می­ شود (کیامی، ۱۳۹۲):

(۳-۱۶)

در رابطه فوق، _۱۱N تعداد مشاهداتی است که دلالت بر عدم پذیرش مبلغ پیشنهادی از سوی فرد برای خرید برنج ارگانیک دارد و توسط الگو نیز پیش ­بینی شده است. مقدار _۲۲N نیز تعداد مشاهداتی است که دلالت بر پذیرش مبلغ پیشنهادی از سوی فرد برای خرید برنج ارگانیک دارد و توسط الگو نیز به درستی پیش ­بینی شده است. صورت کسر (_۲۲N+₁₁N) نشان­دهنده تعداد کل مشاهداتی است که درست پیش ­بینی شده و T نیز تعداد کل مشاهدات را نشان می­دهد. هر چه مقدار این شاخص به ۱۰۰ نزدیک­تر باشد، توان پیش ­بینی الگو مطلوب­تر بوده و از این رو، دقت الگو نیز بالاتر است. استفاده از رهیافت انتخاب دوتایی لاجیت بستری مناسب را به منظور بررسی عوامل و پارامترهای مؤثر بر پذیرش یا عدم پذیرش مبالغ پیشنهادی را فراهم می ­آورد.
به منظور محاسبه متوسط تمایل به پرداخت در الگوی فوق با در نظرگرفتن شکل خطی برای تابع مطلوبیت غیرمستقیم افراد مصرف‌کننده، داریم: (۳-۱۷)
با تعریف رابطه فوق برای دو حالت وجود تمایل به پرداخت (۱=C) و عدم وجود آن (۰=C)، تفاضل مطلوبیت غیرمستقیم به صورت زیر شکل می­گیرد:
(۳-۱۸)
میزان تمایل به پرداخت بیشینه­ای که فرد در راستای خرید برنج ارگانیک ابراز داشته، مبلغی است که مطلوبیت فرد در صورت وجود تمایل به پرداخت و عدم وجود تمایل به پرداخت یکسان باشد. با در نظرگرفتن تابع مطلوبیت خطی و صفر بودن امید ریاضی ، می‌توان تمایل به پرداخت بیشینه افراد مصرف‌کننده برنج ارگانیک را به صورت زیر تعریف نمود:

(۳-۱۹)

در الگوهای انتخاب دوتایی فرض بر این است که عوامل مؤثر بر وجود تمایل به پرداخت و متغیرهای اثرگذار بر سطح تمایل به پرداخت یکسان می­باشند (کاوسی کلاشمی و همکاران، ۱۳۸۸).

۳-۸-۲- روش دو مرحله‌ای هکمن

این روش بر این فرض استوار است که مجموعه‌ای از متغیرهای توضیحی می‌توانند بر وجود تمایل به پرداخت اضافی برای برنج هاشمی ارگانیک تأثیرگذار باشند و مجموعه‌ای دیگر می‌توانند بر مقدار تمایل به پرداخت اضافی پس از تصمیم‌گیری اولیه تأثیر بگذارند. بنابراین، دو مجموعه مختلف از متغیرها می‌توانند در این الگو وارد شوند. چنان چه بدون توجه بدین روش و در نتیجه، عدم تفکیک متغیرها به دو گروه، همانطور که در برازش الگوهای انتخاب دوتایی لاجیت و پروبیت رایج است، اثر کل متغیرها بر میزا نتمایل به پرداخت سنجیده شود، با خطای برآورد مواجه خواهیم شد. از این رو، برای رفع این مشکل، هکمن روش دو مرحله‌ای را پیشنهاد کرد. در این روش، عواملی که می‌توانند بر تصمیم خریداران به پذیرش تمایل به پرداخت اضافی تأثیرگذار باشند، به صورت متغیرهای مستقل در الگوی پروبیت^[۹۴] وارد می­شوند و عوامل مؤثر بر میزان تمایل به پرداخت اضافی خریداران نیز در مجموعه متغیرهای مستقل در الگوی رگرسیون خطی قرار می‌گیرند.
الگوهای پروبیت و رگرسیون خطی حاصل از تفکیک روش هکمن دو مرحله‌ای به ‌ترتیب، به ‌صورت روابط زیر نشان داده می‌شود (هکمن^[۹۵] ۱۹۷۶).

(۳-۲۰)

الگوی پروبیت

اگر
اگر

۱-۳- اهداف تحقیق
هدف اصلی بهینه کردن شرایط حذف پیوسته نیکل از فاضلاب با جاذب شلتوک برنج اصلاح شده به روش RSM می باشد و اهداف جزئی عبارتند از:
یافتن مقدار بهینه غلظت ورودی نیکل در فاضلاب
یافتن مقدار بهینه دبی ورودی فاضلاب در سیستم ستون
یافتن ارتفاع بهینه بستر
بررسی میزان راندمان فرایند جذب نیکل
۱-۴- نوآوری تحقیق
در سالهای گذشته آزمایشهای مختلفی انجام شده که در آنها از سیستم ستون برای حذف آلاینده ها استفاده گردیده است. همچنین آزمایشهایی نیز انجام شده که در آنها از روش RSM برای مدلسازی و یافتن شرایط بهینه آزمایش بهره گرفته شده است. اما تنها در یک تحقیق از هر دو روش فوق در انجام آزمایش استفاده شده است. این تحقیق برای حذف سرب از محلول های آبی توسط free and immobilized Aeromonos hydrophila انجام گرفته است (Hasan et al., 2009).

در این تحقیق از سیستم ستون و روش جذب سطحی برای حذف فلز نیکل از فاضلاب مصنوعی استفاده شده است. همچنین برای یافتن شرایط بهینه آزمایش و مدلسازی از روش RSM بهره گرفته شده است. این تحقیق در راستای تکمیل تحقیقات انجام گرفته توسط سولماز سعادت در سال ۱۳۹۱ انجام می شود (سعادت، ۱۳۹۱).
۱-۵-ساختار پایان نامه
این پایان نامه شامل شش بخش اصلی به شرح زیر می باشد:
در فصل اول در ابتدا کلیاتی در باره آلودگی زیست محیطی در اثر فلزات سنگین و روش های حذف و تصفیه آنها از محیط زیست و مزایا و معایب هر روش بیان شده است. پس از آن به تشریح ضرورت انجام تحقیق و اهداف آن پرداخته شده و در نهایت به بیان نوآوری تحقیق پرداخته شده است.
فصل دوم این پایان نامه شامل پیشینه و تئوری تحقیق است. در بخش پیشینه تحقیق قسمتی از تحقیقات انجام شده در زمینه انواع جاذب، سیستم ستون و روش پاسخ سطح بیان شده و تئوری تحقیق شامل تئوری روش پاسخ سطح و فرمول های آن و روش های محاسبه بازدهی جذب می باشد.
در فصل سوم مواد مورد استفاده و روش های انجام آزمایش ها به طور کامل توضیح داده شده است. فصل چهارم به بررسی نتایج حاصل از آزمایشها و نرم افزار Design Expert پرداخته است.
در فصل پنجم، نتیجه گیری کلی و پیشنهاداتی جهت انجام مطالعات بهتر، دقیق تر و کاراتر بیان شده است. پس از آن منابع و مراجع به کار گرفته شده در متن پایان نامه معرفی شده اند در ادامه شکل ها و جداولی در بخش پیوست آورده شده اند.
فصل دوم
۲- پیشینه و تئوری تحقیق
۲-۱- مقدمه
برای حذف فلزات سنگین از محلول های آبی روش های مختلفی مثل ترسیب، الکترودیالیز، اسمز معکوس و جذب سطحی وجود دارد. در روش جذب سطحی، از انواع مختلف جاذب استفاده می شود که امروزه استفاده از جاذب های طبیعی به دلیل دسترسی فراوان، قیمت مناسب و کارایی بالا بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در ادامه به بررسی تحقیقات انجام شده بر انواع مختلف جاذب پرداخته می شود. همچنین با توجه به موضوع تحقیق، مطالعه برخی پژوهش هایی که در زمینه انجام آزمایش ها به صورت پیوسته و به کمک روش پاسخ سطح به انجام رسیده اند، مورد توجه قرار می گیرد.
۲-۲- پیشینه تحقیق
۲-۲-۱- انواع جاذب
۲-۲-۱-۱- پوسته برنج
بیشترین مقدار جذب توسط پوسته برنج برای^۳-۱۰*۹۷/۵ مول بر لیتر آرسنیک به کمک ۱گرم جاذب فرآوری شده با ۰۱/۰ مول بر لیتر HNO₃ , HCl ,H₂SO₄ یا HClO₄ و در مدت ۵ دقیقه گزارش شده است (Nasir et al., 1998).
در سال ۲۰۰۸ نیز آزمایشاتی در سیستم پیوسته انجام شده و کاربرد پوسته برنج خام و پوسته برنج فرآوری شده با فسفات در حذف فلزات سنگین مانند سرب، مس، روی و منگنز از شیرابه مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. در این تحقیق از ستونی با قطر داخلی ۵/۲ سانتی متر و ارتفاع بستر ۳۰ سانتی متر استفاده شد. با وجودیکه هر دو جاذب در حذف فلزات سنگین موفق بودند، اما پوسته برنج فرآوری شده با فسفات دارای ظرفیت و سرعت جذب دو برابر جاذب خام بود (Mohan & Sreelakshmi, 2008).
در سال ۱۳۸۷ تحقیقی بر روی حذف فلز کادمیوم بوسیله پوسته شلتوک اصلاح شده با بی کربنات سدیم انجام گرفت و اثر تغییر مولاریته بی کربنات سدیم بر افزایش ظرفیت پوسته شلتوک برای جذب کادمیوم در غلظت های پایین بررسی گردید. در این آزمایش حداکثر راندمان جذب ۱/۹۹% بوده که در pH برابر۶ و به کمک جاذب اصلاح شده با محلول ۳/۰ مولار بی کربنات سدیم بدست آمده است (شامحمدی حیدری و همکاران، ۱۳۸۷).
تحقیقات دیگری بر روی جذب فلزات سنگین با بهره گرفتن از جاذب شلتوک برنج انجام شده که نتایج آنها در جدول زیر آورده شده است (سعادت، ۱۳۹۱):
جدول ۲-۱- خلاصه نتایج تحقیقات صورت گرفته بر روی حذف فلزات سنگین مختلف به کمک پوسته برنج (سعادت، ۱۳۹۱)