فهرست مطالب

مطالعات در دنیای رنگ - سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 40، بهار 1400)

نشریه مطالعات در دنیای رنگ
سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 40، بهار 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/03/26
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مژگان حسین نژاد*، مسعود اعتضاد صفحات 1-10

    بیش از 5/3 بیلیون سال است که پروتئین ها و مواد طبیعی، در اثر دریافت نور، انرژی تولید می کنند. استفاده از مهندسی ژنتیک و تهیه مواد رنگزای زیستی، مجموعه ای از ترکیبات جدید دارای ویژگی های منحصربه فرد را ارایه کرده است. سلول های خورشیدی حساس شده به مواد رنگزای زیستی، نویدبخش تولید افزاره های کاملا زیستی برای تولید انرژی الکتریکی هستند. در این مقاله یک مطالعه جامع بر روی سازوکار استفاده از مواد رنگزای زیستی در سلول های خورشیدی بهبود یافته ارایه شده است. پروتئین ها، کلروفیل ها و کاروتنوییدها در میان انواع حساس کننده های زیستی، بالاترین بازده تبدیل را در سلول خورشیدی نشان می دهند. مانند سایر حساس کننده ها، شکاف باند از ویژگی های مهم در عملکرد نهایی ترکیب نوری است. میانگین تیوری شکاف باند HOMO تا LOMO برای آنتوسیانین، کاروتنویید، کلروفیل، سیانین، زانتین و کومارین به ترتیب 46/2، 22/5، 13/4، 13/1، 15/3 و 22/2 الکترون ولت است. هرچه شکاف باند حساس کننده، پایین تر باشد، تهییج الکترون لایه ظرفیت و تشکیل جفت الکترون- حفره تسهیل می گردد. بالاترین بازده تبدیل برای سلول خورشیدی حساس شده به ماده رنگزای زیستی PPB+Spx بوده و در حدود 4% می باشد. 

    کلیدواژگان: مواد رنگزای زیستی، سلول خورشیدی حساس شده به مواد رنگزا، پروتئین، مواد رنگزای باکتریایی، حساس کننده
  • زهره طاهرخانی* صفحات 11-22

    پلی یورتان ها یکی از مهم ترین پلیمرهای چند منظوره هستند که به طور گسترده ای در ساخت فوم های سخت و نرم، چسب ها، پوشش ها، فیلم ها و سایر محصولات استفاده می شوند. پلی یورتان ها معمولا از طریق واکنش بین ایزوسیانات ها و پلی ال ها تولید می شوند. اما افزایش نگرانی ها در مورد کاهش منابع نفتی، آلودگی محیط زیست و قیمت این مواد، تلاش های قابل توجهی را برای توسعه پلی یورتان ها و پلی ال ها از منابع تجدیدپذیر به ویژه در صنایع چسب و پوشش به دنبال داشته است. در پژوهش حاضر، طیف گسترده روغن های گیاهی مورد استفاده در سنتز پلی یورتان ها معرفی شده و ساختارهای شیمیایی، منشا و روش های سنتز پلی ال، پلی ایزوسیانات و پلی یورتان ها از روغن های گیاهی بررسی می شود. سپس خصوصیات چسب و پوشش های بر پایه مواد زیستی بر اساس اخرین تحقیقات مورد بررسی قرار گرفته و با خصوصیات چسب های تجاری مقایسه می شود. بررسی های انجام شده نشان می دهد که نوع روغن گیاهی، نسبت NCO/OH، انعطاف پذیری و حضور سایر مواد افزودنی از عوامل مهم و تاثیرگذار بر عملکرد چسب ها و پوشش های پلی یورتان هستند.

    کلیدواژگان: پلی یورتان، پوشش، چسب، روغن گیاهی، مواد زیستی
  • فرهاد عوض نژاد*، حمیدرضا شیبانی صفحات 23-34

    رنگ، عنصری شاخص و کلیدی در معماری مساجد ایران محسوب می شود. مساجد شاخص شیراز منسوب به دوره قاجاریه دارای تزییناتی شاخص از جمله کاشی کاری (هفت رنگ، معرق و معقلی)، کتیبه نگاری، حجاری، ارسی (شیشه های رنگی)، گره چینی و مقرنس است. مسجد نصیرالملک شیراز به دلیل تزیینات گسترده اش به «نگین مساجد ایران» شهرت یافته است. هدف پژوهشگر در پژوهش حاضر، بررسی پالت رنگی موجود در تزیینات وابسته به معماری مسجد نصیرالملک است. روش تحقیق از نوع توصیفی تحلیلی است و اطلاعات موجود با مطالعه منابع کتابخانه ای و پژوهش میدانی گردآوری، مطالعه و بررسی شده است. یافته های پژوهش نشان می دهد که پالت رنگی غالب در بنا فام های گرم است، موضوعی که تا پیش از آن در معماری مذهبی (مساجد) چندان رایج نبوده و مسجد نصیرالملک شیراز به دنبال ساختارشکنی در پالت رنگی بناهای مذهبی (مساجد) بوده است که این مهم سبب افزایش غنای حسی و بصری معماری مسجد شده است. مطالعه و بررسی رنگ در معماری بناهای تاریخی می تواند مرجع و پاسخگوی هنرهای تجسمی و کاربردی معاصر باشد. 

    کلیدواژگان: رنگ، شیراز، کاشی هفت رنگ، مساجد، مسجد نصیرالملک، هنر قاجار
  • علی نورانی سنجبد، علی نعمت الله زاده*، ناصر سپهری جوان صفحات 35-48

    رنگ ها به دلیل تنوع و ساختار پیچیده کاربردهای فراوانی دارند. در سال های اخیر پساب ناشی از تولید یا مصرف رنگ ها در صنایع مختلف، افزایش یافته و تبدیل به خطری جدی برای محیط زیست و سلامتی انسان ها شده است. در این مقاله، تاثیر پلاسمای سرد به عنوان یک فناوری جدید و پیشرفته جهت تصفیه رنگ از پساب آورده شده است. از این روش می توان برای کاربردهای مختلف از جمله تصفیه و پیش تصفیه پساب ها، حذف رنگدانه ها و مواد شیمیایی خطرناک از پساب ها استفاده کرد. در این سامانه ی تصفیه پساب، مواردی مانند ویژگی های پساب و مواد تشکیل دهنده هدف، نوع تخلیه مناسب و راکتور پلاسمای به کار برده شده، آزمایش های سمیت و آزمایش های قابلیت تجزیه زیستی واسطه های تولید شده توسط پلاسما، ارزیابی سازگاری زیست محیطی فناوری های ترکیبی و برآورد اقتصادی مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به مطالعات انجام شده، نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر اثرات مثبت پلاسمای سرد بر رنگ زدایی از پساب و نیز افزایش کارآیی سامانه های نوین تصفیه پساب می باشد.

    کلیدواژگان: پلاسمای سرد، تصفیه، پساب، رنگ، تخلیه سد دی الکتریک
  • ایمان اکبرپور* صفحات 49-64

    نانوسلولز ها، نانونشاسته ها و کیتین های نانوساختاری، فراوان ترین نانو مواد زیستی تجدیدپذیر محسوب می شوند. این ترکیبات به دلیل ویژگی های خاص ساختار نانو به عنوان عوامل بهبود دهنده کارآیی بسیاری از فرآورده های آتی معرفی شدند. اما تاکنون مشخص نشده است که ویژگی های خاص نانو چگونه بر ایمنی نانو مواد زیستی تاثیر می گذارد زیرا آنها به عوامل زیادی بستگی دارند و تاکنون عوامل بسیار کمی از آنها مانند برهم کنش های آنها با سلول ها و موجودات زنده و همچنین شیوه در معرض گذاری شناسایی شده اند. به طور کلی نانو مواد زیستی به دلیل منشا طبیعی و سازگاری با محیط زیست شکل های حجیم آنها، ترکیباتی ایمن محسوب می شوند. نتایج منتشر شده در مورد ایمنی نانو مواد زیستی نشان داد که نانو مواد معمولا برای بشر یا محیط زیست سمی نیستند. اما ترکیبات کاملا بی اثر هم نیستند و ممکن است با محیط اطراف برهم کنش هایی نیز داشته باشند (به عنوان مثال اثرات التهابی در آزمایش های حیوانی). اندازه و شکل ذرات، ویژگی های تجمع، درجه شاخه ای شدن و ویژگی های سطح ویژه در بین سایر عوامل ممکن است برهم کنش های نانو مواد زیستی را با سلول ها و موجودات زنده تحت تاثیر قرار دهند. علاوه براین، به دلیل تغییر زیاد در ویژگی های نانو مواد زیستی، نتایج آزمایش سمیت به دست آمده برای نمونه های آزمایش شده معتبر گزارش شده است. اما این مسئله همچنان به تحقیقات و دانش بیشتری در مورد برهم کنش های نانو مواد با موجودات زنده نیاز دارد. لذا، ایمنی نانو مواد زیستی باید به طور موردی ارزیابی شود و قوانین و دستورالعمل های راهنمای فعلی در مورد استفاده از نانو مواد نیازمند توسعه می باشد. علاوه بر این تولیدکنندگان نانو مواد زیستی باید مشابه با محصولات برپایه آنها از ایمنی محصولات خود طی چرخه کلی حیات فرآورده ها اطمینان حاصل نمایند. نانو ذرات، به دلیل اندازه کوچک و سطح زیاد، واکنش پذیری بسیار زیادی از خود نشان می دهند. همین ویژگی موجب می شود تا نسبت به ذرات درشت تر خطر حریق و انفجار بیشتری ایجاد کنند. از مهم ترین روش های کنترل مواجهه با نانو ذرات می توان به حذف خطر، جایگزینی مواد و فرآیندهای پرخطر با مواد و فرآیندهای کم خطر، محصورکردن، کنترل های مهندسی، کنترل های مدیریتی و استفاده از تجهیزات حفاظت فردی اشاره کرد.  

    کلیدواژگان: صنعت خمیر و کاغذ، نانو مواد سلولزی، ترکیبات بی اثر، ایمنی نانو مواد، سمیت، کنترل های مهندسی
  • سپیده اکبری پور تفرشی نژاد، محمود شریعتمدار، ایمان علی بخشی، بهرام رمضانزاده، مجتبی کساییان، سمیرا شقاقی، الهه شهسواری، محمد مهدویان احدی* صفحات 65-84

    برای پاک سازی یخ از سطح، روش های سنتی (فعال) و روش های جدید (غیر فعال) وجود دارد. روش های غیر فعال مانند استفاده از پوشش های ضدیخ نیاز به انرژی خارجی ندارند. پوشش های ضد یخ کاربردهای متنوع در صنایع مختلف از جمله صنایع حمل و نقل، هوایی، برق و نظامی دارند. این پوشش ها با خاصیت دفع آب میزان آب تجمع یافته بر روی سطح را کاهش می دهند. از طرفی خاصیت کشسان این پوشش ها موجب می شود آب منجمد شده بر روی آن در اثر نیروی مکانیکی ضعیف جدا شود. این موضوع سبب پیدایش سطوح آسان تمیز شونده می شود. در این مقاله، ابتدا پیش نیازهایی که برای دستیابی به پوشش ضدیخ مورد توجه قرار می گیرند ارایه می شود. سپس به بررسی روش های فعال و غیر فعال پرداخته شده و تیورهای موجود به همراه مثال هایی از هر روش نمایش داده می شود. در انتها نیز آزمون های ارزیابی مختلفی که برای پوشش های ضدیخ/یخ گریز وجود دارد مرور شده است.

    کلیدواژگان: پوشش های ضدیخ، پوشش های یخ گریز، روش های ارزیابی
|
  • Mozhgan Hosseinnezhad *, Seyed Masoud Etezad Pages 1-10

    Evolution has been optimizing proteins for light reception and energy conversion for more than 3.5 billion years. The use of genetic engineering and bio-dyes has provided an array of new materials that have enhanced properties. Dye-sensitized solar cells based on bio-photosensitizers (bio-sensitized DSSCs) are promising bio-photoelectronic devices for electrical energy preparation. In this paper, a comprehensive study was presented on the mechanisms involved in the utilization of bio-dyes for an improved bio-sensitized DSSCs performance. Protein complexes, and chlorophyll a and carotenoids are among many bio-photosensitizers demonstrating high incident photon-to-current efficiency (IPCE). Like other sensitizers, the band- gap is an important factor in final performance of the optical component. Theoretical-average HOMO-to-LUMO band-gaps of 2.46, 5.22, 4.13, 1.13, 3.15, and 2.22 eV were calculated for anthocyanin, carotenoid, chlorophyll, cyanine, xanthene, and coumarin, respectively. It is more probable that low dye band-gaps result in enhanced HOMO-electron excitation and e-h pair generation. The highest conversion efficiency for bio-DSSCs based on PPB+Spx is about 4%. 

    Keywords: Bio-dyes, Dye-sensitized solar cells, Protein, Bacterial colorant, Sensitizer
  • Zohre Taherkhani * Pages 11-22

    Polyurethanes are one of the most important multifunctional polymers that are widely used in the manufacture of hard and soft foams, adhesives, coatings, films and other products. Polyurethanes are usually synthesized by the reaction between isocyanates and polyols. However, concerns over declining oil resources, environmental pollution, and the price of oil-based materials have led to significant efforts to develop polyurethanes and polyols from biorenewable sources, especially in the adhesive and coating industries. In the present study, a wide ranges of vegetable oils used in the preparation of polyurethanes are reviewed and the chemical structures and synthesis methods of polyol, polyisocyanates and bio-based polyurethanes from vegetable oils are investigated. Then the properties of adhesives and coatings based on biomaterials are disscussed and compared with the properties of commercial adhesives. Studies show that the type of vegetable oil, NCO / OH ratio, flexibility and the presence of other additives are the most important parameters that affects the performance of polyurethane adhesives and coatings.

    Keywords: Polyurethane, Coating, Adhesive, Vegetable Oil, Bio-Based Material
  • Farhad Avaznejad *, Hamidreza Sheibani Pages 23-34

    Color is an important key element in the architecture of Iranian mosques. Remarkable mosques of Shiraz which are belonging to the Qajarieh era have significant decorations such as tiling (Haft rang, mosaic and moqali),  inscription, carving, sash (colored glass), porcelain knots and Mogharnas. Nasir Al-Molk Mosque in Shiraz is known as the "jewel of Iranian mosques" due to its extensive decorations. The purpose of this study is to investigate the color palette in the architectural decorations of Nasir Al-Molk Mosque. The research method is descriptive-analytical and by investigating library resources and field research, information has been collected, studied, and explored. Findings of the current study show that the predominant color palette in buildings is warm shades, an issue that was not so common in religious architecture (mosques) before, and Nasir Al-Molk Mosque in Shiraz sought to deconstruct the color palette of religious buildings (mosques). This has led to an increase in the sensory and visual richness of the mosque's architecture. The study and investigation of color in the architecture of historic buildings can be a reference and answer to the visual and applied arts. 

    Keywords: Color, Shiraz, Tiling Haft rang, Mosques- Nasir Al-Molk Mosque, Qajarieh
  • Ali Noorani Sanjabad, Ali Nematollahzadeh *, Naser Sepehri Javan Pages 35-48

    Dyes have many uses due to their variety and complex structure.In recent years, wastewater from the production or consumption of dyes in various industries have increased and become a serious threat to the environment and human health.The effect of cold plasma as a new and advanced technology for the treatment of dye from wastewater is presented in this review paper. This method can be used for various applications such as treatment and pre-treatment of effluents, removal of pigments, and hazardous chemicals from effluents.In this wastewater treatment system, different cases such as characteristics of effluent, target materials, type of suitable plasma discharge, reactor type, toxicity experiments, biodegradability tests of plasma generated intermediates, environmental compatibility assessment of combined technologies, and economic estimation were considered. According to the studies, the results indicated the positive effects of cold plasma for decolorization of wastewater and also increased efficiency of modern wastewater treatment systems.  

    Keywords: Cold plasma, treatment, Wastewater, Dye, Dielectric barrier discharge
  • Iman Akbarpour * Pages 49-64

    Nanocelluloses, nanosized starches, and nanostructured chitins are the most abundant renewable biobased nanomaterials. These compounds were introduced as performance-enhancing agents for many future products due to their unique nanostructured properties. But, it was not yet determined how these specific properties influence biobased nanomaterial safety because they depend on many parameters. So far, few factors have been identified, such as their interactions with cells and organisms and exposure routes. Biobased nanomaterials are considered safe compounds due to their natural origin and environmental compatibility of their bulk forms. Published results on the safety of biobased nanomaterials show that they are generally not toxic to humans or the environment. However, they are not inert compounds and may also interact with the surrounding (for example, inflammatory effects in animal experiments. Among other factors, particle size and shape, aggregation characteristics, degree of branching, and specific surface properties, may affect the interactions of biological nanomaterials with cells and organisms. In addition, due to the significant variation in the properties of biobased nanomaterials, the toxicity test results obtained for the analyzed samples have been reported as valid. But this still requires more research and knowledge about the interactions of nanomaterials with living organisms. Therefore, the safety of biobased nanomaterials should be evaluated on a case-by-case basis, and the current guidelines and protocols for the use of nanomaterials need to be sufficiently developed. In addition, manufacturers of biobased nanomaterials should ensure the safety of their products during the whole life cycle of products, similar to products based on them. Nanoparticles are very reactive due to their small size and large surface area. This feature increases the risk of fire and explosion compared to larger particles. The most important methods for controlling exposure to nanoparticles are risk elimination, replacement of high-risk materials and processes with low-risk materials and processes, enclosure, engineering controls, management controls, and the use of personal protective equipment.

    Keywords: Pulp, paper industry, Cellulose biobased nanomaterials, Inert compounds, Safety of nanomaterials, Toxicity, Engineering controls
  • Sepideh Akbaripoor Tafreshi Nejad, Mahmoud Shariatmadar, Eiman Alibakhshi, Bahram Ramezanzadeh, Mojtaba Kasaian, Samira Shaghaghi, Elaheh Shahsavari, Mohammad Mahdavian * Pages 65-84

    Conventional (active) and modern (passive) methods are available for ice removal from the surface. Passive approaches such as anti-ice coating do not require external energy. Anti ice coatings have diverse applications in disparate industries, including transportation, aviation industry, power transmission lines, and military applications. Due to the water repellency characteristics, anti-ice coatings reduce water accumulation on the surface. On the other hand, the elastic property of these coatings causes ice removal by weak mechanical forces, which leads to the emergence of easy defrost surfaces. In this paper, the prerequisites that are considered for acquiring anti-ice coatings are presented in the first place. Then active and passive methods are investigated, and the theory of each technique followed by an example for each is put forward.  Eventually, different evaluations which are available for anti-ice/ice phobic coatings are reviewed.

    Keywords: Anti-ice coatings, Ice-phobic coatings, Evaluation methods