فهرست مطالب

مواد پیشرفته و پوشش های نوین - پیاپی 15 (زمستان 1394)

فصلنامه مواد پیشرفته و پوشش های نوین
پیاپی 15 (زمستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/12/12
  • تعداد عناوین: 7
|
  • فریدون محمدی* صفحه 1031
    مطالعات ریخت شناسی پوشش های نانوکامپوزیت اکسیدروتنیم/ نیکل توسط میکروسکوپ روبش الکترونی که به روش سل- ژل تهیه شده بود نشان داد که این پوشش دارای سطحی شبیه به گل ترک خورده با متوسط اندازه ذرات RuO2 برابر با 100 نانومتر می باشند. ساختار تتراگونال ذراتRuO2 موجود در پوشش توسط طیف سنجی XRD تایید گردید. افزایش الکل به محلول سل موجب افزایش تعداد ترک ها در واحد سطح شده و لذا افزایش نقاط فعال و/یا سطح موثر بیشتر نسبت به نمونه بدون الکل گردید.
    کلیدواژگان: پوشش های فعال، اکسیدروتنیم، نیکل، سل، ژل، اکسید روتنیم، تولید هیدروژن، کاتد کلر، آلکالی
  • موسی صادقی کیاخانی*، سیامک صفاپور صفحه 1039
    در این مقاله، خصوصیات رنگرزی و ثباتی الیاف مخلوط پلی اتیلن ترفتالات/ پلی تری متیلن ترفتالات تولید شده به روش ذوبریسی با ماده رنگرزی دیسپرس تجاری قرمز 73 گزارش شده است. عوامل موثر بر فرآیند رنگرزی مثل درصد جزئی پلی تری متیلن ترفتالات، زمان رنگرزی، دمای رنگرزی و غلظت ماده رنگرزی با استفاده از روش طراحی آزمایش رویه پاسخ بهینه شدند. نتایج حاصل از رنگرزی نمونه ها در دمای جوش بخوبی نشان داد که با افزایش درصد جزئی پلی تری متیلن ترفتالات، قابلیت و سرعت رنگرزی پلی اتیلن ترفتالات به مقدار قابل ملاحظهای افزایش می یابد. نتایج آماری حاصل از این مقاله نشان داد که با تهیه الیاف مخلوط پلی اتیلن ترفتالات/پلی تری متیلن ترفتالات میتوان قابلیت رنگرزی و سرعت رنگرزی الیاف پلی اتیلن ترفتالات را در دمای جوش به مقدار قابل قبولی افزایش داد. همچنین، نتایج نشان داد که افزودن درصد جزئی پلی تری متیلن ترفتالات، تاثیر منفی بر خصوصیات ثبات رنگی الیاف رنگرزی شده ندارد.
    کلیدواژگان: پلی تری متیلن ترفتالات، پلی اتیلن ترفتالات، الیاف، رنگرزی، ماده رنگرزی دیسپرس
  • جواد مختاری*، سیده آمنه سیادت صفحه 1051
    الیاف ابریشمی بازیافتی به روش سامانه ریسندگی خشک/تر با حلال N-متیل مورفولین N-اکسید و انعقادگر متانول از فیبروئین حاصل از ضایعات ابریشم تهیه گردید. به منظور ضد باکتری نمودن الیاف حاصله به روش آغشتهسازی، غلظتهای مختلف پلی هگزا متیلن بیگوانید (5/0، 75/0و (v/v) 1%) و نانو ذرات نقره (ppm 5، 15، 55، 95 و 135) تهیه و بصورت مجزا و مخلوط بکار گرفته شدند.
    لطفا اعداد از چپ به راست (فارسی) درون پرانتز ردیف شود به گونه ی زیر:(0.5، 0.75، 1% (v/v)) خاصیت ضد باکتری الیاف بازیافتی حاصله در برابر باکتری گرم مثبت، استافیلوکوکوس اورئوس، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که غلظتهای بالای نانو ذرات نقره در تولید الیاف ضد میکروبی، اثر بازدارندگی بیشتری دارد ولی در مقابل موجب تغییر رنگ کالا میشود. در مورد پلی هگزا متیلن بیگوانید نیز با افزایش غلظت، خاصیت بازدارندگی الیاف بهبود یافته است. نتایج بدست آمده از ترکیب این دو ماده ضد میکروبی نشان داد که با مقادیر کمتری از این مخلوط میتوان به حداکثر خاصیت بازدارندگی دست یافت بطوریکه ماکزییم خاصیت بازدارندگی در این شرایط در غلظت ppm 55 از نانو ذرات نقره و (v/v) %75/0 از پلی هگزا متیلن بیگوانید همراه با کمترین میزان تغییر رنگ در الیاف بدست آمد.
    کلیدواژگان: پلی هگزا متیلن بیگوانید، نانو ذرات نقره، الیاف ابریشمی بازیافتی، N-متیل مورفولین-N-اکسید
  • نرگس مرتجی، مهدی قهاری* صفحه 1059
    آلودگی هوا از مباحثی است که، طی چند دهه اخیر، توجه زیادی به خود جلب کرده است. روش های گوناگونی برای حذف آلاینده ها از هوا وجود دارد که بسته به نوع آلاینده و محیطی که آلاینده باید از آن حدف شود و دیگر شرایط، از یکدیگر متفاوت هستند. اکسایش فتوکاتالیستی یکی از روش های نوین حذف آلاینده های هواست. در این روش، یک فتوکاتالیست نیمه رسانا توسط تابش فعال شده و با انجام واکنش اکسایش و احیای متوالی، آلاینده های آلی را اکسید و به مواد کم خطر نظیر بخار آب و دی اکسید کربن تجزیه می کند. نانوکاتالیست می تواند بر روی بسترهای متفاوتی اعمال شود. در این پژوهش، نانو دی اکسید تیتانیوم بر روی فیلم پوشرنگ آکریلیک آب پایه، که یکی از پوشش های متداول برای محیط های درونی است، اعمال و تاثیر منبع نوری مرئی و فرا بنفش بر حذف آلاینده بنزن بررسی گردید. آزمایش ها در محفظه شیشه ای به حجم 43 لیتر انجام شد. عوامل موثر بر روند واکنش، که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفتند، عبارتند از اثر منبع نوری مرئی، که با دو شدت 16000 لوکس و 17500 لوکس بررسی شد. دیگر منبع نوری مورد استفاده، منبع فرابنفش بود و در نهایت نیز منابع نوری با یکدیگر مقایسه شدند. آزمون کروماتوگرافی گازی و اسپکتروسکوپی جرمی برای تعیین میزان حذف آلاینده بنزن از هوا انجام شد. بر روی فیلم آزاد حاوی فتوکاتالیست، دو آزمون کشش و آنالیز انعکاسی جهت بررسی تغییرات استحکام و ساختار فیلم انجام شد. در نتایج بدست آمده از آزمون کشش که با انتگرال گیری از سطح زیر نمودارها محاسبه شد، فیلمی که در معرض تابش فرابنفش بوده سطحی برابر 74/9 ، فیلم های در معرض نور مرئی با شدت تابشی 17500 لوکس و 16000 لوکس به ترتیب سطحی برابر 17/39 و 14/29 داشتند. فیلمی که در معرض هیچ کدام از منابع نوری قرار نگرفته بود، سطحی برابر 44/27 داشت. نتایج آزمون آنالیز انعکاسی نیز تبدیل 32% از مونومرهای واکنش نکرده به پلیمر را نشان می دهند که پس از تابش رخ داده است.
    کلیدواژگان: اکسایش فتوکاتالیستی، نانو دی اکسید تیتانیوم، کروماتوگرافی گازی، جرمی، بنزن، پوشرنگ آکریلیک آب پایه
  • محمد ابراهیم علیا* صفحه 1071
    در این تحقیق کارایی دو کاتالیست TiO2-Ag و ZnO-Ag در حذف مواد رنگزای آزو از محلول های آبی مورد مطالعه و مقایسه قرار گرفته است. در این راستا ابتدا، کاتالیست های مورد استفاده سنتز و به روش های دستگاهی مختلف از قبیل آنالیزهای مختلف پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز شناسایی شدند. سپس پارامترهای کلیدی موثر در حذف مواد رنگزا از قبیل pH، مقدار کاتالیست و غلظت رنگزا در یک راکتور فتوکاتالیستی مطالعه و نتایج آنها با یکدیگر مقایسه شد. بدین ترتیب شرایط بهینه حذف مواد رنگزا از محلول های مورد بررسی تعیین شد. شرایط بهینه برای عملکرد بهتر هر دو فتوکاتالیست عبارت بود از pH برابر 7 و غلظت ماده رنگزای 20 ppm. در شرایط بهینه میزان کاتالیست مصرفی برای حذف مواد رنگزا از محلول های آبی برای TiO2-Ag برابر 02/0 گرم بر لیتر و برای نانوفتوکاتالیست ZnO-Ag برابر 1/0 گرم بر لیتر بود.
    کلیدواژگان: نانوفتوکاتالیست، دی اکسیدتیتانیوم، نقره، دی اکسید روی، نقره، رنگبری
  • سید احسان غسالی، امیر حسین مرزبان پور صفحه 1081
    در این پژوهش، کامپوزیتهای آلومینیوم/کاربید تنگستن به دو روش امواج مایکروویو و حرارت دهی در کوره معمولی تهیه شد. برای تهیه نمونه های استحکام خمشی سه نقطه ای، کامپوزیت ها تحت فشار250 مگاپاسکال توسط پرس تک محور شکل دهی شده و سپس در بستر گرافیت در دماهای 650 و750 درجه سانتیگراد در کوره مایکروویو به مدت یک دقیقه و در کوره معمولی به مدت یک ساعت تف جوشی شدند. به منظور بررسی خواص نمونه های تهیه شده، چگالی نمونه ها سنجیده و استحکام خمشی و فشاری و سختی نمونه ها اندازه گیری شد. بیشترین میزان استحکام خمشی در دمای تف جوشی oC750 در کوره معمولی و مایکروویو به ترتیب به میزان 143 و 231 مگاپاسکال حاصل شد. همچنین به منظور بررسی ریزساختار و آنالیز فازی، الگوی پراش پرتو ایکس و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان دهنده تجزیه کاربید تنگستن در دمای oC650 در کوره مایکروویو و تشکیل فازهای Al5W بود. بررسی ریزساختار نیز توزیع همگن و یکنواخت ذرات تقویت کننده در زمینه را نشان داد.
    کلیدواژگان: کامپوزیتهای زمینه آلومینیوم، کاربید تنگستن، تف جوشی، مایکروویو، نانوساختار
  • امیر سعید پاکدل* صفحه 1087
    در این پژوهش، سازوکار تشکیل ذرات و پایدارسازی آنها در روش های بسپارش امولسیونی پیکرینگ با رسوبدهی همزمان فاز معدنی و بسپارش امولسیونی بدون حضور ماده فعال سطحی مورد مقایسه قرار گرفت و مشاهده شد که اثر میزان شروع کننده بر میانگین اندازه ذرات حاصل از دو روش متفاوت است. بعلاوه محصولات این روش ها به ویژه ذرات هیبرید از منظر شکلشناسی و نحوه قرارگیری فازهای آلی و معدنی به روش های میکروسکوپی الکترونی روبشی، میکروسکوپی الکترونی عبوری و طیف سنجی تفرق انرژی محلی مورد بررسی قرار گرفتند. در این راستا مشاهده شد که تصاویر طیف سنجی تفرق انرژی محلی بخوبی ریختشناسی هسته/پوسته آلی/معدنی را نشان میدهد. همچنین خواص دینامیکی مکانیکی ذرات هسته/پوسته با ذرات بسپاری خالص از طریق روش نوین آنالیز دینامیکی/مکانیکی پودری مقایسه گردید و نشان داده شد که زنجیرهای بسپاری محصور در پوسته معدنی دمای انتقال شیشهای بالاتر و ارتفاع نوار tan δ کمتری دارند.
    کلیدواژگان: بسپارش امولسیونی، پایدارسازی، امولسیون پیکرینگ، ریخت شناسی، خواص مکانیکی
|
  • F. Mohammadi* Page 1031
    Morphology of the nanocomposite coating of Ni䛣 prepared through sol-gel process was observed by scanning electron microscopy (SEM) and revealed a cracked-mud surface structure with an average particle size of 100 nm. X-ray diffraction (XRD) monographs confirmed the tetragonal structure of the RuO2 particles in the coating. Adition of alchohol into the sol solution increased the number of cracks per unit area, active sites and/or effective surface area of the coating with respect to the alcohol-free sample.
    Keywords: Active coating, sol-gel, ruthenium oxide, hydrogen evolution cathode, chlor-alkali cathode
  • Mousa Sadeghi-Kiakhani*, Siyamak Safapour Page 1039
    In this study, the dyeing and fastness properties of polyblend of PET/poly(trimethylene terephthalate) (PTT) (PET/PTT) fibers produced by the melt spinning method was reported. C.I. Disperse Red 73 (DR 73) was used to dye the prepared fibers. Operational parameters of the dyeing process, such as the PTT percent, concentration of the dye, time and temperature of dyeing were optimized by RSM techniques. The results of the dyeing samples clearly showed that with increasing PTT percent, PET dyeing ability dramatically increase even at the boiling temperature. In addition, the dyeing rate increased significantly with increasing PTT percent at a fixed temperature. The results of this study clearly show that the PTT can improve the rate of dyeing and dyeing ability of PET fibers even at the boiling temperature. Also, the results indicated that addition of PTT had no negative impact on color fastness properties of dyed fibers.
    Keywords: Polyethylene tereftalat, Poly trimethylene terephthalate, Fibers, Dyeing, Disperse dye
  • Javad Mokhtari*, Seyedeh Ameneh Siadat Page 1051
    Regenerated silk fibers were fabricated through dry/wet spinning process, N-methyl morpholine- N-oxide (NMMO) solvent and methanol coagulant. Several concentrations of polyhexamethylene biguanide (0.5, 0.75 and 1% (v/v)) and silver nanoparticles (5, 15, 55, 95 and 135 ppm) were used separately and mixed as the antibacterial agent for producing antibacterial fibers from dipping process and also antibacterial property against the gram-positive bacterium: Staphylococcus aurous was investigated. The results showed that; high concentrations of silver nanoparticles in the fibers had more inhibitory effect, but these high concentrations were caused to change the color of goods. Also in the case of polyhexamethylene biguanide; the inhibitory effect of fibers were improved with increasing the concentrations of them. Compositions of these two antimicrobial agent determined that maximum inhibitory effect in this situation can be achieved in smaller amounts of that. As concentrations of 55 ppm AgNPs and 0.75% (v/v) of PHMB were demonstrated the maximum inhibitory effect with the least amount of discoloration in fibers.
    Keywords: Polyhexamethylene biguanide, Silver nanoparticles, Regenerated silk fibers, N-methyl morpholine N-oxide
  • Narges Mortaji, Mehdi Ghahari* Page 1059
    Air pollution is one of the important issues in recent years. There are variety of methods for removal of pollutants from the air. One of the newest methods is photocatalytic oxidation. Pollutants are converted to carbon dioxide and oxygen by this method. In this research, nano titanium dioxide was applied on water born acrylic paint, and the effects of UV and visible-light sources were studied. The experiments were done in a 43 liter glass chamber. The effective parameters are light sources. The visible light in 16000 Lux and 17500 Lux and the UV light sources. Gas Chromatography and Mass Spectroscopy analyses is done to evaluate the decrease of benzene as the pollutant. ATR analyses is done to evaluate the changing of the free filmstability. The results showed that the integral of the diagram for UV sample, visible sample(16000 , 17500 Lux) and the blank sample respectively are 9.74, 29.14 and 39.17 and 27.44. As a result 32% of unreacted monomer convert to polymer.
    Keywords: Photocatalytic oxidation, Nano titanium dioxide, GC, Mass, Benzene, water-based acrylic paint
  • Mohammad Ebrahim Olya* Page 1071
    Dye removal of colored wastewaters using nanophotocatalytic process was developed in recent years as an effective system. In the present research the nanophotocatalysts were characterized by XRD, SEM and FTIR analysis then compression of TiO2-Ag and ZnO-Ag on the decolorization efficiency was evaluated. Finally, influence of the key operator parameters was studied to optimize the treatment process.
    Keywords: Nanophotocatalyst, TiO2-Ag, ZnO-Ag, Decolorization
  • Ehsan Ghasali, Amir Hossein Marzbanpour Page 1081
    In this research, aluminum-tungsten carbide metal-base composites were fabricated by microwave and conventional sintering methods and compared. Three-point bending strength specimens were prepared with uniaxial press at 250 MPa and then were sintered in graphite bed at 650 °C and 750 °C in microwave and conventional furnaces for 1 minute and 1hour, respectively. Density and mechanical properties (bending and compressive strength and microhardness) of samples were calculated. The highest bending strength of conventional andmicrowave sintered samples were 143 and 231 MPa at 750 °C, respectively. XRD patterns showed the decomposition of WC particles and formation of Al5W interfacial reaction product phases in microwave heating method processes. SEM studies showed that WC reinforcement particles had uniform distribution in Al matrix.
    Keywords: Aluminum matrix composite, Tungsten carbide, Microwave sintering, Nanostructure
  • Amir Saeid Pakdel* Page 1087
    In this study, mechanisms of formation and stabilization of particles synthesized via spontaneous precipitation-emulsification Pickering emulsion polymerization and surfactant-free emulsion polymerization are compared and the effect of initiator amount on the average particle size is discussed. Moreover, the products of both methods and specially hybrid particles are investigated based on morphology and situation of organic and inorganic phases via SEM, TEM and local EDS analysis. Also, novel powder DMA method was utilized to study the dynamic mechanical behaviour of neat polymer particles and hybrid structures and to describe the role of inorganic Pickering stabilizer on such properties.
    Keywords: Emulsion polymerization, Stabilization, Pickering emulsion, Morphology, Mechanical properties