فهرست مطالب

علوم و فناوری رنگ - سال یازدهم شماره 4 (پیاپی 42، زمستان 1396)
  • سال یازدهم شماره 4 (پیاپی 42، زمستان 1396)
  • تاریخ انتشار: 1396/12/15
  • تعداد عناوین: 7
|
  • مقاله علمی پژوهشی
  • شیرین نوربخش*، شیوا ایرانفر صفحات 239-244
    سولفات مس و نانو مس نه تنها به عنوان ماده ضدعفونی کننده در مقابل عفونت های قارچی و باکتریایی مورد استفاده قرار می گیرند بلکه باعث تنوع رنگ در رنگرزی، بهبود ثبات نوری و شستشویی بسیاری از مواد رنگزای مستقیم می گردند. در این تحقیق پارچه پنبه ای با ماده رنگزای مستقیم آبی 15 رنگرزی شده و سپس سولفات مس و نانو ذرات مس بر روی هر یک به صورت مجزا تکمیل شدند. خصوصیات رنگی (قدرت رنگ) نمونه ها توسط طیف سنجی انعکاسی، ثبات شستشویی و نوری هریک طبق روش های استاندارد AATCC مورد اندازه گیری قرار گرفتند. بررسی جذب اتمی برای اندازه گیری مقدار غلظت فلز مس و آزمایش ضدباکتری طبق روش استانداردAATCC 100 توسط دو باکتری اشرشیا کولای و استافیلو کوکوس اورئوس بر روی نمونه های آغشته شده به نانو مس و سولفات مس انجام شد. در مقایسه نتایج سولفات مس و نانوذرات مس، نانو ذرات مس با غلظت بسیار کمتری نسبت به سولفات مس، خصوصیاتی نزدیک به آن را نشان داد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت سولفات مس و نانو مس از یک مقدار مشخص، قدرت رنگ تقریبا ثابت می شود. تکمیل با هر دو ماده سولفات و نانو مس، پس از شستشوی مکرر، افزایش دوام شستشو را نشان نداد. ثبات نوری نیز کاهش قدرت رنگ پس از مجاورت در نور را نشان داد. ولی در غلظت های بیشتر، ثبات نوری بهتری مشاهده شد که به نظر می رسد با افزایش غلظت، ثبات نوری بهتر خواهد شد.
    کلیدواژگان: سولفات مس، نانو مس، ماده رنگزای مستقیم، پنبه، ثبات نوری، ثبات شستشویی
  • مهناز سادات میری *، سیدعلی حسنزاده تبریزی، علی صفار تلوری صفحات 245-255
    در این پژوهش نانوجاذب کامپوزیتی اکسید روی – اکسید منگنز بر پایه آلومینای فعال شده به روش رسوب دهی ناهمگن با عامل آبکافت همگن اوره که روشی اقتصادی و کاربردی می باشد سنتز گردید. تاثیر دمای کلسیناسیون بر شکل ذرات، تشکیل فاز، نوع پیوندهای تشکیل شده و اندازه بلورک های نانوکامپوزیت، توسط آزمون های تفرق پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، آنالیز وزن سنجی حرارتی (TGA) و آنالیز طیف سنجی تبدیل فوریه زیر قرمز FT-IR)) تحقیق گردید. در ادامه اثر نسبت های مختلف وزنی اکسید روی و اکسید منگنز (با ثابت نگه داشتن درصد وزنی آلومینا) بر سطح ویژه، بار سطحی نانوکامپوزیت و در نهایت جذب ماده رنگزای آنیونی متیل نارنجی بررسی شد. با توجه به نتایج نمونه شامل 35 درصد وزنی اکسید روی کلسینه شده در دمای 400 درجه سانتی گراد، جذب 96 درصد (در مدت زمان بیست دقیقه) را برای ماده رنگزای آنیونی متیل نارنجی نشان داد که به دلیل سطح ویژه بالا ( m2/gr88) و مراکز فعال جذب خوب این نانوکامپوزیت می باشد. مشاهدات میکروسکوپی حاکی از آن است که شکل نمونه به صورت نانوپولک بود.
    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت، جذب سطحی، سطح ویژه، رسوبدهی ناهمگن
  • مهرناز قراگوزلو *، ساناز نقیبی صفحات 257-263
    در این تحقیق با بکارگیری روش شیمی سبز و استفاده از اسید آمینه فنیل آلانین، نانوذرات اکسید روی فرآوری شدند. در این راستا ابتدا ترکیبات اولیه فنیل آلانین، نمک سولفوسالیسیل آلدهید سدیم و استات روی بصورت جداگانه در آب حل شدند. محلول های حاصل ترکیب و نگهداری شدند تا رسوب گذاری نماید. رسوب حاصل با عنوان کمپلکس روی تحت عملیات حرارتی قرار گرفت تا اکسید روی بدست آید. نتایج آنالیز حرارتی نشان داد تغییرات فازی در محدوده ی دمایی 400 تا 500 درجه سانتی گراد واقع می شود لذا به منظور بررسی دمای کلسیناسیون، دو دمای 400 و 500 درجه سانتی گراد برای کلسیناسیون انتخاب شد. هر دو نمونه حاوی اکسید روی بدون ناخالصی بود اما افزایش دما منجر به تشدید شدت پیک ها و درجه ی بلورینگی گردید. تصاویر میکروسکوپی نشان داد افزایش دما باعث افزایش اندازه ذرات و کیفیت تصاویر می شود. در مجموع افزایش دما باعث رشد صفحات بلوری در ذرات شده و به همین دلیل کیفیت تصاویر بدست آمده با افزایش دما افزایش یافته است. همین امر در خواص نوری نمونه ها نیز دیده می شود به گونه ای که میزان شدت تابش فوتولومینوسنس از حدود 5/3 کاندلا در نمونه دما پایین به بیش از 6 کاندلا در نمونه دما بالا افزایش می یابد. از سوی دیگر میزان جذب در نمونه فرآوری شده در دمای بالاتر، نزدیک به 20 درصد بیشتر است
    کلیدواژگان: نانوذرات اکسید روی، روش شیمی سبز، فنیل آلانین، تخریب حرارتی
  • رضا شکوهی، ژیلا قوامی، عبدالله درگاهی *، محمد وناییتبار صفحات 265-274
    مواد رنگزا از مهم ترین آلاینده های موجود در فاضلاب صنایع نساجی می باشند که غالبا سرطان زا، جهش زا و غیرقابل تجزیه زیستی بوده، لذا حذف آنها از پساب به لحاظ زیست محیطی حائز اهمیت است. بنابراین هدف از این مطالعه، بررسی کارایی فرآیند تلفیقیS2O8-2 US/ در حذف ائوزینY از محلول های آبی می باشد. در این مطالعه تجربی امکان حذف ائوزین Y با استفاده از دستگاه امواج فراصوت به تنهایی و به همراه اکسیدان پرسولفات مورد بررسی قرار گرفت. تمامی واکنش ها در این مرحله از آزمایش در یک محفظه ml 1000 درون حمام فراصوت انجام گرفت. تاثیر عوامل مختلف بهره برداری از جمله غلظت مولی پرسولفات ( mol/l0.001- 0.005)، غلظت ماده رنگزا ( mg/l10-100) و pH (3-11) مورد بررسی قرار گرفت. برای اندازه گیری ائوزین Y از طیف سنج در طول موج 515 نانومتر استفاده گردید. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که با افزایش غلظت اکسیدان تا حد قابل توجهی بازده حذف افزایش یافت سپس روند ثابتی در حذف ائوزین Y مشاهده شد. فرآیند مورد استفاده (US/S2O82-) در pH برابر 3، غلظت پرسولفات mol/l 0.003 و زمان 60 دقیقه بیشترین کارایی حذف (99.03 %) را داشت. فراصوت به تنهایی تاثیر اندکی در حذف این ماده رنگزا را داشت. نتایج تاثیر تغییرات شدت یونی حاصل از کلرید کلسیم بر عملکرد فرآیند US/S2O82- به گونه ای بود که برای ائوزین Y بی تاثیر بود. در نهایت نتایج بررسی سینتیک نشان داد که فرآیند US/S2O82- از واکنش درجه یک پیروی می کنند. نتایج کاربرد فرآیند US/S2O82- در حذف ائوزین Y نشان داد که این فرآیند توانایی مناسبی در حذف ماده رنگزا داشته و می تواند به عنوان یک روش موثر جهت حذف ائوزین Y از پساب های صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: فرآیند تلفیقی، ماده رنگزای ائوزین Y، امواج اولتراسونیک، پرسولفات، محلولهای آبی
  • احسان نظرزاده زارع *، مسلم منصورلکورج، مهسا معصومی صفحات 275-286
    نانوکامپوزیت دوست دار محیط زیست پلی (N- وینیل پیرولیدون-کو- مالئیک انیدرید) @ پوسته تخم مرغ@ اکسید آهن (PNVPMA@ES@Fe3O4) در دو مرحله سنتز شد. در مرحله اول، PNVPMA با استفاده از روش پلیمریزاسیون رادیکالی سنتز شد. در مرحله دوم، نانوکامپوزیت PNVPMA@ES@Fe3O4 با روش هم رسوبی درجا سنتز شد. نانوکامپوزیت PNVPMA@ES@Fe3O4 به عنوان یک جاذب دوست دار محیط زیست با قدرت جذب بالا برای حذف ماده رنگزای قرمز کنگو (CR) از محلول های آبی در شرایط مختلفی از قبیل pH، زمان تماس، مقدار جاذب و غلظت ماده رنگزا استفاده شد. نتایج نشان داد که درصد حذف ماده رنگزای CR با استفاده از نانوکامپوزیت سنتز شده بیش از 95% در 6pH= در مدت زمان 30 دقیقه می باشد. نتایج نشان داد برهم کنش بین CR و نانوکامپوزیت در توافق با ایزوترم لانگمویر و مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم می باشد. همچنین مدل ترمودینامیکی نشان داد که فرآیند جذب ماده رنگزای CR روی نانوکامپوزیت سنتز شده به صورت خودبه خودی است.
    کلیدواژگان: سنتز، شناسایی، نانوکامپوزیت زیست سازگار، پلی (N- وینیل پیرولیدون-کو- مالئیک انیدرید)، حذف قرمزکنگو
  • زهرا دستجردی، امیرمسعود اعرابی*، مهدی شفیعی آفارانی، ابراهیم قاسمی صفحات 287-295
    در این پژوهش نانو ذرات اکسید آهن و نانوکامپوزیت اکسید آهن- اکسید مس به روش هم رسوبی در محیط آبی در اتمسفر نیتروژن سنتز شدند. جهت سنتز اکسید آهن از آمونیاک و اتیلن دی آمین به عنوان رسوب دهنده استفاده شد و اثر Tween80 به عنوان عامل اصلاح کننده سطح بر شکل ذرات حین سنتز بررسی شد. بررسی های ساختاری، ریزساختاری، خواص مغناطیسی، نوری و رنگی نمونه ها به ترتیب به وسیله XRD، SEM، TEM، VSM، UV-Vis و CIE lab انجام شد. جهت بررسی تشکیل پیوند از FT-IR استفاده شد. به جهت معرفی رنگ دانه نانوکامپوزیتی اکسید آهن- اکسید مس سنتز شده، خواص متعدد فوتوکاتالیستی، مغناطیسی و رنگی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی های ساختاری تشکیل Fe3O4 را برای نمونه های اکسید آهن و تشکیل فازهای CuO و Fe3O4 را برای نمونه ی کامپوزیتی تایید کرد. اندازه بلورک ها به روش شرر برای نمونه Fe3O4 حدود nm 7 و برای نمونه ی CuO - Fe3O4، nm 5 محاسبه شد. بررسی تصاویر SEM نشان از کروی و یکنواخت بودن نانوذرات مغناطیسی تشکیل شده با اتیلن دی آمین و آمونیاک داشت. تصاویر TEM نمونه کامپوزیتی تشکیل نانوکامپوزیت به صورت هسته-پوسته با اندازه ذرات nm15-12 را تایید کرد. آزمون VSM نمونه های اکسید آهن و کامپوزیت اکسید آهن - اکسید مس در هر دو مورد خاصیت سوپرپارامغناطیس با مقادیر اشباع مغناطیسی به ترتیب 60 و emu/g 40 نشان داد. بررسی خصوصیات رنگی نشان از تشکیل رنگ دانه با افزودن اکسید مس در نانوکامپوزیت و ایجاد رنگ در محدوده قهوه ای دارد.
    کلیدواژگان: نانو رنگ دانه مغناطیسی، نانو ذرات Fe3O4، روش هم رسوبی، نانو کامپوزیت CuO، Fe3O4
  • رضا فضایلی*، فرانک منطقی، مهدی قهاری صفحات 297-304
    نانو ذرات فریت مس به روش سل ژل احتراقی تهیه شدند و به وسیله دستگاه های XRD، SEM، FT-IR و UV-VIS مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی الگوی XRD و طیف FT-IR، تشکیل فاز فریت اسپینل را تایید کردند. متوسط اندازه بلوری ذرات توسط رابطه شرر محاسبه شده و 77 نانومتر است. ریخت شناسی و اندازه نانو ذرات تهیه شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مشاهده شد. انرژی باند گپ ذرات توسط داده های DRS محاسبه شد. نانو ذرات فریت مس به عنوان کاتالیزور برای تخریب ماده رنگزای قرمز مستقیم 264 تحت تابش فرابنفش مورد استفاده قرار گرفتند. ایزوترم های لانگمویر، تاث و فریتز شلاندر در تخریب فوتوکاتالیستی مورد بررسی قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: نانوذرات فریت مس، تخریب فوتوکاتالیستی، ماده رنگزای قرمز مستقیم 264، ایزوترم جذب
|
  • Sh. Nourbakhsh*, Sh. Iranfar Pages 239-244
    Metal salts such as copper not only cause a variety of colors in dyeing, but also improve wash and light fastnesses of direct dyes. Copper sulfate and copper nano-particles are used as disinfectant against fungal and bacterial infections. In this paper, cotton fabric was dyed with direct dye, then copper sulfate and copper nano-particles were used on dyed fabrics. The color characteristics of the samples, light and wash fastnesses were measured. Atomic absorption analysis was taken to measure the amount of copper ions, and antibacterial test was carried out for antibacterial properties of nano-copper and copper sulfate impregnated samples. Nano-copper resulted neighboring properties to copper sulfate in lower concentrations. So that a concentration of 1% copper sulfate showed close results to concentration 0.0001 % of the copper nano particles. The results showed that at higher concentrations up to 1% copper sulfate and 0.0001 % for nano copper, color yield was constant and wash-fastness was reduced. Light fastness indicated reducing color yield after exposure to light. However, at higher concentrations, better light fastness was observed that appear with increasing concentration, light fastness will be improved.
    Keywords: Copper sulfate, Copper nano particles, Direct dye, Cotton, Light fastness, washes fastness
  • M. S. Miri, S. A. Hassanzadeh-Tabrizi*, A. Saffar-Teluri Pages 245-255
    In this research, zinc oxide-manganese oxide nanocomposite adsorbent based on active alumina was synthesized by heterogeneous precipitation method of urea homogeneous hydrolysis that is an applied and economical method. The effect of calcination temperature on morphology, formation of phase, type of formed bonds and the crystallite size of nano-composite were tested by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscope (FESEM), analysis of gravimetric thermal (TGA) and fourier transform infrared (FT-IR). The effect of different weight ratios of zinc oxide and manganese oxide (alumina with constant wt%) on surface area, surface charge of nanocomposites and eventually adsorption of methyl orange anionic dye were investigated. The results indicated that the sample contains 35 wt.% of zinc oxide calcined at 400 °C, showed 96 % adsorption efficiency (within twenty minutes) for the methyl orange anionic dye. These can be attributed to the high surface area (88 m2/gr) and also active sites of the nanocomposite. Microscopic observations showed formation of nanoflakes on surfaces of active alumina particle.
    Keywords: Nanocomposites, Adsorption, Surface area, Heterogeneous precipitation
  • M. Gharagozlou*, S. Naghibi Pages 257-263
    In this research, ZnO NPs were synthesized via a green chemistry method using phenylalanine. At the first step, phenylalanine, 5–sulfosalicylaldehyde sodium salt, and zinc acetate dehydrate were separately solved in water. The obtained solutions were then mixed and stirred to appear white sediment. This compound was calcined to synthesis ZnO powder. The STA results showed that phase transformation was accomplished in the temperature range of 400-500 ºC; therefore the firing temperatures were selected as 400 and 500 ºC. Both of the samples consisted of ZnO phase without impurity, whereas peaks intensity and degree of crystallinity increased by increasing the calcination temperature. Microscopic images showed that particle size and image quality were improved by temperature increasing. This phenomenon led to improve the optical properties of the synthesized sample. The absorbance and photoluminescence were intensified by increasing the calcination temperature.
    Keywords: ZnO Nanoparticles, Green chemistry method, Phenylalanine, Thermal decomposition
  • R. Shokoohi, Zh. Ghovami, A. Dargahi*, M. Vanaee Tabar Pages 265-274
    Dyes are one of the most important pollutants in textile wastewater, which are often carcinogenic, mutagenic and non-biodegradable, so it is important to remove them from the wastewater in terms of the environment. Therefore, the purpose of this study is to evaluate the efficiency of the compilative process of US/S2O8-2 in Eosin Y Dye removal from Aqueous Solutions. In this experimental study, it was possible to remove Eosin Y dye using ultrasonic waves alone and with persulfate oxidants. All reactions were performed in a 1000 ml cell of the ultrasonic bath. The effects of different parameters such as molar persulfate concentration (0.005-0.001 mol/l), dye concentration (100-100 mg/l) and pH (11-11) were investigated. To measure Eosin Y dye, UV/Vis-DR 5000 spectrophotometer was used at 515 nm wavelength. The results of this study showed that by increasing the oxidant concentration, the removal efficiency increased significantly, then a steady trend was observed in removing Eosin Y dye. The process used (US/S2O8-2) at pH=3, the persulfate concentration of 0.200 mol/l, and the time of 60 min had the highest removal efficiency (99.03%). Ultrasonic alone had little effect on the removal of this dye. The results of the effect of ion changes from calcium chloride on the performance of the process of US/S2O8-2 were ineffective for Eosin Y dye. Finally, the kinetic results showed that the US/S2O8-2 process followed a first-order reaction. The results of the use of the US/S2O8-2 process in the removal of Eosin Y dye indicated that this process has the proper ability to remove dyes and can be used as an effective method to remove Eosin Y from industrial wastewaters.
    Keywords: Compilative process_Eosin Y dye_Ultrasonic waves_Persulfate_Aqueous solutions
  • E. Nazarzadeh Zare*, M. Mansour Lakouraj, M. Masoumi Pages 275-286
    Poly (N- vinylpyrrolidone -co- maleic anhydride) @ eggshell @ Fe3O4 (PNVPMA@ES@Fe3O4) eco-friendly nanocomposite was synthesized by a two-step method. In the first step, the PNVPMA copolymer was synthesized via radical polymerization method. In the second step, the PNVPMA@ES@Fe3O4 nanocomposite was synthesized through an in-situ co-precipitation technique. The PNVPMA@ES@Fe3O4 nanocomposite was used as high performance eco-friendly adsorbent to remove Congo red (CR) dye from aqueous solutions at various conditions, such as pH effect, contact time, adsorbent dosage and dye concentration. Results showed that the percentage removal of CR by synthesized magnetic nanocomposite was more than 95% at pH=6 and contact time 30 min. The results showed that the interactions between CR and the PNVPMA@ES@Fe3O4 nanocomposite were in agreement with the Langmuir isotherm and pseudo second order kinetic model. Also, thermodynamic model showed that the CR adsorption on the synthesized nanocomposite was spontaneous.
    Keywords: Synthesis, Characterization, Environmentally friendly nanocomposite, Poly (N, vinylpyrrolidone, co, maleic anhydride), Congo red removal
  • Z. Dastjerdi, A. M. Aarabi*, M. Shafiee Afarani, E. Ghasemi Pages 287-295
    In the present research, Fe3O4 nanoparticles and Fe3O4-CuO nanocomposite were synthesized by Co-precipitation method under N2 atmosphere in aqueous media. Ammonia and ethylendiamin were used as precipitation agents and Tween 80 as surface modifier. Structural, morphological, magnetic, color and optical properties were studied using XRD, SEM, TEM, VSM, CIE lab and UV-Vis spectrometer, respectively. XRD results showed the Fe3O4 phase in iron oxides samples and Fe3O4 and CuO phases in iron oxide-copper oxide nanocomposite solely. Increase the uniformity of spherical nano magnetite particles was shown by SEM images in the sample synthesized by Tween80 and ethylendiamine. The average crystallite size of Fe3O4 and Fe¬3¬O¬4-CuO samples was 7 and 5 nm, respectively. VSM results showed that the Fe3O4 nanoparticles and Fe3O4-CuO nanocomposites were superparamagnetic with 60 and 40 emu/g magnetization, respectively. Band gap of nanocomposites was estimated about 2.85 eV. TEM micrographs showed that core-shell nanoparticles can be obtained with the size of 12-15 nm. Moreover, color properties showed the increase of hue and chroma values in Fe3O4-CuO nanocomposites indicated the formation of brown inorganic pigments.
    Keywords: Magnetic nanopigments, Fe3O4 nanoparticles, Precipitation method, Fe3O4, CuO nanocomposites
  • M. Kamel Attar Kar, R. Fazaeli*, F. Manteghi, M. Ghahari Pages 297-304
    Copper ferrite nanoparticles were synthesized by sol-gel auto-combustion method and characterized by XRD, SEM, FT-IR and UV-Vis. Powder XRD analysis and FT-IR spectroscopy confirmed the formation of ferrite spinel phase. The crystallite size was calculated to be 77 nm using Scherrer’s equation. The morphology and size of the synthesized nanoparticles have been observed by scanning electron microscopy. The energy band gaps were calculated from DRS data. Dye degradation of Direct Red 264 was carried out by CuFe2O4 as a catalyst under UV lamp. Langmuir, Toth and Fritz-Schlunder isotherms were studied in photocatalytic degradation.
    Keywords: Copper ferrite nanoparticles, Photocatalytic degradation, Direct red 264, Adsorption isotherm