فهرست مطالب

علوم و فناوری رنگ - سال دوازدهم شماره 4 (پیاپی 46، زمستان 1397)
  • سال دوازدهم شماره 4 (پیاپی 46، زمستان 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/12/27
  • تعداد عناوین: 7
|
  • مهدی صفی *، آتنا ویسی، رستم گل محمدی، آذر سلطانی صفحات 241-250
    عملکرد، سطح هوشیاری و تمرکز کارکنان در کار می تواند توسط یک سری عوامل فیزیک رنگی تحت تاثیر قرار بگیرد که از جمله آنها می توان به پارامتر های مرتبط به روشنایی محیط کار اشاره کرد. عوامل فیزیکی در محیط کار اثر مستقیم بر نیاز های بصری روانی و سلامت افراد دارد بنابراین برای ارتقاء سطح کیفی اماکن به ویژه فضاهای داخلی، روشنایی بعنوان یک عامل فیزیکی در محیط های کار باید مورد توجه قرار گیرد. اگر کیفیت و کمیت مناسبی برای روشنایی اتاق فراهم نشود، می تواند به یک عامل خطر برای ایجاد برخی عوارض مانند اختلالات بینایی، جسمی و روحی مبدل گردد. در این پژوهش ارتباط ویژگی های روانی کارکنان در اتاق های کاری آنها و پارامتر های فیزیکی مرتبط با منبع نوری مورد استفاده شامل شدت روشنایی و دمای رنگ همبسته بررسی شد. به منظور تحلیل روانی افراد از پرسشنامه کیفیت خواب پیتزبورگ، مقیاس خواب آلودگی کارولینسکا و آزمون توجه متمرکز و پراکنده استفاده شد. پارامترهای روشنایی در فواصل زمانی ابتدا، وسط و انتهای شیفت کاری در 21 اتاق کار با منابع نوری مصنوعی اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد سطح هوشیاری پایین می تواند با اصلاح شرایط روشنایی و منابع نوری شامل شدت روشنایی و دمای رنگ همبسته، به میزان قابل توجهی بهبود یابد.
    کلیدواژگان: منابع نوری، دمای رنگ همبسته، شدت روشنایی، مقیاس خواب آلودگی کارولینسکا، کیفیت خواب پیتزبورگ
  • علی بقایی، علی اصغر صباغ الوانی*، حسن سامعی، رضا سلیمی صفحات 251-259
    با توجه به اهمیت استفاده از نانوساختارهای آرایش یافته تک بعدی از لحاظ انتقال بهتر الکترون، در این پژوهش تلاش شد تا عامل مهم و تاثیرگذار دما در راستای تهیه نانومیله های دی اکسید تیتانیم روتایل به روش هیدروترمال مورد بررسی قرار گیرد. تهیه نانوساختارها در سه سطح دمایی 125، 150 و 175 درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آزمون های پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی UV-Vis نشان داد با افزایش دما، میزان بلورینگی و اندازه بلورک ها افزایش یافته و هم چنین طول و تا حدی قطر نانومیله ها نیز با افزایش دما افزایش می یابد بدین صورت که طول نانومیله تهیه شده در دمای 125 درجه سانتی گراد در حدود 500 نانومتر بوده و این مقدار برای نانومیله های تهیه شده در دمای 175 درجه سانتی گراد به 1.7 میکرون می رسد. طبق نتایج واکنش تخریب با متیلن آبی، با افزایش طول نانومیله ها، میزان فعالیت فوتوکاتالیستی افزایش می یابد اما عملکرد نانومیله ها کاهش می یابد. همچنین نمودار های جذب در طول موج های مختلف حاکی از آن است که نانومیله ها تنها در ناحیه UV دارای جذب بوده و با افزایش طول موج جذب همه نمونه ها کاهش خواهد یافت و شکاف انرژی نمونه های به دست آمده در هر سه سطح دمایی، نزدیک به ev 3 می باشد. با درنظر گرفتن مشخصه های فوتوکاتالیستی و فوتوفیزیکی بهترین دما جهت رسیدن به نانومیله هایی با عملکرد بالا، 150 درجه سانتی گراد می باشد.
    کلیدواژگان: نانوساختار، دی اکسید تیتانیم، هیدروترمال، فوتوکاتالیست، نانومیله
  • هادی پوررادی، کمال قانی*، محمد مهدوی صفحات 261-269
    بلورهای هیدروکسید لایه ای دوگانه Zn-Al در ابعاد نانو به روش دو مرحله ای اصلاح شده «هم رسوبی سریع و هیدروترمال کنترل شده» سنتز شد. محلول سوسپانسیونی مه آلود این نانوبلورها با استفاده از روش DLS تعیین اندازه گردید که اندازه نانوبلورها با توزیع فراوانی 68/71 نانومتر بدست آمد. مورفولوژی نانوکریستال های لایه نشانی شده با استفاده از تصاویر FE-SEM مورد بررسی قرار گرفت. خلوص ترکیب لایه ای سنتز شده و همچنین محصول کلسینه شده آن در دمای °C 500 با استفاده از آنالیزهای XRD، FT-IR و TG-DTG مورد بررسی قرار گرفت. خمیر بر پایه آلفا-ترپینئول از این نانوبلورها تهیه و سلول خورشیدی پروسکایتی با استفاده از هیدروکسیدهای لایه ای دوگانه برای اولین بار ساخته شد و خواص آن مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی های بیشتر لایه مزو-متخلخل مرکب با استفاده از مخلوط خمیر LDH و خمیر TiO2 با دستور اختلاط (75، 50، 25 x =) -x) LDH + xTiO2 100) و نیز لایه متخلخل با استفاده از خمیر LDH در ساخت سلول خورشیدی پروسکایتی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که با کم شدن مقدار LDH موجود در لایه مزو-متخلخل، بازده سلول افزایش یافت.
    کلیدواژگان: هیدروکسید لایه ای دوگانه (LDH)، سوسپانسیون آبی، سلول خورشیدی پروسکایتی، لایه مزو-متخلخل مرکب
  • عاطفه بابایی دارانی، محسن خواجه امینیان*، سلمان اردشیری، حکیمه زارع صفحات 271-280
    نانورنگدانه های بر پایه اکسید کرم در زمینه های زیادی مانند پوشش، مواد پوششی و مقاومتی، مواد جاذب H2 و مواد رنگدهنده نوین به طور گسترده استفاده می شوند. در این پژوهش نانورنگدانه های سرامیکی بر پایه اکسید کرم با ترکیب های اکسید کرم (Cr2O3)، کبالت کرومیت (CoCr2O4) و اکسید آلومینیم - اکسید کرم (Al2O3-2Cr2O3) به روش هیدروترمال ساخته شد و در دمای oC 770 به مدت 4 ساعت بازپخت شدند. رنگدانه های آماده شده توسط آزمون های پراش پرتوایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM)) مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته اند. نتایج XRD نشان می دهد نمونه های اکسید کرم و کرومیت کبالت تک فازی و نمونه اکسید آلومینیم - اکسید کرم چند فازی بوده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز نشان داد که متوسط اندازه ذرات برای نانورنگدانه های اکسید کرم، کرومیت کبالت و اکسید آلومینیم -اکسید کرم به ترتیب 57، 33 و 83 نانومتر است. طیف بازتاب و رنگ سنجی نمونه ها نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. نانورنگدانه های به دست آمده در این پژوهش دارای فام های سبز و سبز مایل به زرد بودند.
  • پریا کاظمی، شیوا سالم * صفحات 281-292
    استفاده از فرآیندهای فوتوکاتالیستی یکی از بهترین روش های حذف آلاینده های آلی از پساب های صنعتی است. از دیدگاه مهندسی، جداسازی کاتالیزور پودری از پساب تصفیه شده، اهمیت ویژه ای دارد. در مقاله حاضر، به منظور رفع مشکل جداسازی و استفاده مجدد از فوتوکاتالیست، از روش سل-ژل برای ایجاد پوشش سطحی دی اکسید تیتانیم بر پایه های متاکائولن شکل داده شده به روش اکستروژن، استفاده شده و عملکرد بستر در حذف متیلن آبی، تحت تابش نور خورشید، توسط روش طیف سنجی فرابنفش- مرئی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور مقایسه نحوه ایجاد پوشش دی اکسید تیتانیم بر پایه ها، دو نوع اتصال پلیمری مطالعه شده و همچنین بازدهی و سینتیک فرآیند فوتوکاتالیستی پایه ها با پودر سنتز شده دی اکسید تیتانیم مورد مقایسه قرار گرفته است. از روش های مختلف شامل پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی برای مشخصه یابی نگهدارنده قبل و بعد از انجام عملیات پوشش دهی استفاده شده است. نتایج حاصل نشان دهنده امکان اتصال مناسب دی اکسید تیتانیم بر پایه متاکائولن با استفاده از روش سل-ژل بوده و پلیمر 3- آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان در مقایسه با متاکریلیک اسید در آرایش و جایگیری مناسب آناتاز بر روی پایه متاکائولن عملکرد مطلوب تری را از خود نشان داده است به طوری که حدود 65% از متیلن آبی در مدت 60 دقیقه با استفاده از این نمونه، تخریب شده است.
    کلیدواژگان: فوتوکاتالیزور، پایه متاکائولن، سل- ژل، نگهدارنده، تخریب، متیلن آبی
  • محدثه حسینی صومعه، حمیدرضا بخشنده فر *، حسام اصلانی صفحات 293-304
    در این پژوهش رنگدانه های آبی به لحاظ ترکیب شیمیایی و شکل در دو نسخه خطی متعلق به دوره صفویه مورد ارزیابی قرار گرفتند.برای دستیابی به این هدف، از روش بررسی میکروسکوپی با لوپ دیجیتال (Dino Light) و سپس میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) استفاده شد. نتایج حاصل از تجزیه عنصری سه نوع رنگدانه آبی را نشان دادند. در لاجورد طبیعی عنصر کلسیم وجود دارد، در حالی که در نمونه لاجورد مصنوعی این عنصر ناپیداست. در ترکیب شیمیایی رنگدانه لاجورد فرنگی نیز، عنصرکبالت مشخص گردیدکه آن را از دو نوع لاجورد دیگر متمایز می کند. تصاویر حاصل از SEM نیز تمایزهای شکل را برای ساختار آنان آشکار نمودند به طوری که ذراتی بلوری، گوشه دار و ناهمسان برای لاجورد طبیعی و فرنگی، و برای لاجورد مصنوعی ذراتی با لبه هایی گرد و بی شکل نمایان شدند.
    کلیدواژگان: رنگدانه لاجورد طبیعی، رنگدانه لاجورد مصنوعی، رنگدانه آبی فرنگی، تذهیب دوره صفویه، SEM- EDX
  • سمیه صادقی نیارکی، بهروز قاسمی، علی حبیب اله زاده، ابراهیم قاسمی * صفحات 305-313
    در سال های اخیر استفاده از رنگدانه هایی با قابلیت انعکاس بالای امواج زیرقرمز نزدیک به عنوان رنگدانه سرد در راستای کاهش مصرف انرژی ساختمان ها به ویژه در مناطق گرمسیر مورد توجه قرار گرفته است.هدف از این تحقیق، سنتز رنگدانه سرد اکسید آهن (هماتیت)- دی اکسید تیتانیم و بررسی خواص انعکاسی زیر قرمز تحت تغییر شرایط سنتز آن می باشد. برای سنتز هسته و پوسته به ترتیب از ترکیب روش هم رسوبی و سل ژل استفاده شد. اثر روش سنتز و کلسیناسیون بر روی میزان انعکاس زیر قرمز نزدیک (NIR) بررسی گردید. فازهای موجود و ساختار ذرات به روش پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی نشر میدانی (FESEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) بررسی شد.نتایج حاصل از تفرق سنجی نشان داد که حضور دی اکسید تیتانیم، در بلوری شدن و تغییر فازی اکسید آهن موثر است و آن را به تعویق می اندازد. با بررسی طیف انعکاسی پودرها مشاهده شد که با تبلور فاز هماتیت، انعکاس زیرقرمز افزایش قابل ملاحظه ای می یابد و دمای کلسیناسیون بر روی خواص انعکاسی و نیز فام رنگدانه تولیدی موثر است. نتایج به دست آمده نشان داد ساختار هسته پوسته اکسید آهن- دی اکسید تیتانیم می تواند به عنوان یک رنگدانه سرد با خواص مناسب در کاربردهای مربوط به صرفه جویی انرژی مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: هماتیت، دی اکسید تیتانیم، هسته پوسته، هم رسوبی، رنگدانه سرد، انعکاس زیر قرمز
|
  • M. safi*, A. Veisi, R. Golmohammadi, A. Soltani Pages 241-250
    Performance, level of consciousness and concentration of staffs at work could be affected by a series of color physics parameters among which parameters related to lighting of work environment could be noticed. Physical factors in working environment has direct effect on the visual, psychological and health needs of individuals so to improve the quality of all the places, especially indoor spaces, lighting as a physical factor in working environments should be considered. If the quality and quantity of lighting of working room cannot be provided properly, it can be a risk factor for the emergence of some complications such as visual, physical and mental disorders. In this study, the relationship between the psychological characteristics of the staff in their working room and the physical parameters associated with the used light sources, i.e. illuminance and correlated color temperature (CCT) were considered. The questionnaire of the Pittsburgh sleep quality and the Karolinska sleepiness scale as well as the selective & divided attention test were used for the psychological analysis. The parameters of illumination were measured in time intervals as at the first, mid, and end of the work shift for 21 rooms with the artificial light sources. The results showed that the low consciousness level can be improved to some extent by the factors such as correcting lighting conditions and light sources in terms of intensity of lighting and correlated color temperature.
    Keywords: Light source, Correlated color temperature (CCT), Illuminance, The Karolinska sleepiness scale, The Pittsburgh sleep quality
  • A. Baghaei, A.A. Sabbagh alvani*, H. Sameie, R. Salimi Pages 251-259
    In this article, role of temperature in rutile TiO2 nanorod synthesis by hydrothermal method was investigated due to one-dimensional oriented nanostructures application importance. Synthesis was studied at three level of temperatures such as 125, 150 and 175 ºC. The result of XRD, SEM and UV-Visible tests showed that crystallinity and crystallite size would increase in order to increment temperature, furthermore, the length and partly diameter of nanorods would enhance when temperature increased. Indeed, the length of nanorod at 125 ºC was about 0.5 microns, however, at 175 ºC was 1.7 microns. Moreover, photocatalytic activity of nanorods by measurement the degradation of methylene blue would increase but the efficiency would decrease when the temperature enhanced. Absorption diagram at different wavelengths demonstrated that the synthesized TiO2 nonarods had no absorption in UV region and also absorption decreased at higher wavelengths. The band gap for all samples were near 3 ev. The optimum temperature for reaching to best efficiency was 150 ºC.
    Keywords: Nanostructures, Titanium dioxide, Hydrothermal, Photocatalyst, Nanorod
  • H. Pourradi, K. Ghani*, M. Mahdavi Pages 261-269
    Nano-sized Zn-Al Layered Double Hydroxide crystals were synthesized using a modified two step process of "fast coprecipitation and subsequent controlled hydrothermal method". Dynamic light scattering result showed a particle size of 71.68 nm to the obtained stable and translucent suspension. The structural morphology of the deposited nano-crystallites was studied using field-emission-SEM images. The phase purity of the as-synthesized LDH material and its calcined product was determined by using XRD, FT-IR and TG-DTG analyses. A perovskite solar cell was fabricated using the LDH paste as mesoscopic layer for the first time. To have a vast observation on the solar cell efficiency, a series of LDH-based perovskite solar cells were fabricated using the admixture of LDH and TiO2 with (100-x)LDH + xTiO2 (x = 0, 25, 50, 75) admixture recipe. The solar cell parameters showed an increase in the efficiency of the cell as the LDH content decreased in the admixture composition.
    Keywords: Layered double hydroxide (LDH), Aqueous suspension, Perovskite solar cell, Composite mesoporous layer
  • A. Babaei Darani, M. Khajeh Aminian*, S. Ardeshiri, H. Zare Pages 271-280
    Chromium oxide based nanopigments are widely used in many fields such as coating, wear and wear resistance materials, H2 absorbent material and advanced colorants. In this paper, chromium oxide-based nano pigments of Cr2O3, CoCr2O4 and Al2O3-2Cr2O3 were synthesized via hydrothermal method and then calcinated at 770 °C for 4 h. The prepared samples were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results of XRD analysis show that Cr2O3 and CoCr2O4 were crystallized in a single-phase structure while Al2O3-2Cr2O3 was crystallized in multi-phase structure. SEM images show that the pigments are nanostructures and the average particle size of Cr2O3, CoCr2O4 and Al2O3-2Cr2O3 nanopigments were about 57, 33 and 83 nm, respectively. The samples were also characterized by diffuse reflectance spectroscopy (DRS) and CIE-L*a*b* colorimetric measurement. The nanopigments obtained in this work presented different colors such as green and greenish yellow colors.
    Keywords: Ceramic, Nanopigment, Cr2O3, CoCr2O4, Al2O3-2Cr2O3, Hydrothermal
  • P. Kazemi, Sh. Salem* Pages 281-292
    Photocatalytic process is one of the best methods for degradation of organic pollutants from wastewater. The separation of photocatalyst from the treated wastewater is of great importance from engineering point of view. In this article, the anatase synthesized by sol-gel method was coated on meta-kaolin support through the polymeric binders. The photocatalytic activity of fabricated packed beds was evaluated by degradation of wastewater contaminated by methylene blue under solar irradiation using UV-Vis spectroscopy. Two polymeric binders employed to coat titanium dioxide on extruded ceramic supports. Moreover, the dye degradation kinetics in the presence of packed beds and anatase powder were studied to understand the role of support on wastewater treatment. The structure of support was identified by XRD and FESEM before and after photocatalyst coating. The obtained results showed that the 3-(Aminopropyl) triethoxysilane is favorable to be applied as a binder in comparison to methacrylic acid. Approximately, 65% of methylene blue is degraded during 60 minutes.
    Keywords: Photocatalyst, Meta-kaolin support, Sol-gel, Binder, Degradation, Methylene blue
  • M. Hosseini Someah, H.R. Bakhashandehfar*, H. Aslani Pages 293-304
    In this research, blue pigments are evaluated in terms of their chemical composition and morphology in two manuscripts of the Safavid era. For this purpose, microscopic approach with Dino Light and SEM and EDX are used. The results of the element analysis showed three types of blue pigments. In natural lazurite, there is calcium. However, the element does not exist in artificial lazurite. In the chemical composition of western lazurite, there was cobalt that makes it distinct from other lazurite. SEM images also showed morphological components for their structure, so that there were crystal disparate particles for natural and western lazuli, and round shapeless particles were identified in artificial lazurite.
    Keywords: Natural lazurite Pigment, Artificial lazurite pigment, Western blue pigment, Illumination of the Safavid era, SEM-EDX
  • S. Sadeghi Niaraki, B. Ghasemi, A. Habibollah Zadeh, E. ghasemi* Pages 305-313
    Recently, the use of high reflective pigments as cool pigments is taken into consideration to reduce energy consumption in buildings, especially in tropical regions. The aim of this study is to synthesize the iron oxide (hematite) -titanium dioxide pigment and investigate the infrared reflection properties in different synthesis conditions. For synthesis, combination of sol-gel and co-precipitation method was used. The effect of synthesis method and calcination on IR reflection was investigated. Compositions of products and powder morphology were analyzed using X-ray powder diffraction (XRD), Field emission scanning microscopy (FESEM) and Transmission electron microscopy (TEM) methods. The results of XRD showed that titanium oxide delayed the crystallization of iron oxide. By examining the reflection spectra of the powders, it was observed that the infrared reflection increases significantly by crystallization. Overall it was seen that the Fe2O3@TiO2 core shell structure can be considered as a suitable cool pigment with good NIR reflection for energy saving applications.
    Keywords: Hematite, Titanium dioxide, Core-shell, Co-precipitation, Cool pigments, Infrared reflection