فهرست مطالب

  • سال سیزدهم شماره 1 (پیاپی 47، بهار 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/03/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • علی اکبری* صفحات 1-8
    در این تحقیق، منگنز هیدروژن سولفات به عنوان یک کاتالیست سبز جدید برای سنتز ماده رنگزای دی آزو مورد استفاده قرار گرفت. در این روش از منگنز هیدروژن سولفات به عنوان منبع پروتون برای تولید نمک دی آزونیوم استفاده شد، سپس آنیون حاصل از آن در کنار نمک دی آزونیوم سبب تشکیل ژل پایدار در دمای محیط گشت که تا دمای 70 درجه سانتیگراد نیز پایدار است. همچنین به منظور تولید نمک های دی آزونیوم، آمین های هتروسیکل سنتزی نیز مورد استفاده واقع شد. کاتالیزگر هتروژن اسیدی، منگنز هیدروژن سولفات، می تواند در مقیاس صنعتی مورد استفاده قرار گیرد زیرا دارای مزایای مختلفی از جمله دوستدار محیط زیست، ارزان قیمت، قابل دسترسی، تهیه آسان و راحتی انتقال است. علاوه بر آن، این روش دارای مزیت هایی مانند عملکرد بالا، شرایط واکنش ملایم، انجام در دمای محیط و راحتی جداسازی محصول است.
    کلیدواژگان: ماده رنگزا، منگنز هیدروژن سولفات، ژل نمک دی آزونیوم، دی آزوته شدن، جفت شدن نمک دیازونیوم
  • محمد آزادی تبار، فرزاد برزگر، محمدحسین غضنفری* صفحات 9-23
    یکی از روش های متداول برای تعیین خاصیت ترشوندگی سطوح، اندازه گیری زاویه تماس قطره روی آن سطح است. اگرچه محاسبه زاویه تماس قطره روی سطوح افقی، مفصل مورد بررسی قرار گرفته است ولی تعیین زاویه تماس برای قطره نامتقارن روی سطوح شیب دار و به ویژه دارای انحنا در حال حاضر عمدتا از روش های مبتنی بر خط مماس انجام می شود که این روش از دقت و سرعت کافی برخوردار نیست. هدف اصلی از این مطالعه ارائه الگوریتمی موثر برای تعیین زاویه تماس قطره روی سطوح شیب دار و دارای انحنا بدون استفاده از مشخصه های سیال از قبیل چگالی و حجم قطره می باشد. بدین منظور از تصاویر واقعی و مصنوعی قطره استفاده شده است. روش توسعه داده شده از تصاویر جانبی قطره استفاده می کند و ماتریس دوتایی تصویر را با استفاده از روش اتسو ایجاد می نماید. سپس محل تماس سه فاز جامد-سیال-سیال تشخیص داده می شود و در ادامه زاویه تماس با کمک تعیین مشتق در سطح تماس سه فاز محاسبه می شود. به دلیل مشکلاتی که در تعیین محل تماس سه فاز وجود دارد، بجای محاسبه مشتق تنها در یک پیکسل، از چندین پیکسل و میانگین گیری به منظور کاهش این اثر برای اندازه گیری زاویه تماس استفاده شده است. به منظور اعتبارسنجی روش پیشنهادی، تصاویر واقعی قطره چهار سیال مختلف روی سطح کلسیت افقی و همچنین تصاویر مصنوعی ایجادشده به کمک نرم افزارهای گرافیکی با زاویه تماس مشخص مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده دقت مناسب روش پیشنهادی برای محاسبه زاویه تماس قطره متقارن و نامتقارن روی سطوح افقی، شیب دار و دارای انحنا است.
    کلیدواژگان: محاسبه زاویه تماس، پردازش تصویر، قطره نامتقارن، سطح منحنی، دوتایی کردن
  • محمدرضا شاه پروری، سیامک صفاپور، کمال الدین قرنجیگ* صفحات 25-37

    در این پژوهش سازگاری مواد رنگزای طبیعی جاشیر، روناس و پوست انار بر روی نخ پشمی مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور، نخست قابلیت رنگرزی هر یک از مواد رنگزای مذکور بر روی نخ پشمی بدون دندانه و دندانه شده با سولفات آلومینیم به عنوان یکی از شیوه های رایج تخمین سازگاری، اندازه گیری شد. نتایج محاسبه این شیوه نشان داد، منحنی قابلیت رنگرزی دو ماده رنگزای جاشیر و روناس مشابه یکدیگر می باشد. در حالی که قابلیت رنگرزی نخ پشمی با ماده رنگزای پوست انار در مقایسه با دو ماده رنگزای دیگر متفاوت است. بدین ترتیب تشابه قابلیت رنگرزی جاشیر و روناس نشان از سازگاری این مواد رنگزا دارد. در حالی که وجود تفاوت میان منحنی قابلیت رنگرزی پوست انار بیان گر سازگاری پایین این ماده در ترکیب با جاشیر و روناس می باشد. پس از محاسبه قابلیت رنگرزی، نخ پشمی با ترکیب دو تایی مواد رنگزا در سه نسبت متفاوت رنگرزی و درجه سازگاری مواد رنگزا از طریق روابط محاسباتی رایج اندازه گیری شد. نتایج نهایی نشان داد، ماده رنگزای روناس و جاشیر در ترکیب با یکدیگر از درجه سازگاری خوب تا عالی برخوردار می باشند. بدین ترتیب امکان ترکیب دو ماده رنگزای روناس و جاشیر در یک حمام رنگرزی وجود دارد. در حالی که ترکیب پوست انار با هر یک از دو ماده رنگزای روناس و جاشیر موجب بروز سازگاری پایین با درجه خیلی ضعیف تا ضعیف می شود. بدین دلیل می توان اذعان داشت ترکیب دو ماده رنگزای روناس و جاشیر با پوست انار وجود ندارد. همچنین نتایج نشان داد، غلظت مواد رنگزا در حمام مخلوط و نوع دندانه کاربردی، بر میزان سازگاری تاثیر دارد.

    کلیدواژگان: سازگاری مواد رنگزا، رنگرزی طبیعی، مواد رنگزای طبیعی، قابلیت رنگرزی، الیاف پشم
  • امیرمسعود اعرابی*، سید مهدی عطیفه، رضا طبرزدی، فرزاد لالوی صفحات 39-49
    در این تحقیق خواص پیزوالکتریک رنگ های با درصد جامد بالا بدست آمده از اختلاط رنگدانه پیزوالکتریک (بالای 85% وزنی) مورد بررسی قرار گرفت. رنگدانه پیزوالکتریک با قطبش بالای مورد استفاده در این تحقیق از قطعات بازیافتی دستگاه های سونار تهیه شد که پس از خردایش، الک و اصلاح سطح با استفاده از ترکیبات سیلانی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج بررسی ساختاری نشان داد که الگوی پراش پرتو X خالص تیتانات زیرکونات سرب PbZr1-xTixO3(PZT) در رنگ وجود دارد. ریزساختار، حضور ذرات زیر µm 50 را نشان می دهد که نسبتا توده هستندکه حالت توده ای برای ایجاد ریسمانی از ذرات پیزو برای ایجاد خاصیت پیزوالکتریک در زمینه رنگ، مطلوب می باشد. با توجه به مساله افت ضریب پیزوالکتریک (عدد d33) با کاهش اندازه ذرات، میانگین اندازه ذرات در محدوده بیش از μm 38 (الک مش 400) و کمتر از μm 106 (الک مش 140) قرار گرفت. به همین دلیل، محدوده بهینه ضخامت فیلم در محدوده μm 1500-500 انتخاب شد. همچنین مشخص شد، نوع آماده سازی سطح فلز و استفاده از حلال تاثیر بسزایی در بهبود خواص پیزوالکتریک رنگ داشته است. نمونه رنگ قلیاشویی شده به عنوان رنگ بهینه ضریب پیزوالکتریک pC/N 22 را نشان داد. همچنین این رنگ، مقاومت به خوردگی مطلوب تری پس از 200 ساعت آزمون مه نمکی را داشت.
    کلیدواژگان: رنگ پیزوالکتریک، ضریب پیزوالکتریک، تیتانات زیرکونات سرب، الکتروسرامیک
  • سیدآرش حدادی، احمد رمضانی سعادت ابادی*، محمد مهدویان احدی، پیمان طاهری، ییزا گونزالس گارسیا، جی. ام. سی. مول صفحات 51-60
    امروزه، فرآیند خودترمیم کنندگی و جبران آسیب دیدگی های جزئی و بدون نیاز به ردیابی یا هر نوع مداخله فیزیکی دیگر به یکی از موضوع های مورد توجه محققین تبدیل شده است. توانایی خودترمیم شوندگی به طور ویژه برای پوشش های محافظ به منظور افزایش پایداری و اعتبار طولانی مدت آنها به کار برده می شود. در این پژوهش، نانوکره های کربنی جهت ساخت پوشش محافظ خودترمیم شونده بر پایه رزین اپوکسی مورد استفاده قرار گرفت. در گام نخست، ساخت نانو ساختارهای کروی توخالی با استفاده از روش الگوهای سخت پایه سیلیکایی صورت گرفت. در مرحله دوم، با استفاده از روش محفظه خلاء، عوامل ترمیم کننده اپوکسی و پلی آمین درون نانو ساختارهای کروی کربنی نشانده شد. در مرحله بعد، نانوکره های کربنی کپسوله شده با اپوکسی به صورت یکنواخت در زمینه اپوکسی با 8 درصد وزنی و نسبت استوکیومتری 4 درصد وزنی از کپسول های پر شده با پلی آمین توزیع گردید. در نهایت، ریخت نانوکپسول های کربنی ساخته شده با استفاده از آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی انتشار میدانی (FE-SEM-EDX) و عملکرد خودترمیم شوندگی پوشش ساخته شده با استفاده از روش الکترود نوسانی روبشی (SVET) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج، حاکی از آن بود که با اعمال خراش و شکستگی کپسول های پر شده، رهایش اپوکسی و پلی آمین از کپسول های کربنی انجام می شود که پس از انجام واکنش های پخت منجر به ترمیم شوندگی ناحیه خراش می شوند.
    کلیدواژگان: خودترمیم کنندگی، اپوکسی، نانوکپسول های کربنی، روش الکترود نوسانی روبشی
  • مصطفی علی دوست، عنایت اله مرادی روفچاهی* صفحات 61-73

    چهار مشتق 2- آمینوبنزوتیازول (1-4) از واکنش آنیلین های مربوطه با سدیم تیوسیانات و برم به روش تک ظرفی در دمای اتاق تهیه شدند. آمین های حلقوی حاصل و 2- آمینو بنزوتیازول به کمک نیتروزیل اسید سولفوریک در اسید استیک دی آزوته شده و با 6-آمینو-1، 3-دی متیل پیریمیدین-2، 4-(1H، 3H)-دی ان جفت و مواد رنگزا ی آزوی (5-9) با بازده مناسب به دست آمدند. تعیین ساختار ترکیبات حاصل با استفاده از روش های طیف سنجی FT-IR، 1H NMR، 13C NMR و UV-Vis انجام گرفت. اثرات شش حلال آلی (اسید استیک، اتانل، کلروفرم، استونیتریل، دی متیل فرمامید و دی متیل سولفوکسید)، اسید، باز، تغییرات pH و استخلاف های اجزا دی آزوته شونده روی طول موج جذبی مواد رنگزای تهیه شده مورد بحث و بررسی قرار گرفتند. علاوه بر این خواص ضد میکروبی مواد رنگزا ی سنتز شده روی باکتری های باسیلوس سابتیلیس ((BS، استاف اورئوس (SA)، سودوموناس آرئوژناز (PS) و اشرشیاکلی (EC) مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که برخی از این ترکیبات دارای سطوح قابل قبولی از فعالیت ضد میکروبی هستند.

    کلیدواژگان: 6-آمینو-1، 3-دی متیل پیریمیدین، رنگزاهای آرو، حلالپوشی، توتومری، فعالیت ضد میکروبی
  • احمد وکیلی تجره، حسین گنجی دوست*، بیتا آیتی صفحات 75-87
    اسید قرمز 14 یک نوع ماده رنگزای آزویی است که کاربرد وسیعی در صنایع نساجی دارد و با توجه به مصرف بالای آن، تهدیدی جدی برای محیط زیست به شمار می آید، به همین دلیل در سال های اخیر تحقیقات زیادی پیرامون حذف مواد رنگزای آزو از آب انجام شده است.در این تحقیق نانوکامپوزیت  TiO2/Fe3O4/CNTبا یک روش سونوشیمی تهیه و حذف فوتوکاتالیستی ماده رنگزای اسید قرمز 14 با آن در یک راکتور ناپیوسته و به روش OFAT بررسی شد. توصیف ریخت و ساختار نانوکامپوزیت با آزمون های FESEM و EDS انجام گرفت. شرایط بهینه عوامل موثر بر فرآیند شامل، غلظت ماده رنگزا 50 میلی گرم بر لیتر، غلظت نانوکامپوزیت g/l 0.5، 7 =pH، میزان اکسیژن محلول 7.4 میلی گرم بر لیتر، شدت تابش W/m2 120 و زمان واکنش 6 ساعت شد که در این شرایط و تحت تابش نور مرئی ناشی از لامپ زنون W 55 بازده حذف ماده رنگزای اسید قرمز 14 توسط نانوکامپوزیت TiO2/Fe3O4/CNT برابر 95.63% اندازه گیری شد همچنین حذف کاتالیزوری نوری ماده رنگزا توسط نانوکامپوزیت TiO2/Fe3O4بررسی و مشاهده شد نانوکامپوزیت TiO2/Fe3O4/CNT بازده بهتری در حذف ماده رنگزا نسبت به نانوکامپوزیت TiO2/Fe3O4 دارد. در بررسی سینتیک واکنش نیز سازوکار حذف ماده رنگزابا ضریب رگرسیون 0.9597 بیشترین هم پوشانی را با واکنش شبه مرتبه اول داشت.
    کلیدواژگان: کاتالیزور نوری، نانوکامپوزیت مغناطیسی، اسید قرمز 14، ماده رنگزای آزویی، TiO2، Fe3O4، CNT
|
  • A. Akbari * Pages 1-8
    In this research, manganese hydrogen sulfate as a novel green catalyst was used to synthetize diazo dyes. Manganese hydrogen sulfate was used as a hydrogen source to produce diazonium salt and then, the obtained anion formed a stable gel with diazonium salt at room temperature which was stable until 70 °C.  Moreover, in order to produce diazonium salts, synthetic heterocyclic amines were utilized. The proposed heterogeneous acidic catalyst, manganese hydrogen sulfate, can be applied in industrial scale due to the advantages such as environmentally friendly features and easy catalyst transfer. This method provides several advantages such as, high-efficiency catalyst, mild operational conditions, room temperature conditions, low cost, availability, easy catalyst preparation, and a simple workup procedure.
    Keywords: Dye, Manganese hydrogen sulfate, Gel diazonium salt, Diazotization, Diazo coupling
  • M. Azadi Tabar, F. Barzegar, M.H. Ghazanfari * Pages 9-23
    Contact angle measurement of a drop on surface is known as a common method for determining the surfaces wettability. Although the drop contact angle measurement on horizontal surface is fully-described, but contact angle measurement for the asymmetric drop on inclined and specially curved surfaces, mainly is analyzed by tangent line method, suffers from inadequate accuracy and speed. The main objective of this study is to introduce an effective algorithm for determining the contact angle of drops on inclined and curved surfaces without using fluid parameters such as density and drop volume. For this purpose, real and artificial image of drops are used. The developed method uses side view image of drops and creates the binary matrix of the image by using the Otsu method. Then, the solid-fluid-fluid interface is detected and the contact angle is calculated by means of determining the derivative at the three phases contact point. One problem which contact angle measurement faces with is determination of the location of  three-phase contact point, instead of calculating the derivative based on just one pixel, averaging of several pixels are used to reduce effect of this problem. In order to validate the proposed method, real images of the drops of four different fluids on the calcite surface, as well as artificial images created with the aid of graphic software with a specific contact angle, are used. The results show the accuracy of the proposed method for contact angle measurement of the symmetric and asymmetric drop on horizontal, inclined and curved surfaces.
    Keywords: Contact angle measurement, image process, asymmetric drop, curved surface, binarization
  • M.R. Shahparvari, S. Safapour, K. Gharanjig * Pages 25-37

    In this study the natural colorants of Jasir, Madder and Pomegranate skin are considered to be compatible with wool yarns. To this end, the ability to dye each of the dyes of aluminum doped and dentinite sulfates was used as one of the most commonly used methods. The calculation results of this method showed that the dyeing curve of the three colors of dessert and reno are similar to each other. While the ability to dye wool yarn varies with dye of the skin of the pomegranate, it differs from that of the other two dyes. In this way, the similarity of the dyeing ability of the two gestures and the rhine reflects the relative adaptability of these colored materials. While the difference between the dyeing curve of pomegranate skin is low compatibility with jersey and rhinos. After calculating the ability to dye, dyeing of woolen yarn was done by combining two colors in three different dimensions. Then the degree of color matching was measured through common computational relationships. The computational results show that the colors of Madder and Jashir are in good harmony with each other. While the combination of pomegranate peel with any of the two dyes of Madder and Jashir results in low compatibility with weak to weak grades. In addition, the results of this study showed that the two concentrations of dye in the mixed bath and the use of the tooth affect the degree of compatibility and change the degree of color compatibility. Overall, the results of this study showed that the dye of Madder and Jashir are very consistent with each other and can be considered in the bathroom for the coloring of wool. While it is not possible to combine two colorful materials with pomegranate peel due to poor compatibility grade.

    Keywords: compatibility of Dyes, Natural dyeing, Natural dyes, Build-up of dyeing, Woolen yarn
  • A. Aarabi *, S. M. Atifeh, R. Tbarzadi, F. Lalavi Pages 39-49
    In this study, piezoelectric properties of high solid piezoelectric paints (upper than 85 wt% pigment) have been investigated. High polarity particles were obtained by recyclying cores of sonar devices through cruching, milling, seizing anod surface modifying by silane groups. Structural studies revealed the presence of lead zirconate titanate (PZT) in the X-ray diffraction pattern (XRD) of paint. Microstructue confirmed the existence of PZT particles in the polymeric matrix of resin which were agglomerated to optimize piezoelectric values. Due to the loss of piezoelectric properties in submicron sizes, average of particle size was selected between 38 μm (400 mesh) and 106 μm (140 mesh). The optimized thickness was also set between 500-1500 μm for the same reason. Moreover, other studies showed that surface treatments and use of solvent in formulation had undeniable effects on piezoelectric properties of paints. The optimized Piezoelectric Coefficient d33 (22 pC/N) was achieved in the sample treated by alkaline solution. This sample also showed higher corrosion resistivity in 200 hours period of time.
    Keywords: Piezoelectric paints, Piezoelectric Coefficient d33, Lead zirconate titanate, electroceramic
  • S.A. Hadadi, Ahmad Ramazani S.A. *, M. Mahdavian, P. Taheri, Y. Gonzalez, Garcia, .M.C. Mol Pages 51-60
    Nowadays, self-healing process and compensating of the applied damages without any tracking of physical intervention has become one of the subjects of interest for researchers. Self-healing ability is especially used for protective coatings in order to enhance both stability and durability. In this study, carbon nanospheres were used to fabricate the self-healing protective coatings based on epoxy resin. In the first step, carbon spherical nanostructures were synthesized according to the hard templating method. In the second step, doping of epoxy and polyamine agents in the spherical structures were performed using vacuum jar method. Then, 8 wt. % of the epoxy doped carbon nanospheres and 4 wt. % of the polyamine doped carbon nanospheres in stoichiometry ratio were dispersed uniformly in epoxy matrix. Finally, the morphology of the synthesized carbon nanocapsules and self-healing performance of the fabricated coatings were evaluated using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and scanning vibrating electrode technique (SVET). The results showed that due to the applying of artificial scratches on the coatings and fracture of the doped capsules, release of epoxy and polyamine from carbon capsules and performing of curing reactions between them led to the healing of the scratch regions.
    Keywords: Self-healing, Epoxy, Carbon nanocapsules, Scanning vibrating electrode technique
  • M. Alidoost, E.O. Moradi Rufchahi * Pages 61-73

    Four 2-aminobenzothiazole derivatives (1-4) were synthesized via one pot reaction of appropriate aniline with sodium thiocyanate and bromine at room temperature. These heterocyclic amines and 2-aminobenzothiazole were diazotized by nitorsyl sulphuric acid in acetic acid and coupled with 6-amino-1, 3-dimethyl pyrimidine-2, 4(1H, 3H)-dione to afford azo dyes (5-9) in satisfactory yields. The structures of the compounds were confirmed by spectral methods FT-IR, 1H NMR, 13C NMR and UV-vis.  The effects of six organic solvents (acetic acid, ethanol, chloroform, acetonitrile, dimethyl formamide and dimethyl sulfoxide), acid, base, pH changes and substituents of the diazotizing components on the maximum absorption wavelength of the colorants were discussed and evaluated. In addition, the antibacterial activity of the synthesized dyes has been evaluated against Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, and Escherichia coli bacterial strains.

    Keywords: 6-Amino-1, 3-dimethylpyrimidine, Azo Dyes, Solvatochromism, Tautomerism, Antimicrobial activity
  • A. Vakili Tajareh, H. Ganjidoust *, B. Ayati Pages 75-87
    Acid red 14 is an azo dye which is used widely in textile industry and due to its high consumption, is a serious environmental hazard so that in recent years, a lot of research has been done on the photocatalytic removal of azo dyes from water with nanocomposites. In this research, TiO2/Fe3O4/CNT nanocomposite was synthesized with the sonochemical method and the photocatalytic removal of acid red 14 dye was investigated in a batch reactor by OFAT method. The morphology and structure of the nanocomposite were characterized by FESEM and EDS analysis. The optimum efficiency of 96.53 for AR14 was achieved under following conditions: dye concentration of 50 mg/L, nanocomposite concentration of 0.5 gr/L, Dissolved oxygen concentration of 7.4 mg/L, pH= 7, 120 W/m2 irradiation intensity and the reaction time 6 hours. Also, the removal of photocatalytic dyes by TiO2/Fe3O4 nanocomposite showed TiO2/Fe3O4/CNT nanocomposites had better performance in dye removal than TiO2/Fe3O4 nanocomposite. It was also found that the dye removal mechanism with a regression coefficient of 0.9597 had the most overlap with the pseudo first-order reaction.
    Keywords: Photocatalytic, Magnetic nanocomposite, Acid Red 14, Azo Dyes, TiO2, Fe3O4, CNT