فهرست مطالب

  • سال ششم شماره 24 (بهار 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/03/31
  • تعداد عناوین: 7
|
  • وحید متقی طلب*، محمود صابری مطلق صفحات 1703-1718
    در این تحقیق خواص الکتروکاتالیستی و فوتوولتائیک پارچه کربنی پوشش داده شده با پلی آنیلین با روش های پلیمریزاسیون مختلف، به عنوان الکترود کاتد سلول خورشیدی رنگ حساس مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، خواص الکتروکاتالسیتی پارچه پوشش داده شده با پلی آنیلین با روش الکتروشیمیایی نسبت به روش های اکسایش شیمیایی و بخار شیمیایی بهتر بوده است. همچنین بازده فوتوولتائیک سلول ساخته شده با این کاتد نیز بیشتر از دو روش دیگر و برابر با 3/85 درصد بوده است. اگرچه بازده فوتوولتائیک این کاتد در مقایسه با پلاتین با بازده 7/42 درصد، کمتر می باشد، این کاتد سبک تر و انعطاف پذیر بوده و امکان استفاده از آن در منسوجات هوشمند وجود دارد. همچنین با توجه به ولتاژ مدار باز بیشتر این کاتد نسبت به پلاتین، اعمال برخی اصلاحات در فرآیند پلیمریزاسیون که منجر به افزایش مقدار جریان اتصال کوتاه و ضریب انباشت سلول گردد، دستیابی به بازده فوتوولتائیک بیشتر امکان پذیر می باشد.
    کلیدواژگان: سلول خورشیدی رنگ حساس، الکترود کاتد، پلی آنیلین، ولتامتری چرخه ای، پلیمریزاسیون
  • مهسا ساکت بلگوری، رضا امینی*، پونه کاردر، مرتضی گنجایی ساری صفحات 1719-1726
    در این پژوهش به بررسی اثر اصلاح شیمیایی سطح آلیاژ منیزیم AZ31 به وسیله نانوساختار پوشش تبدیلی بر پایه ی پراسئودمیوم بر عملکرد ضد خوردگی پوشش پلی یورتان پرداخته شده است. سپس تاثیر متغیرهای مختلف بر محافظت خوردگی با آزمون های اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) بررسی شد و نتایج بهینه ی هر متغیر به دست آمد. نتیجه ی آزمون های شناسایی، واکنش این پوشش را با سطح منیزیم نشان می دهد. خواص ضد خوردگی پوشش پلی یورتان اعمال شده بر روی سطح منیزیم اصلاح شده توسط پوشش تبدیلی بر پایه ی پراسئودمیوم و اصلاح نشده توسط آزمون های اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی(EIS) و چسبندگی(Pull-Off) بررسی شده است. نتایج EIS در ساعت های اولیه غوطه وری در الکترولیت (محلول 5/3 درصد کلرید سدیم) نشان دادند که مقاومت امپدانس و بیشینه ی زاویه فاز برای سطح اصلاح شده 2 Ω cm 150000 و ° 80- و سطح اصلاح نشده 2 Ω cm 100000 و ° 70- است. به تدریج با نفوذ عوامل خورنده مانند Cl- و OH- و کاهش عامل سدکنندگی پوشش، مقاومت آن کاهش یافته و آثار تاول زدگی و لایه شدگی در پوشش مشاهده می شود و در نهایت پس از گذشت 240 ساعت قرارگیری در معرض الکترولیت با رسیدن عوامل خورنده به سطح زمینه منیزیم سبب جدایش کامل پوشش و آثار خوردگی بر سطح نمایان می شود. با توجه به نتایج آزمون ها، بهبود مقاومت به خوردگی و افزایش چسبندگی با آماده سازی توسط پوشش تبدیلی بر روی سطح منیزیم، مشاهده گردید.
    کلیدواژگان: آلیاژمنیزیمAZ31، عناصر کمیاب خاکی، پوشش تبدیلی، پراسئودمیوم
  • آرش ادهمی جمالی، جواد کریمی ثابت*، جعفر توفیقی داریان، حمید کاظم زاده صفحات 1727-1732
    جدیدترین تکنولوژی PIM بعلت پایداری و شار مطلوب برای جداسازی یون ها، توجه بسیاری را برانگیخته اند. اجزای تشکیل دهنده PIM مورد استفاده در این مطالعه، اتر تاجی به عنوان حامل، مایع یونی به عنوان پلاستی سایزر و CA به عنوان پلیمر پایه بوده اند. همچنین در این کار از MOF هم در ساختار غشا استفاده شد. مقادیر متفاوت اجزای تشکیل دهنده بر عملکرد غشای نهایی بر اساس شار تاثیر گذار خواهند بود. به همین منظور لازم است اجزای بکار برده شده در داخل غشا به میزان بهینه خود انتخاب شوند. برای انجام این کار با استفاده از طراحی آزمایش، ترکیب درصد اجزای PIM نهایی تخمین زده شد. در این پژوهش روش سطح پاسخ برای بهینه سازی شار با استفاده از مقادیر بهینه اجزای تشکیل دهنده ی غشای نهایی مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از این تکنیک تاثیر اجزای تشکیل دهنده ی اصلی و برهمکنش های بین آنها مورد بررسی قرار گرفتند. در این مطالعه تلاش هایی برای ارزیابی شار با استفاده از روش سطح پاسخ صورت پذیرفت. به عنوان یک روش قوی و فراگیر از RSM، روش طراحی مرکب مرکزی بدین منظور مورد استفاده قرار گرفت. آنالیز XRD برای تعیین ساختار نانوذرات و آنالیز FTIR به منظور بررسی ساختار غشا استفاده شد.
    کلیدواژگان: بهینه سازی، PIM، اتر تاجی، روش سطح پاسخ، چارچوب فلزی-آلی
  • سحر عبدالهی باغبان، منوچهر خراسانی* صفحات 1733-1739
    در این مطالعه، ارتباط بین جذب صوت و میزان زبری سطح دیواره های سلولی فوم های پلی یورتان منعطف بررسی شد. فوم های پلی یورتان با استفاده از متیلن دی فنیل دی ایزوسیانات، پلی استرهای خطی اشباع آلیفاتیک سنتز شده از الکل های چند عاملی و دی اسید مختلف و مواد افزودنی دیگر تهیه شدند. همچنین محتوای آب و شاخص ایزوسیانات آنها به ترتیب بر روی 5 درصد و 110 تنظیم شد. رفتار جذب صوت این فوم ها و میزان زبری سطح دیواره ی سلولی آنها به ترتیب با استفاده از دستگاه تیوپ امپدانس و میکروسکوپ نیروی اتمی بررسی و خواص فیزیکی فوم ها مانند چگالی و محتوای سلول باز نیز اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که با افزایش میزان زبری سطح از 58/69 تا 9/172 نانومتر ناشی از افزایش میزان جدایش میکروفازی، عملکرد جذب صوت فوم ها تا 07/43% به دلیل افزایش میزان بازتاب، انتشار و جذب امواج صوتی افزایش داشته است؛ به طوری که بیشینه ضریب جذب صوت و مساحت زیر سطح نمودار جذب صوت به ترتیب به 98/ و 3300 هرتز رسیدند. به این ترتیب مشخص شد که فوم-های پلی یورتان با میزان زبری سطح در حدود 170-180 نانومتر می تواند به عنوان یک جاذب صوت عمل کند.
    کلیدواژگان: فوم پلی یورتان، جذب صوت، زبری سطح، جدایش میکروفازی، میکروسکوپ نیروی اتمی
  • سید مسعود هاشمی، علی ملکی* صفحات 1741-1746
    در این تحقیق مقاومت پوشش های رزین معدنی به منظور تثبیت نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم جهت حذف آلاینده های آلی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا رزین پایه معدنی بر روی صفحه شیشه ای رآکتور، پوشش داده شد، سپس عمل آماده سازی سطح رزین بوسیله یک حلال مناسب، به منظور پوشش دهی (تثبیت) نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم صورت گرفت. در این تحقیق از حلال های مختلفی برای آماده سازی رزین استفاده شد. همچنین مدت زمان اقامت حلال ها جهت آماده سازی سطح پلیمر(رزین) مورد بررسی قرار گرفت. در آماده سازی سطح رزین استفاده از حلال یکی از موثرترین، سریع ترین و مقرون به صرفه ترین روش ها است، زیرا برای انجام عمل آماده سازی به دما، تجهیزات و دستگاه خاصی نیاز نیست. در این فرآیند زمان بهینه تماس میان حلال و سطح رزین پایه معدنی به منظور آماده سازی سطح 20 دقیقه ارزیابی شد. با توجه به نتایج حاصل از فرآیند آماده سازی سطح و آزمایشات مختلف همچون مقاومت در برابر آب، تست سختی سنج و DSC و تصاویر SEM بر روی پوشش های اعمال شده می توان چنین استنباط کرد که سطح رزین آماده سازی شده در برابر عوامل مورد آزمایش مقاومت خوبی را از خود نشان می دهد. برای بررسی تاثیر رنگبری و معدنی شدن رنگزا توسط نانوذرات TiO2 پوشش داده شده بر روی رزین، محلول رنگزا را داخل رآکتور تصفیه پساب ریخته و عمل رنگبری در مدت زمانهای 30، 45، 60 و 90 دقیقه صورت می پذیرد، در این زمان ها از محلول نمونه گیری کرده و توسط دستگاه UV/Vis طیف جذبی این نمونه ها گرفته می شود.
    کلیدواژگان: مقاومت پوشش ها، پوشش دهی، نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم، رزین معدنی، آماده سازی سطح
  • غلامرضا مرادی، امیر ارشاد لنگرودی*، حمیدرضا پارسی مهر صفحات 1747-1754
    فرضیه
    امروزه کنترل آلودگی صوتی اهمیت زیادی دارد. آلودگی صوتی سبب آسیب رساندن به انسان و آرامش او می شود. از جمله بهترین روش های برای کنترل آن استفاده از پلیمرها است. تحقیقات انجام گرفته بر روی خواص صوتی پلیمرها مشخص کرد که شبکه پلیمری درهم نفوذ کرده (IPN) بهترین نتایج را دارد. کامپوزیت های IPN بطور گسترده ای به عنوان عامل های مهار کننده صدا و ارتعاش به علت خواص ویسکوالاستیک بالا در محدوده دمای انتقال شیشه ای مورد استفاده قرار می گیرند. نسبت ترکیبات و نانو ذرات به عنوان متغیرهای اصلی در تعیین خواص IPN می باشند.
    روش ها
    ساختار شیمیایی ترکیبات توسط طیف سنجی FT-IR مورد بررسی قرار گرفت. نسبت بهینه ترکیبات IPN توسط تجزیه و تحلیل آکوستیک و تنش-کرنش بررسی شد. سپس اثر نانو رس در خواص صوتی و حرارتی IPN مورد بررسی قرار گرفت. متغیرهایی از قبیل تانزانت دلتا (Tanδ) و دمای انتقال شیشه ای  (Tg) همچنین افزایش فواصل دمایی با میرایی موثر(Tanδ>0.3) به عنوان شاخص جهت توانایی میرایی موثر استفاده شدند.. اثر نانو ذرات بر روی IPNs توسط تجزیه و تحلیل گرماسنجی و تحلیل مکانیکی پویا مورد بررسی قرار گرفت.
    یافته
    نتایج نشان داد که تشکیل ترکیبات IPN به دلیل تغییر دمای انتقال شیشه به دمای بالاتر و دمای میرایی افزایش یافته است. ارزیابی نتایج نشان می دهد که آمیخته های تهیه شده دارای اثر ویسکوالاستیک جهت میرایی صوتی هستند. با بررسی نتایج آزمون های جذب صوت و خواص مکانیکی مشخص شد که نسبت 25/75 بیشترین میزان جذب صوت را داراست. سپس از طریق پلیمریزاسیون درجا شبکه های با درصدهای مختلف نانورس تهیه شد. وجود نانو ذرات رس در ماتریس پلیمری منجر به بهبود مقاومت حرارتی و مدول الاستیک فوم شد و نمونه دارای 1% نانو ذره و نسبت 25/75  بیشینه بهبود خواص را از خود نشان داد.
    کلیدواژگان: پلی یورتان، پلی متیل متاکریلات، شبکه های پلیمری نفوذ کرده(IPN)، ضریب جذب صوت، نانورس
  • خسرو مرادی، علی اصغر صباغ الوانی* صفحات 1755-1761
    در این مطالعه، خواص مکانیکی کلسیم هیدروکسی آپاتیت خالص و تلقیح یافته با استرانسیم با استفاده از محاسبات نظریه تابعی چگالی بررسی گردید. نتایج مطالعات برون-تنی پیشین حاکی از آن است که تلقیح استرانسیم در ساختار بلوری هیدروکسی آپاتیت می تواند سبب ارتقای انحلال پذیری آپاتیت ها و نیز افزایش سطح هورمون پروتئینی استئوکلسین شود. با این حال، نیاز است تا تاثیر این اصلاح ساختاری بر روی خواص مکانیکی پیش از استفاده از آنها به عنوان پرکننده های زیست-سازگار در مواد کامپوزیتی مورد ارزیابی قرار گیرد. در ابتدا، مشخصه های ساختاری بدست آمده از طریق بهینه سازی هندسی تطابق خوبی با مقادیر تجربی گزارش شده نشان داد که این موضوع می تواند گواهی بر صحت محاسبات باشد. در ادامه، شش ثابت الاستیک مستقل، مدول توده، مدول برشی، مدول یانگ، نسبت پواسون و معیار آنیزوتروپی الاستیک برای هر دو ترکیب محاسبه و با یکدیگر مقایسه گردید. بررسی ثوابت الاستیک و نیز سایر مولفه های مکانیکی، بیانگر وجود آنیزوتروپی بیشتر در ترکیب اصلاح یافته می باشد. در نهایت نیز منشاء ایجاد تفاوت در مشخصه های مکانیکی به کمک نتایج مربوط به توزیع چگالی سطوح الکترونی این دو ترکیب مورد بحث قرار گرفت.
    کلیدواژگان: هیدروکسی آپاتیت، اصلاح ساختاری، خواص مکانیکی، پرکننده معدنی
|
  • Vahid Motaghitalab *, Mahmood Saberi Motlagh Pages 1703-1718
    In this study, the electrocatalytic properties and photovoltaic conversion efficiency of carbon fabric coated with polyaniline using different polymerization techniques were investigated as dye sensitized solar cell counter electrode. The electropolymerized PANI carbon fabric possesses higher electrocatalytic activity than oxidative and vapor chemical polymerized PANI. The overall energy conversion efficiency of the DSSC with electropolymerized PANI counter electrode reaches 3.85%. Even though the achieved photovoltaic conversion efficiency by electropolymerized PANI carbon fabric is less than the Pt with 7.42% conversion efficiency, this electrode offers advantages of flexibility and light weight, and can be used as energy supplier in smart textiles. Moreover, due to the considerable increase in open circuit voltage of electropolymerized PANI carbon fabric compare to Pt electrode, utilizing some modifications in polymerization procedure which will lead to higher short circuit current and fill factor, it is possible to enhance photovoltaic conversion efficiency.
    Keywords: Dye sensitized solar cell, Counter electrode, Polyaniline, Cyclic Voltammetry, Polymerization
  • Mahsa Saket, Reza Amini *, Pooneh Kardar, Morteza Ganjaei Sari Pages 1719-1726
    This study is an investigation on the effects of chemical modification of magnesium alloy AZ31 surface by conversion coating e based on praseodymium on anti-corrosion performance of polyurethane coating. First, the results confirmed the forming of conversion coating on magnesium alloy. Then, different effective corrosion variables are analyzed by Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and the optimum data was achieved. Moreover, anti-corrosion performance of polyurethane coating was investigated via Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), pull-off, and salt spray tests.
    Thereupon PrCC is performed appropriate roughness on magnesium by formed oxide species Pr2O3, PrO2, Pr(OH)3 on magnesium substrate that is causing to enhanced roughness of substrate and caused of increased adhesion Polyurethane coatings. Its results in EIS analysis showed the increase of impedance  100000 Ω cm2 and phase angle of 80 degree in 6 even more 24 hour even though untreated  magnesium is impedance  150000 Ω cm2 and phase angle of 70 degree, and demonstrated that PrCC by creating barrier properties causing to impede and hindrance of corrosion electrolyte such as OH-, Cl- and other corrosion ingredients; however, gradually prolong time dipping in electrolyte, penetration of corrosion ingredients into interface of magnesium treated by PrCC and PU leading to blistering and completely delamination of coating after 240 hour. According to the results of the tests, an improvement in the corrosion resistance and increase in adhesion can be observed.
    Keywords: Magnesium Alloy AZ31, Rare earth elements, Conversion coatings, Praseodymium
  • Arash Adhamijamali, Javad Karimisabet *, Jafar Towfighi Darian, Hamid Kazemzadeh Pages 1727-1732
    The state-of-the-art polymer inclusion membranes (PIMs) have risen attentions for their desirable stability and flux for ion separation. PIM ingredients are crown ether as a carrier, ionic liquid as a plasticizer, CA as a base polymer, and, in this work, MOF. Various amounts of constituting components will affect the resulted membrane performance in terms of flux. In this regard, the ingredients contents are required to be optimized. To do so, a well-suited design of the experiment is capable of estimating the optimal composition of the prepared PIM. In the current study, response surface methodology was used to optimize flux using the optimum amounts of the ingredients of the final membrane. Using this technique, the effects of the main ingredients and their interactions were investigated. In this work, attempts have been made to evaluate the flux using response surface methodology. Being a strong and widespread RSM approach, a central composite design (CCD) was used to do so. To study the MOFs structures, XRD analysis was used. FTIR analysis was exploited to investigate the membrane structure.
    Keywords: Optimization, PIM, Crown Ether, MOF, Response Surface Methodology
  • Sahar ABDOLLAHI BAGHBAN, Manouchehr Khorasani * Pages 1733-1739
    The relationship between sound absorption behavior and cell wall roughness of flexible polyurethane foams (FPUFs) was investigated in this article. FPUFs were prepared by methylene diphenyl diisocyanate (MDI), different synthesized linear aliphatic saturated polyesters, and the other ingredients. Water content and isocyanate index of all FPUFs were set to 5% and 110, respectively. Acoustic dampening behavior and cell wall roughness of FPUFs were investigated using an impedance tube device and atomic force microscopy ‎‎(AFM), respectively. Also, physical properties such as density and open cell content were measured. According to the results, by increasing the cell wall roughness, sound absorption efficiency increased up to 43.07%, maximum sound absorption coefficient (α) reached 0.98 and the area under the sound absorption curve was 3300 Hz due to the increase of the reflection, scattering, and absorption of sound waves. Finally, the results revealed that FPUFs with the roughness of 170-180 nm can be a ‎promising candidate for using as sound insulating materials in various environments.
    Keywords: Polyurethane Foam, sound absorption, Roughness, Micro-phase separation, Atomic force microscopy
  • Seyed Masoud Hashemi, Ali Maleki * Pages 1741-1746
    In this research, resistance of mineral resin coating has been reviewed in order to stabilize nanoparticles of TiO2 to remove organic pollutants. For this purpose, mineral base resin was covered on glass walls of reactor first, and then resin surface preparation was done to be coated (stabilization) with nanoparticles of TiO2 by an appropriate solvent. In this study, different solvents were used for preparing the resin. In addition, residence time of solvents for surface preparation of polymer (resin) was investigated. Applying solvent is the most effective, quickest, and cost effective methods to prepare resin surfaces because there is no need to temperature operation and special equipment. In this process, the optimum contact time between solvent and mineral base resin was evaluated 20 min for surface preparation stage. Considering the results of the surface preparation process and different tests, such as water resistance, DSC of the applied coatings, it can be presumed that the prepared surface of resin shows suitable resistance against the different factors. In this research, the use of resin as the glue to maintain and stabilize the nanoparticles TiO2 would prevent the catalyst loss and reduce the cast of waste water treatment greatly.
    Keywords: Coatings resistance, coating, nanoparticles TiO2, Mineral resin, surface preparation
  • Gholamreza Moradi, Amir Ershad Langroudi *, Hamid Reza Parsimehr Pages 1747-1754
    Hypothesis
    Nowadays, voice pollution control has great importance. Voice pollution causes harm to humans body as well as distressing calmness. Various methods are used for this purpose and best results were obtained by using polymers. Several investigation have been done on the acoustical properties of the polymers and it has been found that interpenetrating polymer network (IPN) have best results. IPN composites are widely used as sound and vibration damping agents due to the high viscoelastic properties in the glass transition temperature range. Ratio of IPN compounds and nano particles as to major parameter have considerable influenced on IPN properties.
    Methods
    Chemical structure of the compounds was investigated by FT-IR spectroscopies. Optimized ratio of IPN compounds were investigated by acoustical analysis and stress-strain analysis. Afterwards, effect of nano clay content on acoustical and thermal properties of IPN were investigated. Parameter such as tanδ was used as an index for effective damping ability. Effects of nano particles on IPNs were examined by thermo-gravimetric analysis and dynamic mechanical analysis.
    Findings
    The results revealed that formation of IPNs compound due to transform of glass transition temperature to higher temperatures and temperature of damping was increased. Therefore, in the result of the PU / PMMA IPNs attenuation properties were improved. The results of absorption coefficient showed that IPN with ratio (PU 75:25 PMMA) have highest absorption. In second step, by using in situ polymerization process content of nano clay were optimized. Thermal and mechanical results determined that IPN with 1.0%of nano clay has best performance. Optimized ratio of PU: PMMA was obtained by examination of acoustic coefficients analysis and stress-strain analysis. The results revealed that 75:25 PU:PMMA ratio and 1 percent of nano clay have best performance in analyses.
    Keywords: IPN, Polyurethane, Acoustic, Mechanical properties, Nano Clay
  • Khosro Moradi, Ali Asghar Sabbagh Alvani * Pages 1755-1761
    In this study, we explore the mechanical properties of the pure and strontium doped calcium hydroxyapatites by means of density functional theory computations. It has been demonstrated that strontium incorporation into hydroxyapatite can promote the solubility of apatite and osteocalcin levels as well. However, the influence of the structural modification on the mechanical characteristics must be identified before using them as biocompatible fillers in hybrid materials. Initially, the obtained structural parameters by geometry optimization are good consistent with the reported experimental values indicating accuracy of the calculations. Six independent elastic constants, bulk modulus, shear modulus, Young’s modulus, Poisson’s ratio and elastic anisotropy are computed and compared in detail. The analysis of the elastic constants and other moduli discovers higher anisotropy on elasticity for the modified compound. Finally, the origins of these features which appear in various mechanical properties have been comprehensively discussed using density of states for these two materials.
    Keywords: Hydroxyapatite, Structural modification, Mechanical properties, Inorganic filler