فهرست مطالب

علوم و فناوری رنگ - سال سیزدهم شماره 2 (پیاپی 48، تابستان 1398)
  • سال سیزدهم شماره 2 (پیاپی 48، تابستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/06/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • حسین شیرزاده درابی، مهدی شفیعی*، امیر مسعود اعرابی، داوود محبی کلهری صفحات 89-98
    در این پژوهش، سنتز نقاط کوانتومی CdTe و نقاط کوانتومی هسته CdTe و پوسته CdSe، CdS، ZnS و ZnSe به روش هم رسوبی انجام شد. در این راستا ابتدا هسته CdTe سنتز و اثر زمان تقطیر برگشتی یک تا هفت ساعت بر خواص نورتابی، گاف نواری، ساختار و ریزساختار آن بررسی گردید. نتایج نشان داد که زمان تقطیر برگشتی به مدت یک ساعت به تشکیل هسته CdTe با میانگین اندازه ذرات چهار نانومتر، نشر با طول موج 555 نانومتر و گاف نواری 2.25 الکترون ولت منجر می شود. همچنین، افزایش زمان تقطیر برگشتی به بزرگ شدن ذرات، جابجایی نشر به سمت طول موج‎های بلندتر و کاهش گاف نواری منجر می‎گردد. سپس پوسته‎های گوناگون سولفید روی، سلنید روی، سولفید کادمیم و سلنید کادمیم به طور جداگانه روی هسته CdTe به صورت درجا سنتز شد. تشکیل پوسته سبب جابجایی نشر به سوی نشر قرمز با طول موج 591 نانومتر و کاهش گاف نواری تا 2.15 الکترون ولت شد.
    کلیدواژگان: نقاط کوانتومی، ساختار پوسته هسته، نورتابی، تلورید کادمیم
  • محمد عرفان بهرامی، مسعود هنرور*، کیوان انصاری، بهاره جمشیدی صفحات 99-106
    در سال های اخیر استفاده از روش های طیف سنجی زیرقرمز نزدیک برای ایجاد یک مدل تخمین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی ترکیبات در صنایع غذایی گسترش یافته است. در این تحقیق نسبت به بررسی تاثیر برخی از روش های پیش پردازش داده های طیفی همچون میانگین گیری متحرک، تصحیح پراکنش افزاینده، هموارسازی ساویتزکی-گولای، توزیع نرمال استاندارد، مشتق اول و مشتق دوم بر مدل تخمین میزان ساکارز موجود در شربت های کارخانه تولید شکر اقدام شد. نتایج نشان داد که روش های پیش پردازش توزیع نرمال استاندارد و مشتق گیری دوم می توانند بهبود موثری در تخمین توسط مدل تدوین شده داشته باشند.
    کلیدواژگان: پیش پردازش طیفی، طیف سنجی زیر قرمز نزدیک، ساکاروز، شربت های قندی
  • مجید نصیری برومند*، مجید منتظر، ویکتوریا دوشک صفحات 107-117
    لاکاز ترکیبی زیست سازگار با توانایی کاتالیزوری جهت شروع واکنش پیوند مواد رنگزای طبیعی پلی فنولی آروماتیک با پشم است. اسپرک ماده رنگزای طبیعی شامل ترکیبات پلی فنولی آروماتیک با ساختار فلاونوییدی است که بر اساس این ویژگی لاکاز می تواند در فرآیند رنگرزی آن کمک کند. در تحقیق حاضر تاثیر لاکاز بر ترکیبات پلی فنولی اسپرک با هدف برقراری پیوند شیمیایی با لیف پشم بررسی شده است. بدین منظور عصاره اسپرک استخراج شده و تاثیر لاکاز بر آن بر اساس کروماتوگرافی جداسازی اندازه، طیف سنجی جذبی و اندازه گیری اکسیژن محلول بررسی شده است. مشخصه های سینتیک اکسایش ماده رنگزا در حضور لاکاز محاسبه و سپس رنگرزی کالای عمل شده با اسپرک به کمک لاکاز بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان دادند که لاکاز ماده ای مناسب برای تغییر ساختار ماده رنگزای اسپرک است و سبب بهبود درصد تثبیت رنگ و ثبات شستشویی بین ماده رنگزا و پشم می شود.
    کلیدواژگان: لاکاز، پشم، اسپرک، پیوند زدن، رنگرزی
  • خدیجه دیده بان*، فاطمه کرماجانی صفحات 119-130
    هدف از این تحقیق بررسی عملکرد نانوکامپوزیت های هیدروژلی به عنوان جاذب، جهت حذف ماده رنگزای مستقیم قرمز 31 از محلول های آبی می باشد. این نانوکامپوزیت ها از هیدروژل های پلی آکریل آمید (PAM) و پلی آکریلیک اسید (PAA) در حضور سدیم مونت موریلونیت به عنوان نانو پرکننده تهیه شدند. نانوکامپوزیت های به دست آمده توسط روش های دستگاهی FTIR، TGA، XRD و SEM مورد شناسایی قرار گرفتند. تاثیر عوامل مختلف از قبیل مقدار نانوکامپوزیت، pH محلول، زمان تماس و غلظت اولیه ماده رنگزا در فرآیند جذب مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشینه ظرفیت جذب ماده رنگزای مستقیم قرمز 31 در pH اسیدی، زمان تماس 90 دقیقه و مقدار وزنی 0.05 گرم از نانوکامپوزیت حاصل شد که مقدار آن در نانوکامپوزیت های PAM، PAA و کوپلیمر (PAM-co-PAA) به ترتیب 168.63، 108.22 و 128.9 میلی گرم بر گرم جاذب بود. داده های آزمایشگاهی با ایزوترم های جذبی لانگمویر و فروندلیچ تطبیق داده شدند و نتایج حاصل با مدل فروندلیچ مطابقت بهتری داشتند. مطالعات سینتیکی نشان داد که فرآیند جذب ماده رنگزا از مدل سینتیکی شبه درجه دوم تبعیت می کند.
    کلیدواژگان: حذف ماده رنگزا، مستقیم قرمز 31، نانوکامپوزیت، هیدروژل، مونت موریلونیت
  • امین الدین حاجی* صفحات 131-140
    یافتن مواد رنگزای طبیعی جدید با دسترسی آسان، قدرت رنگی مناسب، کم هزینه و باثبات یکی از موضوعات مورد علاقه محققان است. در این مقاله از اسپنددانه به عنوان یک ماده رنگزای طبیعی جدید برای رنگرزی الیاف پشم استفاده شده است. این محصول گیاهی به وفور و به صورت خودرو و رایگان در بسیاری از مناطق ایران یافت می شود. سه عامل دمای رنگرزی، مقدار اسیدی بودن حمام رنگرزی و مقدار دندانه زاج سفید به عنوان متغیرهای اصلی تحقیق انتخاب شدند و 25 نمونه بر اساس طراحی انجام شده توسط نرم افزار طراحی آزمایشات تهیه و قدرت رنگی آنها اندازه گیری شد. قدرت رنگی نمونه ها با افزایش دما و اسیدیته حمام رنگرزی افزایش نشان داد و افزایش مقدار دندانه زاج سفید باعث کاهش قدرت رنگی کالای رنگرزی شده گردید.
    کلیدواژگان: اسپنددانه، دندانه، پشم، رنگرزی طبیعی، روش رویه پاسخ
  • علی دهقانی، قاسم بهلکه*، بهرام رمضان زاده صفحات 141-154
    بازدارنده های خوردگی یک روش آسان و اقتصادی جهت کنترل خوردگی فلزات در محیط های اسیدی می باشد. در این راستا بازدارنده های خوردگی سبز بر پایه عصاره گیاهان به عنوان یک جایگزین مناسب بازدارنده های خوردگی سنتزی رایج که عمدتا دوست دار محیط زیست نمی باشند مورد توجه فراوان قرار گرفته است. حضورترکیبات فعال درعصاره آبی دارچین آن را به یک منبعی از بازدارنده های سبز در کنترل خوردگی فولاد تبدیل کرده است. در این مطالعه عملکرد بازدارندگی عصاره دارچین توسط آزمون های الکتروشیمیایی و روش های تحلیل سطحی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی نشان داد که پس از 2.5 ساعت غوطه وری فولاد در محلول 1 مولار اسید هیدروکلریکحاوی ppm 800عصاره دارچین،بازده بازدارندگی خوردگی 88% به دست آمد. علاوه بر این، نتایج حاصل از آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک کاهش چشمگیر چگالی جریان خوردگی و نرخ واکنش های آندی و کاتدی را نشان داد. تصاویر میکروسکوپی الکترونی و اتمی، تخریب کم سطح فلز که بیانگر تشکیل لایه محافظ بازدارنده روی سطح فولاد است را نشان دادند. هم چنین جذب بازدارنده بر روی سطح از ایزوترم جذب لانگمویر پیروی نمود.
    کلیدواژگان: فولاد کربنی، خوردگی، بازدارنده سبز، پلاریزاسیون پتانسیودینامیک، EIS، SEM
  • فاطمه جعفری، نوید نصیری زاده*، محمد میرجلیلی صفحات 155-168
    در این پژوهش الکترود های کربن سرامیک حاوی نانوذرات دی اکسید تیتانیم و نانولوله های کربنی چنددیواره برای تجزیه ماده رنگزای راکتیو آبی 222 به روش سونوالکتروشیمی پیشنهاد شده است. علاوه بر آن، یک نانوحس گر الکتروشیمیایی برپایه الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با اکسید گرافن و نانو اورچین طلا جهت اندازه گیری آنی ترکیب ماده رنگزا معرفی گردید. با توجه به خصوصیات ویژه اکسید گرافن و نانو اورچین طلا، نانوحس گر طراحی شده ویژگی هایی نظیر مساحت سطحی بالا، تسریع انتقال الکترون و ثبات بالا را بخود اختصاص داده است. نتایج اندازه گیری ماده رنگزای راکتیو آبی 222 در محدوده غلظتی µM 900- 25 با حد تشخیص µM 8 حاکی از مطلوب بودن پاسخ نانوحس گر نسبت به ماده رنگزا می باشد. در فرآیند تخریب عوامل مختلف موثر بر فرآیند شامل مقدار اختلاف پتانسیل، مقدار نانوذرات دی اکسید تیتانیم، نانولوله های کربنی چنددیواره و pH محلول با روش آماری سطح پاسخ بهینه سازی شدند. در شرایط بهینه شامل 8.0 pH، اختلاف پتانسیل V 0.90 بر سطح الکترود کربن سرامیک حاوی %wt 2.0 دی اکسید تیتانیم، %wt 3.89 نانولوله کربنی چنددیواره طی مدت زمان 120 دقیقه اعمال فرآیند سونوالکتروشیمی 96 % از mM 1.0 غلظت ماده رنگزای تخریب گردیده و 88% از TOC اولیه محلول (ppm 121.33) نیز کاهش یافته است.
    کلیدواژگان: سونوالکتروشیمی، حسگر، نانو اورچین طلا، اندازه گیری برخط
|
  • H. Shirzadeh Derabi, M. Shafiee Afarani *, A. M. Arabi, D. Mohebbi Kalhori Pages 89-98
    In the present work CdTe/ ZnS, ZnSe, CdS, CdSe core-shell quantum dots were synthesized via co-precipitation route. The effect of reflux intervals from 1 to 7 hours, on the CdTe cores, characteristics such as: photoluminescence properties, band gap, structure, and microstructure were studied. Results showed that synthesis with the reflux time of 1 hour led to proper CdTe core with the size of about 4nm, emission wavelength of 555 nm, and band gap of 2.25 eV. More reflux time caused to particle size enlargement, emission shift to higher wavelength values, and band gap decrease. Moreover, ZnS, ZnSe, CdS, and CdSe shells were in-situ synthesized on the CdTe cores. Formation of these shells led to emission red shift with the wavelength up to 591 nm and band gap decrease to 2.15 eV.
    Keywords: quantom dots, core- shell, Photoluminescence, CdTe
  • M.E. Bahrami, M. Honarvar *, K. Ansari, B. Jamshidi Pages 99-106
    Using Near-infrared spectroscopy methods to create the physical and chemical properties estimation model of material has been developed and considered by the food industries in recent years. The present study was conducted to investigate the statistical effects of various pre-processing techniques such as Moving Average (MA), Multiplicative Scatter Correction(MSC), Savitzky-Golay(SG), Standard Normal Variate(SNV), First and Second derivative on the Near-Infrared spectral data of the sugar syrups on sucrose concentration estimation model.  The results showed that the SNV and the Second derivative techniques could have an effective improvement in the estimation model.
    Keywords: Spectral Pre-processing, Near Infrared Spectroscopy, sucrose, Sugar Syrups
  • M. Nasiri Boroumand *, M. Montazer, V. Dutschk Pages 107-117
    Laccase is a biocompatible compound which is able to catalyze the oxidation of polyphenolic aromatic dyes and graft them to wool. Weld (Reseda Luteolla, L.) as a natural dye, contains polyphenolic aromatics with flavonoid structure and could be a substrate for Laccase. In this research, the effect of laccase on Weld and its use to make a covalant bond between wool and polyphenols compounds of Weld was studied. For this purpose the colourant compounds of Weld were extracted and the effect of laccase on it was studied by UV-Vis spectrophotometry, Size-exclusion chromatography and measuring the changes in the dissolved concentration of the oxygen co-reactant. Kinetic of Laccase-Catalyzed Oxidation of weld was studied and the effect of laccase on weld-dyed wool was surveyed. The results showed that Weld is a suitable substrate for laccase and the use of laccase can improve the dye fixation, and dye fastness against washing.
    Keywords: Laccase, wool, Weld, Grafting, dyeing
  • Kh. Didehban *, F. Kermajani Pages 119-130
    The aim of this study was to investigate the performance of nanocomposites hydrogel as adsorbents for removal of Direct Red 31 dye from aqueous solutions. Here, these nanocompsites were prepared from polyacrylamide (PAM) and polyacrylic acid (PAA) hydrogels in the presence of sodium montmorillonite as nanofiller. The resulting nanocomposites were well characterized by FTIR, TGA, XRD and SEM analysis. The effect of various operation factors such as nanocomposite dosage, solution pH, contact time and initial dye concentration on the adsorption process was studied. The results showed that the maximum adsorption capacity (qmax) of Direct Red 31 was obtained in acidic pH, contact time 90 min and adsorbent dosage 0.05 g which was 168.63, 108.22 and 128.9 mg/g in PAM, PAA and (PAM-co-PAA) nanocomposites respectively. The experimental data were fitted into Langmuir and Freundlich adsorption isotherms and it was found that data fitted well with Freundlich model. Kinetic studies showed that dye adsorption process followed the pseudo-second-order kinetic model.
    Keywords: Removal of dye, Direct red 31, Nanocomposite, Hydrogel, Montmorillonite
  • A. Haji * Pages 131-140
    Nowadays, there is an increasing interest in finding new sources of natural dyes with easy accessibility, high color strength, low cost, and high fastness properties. In this study, harmal seed has been used as a new source of natural dye on wool fibers. Harmal (Peganum Harmala) can be found extensively in several regions of Iran as a self-growing wild plant. Dyeing pH, dyeing Temperature and alum mordant concentration were chosen as the main influencing factors of this study and 25 samples were prepared according to the experimental design. The amounts of color strength of the dyed samples were measured. The results showed that the color strength was increased with increasing the dyebath pH and dyeing temperature. Increasing the concentration of alum decreased the color strength.
    Keywords: Harmal Seed, Mordant, wool, Natural Dye, Response Surface Methodology
  • A. Dehghani, Gh. Bahlakeh *, B. Ramezanzadeh Pages 141-154
    Corrosion inhibitors are a simple and economic method for corrosion control of metals in acidic environments. In this regard, green corrosion inhibitors based on plant extracts have received much attention as a suitable replacement to the synthetic and environmentally unsafe inhibitors. The presence of various active compounds in the aqueous extract of Cinnamomum Verum converted it to a rich source of green inhibitors for steel corrosion control. In this study, the inhibition action of Cinnamomum Verum extract was evaluated by electrochemical and surface analysis methods. The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) results demonstrated that after 2.5 h steel immersion in 1 M HCl solution containing 800 ppm inhibitor 88% inhibition efficiency was obtained. In addition, the potentiodynamic polarization results indicated the significant reduction of corrosion current density, anodic and cathodic reactions rates. The images of scanning electron microscopy and atomic force microscopy evidenced the lower steel surface damage, indicating formation of inhibitor film over the steel surface. Furthermore, the inhibitor adsorption obeyed the Langmuir adsorption isotherm.
    Keywords: Carbon steel, corrosion, green inhibitor, potentiodynamic polarization, EIS, SEM
  • F. Jafari, N. Nasirizadeh *, M. Mirjalili Pages 155-168
    In this research, we are proposing carbon-ceramic electrodes containing TiO2 nanoparticles and MWCNT for the degradation of Reactive Blue 222 dyes by sonoelectrochemistry. In addition, an electrochemical nanosensor based on glass carbon electrode modified with graphene oxide and gold nanourchins was introduced to online determination of dye. Due to the special characteristics of nanoaddetive, the proposed nanosensor has unique features such as high surface area, accelerated electron transfer and high stability. The results of determination the Reactive Blue 222 dye in a concentration range of 25-900 μM with a detection limit 8 μM depict a good performance of the sensor for determined dye. The degradation process were optimized various factors affecting including the amount of potential difference, the amount of TiO2 nanoparticles, MWCNT and the solution pH by the statistical response surface method. At optimal conditions, including pH 0.8, potential difference 0.90 V on carbon ceramic electrode containing 0.2 wt% TiO2 and 3.89 wt% multiwall carbon nanotube during 120 min applying sonoelectrochemical degradation, 96% of 1.0 mM Reactive Blue 222 was degradaed and 88% of initial TOC value (121.33 ppm) was reduced.
    Keywords: Sonoelectrochemistry, Sensor, Gold Nanourchins, On-line Determination