فهرست مطالب

علوم و فناوری رنگ - سال سیزدهم شماره 3 (پیاپی 49، پاییز 1398)
  • سال سیزدهم شماره 3 (پیاپی 49، پاییز 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/09/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • صدیقه روحی دهبنه، کورس سامانیان*، مریم افشارپور صفحات 169-190
    هدف این پژوهش، بررسی ثبات رنگی زعفران با توجه به دستورالعمل های ساخت رنگ در متون تاریخی ایرانی در برابر نور و شناسایی، معایب و مزایای آن برای استفاده در مرمت نسخ خطی است. سه نمونه کاغذ منتخب (I، II و III) با دستورالعمل های مختلف زعفران رنگ شد و بر اساس استاندارد 20283ISIRI ، در محفظه زنون پیرسازی گردید. سپس میزان تغییرات رنگ، ریخت شناسی الیاف، تخریب سلولز قبل و بعد از پیرسازی مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد کاغذ III رنگرزی نشده به دلیل نداشتن افزودنی، پس از پیرسازی پایداری بیشتری نسبت به دو نوع کاغذ دیگر دارد. در مقایسه سه روش رنگرزی قبل و بعد از پیرسازی، زعفران سبب اکسایش کاغذ نشده و روش مستقیم برای رنگرزی سه نوع کاغذ، روش مناسب تری است. مقدار ثبات رنگی در نمونه های رنگرزی شده با روش دندانه زدن هم زمان پایداری بیشتری نسبت به روش پیش دندانه دارد، هر چند در روش پیش دندانه و مقایسه اختلاف کل رنگ، کاغذ II پایداری بیشتری نسبت به کاغذ Iداشته که این موضوع نشانگر تاثیر نوع کاغذ بر ثبات رنگی ماده رنگزای مورد استفاده در رنگرزی است.
    کلیدواژگان: زعفران، ماده رنگزای گیاهی، ثبات نوری، نسخ خطی، مرمت، متون تاریخی
  • محمد مهدویان*، بهرام رمضان زاده، مریم اکبریان صفحات 191-200
    در این تحقیق اثر نسبت اختلاط رزین اپوکسی سیلیکون با عامل پخت آمینوسیلان بر روی خواص حفاظتی پوشش مورد بررسی قرار گرفت. عامل پخت به میزان 50-15 درصد وزنی به رزین اضافه شد و پوشش ها به مدت 1 ساعت در دمای 120 درجه سانتی گراد پخت شدند. جهت بررسی خواص حفاظتی از آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی بر روی نمونه های در معرض پاشش مه نمکی به مدت 240 ساعت کمک گرفته شد. همچنین آزمون استحکام چسبندگی کششی نمونه ها پس آزمون پاشش مه نمکی انجام شد. نتایج نشان دهنده افت خواص حفاظتی و چسبندگی پوشش ها در درصدهای پایین تر و بالاتر از 20 بوده است. بهترین نسبت اختلاط با توجه به نتایج آزمون ها نسبت 20% اپوکسی سیلیکون به آمینوسیلان بود.
    کلیدواژگان: پوشش اپوکسی سیلیکون، نسبت اختلاط، پاشش مه نمک، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی
  • علی مهری زاد*، پروین غربانی صفحات 201-210
    در تحقیق حاضر، نانوذرات کادمیم سولفید دوپه شده با ساماریم با روش رسوب دهی شیمیایی با کمک امواج فراصوت تهیه شدند. نمونه سنتز شده با روش های پراش پرتو ایکس، طیف سنج مرئی- فرابنفش، طیف نگار نشری پلاسمای جفت شده القایی و میکروسکوپ الکترونی عبوری شناسائی شد. عملکرد فوتوکاتالیزوری کادمیم سولفید دوپه شده با ساماریم از طریق تخریب ماده رنگزای ردامین 6 جی تحت نور مرئی ارزیابی شد. تاثیر متغیرهای عملیاتی بر بازده تخریب با استفاده از طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ مدل سازی و بهینه سازی شد. تحت شرایط بهینه (غلظت اولیه ماده رنگزا برابر mg/l 4، مقدار کاتالیزور برابر g/l 0.6، pH برابر 8 و زمان تابش دهی 70 دقیقه) بیش از 85 % مولکول های ماده رنگزا تخریب شدند. نتایج حاصل از امکان استفاده مجدد از فوتوکاتالیزور نشان داد که پس از چهار مرتبه بازیابی، کارائی آن به مقدار اندکی کاهش یافته است. محصولات حاصل از تخریب فوتوکاتالیزوری ردامین 6 جی با روش کروماتوگرافی گازی-طیف نگار جرمی شناسایی شدند.
    کلیدواژگان: فوتوکاتالیزور، کادمیم سولفید دوپه شده با ساماریم، ردامین 6 جی، روش سطح پاسخ
  • سید محمد ساداتی تیله بن، رضا نوروزبیگی* صفحات 211-222
    در این پژوهش، بذرلایه های مختلف با روش غوطه وری بر روی پایه آلومینیم کشت شدند. لایه نشانی حمام شیمیایی نیز برای پوشش دهی اکسید قلع بر روی بذرها مورد استفاده قرارگرفته است. 18 آزمایش تجربی با استفاده از طراحی آزمایش تاگوچی طرح ریزی گردید. با توجه به نتایج، از بین نوع فعال سطح و غلظت فعال سطح در بذرلایه، تعداد لایه های بذرلایه، جنس بذرلایه و غلظت پیش ماده، غلظت فعال سطح بیشترین تاثیر را بر روی ترشوندگی سطح داشته است. همچنین برای مدل سازی و بهینه سازی فرآیند از شبکه عصبی پرسپترون چند لایه استفاده شده است. شبکه عصبی بهینه با 4 نورون در لایه میانی اول و 5 نورون در لایه میانی دوم استخراج شد. پیش بینی زاویه تماس قطره آب در نقطه بهینه (بیشترین آبگریزی) با استفاده از طراحی تاگوچی حدود ° 142 و با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی حدود ° 132 به دست آمد. مقدار تجربی بدست آمده برای آن نیز ° 137 می باشد که نشان دهنده حدود 3.5 % خطای پیش بینی می باشد.
    کلیدواژگان: سطح آبگریز، اکسید قلع، بذرلایه، طرح تاگوچی، شبکه عصبی مصنوعی
  • فاطمه آذرخشی*، مهرنوش خالقیان، شاداب شهسواری صفحات 223-240
    در این تحقیق اثرات نامستقرشدن الکترونی بر روی خواص ساختاری، الکترونی و میزان واکنش پذیری ماده رنگزای 4-(فنیل دی آزنیل) آنیلین در حضور نانولوله های کربنی تک دیواره زیگزاگ (5.0) با استفاده از محاسبات مکانیک کوانتومی تئوری تابع چگالی الکترون، مورد مطالعه قرار گرفت. محاسبات توابع ترمودینامیکی و فرکانس های ارتعاشی در فاز گازی و حلال انجام شد. تعیین رفتار دینامیکی و الکترونی نانولوله های کربنی در واکنش با ماده رنگزای زرد آنیلین، از طریق تحلیل فرکانس های ارتعاشی، مشخصه های ساختاری و انرژی حلال پوشی، میزان هدایت الکتریکی، انرژی های الکترونی و انرژی جذب در طی واکنش صورت گرفت. نتایج نشان داد که واکنش جذب ماده رنگزای آزو بر سطح نانولوله کربنی در فاز گازی و حلال از نظر انرژی مطلوب می باشد. انرژی جذب برای ساختار بهینه ماده رنگزای آزو- نانولوله کربنی در فاز گازی 3.922 - کیلوکالری بر مول و در فاز حلال 4.612- کیلوکالری بر مول، نشان داد که واکنش جذب فیزیکی است.
    کلیدواژگان: ماده رنگزای آزو، انرژی جذب، رسانایی الکتریکی، نانولوله های کربنی، تئوری تابع دانسیته الکترون
  • فریده نبی زاده چیانه*، جلال بصیری پارسا صفحات 241-252
    در این پژوهش، تخریب ماده رنگزای راکتیو نارنجی 7 در محلول های آبی بررسی شد. فرآیند الکترولیز با استفاده از روش سطح پاسخ و الکترود تیتانیم پوشش داده شده با نانوذرات دی اکسید قلع (nano- SnO2/Ti)  به عنوان آند بهینه سازی شد. الکترود nano- SnO2/Ti با استفاده از روش لایه نشانی الکتروفورتیک تهیه و با روش میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی شناسایی شد. pH اولیه، چگالی جریان، زمان واکنش و غلظت الکترولیت به عنوان متغیرهای مستقل و بازده حذف ماده رنگزا به عنوان تابع پاسخ، در روش طراحی مرکب مرکزی در نظر گرفته شدند. براساس آنالیز واریانس، مقدار بالای ضریب تعیین (0.987R2 =) نشان دهنده تطابق خوب مقادیر آزمایشگاهی و مقادیر تجربی است. در شرایط بهینه بیشینه بازده حذف ماده رنگزا (90.1%) بعد از 25 دقیقه به دست آمد و کل کربن آلی بعد از 60 دقیقه به میزان 33.2% کاهش یافت.
    کلیدواژگان: الکترود nano-SnO2، Ti، لایه نشانی الکتروفورتیک، روش سطح پاسخ، راکتیو نارنجی 7
  • سید مسعود سید احمدیان*، علیرضا امانی قدیم، فاطمه بی پیر صفحات 253-265

    در این کار پژوهشی، چارچوب فلزی-آلی بر پایه تیتانیم (MIL-125) با استفاده از تیتانیم ایزوپروپوکساید به عنوان پیش ماده توسط روش هیدروترمال سنتز شد. ویژگی های ساختاری MOF سنتز شده توسط پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی عبور-پخش بررسی شد. سپس فعالیت کاتالیزوری نوری آن تحت تابش پرتو UV در تخریب نوری ماده رنگزای راکتیو آبی 19 به عنوان آلاینده، مورد مطالعه قرار گرفت. بازده تخریب بیش از 90 درصد ماده رنگزا موید فعال بودن MIL-125 سنتزشده از لحاظ کاتالیزوری نوری بود. همچنین سینتیک واکنش های کاتالیزوری نوری MIL-125 مطالعه شد و مشخص گردید که این واکنش ها از سینتیک درجه اول تبعیت می کنند. در پایان مدل تجربی سینتیکی برای پیش بینی ثابت های سرعت واکنش های مربوط به حذف کاتالیزور نوری ارایه شده و نتایج نشان داد که مقادیر حاصل از مدل ارائه شده با تقریب خوبی با داده های تجربی هماهنگی دارد.

    کلیدواژگان: چارچوب فلزی-آلی، فعالیت کاتالیزوری نوری، تیتانیم، راکتیو آبی 19، آب آلوده شده
|
  • S. Roohi Dehboneh, K. Samanian *, M. Afsharpour Pages 169-190
    The purpose of this study is investigation of the colourfastness of saffron according to the instructions of dyeing in Persian historical treatises, and identifying the advantages and disadvantages of applying it in the restoration of manuscripts. Three types of selected papers (I, II and III) were dyed with saffron via different instructions. Ageing was done based on the ISIRI 20283 in Xenon container. Then, the color changes, fiber morphology and degree of cellulose degradation were compared before and after ageing. The experiments had shown that paper III, which was not dyed, had more stability than the other two types of paper after ageing. Comparing three types of dyeing methods, saffron had not been caused the oxidation of papers and the direct dyeing method was more appropriate for dyeing among three types of papers. Colourfastness in meta-mordanting method was more stable than pre-mordanting method. However, in the pre-mordanting method, comparing the total color difference (∆E) show that paper II was more stable than paper I. So, the type of paper can affect on the colourfastness of dye and this should be considered as an important issue in dyeing.
    Keywords: Saffron, plant colorant, Light fastness, manuscript, restoration, historical treatises
  • M. Mahdavian *, B. Ramezanzadeh, M. Akbarian Pages 191-200
    This work intends to study the effect of epoxy silicon resin mixture ratio with aminosilane hardener on corrosion protection properties of the coating. Coatings with different mixture ratio ranging 15-50% resin: hardener were prepared and cured for 1 h at 120 °C. To evaluate corrosion protection properties, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was employed after 240 h exposure of samples to salt spray. In addition, pull-off adhesion strength was measured after salt spray exposure. Results showed deterioration of protection properties and adhesion strength of the coatings below and above 20% mixture ratio. According to the tests results, the optimal mixture ratio of epoxy silicon to aminosilane was 20%.
    Keywords: Epoxy silicon coatings, Mixture ratio, Salt Spray, electrochemical impedance spectroscopy
  • A. Mehrizad *, P. Gharbani Pages 201-210
    In this research, samarium doped cadmium sulfide (Sm-CdS) nanoparticles were prepared through an ultrasound-assisted co-precipitation method. The synthesized sample was characterized by XRD, UV-Vis, ICP-OES and TEM techniques. The photocatalytic performance of the Sm-CdS was evaluated through the degradation of Rhodamine 6G (Rh-6G) under visible light irradiation. The effect of operational parameters on the degradation efficiency was modeled and optimized using response surface methodology (RSM). Under the optimal conditions ([Dye]0= 4 mg/l, [Catalyst]0= 0.6 g/l, pH= 8 and t= 70 min), more than 85% of the dye molecules were degraded. The results of the reusability of the photocatalyst showed that a negligible change in the photocatalytic activity was occurred after four reuses. Byproducts resulting from the photocatalytic degradation of Rh-6G were identified using the GC-MS technique.
    Keywords: photocatalyst, Sm-doped CdS, Rhodamine 6G, Response Surface Methodology
  • S. M. Sadati Tilebon, R. Norouzbeigi * Pages 211-222
    Surface quality is a key point for expressing the specifications of tools that these specifications are improvable by coating methods. In this study, seed layers was deposited on Al - substrate by dip coating process and chemical bath deposition was used for tin oxide coating over deposited seed layers. Taguchi L18 was utilized for designing the experiments and preparation of required samples for studying the effective parameters (surfactant type and concentration in seed layer, seed layer deposition cycles, and seed layer nature and concentration of precursors). Furthermore, surfactant concentration showed the highest effect on surface wettability. In addition, artificial neural network (ANN) was used for modelling and optimization of process. A multilayer perceptron (MLP) ANN with 4 and 5 neurons in the first hidden layer and second hidden layer, respectively, was obtained as the best network. Optimum point prediction of 142° and 132° was calculated by Taguchi design and ANN modelling, respectively. However, prediction error of 3.5% was calculated comparing with experimental results (137°).
    Keywords: Hydrophobic surface, Tin Oxide, Seed layer, Taguchi design, Artificial Neural Network
  • F. Azarakhshi *, M. Khaleghian, Sh. Shahsavari Pages 223-240
    In this study the impacts of the electron delocalization on the structural and electronic properties and reactivity of 4-(Phenyldiazenyl) aniline in the reaction with (5, 0) zigzag open-end single wall carbon nanotubes (SWCNTs) was studied based on the Density Functional Theory (DFT) calculations. Calculation of the thermodynamic functions and the vibrational frequency in the gas and solvent phase was carried out. In order to determinate the dynamic and electron behavior of carbon nanotubes in reaction with yellow aniline, structural parameters and solvent energy of the reaction compounds and the total electronic energy, adsorption energies (EAd) were calculated. The results show that the reaction of adsorption of azo color on the surface of carbon nanotubes in the gas phase and solvent in terms of energy is desirable. The adsorption energy for the optimized structure of azo dye-CNT was calculated -3.953 and -4.612 (kcal/mol) in the gas and aqueous phase respectively, and results showed that the physical adsorption reaction was occurred.
    Keywords: Azo dye, Adsorption Energy, conductivity, Carbon nanotubes, Density functional theory
  • F. Nabizadeh Chianeh *, J. Basiri Parsa Pages 241-252
    In this work, degradation of C.I. Reactive Orange 7 dye in aqueous solutions was investigated. The electrolysis process optimized based on titanium electrode coated with SnO2 nanoparticles (nano-SnO2/Ti) as anode using response surface methodology. The nano– SnO2/Ti electrode was prepared using electrophoretic deposition (EPD) method and characterized by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The initial pH, current density, reaction time and electrolyte concentration were selected as independent variables in central composite design while color removal efficiency was considered as the response function. Based on analysis of variance (ANOVA), the coefficient of determination value (R2=0.987) was high showing that the experimental values fitted well with the predicted values. In optimum conditions, maximum color removal efficiency (90.1%) was obtained after 25 minute; and the total organic carbon (TOC) was reduced to 32.2% after 60 minute.
    Keywords: Nano-SnO2, Ti electrode, Electrophoretic deposition, Response Surface Methodology, Reactive Orange 7
  • S. M. Seyedaahmadian *, A.R. Amani Ghadim, F. Bipir Pages 253-265

    In this study, a metal organic framework based on the Ti (MIL-125) was synthesized by the hydrothermal method and characterized using XRD, SEM and DRS. The photocatalytic activity of synthesized MIL-125 was evaluated in photocatalytic degradation of Reactive blue 19 as an organic pollutant. The degradation efficiency was more than 90% confirming photocatalytic activity of synthesized MIL-125. The kinetics of photocatalytic reactions of MIL-125 were also studied. The results of experiments showed pseudo first-order kinetics for photocatalytic process by MIL-125. Based on the first-order kinetics, the empirical kinetic model was developed to predict the rate constant and degradation efficiency. There is a good agreement between the calculated apparent rate constants and experimental ones.

    Keywords: Metal Organic Framework, Photocatalytic activity, Titanium, Reactive Blue 19, Contaminated water