فهرست مطالب

علوم و فناوری رنگ - سال چهاردهم شماره 2 (پیاپی 52، تابستان 1399)
  • سال چهاردهم شماره 2 (پیاپی 52، تابستان 1399)
  • تاریخ انتشار: 1399/05/11
  • تعداد عناوین: 7
|
  • حبیب الله بهمن، کمال الدین قرنجیگ*، شهره روحانی، آرش تحویلی، مژگان حسین نژاد، هومن ایمانی، علیرضا محمودی نهاوندی صفحات 83-96
    در این پژوهش از مدل طرح مرکب مرکزی سطح پاسخ برای بهینه سازی استخراج مواد رنگزای موجود در ریشه گیاه روناس به وسیله دستگاه شیکر انکوباتور استفاده شد. شرایط بهینه برای پارامترهای مورد بررسی شامل pH، زمان و دما به ترتیب 6.57، 63.88 دقیقه و °C 47.46 اندازه گیری شد. پاسخ هر آزمون توسط اندازه گیری شدت جذب نور در  nm413 به دست آمد. آزمایش های تجربی برای شرایط بهینه به دست آمده از مدل انتخابی، اختلاف ناچیزی بین مقادیر شدت جذب مدل و روش تجربی نشان می دهد. به منظور تهیه پودر مواد رنگزای استخراج شده از گیاه روناس، استخراج در چهار مرحله متوالی انجام شد. محلول حاصل با استفاده از دستگاه روتاری در خلا تغلیظ شده و در تهیه فرمولاسیونی از مواد پر کننده و مواد فعال سطحی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که پودر تهیه شده قابلیت رنگرزی نخ پشمی با خواص ثباتی مناسب شامل ثبات شستشویی 5-4، ثبات نوری 5-4 و ثبات سایشی 5-3 را دارد.
    کلیدواژگان: استخراج، مواد رنگزا، ریشه گیاه روناس، بهینه سازی، روش سطح پاسخ
  • بهمن شریف زاده*، حسام یوسفی، آرش تحویلی صفحات 97-104
    خواص مهندسی و زیستی پیریمیدین ها، شیمیدان ها را در توسعه شیمی این ترکیبات به عنوان مواد رنگزا و ترکیبات کمپلکسی آلی - فلزی ترغیب نموده است. کمپلکس های آزو- فلز در پلی آمید، پروتیین ها و سایر مواد مهندسی نقش بسزایی دارند و بسته به فلزات و لیگاندهایشان فام های متنوع از زرد تا سبز و مشکی را دارند. در این تحقیق برای اولین بار ابتدا تعدادی از ترکیبات آزو با جفت شدن 4، 6 - پیریمیدین ها و آمین های حلقوی غیرآروماتیک سنتز و سپس از آنها به عنوان پیش ماده جهت سنتز ترکیبات آلی- فلزی کبالت (II)، نیکل (II)، و مس (II) استفاده شد. بررسی ها نشان داد که برخی از فلزات مانند مس (II) علاوه بر کیوردینه شدن با گروه آزو و گروه هیدروکسی پیریمیدین، با دیگر اتم های نیتروژن و اکسیژن موجود در حلقه پیریمیدین با نسبت (3:2) وارد واکنش شده است. ساختار ترکیبات تهیه شده به کمک روش های دستگاهی و عنصری شناسایی و اثبات گردید. همچنین خواص ضدباکتریایی ترکیبات ساخته شده مورد بررسی قرار گرفت که ترکیبات دارای استخلاف های الکترون دهنده مانند متیل، خواص امیدوارکننده ای را نشان دادند.
    کلیدواژگان: مواد رنگزای آزو، کمپلکس های آزو- فلزی، 6 - دی هیدروکسی پیریمیدین، خواص زیستی، سنتز
  • سید سیامک روزمه، رضا نادری محمودی*، محمد مهدویان احدی صفحات 105-116
    تاثیر افزودن دو بازدارنده بنزیایمیدازول و بنزوتایازول به محلول اسیدی آماده سازی سطح زمینه فولاد کربنی بر رفتار مقاومت به خوردگی پوشش سیلان اعمالی با استفاده از آزمون های طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS)، پلاریزاسیون، میکروسکوپ الکترونی روبشی-گسیل میدانی (FESEM) و نویز الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج EIS، پلاریزاسیون و نویز الکتروشیمیایی نشان داد که حضور بازدارنده، خوردگی شدید سطح را کنترل کرده که این امر در حصول فیلم سیلانی یکنواخت و با عملکردی مطلوب بسیار موثر است. شدت جریان خوردگی از µA/cm2 108 در غیاب بازدارنده به حدود µA/cm2 64 و 2 به ترتیب در حضور بنزیایمیدازول و بنزوتایازول کاهش یافت. تصاویر FESEM نیز وجود محصولات خوردگی با یکنواختی بهتر در حضور بازدارنده ها را تایید کرد. نتایج آزمون شیمیایی EDS نیز نشان داد که بازدارنده بنزوتایازول قدرت جذب بهتری بر روی زمینه فولادی دارد و شرایط سطحی بهتری جهت تشکیل فیلم سیلان رویی را مهیا می کند.
    کلیدواژگان: فولاد کربنی، اسیدشویی، بازدارنده، پوشش سیلان
  • ریحانه سهراب زاده دابانلو، شاداب شهسواری*، علی وزیری یزدی، علی اکبر سیف کردی صفحات 117-128
    امروزه تصفیه پساب صنعتی، ازجمله پساب نساجی، بسیار حایز اهمیت است. کاربرد نانو مواد در حذف فاضلاب های رنگی، در سال های اخیر توجه گسترده ای یافته است. یکی از این آلاینده ها با طیف وسیع استفاده در صنایع، ماده رنگزای ایندیگو می باشد. در این پژوهش از نانو الیاف مغناطیسی کیتوسان- اسید ایتاکونیک برای تصفیه پساب ماده رنگزای ایندیگو به وسیله روش جذب سطحی استفاده شد. پس از طراحی آزمایش، سنتز نانوالیاف به روش الکتروریسی و فرمو ل بندی بهینه (کیتوسان 2.8%، نانو آهن0.46% و اسید ایتاکونیک 0.65%)، به بررسی سینتیک و ایزوترم جذب آن پرداخته و مشخص شد الیاف سنتزی از سینتیک شبه مرتبه اول و ایزوترم فروندلیچ پیروی می کند. همچنین نانو الیاف سنتز شده با استفاده از آزمون های میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی زیر قرمز، پراش پرتو ایکس، آزمون وزن سنجی حرارتی و مغناطیس سنجی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و تاثیر غلظت اولیه آلاینده، زمان تماس و pH  بر مقدار جذب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که غلظت بهینه ماده رنگزای ایندیگو ppm 100، زمان بهینه 45 دقیقه وpH بهینه 3 است.
    کلیدواژگان: ایندیگو، جذب سطحی، تصفیه پساب، کیتوسان مغناطیسی، ایتاکونیک اسید، الکتروریسی
  • مرضیه باقری*، حسین نظرپور نجفآبادی صفحات 129-141
    در تحقیق حاضر، حذف ماده رنگزای اسید نارنجی 7 توسط پر مرغ و کربن حاصل از آن به عنوان جاذب بررسی شد. اثر عوامل مختلفی مانند pH، دما، غلظت اولیه ماده رنگزا، مقدار جاذب و زمان تماس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشینه مقدار حذف ماده رنگزا در pH برابر با 3، دمای محیط، غلظت مقدار 20 میلی گرم بر لیتر و زمان ماند 90 دقیقه با استفاده از 30 میلی گرم بر لیتر جاذب به دست آمد. حداکثر درصد حذف ماده رنگزا برای جاذب پر مرغ و کربن حاصل از آن به ترتیب 89.37 و 96.41 % و بیشینه ظرفیت جذب برابر با 134.23 و 157.11میلی گرم/گرم محاسبه شد. نتایج آزمایش ها به خوبی با مدل ایزوترم فرندلیچ با مقادیر 0.969 و 0.966 به ترتیب برای پرمرغ و کربن حاصل از آن هم خوانی دارد. همچنین حذف اسید نارنجی 7 از رابطه سینتیک شبه مرتبه دوم پیروی می کند و فرآیند خودبه خودی است.
    کلیدواژگان: اسید نارنجی 7، پرمرغ، جذب سطحی، ایزوترم، سینتیک، ترمودینامیک
  • منصور فربد*، الهه فتحی، محمد صبائیان صفحات 143-151

    در این پژوهش شیشه های رنگی با استفاده از روش لایه نشانی شیشه با نانوسیم، نانوذرات کروی و نانوشاخه ای نقره ساخته شدند. برای ساخت نانوسیم های نقره از روش ترکیبی حلالی حرارتی-پلی ال و برای ساخت نانوذرات نقره از دو روش پلی ال و احیا شیمیایی استفاده شد. ساختار نانوشاخه ای نقره نیز از روش غوطه وری با اندازه های متفاوت ساخته شد. مشخصه یابی نانوساختارهای نقره تولید شده به وسیله دستگاه های پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنج فرابنفش-مریی انجام گرفت. شیشه های موردنظر با روش غوطه وری در محلول نانوساختارهای نقره لایه نشانی شدند. به منظور تثبیت رنگ در شیشه ها بعد از عملیات لایه نشانی، شیشه ها در دمای °C 700  حرارت دهی شدند. رنگ شیشه ها ، در محدوده رنگ زرد می باشد. ضرایب رنگ L*a*b*)) و طول موج غالب با استفاده از دستگاه طیف سنج نشری رنگ بررسی شدند. مشاهده شد که ضرایب رنگ (L*a*b*) برای غلظت های یکسان و ریخت و شکل متفاوت نانوساختارها، متفاوت بودند و از (9.44-، 8.39- و 55.87) برای نانوسیم به (18.91، 20.65- و 66.85) برای نانوشاخه ای ها و (30.62-، 1.65- و 46.69) برای نانوذرات کروی تغییر می کردند. اثر غلظت و اندازه نانوساختارها بر رنگ شیشه ها نیز بررسی شد.

    کلیدواژگان: روش حلالی حرارتی- پلی ال، رنگی کردن شیشه، لایه نشانی، نانوساختارهای نقره، ضرایب رنگ
  • عاطفه نژادابراهیم، مرتضی ابراهیمی*، زویر آلوناس، سلین کوتسه، برگن، کریستین لی صفحات 153-161

    سامانه های آغازشونده با نور مریی به دلیل غلبه بر چالش های موجود در سامانه های پخت شونده با پرتو فرابنفش از اوایل دهه 1980 مورد توجه محققین و صنعتگران قرار گرفتند. در این پژوهش یک سامانه آغازگر نوری سه جزیی حساس به نور مریی متشکل از ماده رنگزای سافرانین، نمک آیودونیم و از مشتقات مرکاپتان به منظور بسپارش نوری الیگومر دی آکریلاتی اتوکسیله شده به کار گرفته شد. درصد تبدیل و سرعت بسپارش نوری الیگومر با دستگاه طیف سنج تبدیل فوریه زیر قرمز با زمان بررسی شد. نتایح نشان داد سامانه آغازگر نوری سه جزیی معرفی شده قابلیت پیشبرد بسپارش رادیکالی با بازده مناسب را دارد. همچنین، به منظور بررسی سازوکار آغازگری سامانه آغازگر نوری سه جزیی، آزمایشات شکافت نوری با لیزر انجام شد. نتایج این آزمون نشان داد که سامانه آغازگر نوری سه جزیی از سازوکار سری برای تولید گونه های فعال رادیکالی پیروی می کند. همچنین نتایج وجود یک چرخه نوری شامل دوباره تولید ماده رنگزای سافرانین در حالت پایه را در این سازوکار تایید کردند.

    کلیدواژگان: بسپارش نوری رادیکال آزاد، طیف سنج تبدیل فوریه زیر قرمز با زمان، سامانه آغازگر نوری سه جزئی، شکافت نوری با لیزر، سافرانین
|
  • H. Bahman, K. Gharanjig *, Sh. Rouhani, A. Tahvili, M. Hosseinnezhad, Hooman Imani, A. Mahmoudi Nahavandi Pages 83-96
    In this study, the response surface method (RSM) of the central composite design model was used to optimize the extraction of dyes in madder plant root by a shaker-incubator. The optimum conditions for the assessed parameters including pH, time and temperature was 6.57, 63.88 min and 47.46 °C, respectively. Each experiment’s response was determined by assessing light absorption intensity at 413 nm. Experiments to obtain optimum condition out of the chosen model show that there is a very insignificant difference between the model’s absorption and our experimental method. To prepare powder of the extracted dye material, we extracted the dye through four steps. The resulted solution was condensed by a rotary machine in vacuity. Then it was added to a formulation that encompasses filling materials and superficial active materials agents. The results imply that the prepared powder can dye wool thread which in turn showed stable properties involved wash fastness of 4-5, light fastness of 4-5 and rubbing fastness of 3-5.
    Keywords: Extraction, Dyes, Rubia tinctorum root, optimization, Response surface method
  • B. Sharifzadeh *, H. Yousefi, Arash Tahvili Pages 97-104
    Engineering and biological properties of pyrimidines have stimulated chemists to develop the chemistry of these compounds as dyes and organic-metal complexes. Metal complexes of monoazo compounds are principally useful as metal complexes for dyeing of protein, polyamide and engineering materials and Countless shades from greenish yellow to deep black can be generated, depending upon the metal, the dye ligands, and the combination of dye ligands in mixed complex dyes. In this research for the first time a number of new azo dyes were synthesized by coupling 4, 6- dihydroxy pyrimidine with diazotized heterocyclic aromatic and nonheterocyclic aromatic amines. Then one of the synthesized dyes and also 4, 6-dihydroxypyrimidine was used as ligands to preparing some new Azo and Azo-metal (Cupper (II), Nickel (II) and cobalt (II)) complexes. Studies have shown that some metals such as Copper (II) reacts with the other nitrogen and oxygen atoms in the pyrimidine ring at a ratio of (3: 2) in addition to the covalent coordination with the azo group and the hydroxy pyrimidine group. The structures of all synthesized compounds were confirmed by instrumental and elemental analysis (C.H.N.). The antibacterial activity of the selected products was examined. Some products contain donor group like methyl exhibit promising activities.
    Keywords: Azo dye, Azo-Metal Complex, 6- dihydroxy pyrimidine, Biological properties, Synthesis
  • S. S. Rouzmeh, R. Naderi *, M. Mahdavian Pages 105-116
    The influence of adding benzimidazole (BIA) and benzothiazole (BTA) as corrosion inhibitors to the acidic solutions on corrosion behavior of silane coatings was investigated using electrochemical impedance spectroscopy (EIS), polarization test, Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) and electrochemical noise method. The results of EIS, polarization and electrochemical noise showed that the presence of inhibitors reduce severe corrosion attacks on metals' surface leading to obtain uniform silane coatings. Corrosion current density was reduced from 108 µA/cm2 in the absence of inhibitor to about 64 and 2 µA/cm2 in the presence of BIA and BTA, respectively. FESEM images confirmed that presence of inhibitors provides uniform corrosion products. Moreover, EDS Results well confirmed previous electrochemical results by claiming that benzothiazole surface adsorption is higher than benzimidazole.
    Keywords: Mild steel, Pickling, Corrosion inhibitor, Silane coating
  • R. Sohrabzadeh Dabanlou, Sh. Shahsavari *, A. Vaziri Yazdi, A. A. Seifkordi Pages 117-128
    Today, the treatment of industrial wastewater, including textile is in a high importance. Actually the use of nanomaterials in the removal of wastewater from sewage has attracted widespread attention in recent years. The color of the Indigo is one of these pollutants. In this study, optimum nano fiber chitosan-itaconic acid was prepared using experimental design and in the following adsorption of Indigo dye wastewater treatment and the study of its kinetics and its isotherm was investigated. X-ray diffraction (XRD), Field Emission Scanning Electron Microscopes (FESEM), Infrared Fourier Transform (FT-IR), Vibrational Sampler Magnetic Meter (VSM) and thermal gravimetric analysis (TGA) are also used to study synthesize nano-fibers. Also, the effect of the initial concentrations of pollutants for absorbance, contact time, temperature and pH were investigated.In this study, the optimal concentration of Indigo 100 ppm, optimal time of 45 minutes and optimal pH 3 was obtained. The mechanism absorption of chitosan-itaconic acid follows the pseudo first-order kinetics and Freundlich isotherm model.
    Keywords: Indigo, Adsorption, Wastewater Treatment, Magnetic chitosan, Itaconic acid, Electrospining
  • M. Bagheri *, H. Nazarpour Najafabadi Pages 129-141
    In this research, acid orange7 dye removal is investigated by using hen feather and its carbon as adsorbents. The effect of different parameters such as pH, temperature, initial concentration of dye adsorption dosage and contact time was studied. The results illustrated that the maximum amount of dye removal could be obtained under pH of 3, ambient temperature, dye concentration of 20 mg/L and retention time of 90 min using 30 mg/L of adsorbent. The maximum removal percentages and maximum adsorption capacity were 89.37, 96.41% and 134.23 mg/g, 157.11mg/g, respectively for hen feather and its carbon. The experimental results have been fitted well by the Freundlich isotherm model with R2=0.969 and 0.966 for hen feather and its carbon respectively.Also acid orange7 dye removal follows the pseudo second-order kinetic equation and it's a spontaneous process.
    Keywords: Acid Orange 7 dye, Adsorption, Hen feather, Isotherm, Kinetics, Thermodynamics
  • M. Farbod *, E. Fathi, M. Sabaeian Pages 143-151

    In this study, colored glass was prepared using layer coating with silver nanostructures such as nanowire, spherical nanoparticles and dendritic. Silver nanowires were prepared by a solvo-thermal and polyol combination method with different molar ratios of poly-vinyl-pyrrolidone and silver nanoparticles by polyol and chemical reduction methods. The silver dendritic nanostructure was made by dip coating method in different sizes. Characterization of silver nanostructures was accomplished by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and ultraviolet-visible spectroscopy. The cleaned glasses then were coated by immersion in a solution of silver nanostructures. In order to fix the color of the glasses after the coating operation, the glasses were heated at 700 °C. The colors of the glasses were in the yellow color range. The glass color characteristics, including the color parameters and color coefficients and the dominant wavelength, were studied using a spectrophotometer and color triangle. It was observed that the color coefficients (L*a*b*) for the same concentrations and different morphologies of the nanostructures were different and varied from (55.87, -8.39 and 9.94) for nanowires to (-66.85, -20.65 and 18.91) for dendritic and (46.69, -1.65 and -30.62) for nanoparticles. The effect of the concentration and size of nanostructures on the color of the glasses was also investigated.

    Keywords: Solvothermal-polyol method, glass coloring, coating, Ag nanostructure, Color coefficients
  • A. Nezhadebrahim, M. Ebrahimi *, X. Allonas, C. Croutxé-Barghornb, C. Ley Pages 153-161

    Since 1980s, visible light initiating systems have been highly regarded due to the overcome of UV initiating systems challenges. In this study, a new visible light three-component photoinitiating system (PIS) consisted of safranin O (SFH+), thiol derivatives and diphenyl iodonium salt was used for the free radical photopolymerization of a diacrylate monomer (SR349). Conversion and rate of polymerization of SR349 were determined by using RT-FTIR. Results showed that the new PIS could be used as an efficient PIS for free radical photopolymerization. The final conversion of photopolymerization reaction of the acrylate system was found to be more than 75%. In addition, the initiating mechanism of the three-component PIS was studied by using laser flash photolysis (LFP). It was shown that radicals were produced by a sequential reaction between photosensitizer and coinitiators. Also, photosensitizer would be reproduced by a photocyclic reaction behavior.

    Keywords: Free radical photopolymerization, Real-time FTIR, Three-component photoinitinating system (PIS), Laser flash photolysis (LFP), Safranin O