فهرست مطالب
نشریه علوم و فناوری رنگ
سال شانزدهم شماره 2 (پیاپی 60، تابستان 1401)
- تاریخ انتشار: 1401/06/31
- تعداد عناوین: 7
-
-
صفحات 93-107
کاغذ در گذر زمان زرد میشود. سفیدگری با اکسید کنندهها از معمولترین روشها است و با شکست ساختار کروموفورهای جاذب نور در کاغذ، سبب بیرنگ شدن آنها میشود. در این تحقیق، تغییرات ایجاد شده در خصوصیات کاغذ در صورت استفاده از اکسید کنندهها مطالعه شده است. نمونههای کاغذ با آزمونهای رنگسنجی، طیفسنجی زیر قرمز، آزمون کشش، آزمون اسیدی بودن و میکروسکوپ SEM تعیین مشخصه شدهاند. در این تحقیق، چهار محلول اکسیدکننده: پراکسید هیدروژن (2 درصد حجمی/ حجمی)، پراکسید سدیم (2 درصد وزنی/ حجمی)، پریدات پتاسیم (2 درصد وزنی/ حجمی) و پرسولفات پتاسیم (2 درصد وزنی/ حجمی) در آب مقطر برای سفیدگری نمونههای کاغذ صافی واتمن به شیوه غوطهوری استفاده شده است. نمونهها به مدت 48 ساعت اصلاح و آزمونهای تعیین مشخصه انجام شد. نتایج نشان داد پراکسید هیدروژن، با بالاترین شاخص مقاومت کششی (Nm/g 17.75) و پایینترین اختلاف رنگ (1.48=E∆) پس از کهنهسازی تسریع شده، بهترین عملکرد را در بین سایر نمونهها دارد و سبب بهبود مقاومت کششی، افزایش روشنایی و کاهش زردی، ثبات الیاف و همچنین نگهداری کاغذ در یک محیط اسیدی تقریبا خنثی شده است.
کلیدواژگان: زردشدگی، سفیدگری، عوامل اکسید کننده، اکسیداسیون، کاغذ -
صفحات 109-122
در سالهای اخیر به دلیل اهمیت مسایل زیستمحیطی، استفاده از مواد گیاهی در رنگرزی منسوجات بسیار مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا در این تحقیق برای اولین بار، یکی از گالهای درخت بلوط به نام سیچکا به عنوان نمونهای از مواد زایداتی گیاهی انتخاب شده و شرایط بهینه رنگرزی پشم با آن مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که سیچکا دارای مقادیر نسبتا زیادی ترکیبات پلیفنلی و تانن بوده و لذا گزینه مناسبی برای رنگرزی پشم میباشد و میتواند خاصیت ضد باکتری مناسبی در آن ایجاد کند. تحت شرایط مورد مطالعه در این پژوهش، بررسی عوامل رنگرزی نشان داد که مقدار 45 درصد رنگزای سیچکا در دمای°C 80 و مدت زمان 60 دقیقه در 4.5 =pH مناسبترین شرایط برای رنگرزی پشم با این رنگزای طبیعی میباشد. همچنین نتایج نشان داد که با استفاده از دندانههای زیستی سبوس گندم و اسید سیتریک میتوان میزان جذب رنگ توسط پشم و ثباتهای عمومی آن را بهبود بخشید. بنابراین این روش میتواند کمک شایانی به کاهش آلودگی محیطزیست و تولید مواد با ارزش افزوده بالا نماید.
کلیدواژگان: توسعه پایدار، پشم، سیچکا، پلی (فنل ها)، دندانه های زیستی -
صفحات 123-134
در تحقیق حاضر عملکرد یک پویشگر بر اندازهگیری رنگ پارچه در فضای کوچکی از فضارنگ CIELAB با استفاده از روش طرح عاملی کامل مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور اثر دو عامل مهم در تنظیمات پویشگر یعنی قدرت تفکیک و عمق بیتی در سطوح مختلف بر اختلاف رنگ جفت نمونه ها با استفاده از تحلیل واریانس بررسی گردید. نتایج ارزیابی ها نشان داد که دو عامل مذکور اثر معنادار بر اختلاف رنگ جفت نمونه هایی که در فضای کوچکی از فضارنگ CIELAB واقع شدهاند نداشته است. همچنین اثر فام نمونهها بر نتایج حاصل از پویشگر نیز بررسی شد که نتایج نشان داد اثر فام نمونههای پویش شده بر نتایج حاصل از پویشگر معنادار میباشد. ارزیابیهای انجام شده در این تحقیق در کاربردهای مختلف از جمله در دستهبندی شید میتواند بسیار حایز اهمیت باشد.
کلیدواژگان: اسکنر، اختلاف رنگ، قدرت تفکیک، عمق بیتی، پارچه -
صفحات 135-145
مقادیر کم مس (II) و سرب (II) با استفاده از یک نانوجاذب زیستی جدید براساس دانههای مغناطیسی کیتوسان شبکهای شده اصلاح شده با پایه متیونین-گلوتارآلدهید شیف باز(MG-Chi/Fe3O4) در نمونههای فاضلاب حذف شدند. طیف تبدیل فوریه زیر قرمز (FTIR)، پراش پرتو ایکس(XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) برای شناسایی نانو بیو ذرات استفاده شدند. عوامل مختلف موثر بر رفتارهای جذب یونهای فلزی از جمله pH، مقدار جاذب، زمان تماس و غلظت اولیه یونهای فلزی مورد بررسی و بهینهسازی قرار گرفتند. برای پیشبینی مدل جذب از مدلهای ایزوترم فروندلیچ و لانگمویر استفاده شد. دادههای تعادل با مدل ایزوترم لانگمویر به خوبی متناسب بودند. بیشینه ظرفیت جذب برای مس (II) و سرب (II) به ترتیب 172.4 و 175.4 میلی گرم در گرم بود. سینتیک جذب با مدل شبه مرتبه دوم مطابقت بهتری داشت. سرانجام این روش برای حذف همزمان مس (II) و سرب (II) در نمونههای فاضلاب صنعتی با موفقیت استفاده شد.
کلیدواژگان: کیتوسان مغناطیسی، حذف یون های فلزی، شبکه ای کردن، جذب سطحی -
صفحات 147-159
پساب رنگی صنایع نساجی در ردیف ترکیبات سمی طبقهبندی میشود و رهاسازی آنها به طبیعت آسیبهای شدیدی را به محیطزیست وارد میسازد. یکی از فناوریهای جدید جهت تصفیه پساب نساجی، استفاده از پیل سوختی میکروبی میباشد. در این پژوهش، سازوکار رنگزدایی پساب حاوی مخلوط دوتایی از رنگزاهای ریاکتیو آبی 4 و اسید قرمز 88 در پیل سوختی میکروبی توسط روشهای طیفسنجی چونUV-Vis ، FTIR وCOD بررسی شد. نتایج نشان داد که در روز اول فرآیند رنگزدایی سریع انجام شد که میتواند به جذب سطحی زیستی توسط سلولهای مخمر و سازوکار تجمع زیستی نسبت داده شود. همچنین با بررسی طیفFTIR ، نشانههایی از رنگزدایی از طریق سازوکار تجزیه زیستی در روزهای چهارم و پنجم نیز مشاهده گردید. درصد رنگزدایی نهایی پس از 5 روز بین دو رنگ متفاوت بود و برای اسید قرمز 88، 96 و برای ریاکتیو آبی 4 ،85 گزارش شد. درصد حذفCOD نهایی پساب نیز 87 به دست آمد.
کلیدواژگان: پیل سوختی میکروبیف مکانیسم رنگزدایی، رنگزا، پساب دو جزئی -
صفحات 161-172
هدف از این تحقیق بررسی تخریب فراصوتی کاتالیزور نوری رنگزا اسید قرمز 37(AR37) با استفاده از نانوکامپوزیت MgO/g-C3N4@Zeolite بود. در این تحقیق، نانوکامپوزیت MgO/g-C3N4/Zeolite سنتز شده و با دستگاههای پراش پرتو ایکس (XRD)، طیفسنجی تبدیل فوریه زیر قرمز (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، اسپکتروسکوپی پراش انرژی (EDS) و Dot mapping شناسایی شد. نانوکامپوزیت سنتز شده بهعنوان کاتالیزور نوری برای تخریب رنگ اسید قرمز 37 در محلولهای آب تحت نور UV و امواج فراصوت به کار رفت. عوامل موثر بر فرآیند حذف رنگ شامل زمان واکنش، pH محلول، غلظت اولیه رنگ و مقدار نانوکامپوزیت بررسی شدند. نتایج نشان داد که درصد حذف رنگ با افزایش زمان واکنش، pH محلول و مقدار نانوکامپوزیت افزایش و با افزایش غلظت اولیه رنگ کاهش مییابد. بیشینه درصد حذف در زمان واکنش 50 دقیقه،pH محلول 10، غلظت اولیه رنگ 10 میلیگرم بر لیتر و مقدار کاتالیزور 0.25 گرم بر 500 میلیلیتر، به 72.36 درصد رسید.
کلیدواژگان: نانوکامپوزیت MgO، g-C3N4، Zeolite، فراصوت کاتالیزور نوری، رنگزا اسید قرمز 37، تخریب -
صفحات 173-184
علیرغم تلاشهای خستگیناپذیر در زمینه کاوش داروها و عوامل ضدباکتری، همواره دستیابی به خاصیت ضدباکتری بهبودیافته و بهحداقل رساندن مواد مضر امری چالش برانگیز بودهاست. نظر به خواص ضدباکتری اعجاب برانگیز عصارهی سیر، در این پژوهش بهجای استفاده از عوامل احیاکننده خطرناک از عصارهی سیر با هدف احیا و آلایش اکسید گرافن بهصورت همزمان استفاده گردید. به منظوراحیا/ آلایش اکسید گرافن روش گرمابی بهکار گرفته شد. در ادامه، کاتیونهای مس بر روی بستر اکسید گرافنی آلایششده با عصاره سیر بارگذاری شد. سنتز موفقیتآمیز محصول توسط آزمون طیفسنجی تبدیل فوریه زیر قرمز تایید شد. جهت تایید آلایش اکسید گرافن توسط عصاره سیر از آزمون طیفسنجی فوتوالکترون پرتو ایکس استفاده شد. همچنین براساس نتایج آزمون طیف سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس میزان بارگذاری دو عنصر گوگرد و نیتروژن به ترتیب برابر با 1.4 درصد و 1.0 درصد گزارش شد. نتایج استفاده از اکسید گرافن آلایششده مضاعف در پوشش آبپایه اکریلیکی بر روی دیوارپوش پیویسی نشان داد که میزان رشد عوامل باکتریایی با گذشت 6 ساعت در حدود 100 درصد کاهش مییابد.
کلیدواژگان: اکسید گرافن، عصاره ی سیر، احیا، ضدباکتری، آکریلیک، دیوارپوش پی وی سی
-
Pages 93-107
Paper turns yellow over time. Bleaching with oxidizing agents is one of the most common methods, which creates a colorless result by breaking down the light-absorbing chromophores. In this research, the changes in the properties of paper by applying oxidizing agents are studied. The paper samples were characterized by colorimetric, infrared spectroscopy, tensile, acidity, and SEM microscopes. Four oxidizing solutions were deployed for whitening the samples of Whatman paper using the Immersion method, including Hydrogen Peroxide (2 % V/V), Sodium Peroxide (2 % W/V), Potassium Periodate (2 % W/V), and Potassium Persulphate (2 % W/V) all solved in distilled water. The samples were treated within 48 hours, and characterizing tests were deployed. The results show that hydrogen peroxide with the highest tensile strength (17.75 Nm/g) and the lowest color difference (∆E= 1.48) after accelerated aging has the best performance among other samples. Also, hydrogen peroxide can be improved tensile strength, increase brightness, reduce yellowing, cause fibers stability, and keep the paper at an almost neutral acidity.
Keywords: Yellowing, Bleaching, Oxidizing agents, oxidation, paper -
Pages 109-122
With the growing awareness about cleaner surroundings, using natural materials in textile dyeing has been developed recently. In this way, in this research, one of the galls of the oak tree named Sichka was selected as a sample of cultural waste, and the optimal conditions of wool dyeing were investigated for the first time. The results show that sichka is a vast source of polyphenolic and tannins compounds and then can be considered an excellent candidate for wool dyeing and produced outstanding antibacterial properties. Results indicate that for the conditions used in our experiments, the optimum dyeing conditions are dye concentration of 45 % at the temperature of 80 ºC, time of 60 min, and pH of 4.5. The results also show that the wheat barn and citric acid were used as the bio- mordants to increase the affinity of wool yarns to the dye extract and improve dye fastness properties. It provides an excellent way to protect the ecosystem as much as possible and a space for new businesses with value-added.
Keywords: Sustainable development, Wool, Sichka, Poly phenols, Bio mordants -
Pages 123-134
In the present study, the performance of a scanner for measuring the fabric's color in a small color space of CIELAB space was evaluated using the complete factorial design. In this regard, the effect of two critical factors in the setup of the scanner, namely resolution and bit depth at different levels, on the color difference of the paired samples was investigated using analysis of variance. The evaluations showed that these two factors did not significantly affect measuring the color difference of the paired samples located in the small color space of CIELAB space. Also, the effect of the hue of the samples on the results of the scanner was investigated. It was found that the scanned samples' hue significantly affected the scanner's results. The evaluations carried out in the present research are essential in various applications, such as shade sorting.
Keywords: Scanner, Color difference, Resolution, Bit Depth, Fabric -
Pages 135-145
Trace amounts of Cu (II) and Pb (II) in the wastewater sample were removed with a new nano biosorbent based on cross-linked chitosan magnetic beads modified with methionine-glutaraldehyde Schiff's base (MG-Chi/Fe3O4) in wastewater samples. Fourier transform infrared spectra (FTIR), X-ray diffraction (XRD) analysis, and scanning electron microscope (SEM) have been applied to characterize nano biosorbent. Various parameters affecting the uptake behavior of the metal ions were examined and optimized, including pH, adsorbent dose, contact time, and initial concentration. Freundlich and Langmuir isotherm models were applied to estimate adsorption mode. The equilibrium data were well fitted with the Langmuir isotherm model. The maximum adsorption capacities for Cu (II) and Pb (II) were 172.4 and 175.4 mg g-1, respectively. The adsorption kinetics are better consistent with the pseudo-second-order model. It was concluded that this method was successfully applied for the simultaneous removal of Cu (II) and Pb (II) in industrial wastewater samples.
Keywords: Magnetic chitosan, Removal of metal ions, Cross-linking, Adsorbance -
Pages 147-159
The textile dyeing industries' wastewater is classified as a highly toxic composition of toxic compounds, and their release into the environment causes a severe biotic risk to the ecosystem. Microbial fuel cell (MFC) is a promising technology for treating textile wastewater and corresponding electricity generation. This work studied the decolorization mechanism of Reactive Blue 4 (RB4) and acid Red 88 (AR88) dyes in the binary mixture in an MFC using baker's yeast. The decolorization of dyes was analyzed using spectrophotometry methods UV-Vis, FTIR, and COD measurements. The results showed that the decolorization on the first day was taken place very fast, which can be attributed to biosorption and bioaccumulation mechanisms. Analyzing the FTIR spectrum revealed that the decolorization was also caused by biological decomposition on the fourth and fifth days. The decolorization efficiency for the two dyes differed after the fifth day, and the final decolorization of AR88 and RB4 was 96 % and 85 %. The COD removal of synthetic wastewater from treatment was 87 %.
Keywords: Microbial fuel cell, decolorization mechanism, Dye, bicomponent wastewater -
Pages 161-172
This research aimed to study sonophotocatalytic degradation of Reactive Orange 16 dye (RO16) by MgO/g-C3N4@Zeolite nanocomposite. MgO/g-C3N4/Zeolite nanocomposite was synthesized and characterized using the following
methodsX-ray diffraction (XRD), fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), field emission scanning electron microscopy (FESEM), energy dispersive spectroscopy (EDS) and dot mapping. The synthesized nanocomposite was used as a photocatalyst to degrade RO16 dye aqueous solution. The tests were performed under UV light and ultrasound irradiation. The effect of main factors on the removal of the dye, such as reaction time, solution pH, initial dye concentration, and nanocomposite dosage, were investigated. Results demonstrated that the percentage of dye removal was increased by raising the reaction time, the solution pH, and nanocomposite dosage and decreased by increasing the initial dye concentration. The maximum removal percentage reached 72.36 % at a reaction time of 50 min., pH of 10, initial dye concentration of 10 mg/L, and nanocomposite dosage of 0.25 g/500mL.
Keywords: MgO g-C3N4@Zeolite nanocomposite, Sonophotocatalyst, Acid Red 37 dye, degradation -
Pages 173-184
Notwithstanding the indefatigable endeavor to explore antibacterial drugs and agents, achieving improved antibacterial properties and minimizing hazardous matters has always been challenging. Garlic extract was utilized to reduce and dope graphene oxide simultaneously, considering the astonishing antibacterial characteristics of garlic extract instead of using dangerous reducing agents. A hydrothermal method was used to reduce/ dope graphene oxide. Copper cations were also loaded on the graphene oxide nanosheets doped with garlic extract. The successful synthesis of the products was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy. X-ray photoelectron spectroscopy was used to affirm the doping of graphene oxide using garlic extract. Furthermore, according to the results obtained from X-ray photoelectron spectroscopy, the atomic percentage of S and N elements was 1.4 % and 1 %, respectively. The result revealed that double-doped graphene oxide in water base acrylic coating on PVC panels showed a 100 percent decrease in the growth of bacteria after 6 hours.
Keywords: graphene oxide, Garlic extract, Reduction, Antibacterial, Acrylic, PVC panel