به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

مهدی جنوبی

  • امین کلانتری، مهدی جنوبی*، پیام مرادپور، سحاب حجازی
    با توجه به حجم زیاد ضایعات اسکناس های باطله و هزینه های بالای امحاء و نیز آلودگی های زیست محیطی ناشی از آن، امکان تبدیل این ضایعات به محصولاتی مانند پلیمر های استات سلولز که از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه بوده و همچنین فرآیند تولید آنها با کمترین آلودگی های زیست محیطی همراه باشد، از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله،به منظور دستیابی به استات سلولز پس از رنگبری اسکناس ها ، فرآیند استیلاسیون با استفاده از اسید استیک به عنوان حلال، اسید سولفوریک به عنوان کاتالیزور و انیدرید استیک صورت پذیرفت. بازده درصد استیلاسیون با افزایش زمان واکنش و دما افزایش یافت و در دمای 55 درجه سانتی گراد حداکثر بازده بدست آمد. غلظت استیک انیدرید، سولفوریک اسید به عنوان کاتالیزور سبب تغییر درجه جایگزینی پلیمر استات سلولز گردید. تصاویرمیکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که قطر الیاف استات سلولز در مقایسه با سلولز خالص (اسکناس باطله) کاهش یافته است. نتایج طیف سنج مادون قرمز تبدیل فوریه نشان داد که عملا مقدار قابل توجهی گروه های هیدروکسیل با گروه های استات جایگزین شدند. الگوهای پراش اشعه ایکس نمونه اسکناس رنگبری شده پس از فرآیند استیلاسیون تغییر کرد که در کاهش قله در موقعیت 23 نمونه قبل و بعد از استیلاسیون مشهود است.
    کلید واژگان: اسکناس های باطله, استات سلولز, انیدرید استیک, گروه های هیدروکسیل
    Amin Kalantari, Mehdi Jonoobi *, Payam Moradpour, Sahab Hedjazi
    Considering the large volume of waste banknotes and the high costs of disposal as well as the resulting environmental pollution, the possibility of converting these wastes into products such as cellulose acetate polymers, which are economically viable, and also their production process with the least environmental pollution It is very important to be accompanied. In this article, in order to obtain cellulose acetate after dyeing the banknotes, the acetylation process was carried out using acetic acid as a solvent, sulfuric acid as a catalyst, and acetic anhydride. The percentage efficiency of acetylation increased with increasing reaction time and temperature, and the maximum efficiency was obtained at 55 °C. The concentration of acetic anhydride and sulfuric acid as a catalyst changed the substitution degree of cellulose acetate polymer. Scanning electron microscope images showed that the diameter of cellulose acetate fibers decreased compared to pure cellulose (waste banknote). The results of the Fourier transform infrared spectrometer showed that practically a significant amount of hydroxyl groups were replaced by acetate groups. The X-ray diffraction patterns of the bleached banknote sample changed after the acetylation process, which is evident in the reduction of the peak at position 23 of the sample before and after acetylation
    Keywords: Waste Banknotes, Cellulose Acetate, Acetic Anhydride, Hydroxyl Groups
  • محمدحسین عابد، سیما سپهوند، مهدی جنوبی*، پیام مرادپور، بهزاد بلوری

    کمبود منابع چوبی از یکسو و افزایش تقاضای فراورده های چوبی از سوی دیگر موجب برداشت بی رویه چوب و کمبود مواد اولیه چوبی شده است. لذا، باید از مواد جایگزین برای حل این مشکل استفاده کرد. اما، مواد جایگزین علاوه بر تامین مواد اولیه باید از نظر اقتصادی و خواص مکانیکی تخته ها نیز مورد تایید باشد. از آنجایی که CZ100 یک ماده معدنی بلوری و همگن، ارزان و در دسترس است. همچنین از استحکام، پایداری و مقاومت مکانیکی بالایی نیز برخوردار است. بنابراین، هدف از این پژوهش تاثیر ماده افزودنی CZ100 بر خواص فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب می باشد. بدین منظور تخته هایی با ماده افزودنی CZ100 با نسبت های (0، 2، 4، 6، 8 و 10 درصد) ساخته شد. سپس، خواص مکانیکی و فیزیکی تخته خرده های ساخته شده با ماده افزودنی CZ100 اندازه گیری شد. نتایج نشان داد خواص مکانیکی تخته خرده ها با افزایش ماده افزودنی CZ100 تا مقدار6 درصد افزایش یافت و با افزایش ماده افزودنی جذب آب و واکشیدگی ضخامت (2و 24 ساعت) به طور معنی داری کاهش یافت. به طور کلی، با توجه به نتایج حاصله ماده افزودنی CZ100 پتانسیل بالایی در بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی تخته خرده ها دارد و همچنین به خاطر قیمت پایین آن نسبت به چوب استفاده از آن موجب کاهش هزینه های ناشی از تهیه مواد اولیه می شود.

    کلید واژگان: ماده افزودنی, تخته خرده چوب, مواد جایگزین, صرفه اقتصادی, خواص مکانیکی و فیزیکی
    Mohamamadhossein Abed, Sima Sepahvand, Mehdi Jonoobi *, Payam Moradpour, Behzad Blouri

    The lack of wood resources on the one hand and the increase in the demand for wood products on the other hand have caused the excessive harvesting of wood and the shortage of wood raw materials. Therefore, alternative materials should be used to solve this problem. But, in addition to providing raw materials, alternative materials must be approved from the economic point of view and the mechanical properties of the boards. Since CZ100 is a crystalline and homogeneous mineral, it is cheap and readily available. It also has high strength, stability, and mechanical resistance. Therefore, the aim of this research is the effect of CZ100 additive on the physical and mechanical properties of particleboard. For this purpose, boards were made with CZ100 additive in proportions (0, 2, 4, 6, 8, and 10%). Then, the mechanical and physical properties of particleboard made with CZ100 additive were measured. The results showed that the mechanical properties of particleboard increased with the addition of the CZ100 additive by up to 6 wt%, and with the addition of the additive, water absorption and thickness shrinkage (2 and 24 hours) decreased significantly. In general, according to the obtained results, the additive CZ100 has a high potential to improve the physical and mechanical properties of particleboard and also due to its low price compared to wood, its use reduces the costs of preparing raw materials.

    Keywords: Additive, Particleboard, Wood Consumption Reduction, Alternative Materials, Economical
  • نوشین آبزن، علی عباسیان*، مهدی جنوبی، اسماعیل قاسمی

    سلولز فراوان ترین بسپار طبیعی روی زمین بوده که منبعی تجدیدپذیر برای تولید محصولات سازگار با محیط زیست محسوب می‎گردد. استخراج الیاف سلولزی خالص از مواد لیگنوسلولزی نیازمند اعمال روش‎های استخراج خاص است. با این وجود، در حین فرآیندهای استخراج سلولز چالش‎های متعددی شکل می‎گیرد. جهت حل این مشکل ها و آسان تر شدن فرایند لایه لایه کردن دیواره سلولی و آزادسازی میکرو و نانو ساختارهای سلولزی، در پژوهش ‎های متعدد، روش های پیش ‎اصلاح متنوعی متناسب با کاربری استفاده می‎شود. پیش ‎اصلاح می‏تواند سازمان دهی ساختاری، بلورینگی و چندریختی سلولز را تغییر دهد. علاوه ‎بر این می تواند خواص متنوع مواد اولیه پیش‎اصلاح شده را نیز دستخوش تغییر کند. از این‎رو شناخت انواع روش‎های پیش ‎اصلاح بسیار حائز اهمیت است که در پژوهش حاضر، با روش تحلیل محتوایی و مرور اهم پژوه ش‎های مرتبط، انواع روش‎های پیش ‎اصلاح لازم برای استخراج سلولز مرور و دسته‎ بندی گردید. نتایج این مطالعه، جهت استفاده محققان فعال در زمینه میکرو و نانوچندسازه‎ های سلولز/بسپار که جهت پیشبرد تحقیقات خود نیاز به استخراج انواع ساختارهای میکرو و یا نانو سلولزی دارند ارائه گردیده است.

    کلید واژگان: خمیرسازی, رنگ بری, پیش‎اصلاح آنزیمی, مایعات یونی, انفجار بخار
    Nooshin Abzan, Ali Abbasian *, Mehdi Jonoobi, Esmail Ghasemi

    Cellulose is the most abundant natural fiber on earth which considered a renewable source for obtaining environmentally friendly products. The extraction of pure cellulose fibers from lignocellulosic materials requires the application of special extraction methods. However, several challenges arise during cellulose extraction processes. To overcome these problems and make it easier to layer the cell wall and release the cellulose micro and nano structures, in many recent researches, various pretreatment methods are used considering their application. Pretreatment methods can change the structural organization, crystallinity, and polymorphism of cellulose. In addition, it can change the various properties of pretreated raw materials. Therefore, it is very important to know the types of pretreatment methods. Therefore, in the present study, by using the content analysis method and reviewing the most important related works, the types of pretreatment methods necessary for the extraction of cellulose were reviewed and categorized. The results of the present work have been presented for the researchers active in the field of cellulose/polymer micro and nano composites, who need to extract a variety of micro or nano cellulosic structures to advance their research.

    Keywords: Pulping, Bleaching, Enzymatic Pretreatment, Ionic Liquids, Steam Explosion
  • نرگس سادات شریف موسوی، مجید عزیزی*، حمید زارع حسین آبادی، مهدی جنوبی
    امروزه به کار گرفتن بقایای لیگنوسلولزی در راستای تولید فرآورده های چوبی مهندسی شده، نویدبخش یک محصول پایدار است. هدف این تحقیق بررسی خواص گلولام تمام LSL از محور برگ نخل خرما و ترکیبی (ترکیب چوب سرو و LSL از محور برگ نخل خرما) در حضور دو نوع چسب اپوکسی و پلی وینیل استات است. برای این منظور LSL با استفاده از محور برگ نخل خرما و رزین فنل فرمالدهید ساخته شد. جهت ارزیابی عملکرد فنی LSL و گلولام، خواص فیزیکی و مکانیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. گلولام ها با استفاده از چسب اپوکسی خواص فیزیکی و مکانیکی بهتری نسبت به چسب پلی وینیل استات از خود نشان دادند. هم چنین مقاومت به ضربه LSL 6/9 ژول بر سانتی متر به دست آمد. گلولام های ترکیبی با دانسیته کمتر، عملکرد مکانیکی بالاتری داشتند. بیش ترین میزان مقاومت خمشی و مدول الاستسیته به ترتیب با مقدار 37/3 و 7856 مگاپاسگال مربوط به گلولام ترکیبی با چسب اپوکسی بود. بیشترین میزان مقاومت فشاری مربوط به گلولام ترکیبی ساخته شده در حضور چسب پلی وینیل استات بود (2/27 مگاپاسگال)؛ بااین حال تفاوت معنی داری بین مقاومت فشاری گلولام ها مشاهده نشد.
    کلید واژگان: گلولام ترکیبی, LSL, بقایای نخل خرما, رزین اپوکسی, رزین پلی وینیل استات, خواص فیزیکی و مکانیکی
    Narges Sadat Sharif Mousavi, Majid Azizi *, Hamid Zarea Hosseinabadi, Mehdi Jonoobi
    Nowadays, the utilization of lignocellulosic residues in the production of engineered wood products is promising for sustainable development... The purpose of this research is to investigate the properties of LSL (Laminated strand lumber) and hybrid based glulam using date biomass in the presence of two types of adhesives, i.e. epoxy and polyvinyl acetate. For this purpose, LSL was made using date palm rachis and phenol-formaldehyde resin. In order to evaluate the performance of glulam beams, physical and mechanical properties were considered. The physical and mechanical performance of glulams in the presence of epoxy adhesive was better than polyvinyl acetate adhesive. The LSL impact resistance was 6/9 J/cm.Hybrid glulams provided higher mechanical resistance despite lower density. The highest amount of flexural strength and modulus of elasticity with values of 37/3 and 7856 MPa, respectively, was related to Hybrid glulam with epoxy glue. The highest compressive strength was related to the combined glulam made in the presence of polyvinyl acetate adhesive (2/27 MPa); However, no significant difference was observed between the compressive strength of glulam beams.
    Keywords: Hybrid Glulam, LSL, Date wastes, epoxy, polyvinyl acetate, Physical, mechanical properties
  • بهنام غلامپور، کامبیز پورطهماسی*، مهدی جنوبی، رضا اولادی
    تخته فیبر دانسیته متوسط یکی از محصولات پرتقاضا در مصارف ساختمانی و طراحی داخلی محسوب می شود. در چنین کاربردهایی، تقویت خواص مکانیکی و بهبود ثبات ابعادی امری ضروری محسوب می شود. در این تحقیق، تاثیر عملکرد ترکیبات زیولیت در سطوح اختلاط 1، 5/2 و 5 درصد بر مبنای وزن خشک الیاف و سه جایگاه اختلاط (اختلاط با الیاف، اختلاط با رزین و اختلاط با الیاف چسب زنی شده) بر خواص فیزیکی و مکانیکی تخته فیبر دانسیته متوسط مورد بررسی قرار گرفت. آزمون های فیزیکی (جذب آب و واکشیدگی ضخامت) و آزمون های مکانیکی (چسبندگی داخلی و مقاومت خمشی) بر روی نمونه ها صورت پذیرفت. بر اساس نتایج، به طور کلی، استفاده از ترکیبات زیولیت در تمامی سطوح و جایگاه های اختلاط به استثنای اختلاط با رزین سبب بهبود ثبات ابعادی (کاهش جذب آب و واکشیدگی ضخامت) و تقویت خواص مکانیکی گردید. در این میان، خواص فیزیکی و مکانیکی بهینه در اثر استفاده از ترکیبات زیولیت در سطوح 5/2 و 5 درصد در اختلاط با الیاف چسب زنی شده حاصل شد.
    کلید واژگان: تخته فیبر دانسیته متوسط, ثبات ابعادی, پر کننده, زئولیت
    Behnam Gholampoor, Kambiz Pourtahmasi *, Mehdi Jonoobi, Reza Oladi
    Medium density fiberboard is one of the most important products in building and interior design. In such applications, reinforcement of mechanical properties and improving dimensional stability is essential. In this research, the effect of zeolite compounds with the mixtures of 1, 2.5 and 5 % (on the basis of fiber dry weight) and three positions of mixing (mix with fibers, mix with resin and mix with glued fibers) on the physical and mechanical properties of medium density fiberboard was investigated. Physical tests (water absorption and thickness swelling) and mechanical tests (internal bonding and bending strength) were performed on the samples. According to the results, the use of zeolite compounds in all levels and mix stages except for mix with resin, improved dimensional stability (water absorption and thickness swelling) and reinforcement of mechanical properties. In the meantime, the optimum physical and mechanical properties were achieved by using zeolite compounds at the levels of 2.5 and 5 % in mixed with glued fibers.
    Keywords: Medium density fiberboard, Dimensional stability, Filler, Zeolite
  • فرزانه فیضی، امیرحسین حمیدیان*، رازقه اخباری زاده، مهدی جنوبی

    تصفیه خانه های فاضلاب منبع مهم انتشار میکروپلاستیک ها به شمار می روند. بخش بزرگی از میکروپلاستیک ها را در تصفیه خانه های فاضلاب می توان حذف کرد، ولی این تصفیه خانه ها همچنان حاوی مقادیر زیادی از میکروپلاستیک ها هستند که در نهایت به محیط زیست آزاد می شوند. تاکنون پژوهشی در زمینه تاثیر تصفیه خانه های فاضلاب در انتشار آلودگی میکروپلاستیک در تهران وجود ندارد. هدف این تحقیق، بررسی میزان انتشار ذرات میکروپلاستیک از تصفیه خانه فاضلاب در منطقه 22 شهر تهران است. به این منظور نمونه برداری از ورودی و خروجی تصفیه خانه فاضلاب این منطقه با استفاده از روش volume reduction توسط الک هایی با سه اندازه 300، 105 و 25 میکرومتر انجام گرفت و ذرات در ماتریکس آب پس از تیمارهای لازم و جداسازی ذرات توسط نمک یدید سدیم در زیر میکروسکوپ نوری بررسی شدند. یافته ها نشان می دهد که فرایند تصفیه دارای تاثیر چشمگیری بر حذف ذرات میکروپلاستیک است. پس از تصفیه به طور متوسط 2/15 ذره میکروپلاستیک در هر لیتر آب فاضلاب یافت شد. ذرات بزرگ تر به طور موثرتری حذف شدند (ذرات بزرگ تر از 300 میکرومتر و بین 300- 105 میکرومتر) و ذرات کوچک تر (105-25 میکرومتر) فراوانی بیشتری پیدا می کنند. در میان ذرات شناسایی شده فیبرها دارای بیشترین فراوانی بودند و فرگمنت ها در جایگاه دوم قرار داشتند. نتایج نشان می دهد که تصفیه خانه های فاضلاب می توانند منبع انتشار آلودگی میکروپلاستیک در محیط زیست شهری باشند.

    کلید واژگان: آلودگی, تصفیه, تصفیه خانه فاضلاب, پلاستیک, میکروپلاستیک
    Farzaneh Feizi, Amir Hossein Hamidian *, Razegheh Akhbarizadeh, Mehdi Jonoobi

    Wastewater treatment plants are known as an important source of microplastics. Though a major proportion of microplastics are removed in wastewater treatment plants, the effluent of plants contain a significant amount of microplastic particles which eventually release into the environment. Until now there is no investigation on the role of wastewater treatment plants on the release of microplastics in Tehran. This study aims to assess the discharge amount of microplastic particles from wastewater treatment plant in district 22 of Tehran. Sampling was conducted from the influent and effluent of the plant with grab method and sieving through 300, 105 and 25 µm stainless still filters.  Retained samples were treated to remove organic and inorganic materials. Then particles were detected, counted and analyzed under microscope (*10). Results indicate that treatment process has a significant impact on microplastic particles removal. After the treatment process, the average of 2.15 MP/liter were found in the effluent. Larger particles were removed effectively (at the size of ≥300 and 105-300 µm) and smaller particles (25-105 µm) indicated a higher abundance. Among the detected particles fibers had the highest abundance and then fragment were at the second order. This finding indicates that waste water treatment plants can act as a source for microplastic pollution in the urban environment.

    Keywords: Pollution, Wastewater Treatment Plant, plastic, microplastics
  • افسانه شهرکی*، بابک نصرتی ششکل، مهدی جنوبی، مجید عبدوس، محمد دهمرده قلعه نو
    هدف این پژوهش، بررسی رفتار زیست تخریب پذیری و خواص گرمایی نانوکامپوزیت های پلی کاپرولاکتون/ پلی لاکتیک اسید/ نانوکریستال سلولز بود. پلی کاپرولاکتون و پلی لاکتیک اسید با نسبت های 100/0، 95/5، 90/10 و 80/20 درصد در کلروفرم حل شدند و نانو کریستال سلولز در سطوح 0، 5/0، 1 و 3 درصد به ترکیبات اضافه شد و نانوکامپوزیت ها به روش ریخته گری حلال تهیه شدند. سپس، رفتار زیست تخریب پذیری آن ها در محیط خاک بررسی شد. خواص گرمایی نانوکامپوزیت ها، توسط آزمون های وزن سنجی گرمایی و گرماسنجی روبشی تفاضلی بررسی شد. میکروسکوپ الکترونی پویشی گسیل میدانی نیز برای مطالعه میکروسکوپی نانوکامپوزیت ها، استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش نانو کریستال سلولز تا 1 درصد، کاهش جرم نانوکامپوزیت ها افزایش یافت، اما افزودن 3 درصد از آن منجر به افت کاهش جرم نانوکامپوزیت ها شد. با افزایش پلی لاکتیک اسید، تا 10 درصد، کاهش جرم کامپوزیت ها کاهش یافت اما افزودن 20 درصد از آن منجر به افت کاهش جرم کامپوزیت ها شد. افزودن نانوکریستال سلولز به پلی کاپرولاکتون، مقاومت گرمایی آن را افزایش داد، اما افزودن پلی لاکتیک اسید این مقاومت را کاهش داد. نتایج میکروسکوپ الکترونی پویشی، تخریب نانوکامپوزیت ها در خاک را تایید کردند.
    کلید واژگان: زیست تخریب پذیری, نانوکامپوزیت, نانوکریستال سلولز, پلی کاپرولاکتون, پلی لاکتیک اسید
    Afsaneh Shahreki *, Babak Nosrati Sheshkal, Mehdi Jonoobi, Majid Abdouss, Mohammad Dahmardeh Ghalehno
    This study aimed to investigate the biodegradability behavior and thermal properties of polycaprolactone / polylactic acid / nanocrystalline cellulose nanocomposites. Polycaprolactone and polylactic acid were dissolved in chloroform in ratios of 100/0, 95/5, 90/10, and 80/20%, and cellulose nanocrystals were added to the compounds at levels of 0, 0.5, 1, and 3%. Nanocomposites were prepared by solvent casting method. Then, their biodegradability behavior in the soil environment was investigated. The thermal properties of nanocomposites were investigated by thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry tests. Field emission scanning electron microscopy was also used for the microscopic study of nanocomposites. The results showed that with increasing cellulose nanocrystals to 1%, the mass loss of nanocomposites increased, but adding 3% of it led to a decrease in the mass loss of nanocomposites. With the increase of polylactic acid, up to 10%, the mass loss of the composites decreased, but the addition of 20% of it led to a decrease in the mass loss of the composites. The addition of cellulose nanocrystals to polycaprolactone increased its thermal resistance, but the addition of polylactic acid reduced this resistance. The results of scanning electron microscopy confirmed the degradation of nanocomposites in the soil.
    Keywords: Biodegradability, Nanocomposites, crystal nanocellulose, Polycaprolactone, Polylactic acid
  • سیما سپهوند*، ثریا رمضانی، مهدی جنوبی، داوود افهامی سیسی
    هدف از این پژوهش امکان استفاده از زیولیت به عنوان کند سوز کننده تخته خرده چوب حاصل از تفاله نیشکر (باگاس) می باشد. در این تحقیق، خواص مکانیکی، خواص فیزیکی، مقاومت به آتش و آزمون رنگ سنجی CIE L*a*b* مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی نشان داد که استفاده از زیولیت منجر به افزایش مقاومت خمشی، مدول الاسیتیسیته و مقاومت به ضربه تخته خرده چوب های حاصله شد. اما میزان چسبندگی داخلی تخته خرده چوب های حاصل کاهش یافت. بعلاوه، استفاده از ماده زیولیت به عنوان یک ماده کند سوز کننده باعث افزایش مقاومت به آتش شد. همچنین نتایج خواص فیزیکی نشان داد که زیولیت باعث کاهش جذب آب و واکشیدگی ضخامت در 2 ساعت غوطه وری گردید. درحالی که میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت طی 24 ساعت غوطه وری افزایش یافت. نتایج نشان داد که زیولیت موجب تغییر رنگ با افزایش lΔ شده و درنهایت باعث افزایش سفیدی و روشنایی سطح نمونه ها می گردد زیولیت منجر به کاهش پارامترهای برافروختگی، کاهش جرم در اثر سوختگی و میزان سطح کربونیزه شده شد و زمان آتش گیری را به طور قابل ملاحظه ای افزایش داد. و دوام شعله و کاهش وزن را به شدت کاهش می دهد. درمجموع با توجه به مقادیر پارامترهای اندازه گیری شده افزودن زیولیت می توان به عنوان یک تیمار کندسوز کننده در نظر گرفته شود.
    کلید واژگان: تخته خرده چوب, باگاس, زئولیت, خواص مکانیکی, خواص فیزیکی, آزمون کندشوندگی
    Sima Sepahvand *, Soraya Ramezani, Mehdi Jonoobi, Davood Efhamisisi
    This study aims to use zeolite as a retarder of particleboards from sugarcane pulp (bagasse). In this study, mechanical properties, physical properties, fire resistance and CIE L * a * b * colorimetric test were investigated. The results of this study showed that the use of zeolite led to an increase in flexural strength, modulus of elasticity and impact resistance of the resulting particleboards. However, the internal adhesion of the resulting particleboard decreased. In addition, the use of zeolite as a flame retardant increased fire resistance. The results of physical properties also showed that zeolite reduced water absorption and thickness swelling in 2 hours of immersion. While water uptake and thickness swelling increased during 24 hours of immersion. The results showed that zeolite caused color change with increasing Δl and finally increased the whiteness and brightness of the surface of the samples. Zeolite reduced the combustion parameters, reduced the mass due to burn and the amount of carbonized surface and significantly increased the ignition time while drastically reduces flame retention and weight loss. In general, according to the measured parameters, the addition of zeolite can be considered as a slowing treatment.
    Keywords: Particleboard, Bagasse, Zeolite, Mechanical properties, physical properties, Fire retardancy
  • دنیا انصاری موحد*، مهدی جنوبی، سید رحمان جعفری پطرودی
    در این مطالعه، تاثیر استفاده از جفت کننده مالییک انیدرید و اکسید کننده در بهبود خواص فرآورده های مرکب ساخته شده از پلی پروپیلن و نانوکریستال سلولز بررسی شد. سپس خواص مکانیکی، ریخت شناسی و مرفولوژی در این فرآورده های مرکب بررسی گردید. مقاومت کششی، با افزایش میزان نانوکریستال سلولز افزایش یافت، اما با بالا رفتن درصد مصرف (5 درصد)، اندکی روند کاهشی پیدا نمود. در اثر افزودن جفت کننده مالییک انیدرید و اکسیدکننده، خواص مکانیکی فرآورده مرکب برخلاف انتظار کاهش یافت. تحلیل و بررسی زاویه تماس نمونه ها نیز، کاهش رفتار ترشوندگی، در اثر افزایش استفاده از نانوکریستال سلولز و همچنین مالییک انیدرید و اکسید کننده را نشان داد.
    کلید واژگان: پلی پروپیلن, نانوکریستال سلولز, مقاومت کششی, جفت کننده مالئیک انیدرید, فرآورده مرکب
    Donya Ansari Movahed *, Mehdi Jonoobi, Seyed Rahman Djafari Petroudy
    In this study, the effect of using maleic anhydride and oxidizer (dicumyl peroxide) in improving the properties of composites made of polypropylene and cellulose nanocrystal was investigated. Then, the mechanical, and morphological properties of these composite products were explored. Tensile strength increased with increasing cellulose nanocrystal, but it decreased slightly while 5% of cellulose nanocrystal were added. Due to the addition of maleic anhydride and oxidizer, the mechanical properties of the composite product were reduced which was not expected. Analysis of the contact angle of the samples also showed a decrease in wettability behavior due to increased use of nanocrystalline cellulose as well as maleic anhydride and dicumyl peroxide.
    Keywords: Polypropylene, Cellulose nanocrystals, Tensile strength, maleic anhydride, Composite
  • افسانه شهرکی، بابک نصرتی ششکل*، مهدی جنوبی، مجید عبدوس، محمد دهمرده قلعه نو
    هدف از انجام این تحقیق، بررسی خواص مکانیکی، دینامیکی- مکانیکی و ریخت شناسی نانوکامپوزیت های سه جزیی پلی کاپرولاکتون/ پلی لاکتیک اسید و نانو کریستال سلولز می باشد. برای این منظور، نانوکامپوزیت ها با استفاده از روش ریخته گری حلال ساخته شدند. سپس آزمون های مکانیکی شامل مقاومت کششی، مدول الاستیسیته و تغییر طول تا شکست و آزمون دینامیکی مکانیکی برای به دست آوردن مدول ذخیره، مدول اتلاف و فاکتور اتلاف بر روی نانوکامپوزیت ها انجام شد. به منظور بررسی ریخت شناسی نانوکامپوزیت ها از میکروسکوپ الکترونی پویشی گسیل میدانی و برای بررسی واکنش های احتمالی صورت گرفته از طیف سنجی مادون قرمز استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش نانوکریستال سلولز و پلی لاکتیک اسید تا یک حد مشخص، خواص مکانیکی و دینامیکی- مکانیکی بهبود یافت. میکروسکوپ الکترونی پویشی گسیل میدانی حضور نانو ذرات در نانوکامپوزیت ها را تایید کرد و نتایج طیف سنجی مادون قرمز، واکنش هیدروژنی میان گروه های هیدروکسیل نانو کریستال سلولز با گروه های کربونیل پلی کاپرولاکتون و پلی لاکتیک اسید و همچنین گروه های هیدروکسیل و گروه های کربونیل هر دو نوع پلیمر با یکدیگر را تایید کرد.
    کلید واژگان: نانوکامپوزیت, خواص دینامیکی- مکانیکی, نانوکریستال سلولز, طیف سنجی مادون قرمز
    Afsaneh Shahreki, Babak Nosrati Sheshkal *, Mehdi Jonoobi, Majid Abdouss, Mohammad Dahmardeh Ghalehno
    The aim of this study was to investigate the mechanical, dynamic-mechanical and morphological properties of poly-capro-lactone/poly-lactic acid/cellulose nano crystal three-component nanocomposites. For this purpose, the nanocomposites were manufactured using casting solution method. Then, mechanical tests including tensile strength, tensile modulus and elongation at break and dynamic-mechanical test including storage modulus, loss modulus and loss factor were performed on nanocomposites. Field emission scanning electron microscopy was used to study the morphology of the nanocomposites and infrared spectroscopy was used to investigate possible reactions. The result showed that with increasing cellulose nano crystal and poly-lactic acid, the mechanical and dynamic-mechanical properties were improved. Field emission scanning electron microscopy confirmed the presence of nanoparticles in the nanocomposites and the results of infrared spectroscopy confirmed the hydrogen reaction between the hydroxyl groups of cellulose nano crystal with the carbonyl groups of poly-capro-lactone and poly-lactic acid, as well as the hydroxyl groups and carbonyl groups of both polymers with each other.
    Keywords: Nanocomposites, dynamic-mechanical properties, cellulose nano crystal, Infrared spectroscopy
  • مهدی جنوبی*، سیما سپهوند، پیام مرادپور، علیرضا عشوری

    آلودگی ناشی از ذرات معلق موجود در هوا یکی از مهم ترین عوامل تهدیدکننده سلامت انسان و محیط زیست در جهان می باشد. امروزه، در ساخت فیلترهای صنعتی هوا از پلیمرهای سنتزی بر پایه نفت و مواد شیمیایی استفاده می شود که به دلیل ایجاد آلودگی ثانویه، سازگار با محیط زیست نمی باشند. لذا، توسعه استفاده از یک ماده جدید در ساخت فیلترهای هوا که نه تنها سازگار با محیط زیست باشد بلکه قابلیت تجدیدپذیری را نیز داشته باشد، نیاز حیاتی می باشد. در سال های اخیر تحقیقات و مطالعات زیادی به منظور جایگزین نمودن نانوالیاف سلولزی به جای الیاف مصنوعی مانند نانوالیاف شیشه، کربن فعال و پلیمرهای پلاستیکی در ساخت فیلترهای هوا انجام شده است.  نانوالیاف سلولزی با داشتن مزایای زیادی از قبیل زیست تخریب پذیری، ارزانی ، دانسیته کم و تشکیل ساختار شبکه ای می توانند با نانوالیاف مصنوعی رقابت کنند.  تحقیق مروری حاضر با هدف بررسی استفاده از نانوالیاف سلولزی برای جذب ذرات معلق و دی اکسیدکربن هوا انجام گرفته است.  بر اساس تحقیقات منتشر شده، گروه های فعال هیدروکسیل در سطح و همچنین سطح ویژه زیاد نانوالیاف سلولز منجر به افزایش راندمان جذب دی اکسیدکربن و ذرات معلق هوا می شود.  همچنین، نانوفیلترهای حاصل از نانوالیاف سلولز به دلیل قطر منافذ کم، دارای افت فشار کمتری نسبت به فیلترهای موجود در بازار می باشند.

    کلید واژگان: فیلترهای هوا, پلیمرهای سنتزی, نانوالیاف سلولز, ذرات معلق هوا, دی-اکسیدکربن
    Mehdi Jonoobi *, Sima Sepahvand, Payam Moradpour, Alireza Ashori

    Pollution from airborne particles is one of the most important threats to human and environmental health in the world. Today, industrial air filters use synthetic polymers based on oil and chemicals, these materials are incompatible with the environment and lead to secondary pollution. Therefore, the development of the use of new materials in the fabrication of air filters, which is not only environmentally friendly but also renewable, is a vital need. For this reason, in recent years, many researches and studies have been done to replace cellulose nanofiber (CNF) with synthetic fibers such as glass nanofibers, activated carbon, and plastic polymersnanofibers in the manufacture of air filters. CNF has many advantages such as biodegradability, cheapness, low density, and network structure that can compete with synthetic nanofibers. Therefore, this review study aims to investigate the general use of CNF for the adsorption of particulate matter (PM) and carbon dioxide (CO2) in the air. The results showed that CNF increase the adsorption efficiency of CO2 and PM due to the presence of active hydroxyl groups on the surface as well as high specific surface area. In addition, the nanofilters made of CNF have a lower pressure drop than filters on the market due to their small pore diameter.

    Keywords: AirFilters, synthetic polymers, Cellulose Nanofibers, particulate matter (PM), Carbon dioxide (CO2)
  • سیما سپهوند، مهدی جنوبی*، علیرضا عشوری

    هدف این پژوهش، ساخت فیلترهای نانویی برای جذب ذرات معلق کوچک‌تر از 5/2 میکرون موجود در هوا با استفاده از نانوالیاف سلولز اصلاح‌شده با فتالیمید است. اصلاح نانوالیاف سلولز با فتالیمید در اسید استیک با نسبت نانوالیاف سلولز به فتالیمید 0:1، 1: 5/0، 1: 1 و 1: 5/1 درصد وزنی انجام گرفت. بررسی توسط آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که در اثر اصلاح هیچ تغییر معنی‌داری در ابعاد و ساختار نانوالیاف سلولز ایجاد نمی‌شود، اما با افزایش مقدار فتالیمید سطح ویژه افزایش می‌یابد، درحالی ‌که تخلخل و قطر منافذ کاهش می‌یابد. همچنین نتایج تاثیر درجه حرارت بر میزان جذب ذرات معلق نشان داد که بیشترین جذب ذرات معلق کمتر از 1/0 میکرون مربوط به نانوالیاف سلولزی اصلاح‌شده با فتالیمید 5/1 درصد و دمای 65 درجه سلسیوس (76 درصد) بود. اما جذب ذرات معلق بزرگ‌تر از 3/0 میکرون برای همه نانوفیلترهای حاصل از نانوالیاف سلولزی خالص و اصلاح‌شده به‌طور جزیی افزایش یافت.

    کلید واژگان: اصلاح شیمیایی, جذب ذرات معلق 5, 2 میکرون, فتالیمید, نانوالیاف سلولز
    Sima Sepahvand, Mehdi Jonoobi *, Alireza Ashori

    The purpose of this study was to fabricate nano filters to adsorb particulate matters less than 2.5 μm using phthalimide modified cellulose nanofibers. Modification of cellulose nanoparticles with phthalimide was performed on acetic acid with the cellulose to phthalimide nanofiber ratios of 1:0, 1:0.5, 1:1 and 1:1.5 wt%. Modified cellulose nanofibers were evaluated by various techniques including SEM and ZP (zeta potential). Finally, cellulose nanofibers, both pure and unmodified, were evaluated for the adsorption of particulate matters and compared with the control filter (HEPA). SEM analysis showed no significant change in the size and structure of cellulose nanofibers due to modification, but with increasing phthalimide content, the specific surface area increased while porosity and pore diameter decreased. The results of the effect of temperature on the adsorption of particulate matters showed that the highest adsorption of particulate matters less than 0.1 μm was related to 1.5% phthalimide-modified cellulose nanofibers and 65°C (76%). However, the adsorption of particulate matter was above 0.3 μm for all purified and modified cellulose nanofibers.

    Keywords: chemical modification, adsorption of PM2.5, phthalimide, Cellulose nanofibers
  • مهدی جنوبی*، پیام مرادپور، علی اکبر تفنگ چی کله بستی

    یکی از کاربردهای هیدروژل ها، استفاده از آن به عنوان پانسمان (زخم و سوختگی) می باشد. زیست سازگاری و عدم سمیت سلولی برای هیدروژل های مورداستفاده در زمینه پزشکی اهمیت ویژه ای دارد. مواد سلولزی می توانند داروها را بارگذاری کرده و در شرایط دمایی و یا pH سطح بدن در اثر فرآیندهای مختلف مانند انتشار، داروها را آزاد کنند. هدف از این مطالعه بررسی مکانیسم رهایش نیترات نقره در فیلم هیدروژل زیست تخریب پذیر بر پایه نانوسلولز جهت ترمیم سوختگی بود. جهت تهیه فیلم هیدروژل، از نانوالیاف سلولزی و هیدروکسی اتیل سلولز با نسبت وزنی (3 به 1) و همچنین از سیتریک اسید به عنوان اتصال دهنده عرضی با مقادیر 10 و 20 درصد وزنی نسبت به بستر استفاده شد. سپس بارگذاری نیترات نقره به عنوان یک داروی ضدعفونی کننده به هیدروژل های تهیه شده انجام شد. نتایج رهایش دارو نشان داد که رابطه خطی بین میزان جذب و غلظت داروی مربوطه وجود دارد. در ساعات اولیه آزمایش، 70 تا 90 درصد از رهایش دارو مشاهده شد و سپس تا 24 ساعت، دارو به آرامی از هیدروژل آزاد گردید. مدل سازی رهایش دارو، انتشار فیک را به عنوان مکانیسم غالب در تحویل دارو انتخاب کرد. آزمون عدم سمیت MTT، اثربخشی بالای کاتیونیزاسیون نانوسلولز را نشان داد و موید عدم سمیت هیدروژل های بر پایه مواد زیست سازگار بود. می توان نتیجه گیری کرد که هیدروژل زیست تخریب پذیر بر پایه نانوسلولزکه حاوی نیترات نقره است، به عنوان یک محصول کاملا مناسب و کاربردی جهت ترمیم سوختگی قابل استفاده می باشد.

    کلید واژگان: هیدروژل, پانسمان سوختگی, نانوسلولز, نیترات نقره
    Mehdi Jonoobi *, Payam Moradpour, Ali Akbar Tofangchi Kalle Basti

    One application of hydrogels is to use them as dressings (wounds and burns). Biocompatibility and cytotoxicity are of particular significance for hydrogels used in the medical field. Cellulosic materials can load and relief drugs at temperatures or pH levels of the body as a result of contrary processes such as diffusion. The aim of this study was to investigate the mechanism of release of silver nitrate in nano-cellulose-based biodegradable hydrogel film for burn repair. To prepare a hydrogel in the form of film, cellulose nanofibers and hydroxyethyl cellulose were used with the weight ratio (3:1), and also, the citric acid was used as a crosslinker in different amounts of 10 and 20 wt% matrix. Later on, the loading silver nitrate as a disinfectant drug into selected hydrogels was performed. Drug release results illustrated that there was a direct relationship between absorption rate and drug concentration. In the initial times of the testing, 70 to 90% of the drug release was detected and then for 24 h, the drug was gradually released from the hydrogel. Investigation of modeling drug-releasing selected kinetic diffusion as the dominant mechanism in drug delivery. MTT non-toxicity test displayed high efficacy of nanocellulose cationization and confirmed the non-toxicity of biocompatible hydrogels. It can be concluded that biodegradable nanocellulose based hydrogel containing silver nitrate can be used as an appropriate and relevant product for burn repair.

    Keywords: Hydrogel, Burning dressing, Nanocellulose, Silver nitrate
  • هاشم رهامین، مهدی جنوبی*، محمد مهدی فائزی پور

    سلولز استات به عنوان فیلتر در سیگار استفاده می شود که وظیفه اصلی آن، خنک کردن و تمیز کردن دود سیگار می باشد. نانو سلولز ها دارای پتانسیل زیادی هستند، چراکه سلولز جزو فراوان ترین مواد خام بیولوژیک موجود در طبیعت بوده و به راحتی می تواند در مقیاس های میکرومتر تا نانومتر قابل دسترس باشد. در این تحقیق فیلترهایی با استفاده از نانو الیاف سلولز با درصد خلوص 5/1، 2 و 3 درصد و اختلاط هرکدام از درصدهای مذکور با 5 درصد کربن فعال ساخته شد و میزان کارایی آن بر تصفیه مواد مضر قابل جذب در بدن انسان موردبررسی قرار گرفت. برای این منظور از روش انجماد سوسپانسیون نانو سلولز در نیتروژن مایع استفاده شد. پس از جایگذاری فیلترهای ساخته شده در سیگار، نمونه ها توسط دستگاه استعمال سیگار مورد آزمون قرار گرفتند و میزان مونوکسید کربن حاصل از سوختن سیگارها مستقیما توسط دستگاه مذکور اندازه گیری شد و برای محاسبه میزان نیکوتین و قطران از آزمون کروماتوگرافی گازی بهره گرفته شد. نتایج به دست آمده از آزمون مونوکسید کربن و قطران نشان داد که استفاده از فیلترهای ساخته شده با نانوالیاف سلولز و کربن فعال در مقایسه با فیلترهای سلولز استات توانسته است به طور معنی داری سبب کاهش این عناصر سمی و مضر قابل جذب در ریه انسان گردد (به ترتیب 59 و 77 درصد). درحالی که نیکوتین در بین تیمارهای مختلف نسبت به نمونه شاهد تفاوت معنی داری را نشان نداد.

    کلید واژگان: نانوالیاف سلولز, کربن فعال, سیگار, مونوکسید کربن, قطران
    Hashem Rahamin, Mehdi Jonoobi *, Mehdi Faezipur

    Acetate cellulose was used as cigarette filter, whose main function is to cool and purify the cigarette smoke. Nano cellulose as a sustainable bio material seems to have high potential as it is most common bio polymer in nature and is already available in micrometers to nanometers. In this research, cigarette filters were made of cellulose nano fibers with a concentration of 1%, 2% and 3% as well as mixture of each with 5% activated carbon. For this aim, the freezing of nano cellulose suspension in liquid nitrogen was used. After placing the filters in cigarettes, the samples were tested by the smoking machine and the carbon monoxide produced by burning cigarettes was directly measured by the machine and the amount of nicotine and tar were determined by gas chromatography test. The results of carbon monoxide and tar test showed that the use of filters made with cellulose nanofibers and activated carbon in comparison with acetate cellulose filters could significantly reduce these toxic and harmful substances (59.6% and 77% respectively) however, nicotine of tested samples did not show a significant difference by control sample.

    Keywords: Cellulose Nano Fiber, Activated Carbon, cigarette, Carbon monoxide, Tar
  • سیما سپهوند، مهدی جنوبی*، علیرضا عشوری
    هدف از این پژوهش ساخت فیلترهای هوا با غلظت های مختلف نانوالیاف سلولز برای ارزیابی قابلیت استفاده از آن در جذب دی-اکسیدکربن است. در این تحقیق از روش خشک کن انجمادی برای ساخت فیلترها با سه غلظت مختلف (1، 5/1 و 2 درصد) استفاده شد. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که هرچه مقدار غلظت نانوالیاف سلولز بیشتر شود سطح ویژه افزایش می یابد اما تخلخل و قطر منافذ کاهش می یابند. نتایج حاصله توسط آزمونBET نیز تایید شد. همچنین ویژگی های مکانیکی و آزمون جذب دی اکسیدکربن بررسی شد. نتایج حاصل نشان داد که کاهش غلظت نانوالیاف سلولز مقاومت مکانیکی و میزان جذب دی اکسیدکربن را کاهش می دهد، به طوری که کمترین مقاومت مکانیکی و جذب دی اکسیدکربن مربوط به غلظت 1 درصد نانوالیاف سلولز اصلاح نشده بود و بیشترین جذب دی اکسیدکربن مربوط به غلظت 2 درصد نانوالیاف سلولز اصلاح شده بود.
    کلید واژگان: فیلتر هوا, غلظت, نانوالیاف سلولزی, جذب دی اکسید کربن, نفوذپذیری هوا
    Sima Sepahvand, Mehdi Jonoobi *, Alireza Ashori
    The purpose of this study is to fabricate air filters with various concentrations of cellulose nanofibres (CNFs) in order to evaluate its ability in the process of adsorbing (to adsorb) carbon dioxide (CO2). In this study, we make use of freezing drying method for making filters with three different concentrations (1, 1.5 and 2%). SEM results show that increasing the concentration of CNFs increase the surface area but decreases the porosity and pore diameter. The results are also confirmed by the BET test. Also, mechanical properties and CO2 adsorption test were investigated. The results show that decreasing the concentration of CNFs decreases mechanical strength and carbon dioxide adsorption such that the minimum mechanical strength and adsorption of CO2 were for unmodified CNFs with 1% concentration and the highest adsorption of CO2 is associated with the modified 2% concentration CNFs.
    Keywords: Air filters, Concentration, Freeze drying, Cellulose nanofibers (CNFs), Adsorption CO2
  • هادی کنعانی، مهدی جنوبی*، پیام مرادپور، غلامرضا رفیعی
    سابقه و هدف

    کیتین و کایتوزان به عنوان فراوان ترین آمینو پلی ساکاریدها در طبیعت، دارای خصوصیاتی از جمله زیست سازگاری ، میزان سمیت پایین، زیست تخریب پذیری هستند. این خصوصیات منحصر به فرد، موجب شد تا کیتین و کایتوزان توجه زیادی را به دلیل پتانسیل بالا، جهت تولید محصولات با ارزش، به سمت خود جلب کند. کایتوزان، دارای کاربردهای زیادی در صنعت کشاورزی و حفاظت چوب از قبیل آفت کش ها و حشره کش ها دارد و همینطور در زیست پزشکی دارای کاربرد متعددی از جمله استفاده در صنعت داروسازی به عنوان رهایش دارویی می باشد، همچنین می تواند به شکل حامل های دارویی مورد استفاده قرار گیرد . هدف از این مقاله استخراج کایتوزان بسیار خالص با درجه استیل زدایی بالا از پوسته میگو است.

    مواد و روش

    در مطالعه حاضر، استخراج و بررسی ویژگی های کایتوزان از پوسته میگو پرورشی (Litopenaeus vannamei) بررسی شد. بدین منظور کایتوزان با استفاده از روش شیمیایی شامل معدنی زدایی (با غلظتHCl 4 درصد)، پروتئین زدایی (با غلظت NaOH 4 درصد) و استیل زدایی (با غلظت NaOH 60 درصد) استخراج شد. همچنین، نانو کیتوزان با روش ژلاتین یونی تهیه شد. یکسری پارامترها مورد مطالعه قرار گرفتند که شامل درجه استیل زدایی، وزن مولکولی، pH و حلالیت بودند. همچنین آزمون طیف سنجی FTIR، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی FESEM))، پتانسیل زتا، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) و پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شدند.

    یافته ها

    نتایج آزمون FTIR روی کیتین و کایتوزان استخراج شده از پوسته میگو نشان داد، حذف مواد پروتئینی، معدنی با به کارگیری هیپدروکلریک اسید، سدیم هیدروکسید مناسب بوده است. درجه بالای استیل زدایی کایتوزان در این مطالعه (87٪) تاثیر معنی داری بر حلالیت مناسب و ویسکوزیته پایین کایتوزان داشت. حلالیت کایتوزان در اسیداستیک 86 درصد بدست آمد. وزن مولکولی کایتوزان استخراج شده 110 کیلو دالتون می باشد. کایتوزان با این وزن مولکولی می تواند در صنعت داروسازی کاربرد مطلوبی داشته باشد. با توجه به الگوهای XRD کایتوزان در مطالعات قبلی، پیک های بدست آمده در الگوهای XRD در این پژوهش ساختار نیمه کریستالی کایتوزان را تایید می کند. با توجه به تغییر سطح کایتوزان که در تصاویر FESEM مشاهده شده بود می تواند به دلیل خالص سازی کایتوزان باشد. آزمون FESEM نشان داد قطر نانوکایتوزان 100 تا 150 نانومتر است.

    نتیجه گیری

    از نتایج این تحقیق می توان دریافت که با استفاده از روش استخراج کایتوزان در این تحقیق، کایتوزان با خلوص بالا و با درجه استیل زدایی بالا می تواند بدست آید. با افزایش درجه ی استیل زدایی، حلالیت کایتوزان افزایش یافته و همچنین این درجه استیل زدایی در بهبود وزن مولکولی (وزن مولکولی کم) تاثیر زیادی داشته است. در نتیجه بررسی نقش انحلال پذیری کایتوزان در مجاورت استیک اسید، این مسئله روشن می شود که انحلال پذیری کایتوزان و همچنین اندازه ذرات نانو کایتوزان به pH محلول بستگی دارد. کایتوزان تولید شده را می توان به طور گسترده ای در صنایع دارویی مورد استفاده قرار داد.

    کلید واژگان: پوسته میگو, کایتوزان, درجه استیل زدایی, نانوکایتوزان
    Hadi Kanaani, Mehdi Jonoobi *, Payam Moradpour, Gholamreza Rafie
    Background and objectives

    chitin and chitosan, as the most abundant amino-polysaccharide in nature, have characteristics such as biocompatibility, low toxicity, and biodegradability. These unique specifications have resulted in chitin and chitosan attracting a lot of attention because of the high potential for producing valuable products. Chitosan has many uses in the agricultural industry and wood preservation, such as pesticides and insecticides, as well as in biomedical applications, including the use in the pharmaceutical industry as a drug release, and can also be used as drug carriers. The purpose of this article is to extract highly purified chitosan with high de-acetylation degree from shrimp shells.

    Materials and methods

    In this study, the extraction and characterization of chitosan from the shrimp shell (Litopenaeus vannamei) was investigated. For this purpose, chitosan was extracted by chemical method including mineralization (with 4% HCl concentration), protein degradation (with 4% NaOH concentration), and deacetylation (with 60% NaOH concentration). Also, nano-chitosan was prepared by ionic gelation method. A series of parameters were studied, which included the degree of deacetylation, molecular weight, pH and solubility. Also, FTIR spectroscopy, FESEM scanning electron microscopy, Zeta potential, X-ray diffraction spectroscopy (EDX) and X-ray diffraction (XRD) were used.

    Results

    The results of FTIR test on chitin and chitosan extracted from shrimp shell showed that the removal of protein and mineral materials was appropriate with the use of hydrochloric acid, sodium hydroxide. The high degree of deacetylation of chitosan in this study (87%) had a significant effect on the proper solubility and low viscosity of chitosan. The solubility of chitosan in acetic acid was 86%. The molecular weight of the chitosan extracted was 110 kDa. With this molecular weight, chitosan can be used well in the pharmaceutical industry. According to chitosan XRD patterns in previous studies, the peaks obtained in XRD patterns in this study confirmed the semi-crystalline structure of chitosan. Due to the change in the level of chitosan seen in FESEM images, it can be due to the purification of chitosan. The FESEM test confirms nano-chitosan with diameter range of 100 to 150 nm.

    Conclusions

    From the results of this study, it can be concluded that using the chitosan extraction method in this research, highly purified chitosan with high de-acetylation degree can be obtained. With increasing degree of deacetylation, the solubility of chitosan has increased, and this degree of deacetylation has had a significant effect on improving molecular weight (Low molecular weight). As a result of the study of the role of solubility of chitosan in the vicinity of acetic acid, it becomes obvious that the solubility of the chitosan and the size of the nano-chitosan particles depend on the solution pH. The produced chitosan can be used in wide variety of application mainly in pharmaceutical industry.

    Keywords: Shrimp shell, Chitosan, Degree of deacetylation, Nanochitosan
  • رباب غفاری، مهدی جنوبی*، کاظم دوست حسینی، لیلا محمدی
    هدف این مطالعه ساخت داربست دولایه حاوی نانوالیاف سلولز/پلی ونیل الکل (CNF/PVA) برای ارزیابی قابلیت استفاده آن در مهندسی بافت پوست است. یک روش پیوسته برای اضافه کردن لایه ها با دو غلظت مختلف از پلیمرها توسط روش خشک کردن انجمادی مورد استفاده قرار گرفت. آنالیز FE-SEM نشان داد که داربست های بدست آمده تخلخل به هم پیوسته و اندازه منافذی دارند که در غلظت کمتر پلیمرها، افزایش می یابند. همچنین داربست ها براساس جذب آب، ویژگی های مکانیکی و آزمون MTT طبقه بندی شدند. غلظت کمتر پلیمرها، جذب آب را افزایش و مقاومت مکانیکی را کاهش داد. نتایج MTT نیز نشان داد که این داربست های نانوفیبری الزامات مورد نیاز برای یک ماده ی زیست تخریب پذیر برای بازسازی پوست را دارند.
    کلید واژگان: داربست دولایه, نانوالیاف سلولز (CNF), مهندسی بافت پوست, خشک کن انجمادی
    Robab Ghafari, Mehdi Jonoobi *, Kazem Doosthoseini, Leila Mohammadi
    This study aimed to fabricate the bilayer scaffold containing nanocellulose/poly (vinyl) alcohol (CNF/PVA) to evaluate its potential use as a mimic for skin tissue engineering. A continuous process of layer addition with two different concentrations of polymers by freeze-drying technique was used. FE-SEM analysis indicated that the obtained scaffolds had interconnected porosity and pore size, which increased in lower concentration of polymers. The scaffolds were also characterized by water uptake, mechanical properties and MTT assay. Lower concentration of polymers increased water uptake and decreased mechanical strength. The MTT assay results showed that these nanofibrous scaffolds meet the requirement as a biodegradable material for skin repair.
    Keywords: Bilayer scaffold, Cellulose nanofiber (CNF), Skin tissue engineering, Freeze-drying
  • سیما سپهوند، مهدی جنوبی*، علیرضا عشوری
    کاربردهای نانومواد تجدیدپذیر، مانند نانوالیاف سلولز(CNFs)، به دلیل خواص منحصر به فرد شامل: سطح ویژه بالا، ضریب لاغری بالا، زیست تخریپ پذیر، دسترسی آسان و گروه های هیدروکسیل واکنش پذیر موجود در سطح اخیرا مورد توجه بسیاری قرارگرفته است. هدف از این پژوهش، ساخت فیلترهای نانویی تجدیدپذیر هوا با استفاده از CNFs اصلاح شده با فتالیمید می باشد. چون فتالیمید حاوی گروه های آمینی می باشد که برای جذب دی اکسید کربن لازم می باشد. در این تحقیق از روش خشک کن انجمادی برای حذف مستقیم آب از ژل CNFs خالص و اصلاح شده با فتالیمید استفاده شد همچنین خواص آئروژل های CNFsخالص و اصلاح شده با فتالیمید به منظور جذب دی اکسید کربن بررسی گردید. اصلاح CNFs با فتالیمید در اسید استیک با نسبت CNFs به فتالیمید 1: 0، 1: 0.5، 1: 1 و 1: 1.5درصد وزنی انجام شد. خصوصیات شیمیایی و مورفولوژیکی CNFs اصلاح شده با تکنیک های مختلفی شامل SEM، FTIR-ATR، XRD و TGA بررسی شد. بررسی انجام شده توسط SEM هیچ تغییری در ابعاد و ساختار CNFs اصلاح شده نشان نداد. حضور فتالیمید با ایجاد پیک های جدید NH2، C-N و استر (〖COO〗^-) بر روی CNFs اصلاح شده با استفاده از آزمون طیف سنجی ATR-FTIR تایید شد. همچنین، نتایج TGA نشان داد که با افزایش مقدار فتالیمید، پایداری حرارتی کاهش می-یابد که نشان دهنده واکنش پذیری گروهای عاملی فتالیمید باCNFs است. به علاوه، بیشترین جذب دی اکسیدکربن مربوط به فتالیمید 1.5 درصد حدود 50 درصد بود
    کلید واژگان: آئروژل نانوالیاف سلولز, فتالیمید, خشک کن انجمادی, گروه عاملی, جذب دی اکسیدکربن
    Sima Sepahvand, Mehdi Jonoobi *, Alireza Ashori
    The applications of renewable nanomaterial’s, such as cellulose nanofibers (CNFs), have recently been of great interest due to their unique properties, including high surface area, high aspect ratio, biodegradable, easy access and reactive hydroxyl groups on the surface. The purpose of this study was to fabricate refined air nano filters using phthalimide- modified CNFs. Because phthalimide contains amine groups that are needed to adsorb carbon dioxide. In this study, a freeze drying method was used for direct removal of water from pure CNFs gel and phthalimide -modified. Also, the properties of pure CNFs aerogels and phthalimide-modified (containing amine groups) were investigated to adsorption carbon dioxide. Modification of CNFs with phthalimide in 4% (v/v) acetic acid, with ratios of CNFs to phthalimide 1: 0, 1: 0.5, 1: 1 and 1: 1.5 wt %. Chemical properties and morphology of modified CNFs were investigated using various techniques including SEM, FTIR-ATR, XRD and TGA. Based on the results, the SEM test did not show any change in the size and structure of the modified CNFs. The presence of phthalimide was confirmed by the creation of new pitches NH2, C-N and ester 〖COO〗^- on modified CNFs using the ATR-FTIR spectroscopy test. Also, the results of TGA indicated that increasing the amount of phthalimide reduces the thermal stability, indicating the reactivity of the functional groups of phthalimide with CNFs. In addition, the highest carbon dioxide adsorption of 1.5% phthalimide was about 50%.
    Keywords: Cellulose nanofibers aerogels, phthalimide, freeze drying, functional group, carbon dioxide adsorption
  • نازنین مطیع، مهدی جنوبی*، مهدی فائزی پور، محمد مهدی محبوبیان، سوزی بارزیچلو
    در این مطالعه تمرکز بر روی تهیه هیدروژل دوست دار محیط زیست بر پایه نانوسلولز به فرم پد می باشد. هیدروژل ها شبکه های سه‏ بعدی آب-دوست و دارای اتصالات عرضی هستند که در تماس با آب متورم شده اما حل نمی‏شوند. در این تحقیق برای تهیه هیدروژل به شکل فیلم، از نانوالیاف سلولزی و هیدروکسی اتیل سلولز با نسبت های وزنی (1 به 1، 2 به 1 و 3 به 1) استفاده شد. همچنین برای ایجاد اتصالات عرضی، سیتریک اسید که نسبت به سایر اتصال دهنده ها برتری قابل ملاحظه ای به لحاظ دو ویژگی مهم سمیت و قیمت دارد در مقادیر مختلف 10% و 20% وزنی نسبت به ماتریس، مورد استفاده قرار گرفت. به منظور یافتن شرایط بهینه تهیه هیدروژل، آزمون های FTIR، FESEM، اندازه گیری قابلیت واکشیدگی وابسته به زمان و بررسی خواص حرارتی و رئولوژیکی انجام گرفت. نمونه های با نسبت کمتر نانوسلولز به هیدروکسی اتیل سلولز به دلیل از دست دادن یکپارچگی ظاهری خود در آزمون اندازه گیری قدرت واکشیدگی، نامناسب شناخته شدند. با توجه به نتایج FTIR، اتصالات عرضی تنها در نمونه های با بیشترین نسبت نانوسلولز به هیدروکسی اتیل سلولز در مقادیر مختلف سیتریک اسید، به خوبی انجام گرفت. بنابراین ویژگی هیدروژل ها عمدتا متاثر از نسبت نانوسلولز به هیدروکسی اتیل سلولز بوده و مقدار سیتریک اسید تاثیر کمتری بر روی این ویژگی ها داشت. این دو نمونه نهایی موفق، در سایر خصوصیات مورد ارزیابی نیز خواص قابل قبولی از خود نشان داده و منجر به انتخاب نسبت بهینه واکنشگرها در تهیه هیدروژل جهت استفاده در صنایع مختلف از جمله صنعت دارورسانی گردیدند.
    کلید واژگان: هیدروژل, نانوسلولز, واکشیدگی, خواص حرارتی, رئولوژی
    Nazanin Motie, Mahdi Jonoobi *, Mehdi Fazei Pour, Mohammad Mehdi Mahboobian, Susi Borzacchiello
    This study was focused on the preparation of an environmentally friendly nanocellulose based hydrogel in the form of pads. Hydrogels are hydrophilic three dimensional network with crosslinks, swells in water but don’t dissolve. In this research nanofibrillated cellulose and Hydroxyethyl cellulose with different ratio (1:1, 2:1, 3:1) were used to make hydrogel. Also, citric acid which has a significant advantage over other crosslinking agents in terms of toxicity and price, has been used in different amounts of 10% and 20% by weight to crosslink. In order to find optimal hydrogel preparation conditions, FTIR analysis, FESEM, time dependent swelling measurement and evaluating the thermal and rheological properties were performed. Samples with a lower ratio of nanocellulose to hydroxyethyl cellulose were found to be inappropriate due to the loss of their apparent integrity in the swelling measurement. According to FTIR results, cross-linking were performed only in samples with the highest ratio of nanocellulose to hydroxyethyl cellulose in different amounts of citric acid. Therefore, the hydrogels' characteristics were mainly influenced by the ratio of nanocellulose to hydroxyethyl cellulose and the amount of citric acid had less effect on these properties. These two successful final samples showed acceptable properties in other evaluated properties and led to the selection of optimal reactive ratios for the preparation of hydrogels for use in various industries, including the pharmaceutical industry.
    Keywords: Biohydrogel, Nanocellulose, swelling, Thermal properties, rheology
  • داود افهامی سیسی*، مرضیه شریفات، ماری، فرانس تونون، اصغر طارمیان، مهدی جنوبی
    سابقه و هدف
    اشباع چوب با انواع تک پار و تبدیل آن به یک بسپار غیرقابل آبشویی موجب دست یابی به یک محصول جدید به نام چوب بسپار می شود. ترکیبات فورانی مانند الکل فورفوریل به طور تجاری برای اصلاح چوب و ساخت چوب بسپار استفاده می شوند. چوب با الکل فورفوریل اشباع شده و سپس با حرارت دهی تبدیل به پلی الکل فورفوریل می شود. در ایران مقدار زیادی فورفورال از ضایعات ساقه نیشکر تولید می شود که در واقع ماده اولیه ساخت الکل فورفوریل است. فورفورال مانند الکل فورفوریل به تنهایی قابلیت تبدیل به بسپار را ندارد، اما این ماده یک آلدهید است و می تواند با اوره واکنش داده و ساختار پلیمری تشکیل دهد. در این مطالعه امکان بهبود ویژگی های فیزیکی-مکانیکی چوب توس با استفاده از ترکیب فورفورال+اوره و یک کاتالیزور اسیدی (انیدرید مالئیک) بررسی شد.
    مواد و روش ها
    چوب توس (Betula sp.) وارداتی از کشور روسیه برای انجام مطالعات استفاده شد. ترکیب فورفورال+اوره/ انیدرید مالئیک به صورت تیمار دو مرحله ای و با استفاده ار روش خلاء/فشار به چوب تزریق شد، مرحله اول: فورفورال رقیق شده در آب و متانول، مرحله دوم: محلول آبی اوره/ انیدرید مالئیک. همچنین برای مقایسه نتایج از فرمول تجاری سازی شده بر پایه الکل فورفوریل نیز برای اشباع و تیمار چوب استفاده شد. برای پخت مواد و تبدیل آنها به بسپار، چوب های اشباع شده حرارتی دهی شدند. ویژگی-های فیزیکی و مکانیکی نمونه ها طبق روش ها و استانداردهای سری ISO 13061 اندازه گیری و گزارش شد.
    یافته ها
    نسبت موجود بین فورفورال+اوره/ انیدرید مالئیک مناسب بوده و به طور میانگین 80-60 درصد ترکیبات طی فرآیند پخت رزین تبدیل به بسپار شدند. نرخ آبشویی مواد از چوب در حدود 4 درصد بود که قابل مقایسه با فرمول تجاری بر پایه الکل فورفوریل است. مقادیر افزایش وزن نمونه ها (WPG) با توجه به غلظت فورفورال از 27 تا 57 درصد متفاوت بود. با وجود اثر حجیم کنندگی، چگالی نمونه ها پس از تیمار افزایش محسوس داشت. نتایج اندازه گیری جذب آب نمونه ها پس از غوطه وری در آب نشان داد که میزان جذب آب بستگی به مقدار WPG دارد و با افزایش آن کاهش می یابد. واکشیدگی ابعاد نمونه های تیمار شده با ترکیب فورفورال+اوره/انیدرید مالئیک نیز با افزایش WPG کاهش یافت، اما کمترین مقدار واکشیدگی ابعاد مربوط به تیمار الکل فورفوریل بود. بررسی مقاومت های مکانیکی نشان داد که تیمار چوب با ترکیب فورفورال+اوره/ انیدرید مالئیک باعث کاهش مقاومت به سختی و مقاومت به ضربه چوب می شود، در حالی که مقاومت های استاتیکی مانند مدول گسیختگی، مدول الاستیسیته و فشار موازی الیاف افزایش یافتند. تیمار با الکل فورفوریل نیز موجب کاهش مقاومت به ضربه چوب شد.
    نتیجه گیری
    تیمار چوب با ترکیب فورفورال+اوره/انیدرید مالئیک بویژه در مقادیر WPG بالا پتانسیل خوبی برای بهبود اغلب ویژگی-های چوب را دارد. اسیدیته بالای محلول های اشباع بر پایه فورفورال یکی از مواردی است که نیاز به مطالعات تکمیلی دارد. در صورت استفاده از pH قلیایی گیرائی رزین دچار اختلال شده و نرخ آبشویی مواد افزایش می یابد. از طرفی دیگر pH اسیدی نیز اثر تخریبی بر روی چوب دارد.
    کلید واژگان: توس (Betula sp, ), فورفورال, الکل فورفوریل, اوره, ویژگی های فیزیکی-مکانیکی
    Davood Efhamisisi *, Marzieh Sharifat, Marie, France Thevenon, Asghar Tarmian, Mehdi Jonoobi
    Background and objectives
    Impregnation of wood with different monomers and their conversion to the un-leachable reacted polymers inside the wood causes a new product which is called wood polymer. The furan compounds such as Furfuryl alcohol (FA) is commercially used for wood modification, producing then wood polymer. Wood is impregnated with FA, convert to the polyFA by heating. Furfural which is in fact the primary raw material in the manufacture of FA is extensively manufactured in Iran from residues of sugar cane. Furfural could not be easily polymerized alone like FA; but it is an aldehyde which can react with urea to make polymer network. In this study, the possibility of furfural/urea polymer along with acidic catalyzer (maleic anhydride) was evaluated for the improvement of physico-mechanical properties of birch wood.
    Materials and methods
    Birch wood (Betula sp.) imported from Russia was used for experiments. With a double treatment procedure Furfural+Urea/Maleic anhydride was impregnated into the wood according to a 2 steps vacuum/pressure technology: (1) diluted furfural in water and methanol, followed by (2) Urea/Maleic anhydride aqueous solution. For making comparison between the results, a commercial formulation based on the FA was also used as a reference. The mixes impregnated into the wood were polymerized by heating. Then, different physico-mechanical properties of wood samples were measured according to the standard guidelines of ISO 13061 series.
    Results
    The proportion of Furfural+Urea/Maleic anhydride was appropriately selected, and approximately 60 to 80% were converted to the polymer. The leaching rate of the products once polymerized within the treated wood was around 4% which is comparable to the results of commercial formulation based on FA. The weight percentage gain (WPG) of the wood samples varied between 27 to 57% depending on the furfural concentration in the treatment solutions. Despite the bulking effect, the density of samples after treatment increased significantly. The water absorption during samples soaking in the water is clearly linked with the WPG, and decreases with the increase of WPG. The volumetric swelling of the samples treated with the combination of furfural+urea/maleic anhydride also follows the same trend. However, the lowest volumetric swelling was obtained with the treatment with FA. The mechanical resistance evaluation showed that wood treatment by furfural +urea/maleic anhydride reduced the hardness and the impact bending of wood, while static strength such as modulus of rupture, modulus of elasticity, and compression parallel to the grain increased. The treatment with FA also reduced the resistance of wood against impact bending.
    Conclusion
    Wood treatment with the complex of furfural+urea/maleic anhydride, especially at high WPG levels, has a good potential for improving most wood properties. The high acidity of furfural based solutions is one of the issues requiring additional studies. If the alkaline pH is used, the curing of the resin will be disturbed and the leaching rate will increase. On the other hand, acidic pH also has a negative impact on wood properties.
    Keywords: Birch (Betula sp.), furfural, furfuryl alcohol, urea, physical-mechanical properties
  • ایوب سالاری*، مهدی فائزی پور، علی نقی کریمی مزرعه شاهی، مهدی جنوبی، پیام مرادپور
    هدف از این پژوهش بررسی تاثیر چسب اصلاح شده ی پلی وینیل استات بر ظرفیت لنگر خمشی اتصال های ساخته شده از گونه های راش صنوبر و نراد بوده است. در این پژوهش ظرفیت لنگر خمشی اتصال با چسب اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفته و با چسب اصلاح نشده مقایسه شده است. مواد مورد استفاده در این تحقیق چسب پلی وینیل استات و گونه های چوبی راش، صنوبر و نراد بوده است. نتایج نشان داد که بیشترین ظرفیت لنگر خمشی 1/47 نیوتن متر مربوط به اتصال راش با قطر پین 10 میلیمتر و چسب اصلاح شده بوده در حالی که کمترین لنگر خمشی 17/35 نیوتن متر مربوط به اتصال با گونه صنوبر با قطر 6 برای چسب اصلاح نشده بود. اصلاح چسب پلی وینیل استات با نانو سلولز و پلی وینیل الکل تاثیر مطلوبی روی خواص مکانیکی این چسب داشته که اختلاف مقاومت اتصال چسب اصلاح شده با پلی وینیل استات خالص گواه این مطلب است که علت ان می تواند افزایش ویسکوزیته چسب و کنترل میزان نفوذ آن به بافت چوب و بهبود چسبندگی باشد. از بین قطر پین های مورد مطالعه، قطر 10 میلیمتر به واسطه محیط بیشتر و به طبع آن مساحت سطح چسبندگی بیشتر، استحکام بالاتری نسبت به قطرهای 8 و 6 میلیمتر نشان داد. همانطور که قابل پیش بینی بود مقاومت اتصال گونه راش بالاتر از نراد و صنوبر بود، که دلیل اصلی آن را می توان به دانسیته بالاتر این گونه ربط داد.
    کلید واژگان: چسب پلی وینیل استات اصلاح شده, اتصال دوبل با پین چوبی, ظرفیت لنگر خمشی, نانو کریستال سلولز
    Ayoub Salari*, mahdi faezipour, alinaghi karimi, mahdi jonoobi, payam moradpour
    The aim of this study was to determine stress carrying capacity of doweled corner joints in wood members made with modified resin (polyvinyl acetate) and its comparison with unmodified ones. Joint members were out of European silver Fir (Abies alba) and dowels were made from Beech and poplar woods as variables in this study. Diameter of dowel had three levels in size, namely 6, 8 and 10 mm. The experimental joints were tested under diagonal compression loads. Results have shown that stress carrying capacity of tested joints made with modified glue is more than unmodified ones. Maximum stress capacity was observed in the joints of beech which with 10 mm in diameter dowels. Based on the results, the highest strength was belonging to those joints made with beech wood glued with modified resin containing 10 mm dowel. Furthermore, the lowest strength was belonging to poplar joints made with unmodified resins and 6 mm dowels. The improvement can be due to increased viscosity and controlled penetration of the resin into the wood structure and hence better bonding. Concerning the wood species, beech had the highest stress carrying capacity that it can attributed to its higher density.
    Keywords: Stress carrying capacity, wooden dowel, modified PVAc, dowel
  • شوبو صالحپور، مهدی جنوبی *، مجید خانعلی

    آلودگی زیست محیطی ناشی از پلیمرهای نفتی و محدودیت منابع نفتی باعث توسعه پلیمرهای زیست پایه و حرکت به سوی کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی شده است. در سال های اخیر پلی وینیل الکل (PVA) به دلیل حلالیت در آب، غیر سمی بودن، مقاومت شیمیایی عالی، خواص بازدارندگی مناسب و زیست تخریب پذیری توجه زیادی را به خود جلب کرده است. علیرغم استفاده روزافزون آن، در مورد تخریب آن به ویژه نقش باکتری ها در این فرآیند، نسبتا کم است. هدف از این مطالعه جداسازی و شناسایی باکتری تجزیه کننده پلی وینیل الکل را از کمپوست زباله های جامد شهری است. نمونه برداری در طی فرآیند تولید کمپوست از زباله های جامد شهری در کارخانه کمپوست کرج انجام شد. فیلم های پلی وینیل الکل با استفاده از نیتروژن مایع، خشک کردن انجمادی و پرس داغ تهیه شدند. فیلم های پلی وینیل الکل به مدت 150 روز در داخل کمپوست زباله های جامد شهری دفن شدند. سپس تعداد باکتری ها در محیط کشت شمارش گردید. یک سویه باکتری تجزیه کننده پلی وینیل الکل از کمپوست زباله های جامد شهری جداسازی و خالص سازی شد. سپس با انجام PCR با روش rDNA 16S باکتری مورد نظر شناسایی شد. در این مطالعه، بیشترین تعداد باکتری در محیط کشت حاوی کمپوست و فیلم های پلی وینیل الکل 1/0±280 و کمترین تعداد باکتری 3/0±110 در محیط کشت کنترل به-دست آمد. بعد از شناسایی مولکولی و تعیین توالی ژن rDNA 16S، بلاست توالی شباهت بالای نمونه باPseudomonas geniculate را نشان داد. مطالعه حاضر، اولین گزارش تخریب پلی وینیل الکل توسط Pseudomonas geniculate می باشد.

    کلید واژگان: پلی وینیل الکل, rDNA 16S, PCR, Pseudomonas geniculate
    Shoboo Salehpour, Mehdi Jonoobi, Majid Khanali

    Environmental pollutions caused by petroleum polymers and the limitation of petroleum resources have led to the development of bio based polymers and progress in reducing dependence on fossil fuels. In recent years poly(vinyl alcohol) (PVA) has received much attention in paper coatings, films, packaging materials and biomedical fields because of water-solubility, nontoxicity, excellent chemical resistance, proper barrier and biodegradability properties. In spite of its growing use, information on its destruction, especially the role of Bactria in this process is relatively low. The aim of this study is isolation and identification of PVA degrading bacterium from the municipal solid wastes composted. Compost samples were collected from solid municipal wastes in Karaj Compost plant during the process of compost production. Poly (vinyl alcohol) films were prepared by using liquid nitrogen, freeze drying and hot press techniques. The specimens were buried in municipal solid waste for 150 days. Then, the number of bacteria was counted on the culture medium. Isolation of the bacterium was done by culturing the bacteria on poly (vinyl alcohol) films. New poly (vinyl alcohol) degrading bacteria were isolated from municipal solid waste composted by using enrichments on poly (vinyl alcohol) films. Then isolated bacterium was identified by PCR with 16S rDNA method. In this study, the maximum number of bacteria was 280±0.1 at a medium with poly (vinyl alcohol) films, and the minimum number of bacteria was 110±0.3 at control medium. Following molecular identification and sequencing of 16S rDNA gene, the BLAST showed high similarity sequence of the sample with Pseudomonas geniculate. This paper is the first report on polyvinyl alcohol degradation by Pseudomonas geniculate.

    Keywords: Poly (vinyl alcohol), 16SrDNA, PCR, Pseudomonas geniculate
  • هادی اشتری، مهدی جنوبی، مریم یوسف زاده، یحیی همزه *
    در این پژوهش نانوالیاف کامپوزیتی پلی وینیل الکل (PVA) و نانوکریستال سلولزی (CNC) با فرایند الکتروریسی تهیه شدند. برای انحلال پلیمر PVA از آب یون زدایی شده استفاده شد و از بین غلظت های 4، 6، 8 و 10 درصد وزنی PVA، الیاف سالم در غلظت 8 درصد تولید شدند. برای تولید نانوالیاف با استحکام بیشتر، CNC در مقادیر 5/0، 1، 5/1 و 2 درصد بر اساس درصد وزنی PVA به محلول پلیمر افزوده شد و طراحی آزمایشات بر اساس روش تاگوچی برای رسیدن به قطر کمتر از 100 نانومتر، با متغیرهای ولتاژ الکتریکی، فاصله الکتروریسی، سرعت تغذیه محلول و غلظت CNC انجام شد. برای مقاوم-سازی نانو الیاف در برابر آب از گلوتارآلدهید (GA) به عنوان پیونددهنده عرضی استفاده شد. ویژگی های مرفولوژیکی و سطحی الیاف با میکروسکوپ های FESEM و SEM بررسی شد. برای بررسی برهم کنش های شیمیایی مواد از FTIR و از آزمون کرنش کششی برای بررسی خواص استحکامی کامپوزیت نانوالیاف استفاده شد. بر اساس نتایج، نانوالیاف با میانگین قطر 16 ± 87 نانومتر در غلظت 5/0 درصد CNC، به دست آمدند. در اثر افزودن نانوکریستال، مدول الاستیسیته نانوکامپوزیت ها افزایش و تخلخل آنها کاهش یافت. غوطه وری نانوکامپوزیت ها در محلول گلوتارآلدهید واکشیدگی نانوکامپوزیت ها را کاهش داده و مانع از انحلال و پراکندگی آن ها در آب شد.
    کلید واژگان: نانوکامپوزیت, نانوالیاف, نانوکریستال سلولز, پلی وینیل الکل, الکتروریسی
    Hadi Ashtari, mehdi jonoobi, Maryam yousefzadeh, Yahya Hamzeh *
    In this study Poly vinyl alcohol (PVA) and cellulose nanocrysrals (CNC) composite nanofibers were prepared by electrospinning process. To dissolve PVA, the deionized water was used due to environmental friendly of PVA. The design of experiments (DOE) was done by the Taguchi method using the Minitab for optimization of electrospinning. Polymer concentration was determined in 4, 6, 8 and 10% by solvent weight. Bead-free fibers were produced in 8% PVA concentration. CNC were added to polymer in 0.5, 1, 1.5 and 2% by PVA weight and DOE was applied for Needle to collector distance (cm), polymer concentration (%), polymer feed rate (mh/hr.) and applied voltage (Kv) were defined as variables, again to reach the thinnest fibers. Nanocomposites were soaked in GA 50% concentration for 48 hrs. to prevent nanocomposites decomposition. SEM and FESEM were used for morphological characterization. Diameter of the fibers was analyzed by Image software. Tensile, Modulus of Elasticity (MOE), Tension, Porosity, swelling and dissolving of nanocomposites were examined. Chemical reactions were traced by FTIR. Fibers with 87±16 nm in diameter were achieved in 0.5% CNC, 22 KV, 0.3 ml/hr. and 20 cm. Swelling and and solubility of nanocomposites were significantly improved by GA. FTIR spectra shows hemiacetal bounds produced during GA soaking. MOE and tensile were improved by CNC addition meanwhile tension and porosity were decreased. Same results were obtained for GA soaked nanocomposites.
    Keywords: Nanocomposites, Polyvinyl Alcohol, Cellulose Nanocrystal, Nanofibers, Electrospinning
  • شوبو صالحپور، مهدی جنوبی*، یحیی همزه، مجید خانعلی
    در سال های اخیر افزایش قیمت مواد نفتی و محدودبودن این منابع از یک سو و نگرانی های زیست محیطی ناشی از افزایش مصرف مواد پلاستیکی در صنعت بسته بندی مواد غذایی از سوی دیگر، نگرانی عمومی جهانی را بالا برده است. از این رو در سال های اخیر متخصصان و دست اندرکاران صنعت بسته بندی مواد غذایی به دنبال یافتن جایگزین های زیست تخریب پذیر مناسب برای پلیمرهای سنتزی بوده اند در این پژوهش، فیلم های زیست پلیمر پلی (بوتیلن سوکسینات) (PBS) و مقادیر مختلف (5، 10 و 20 درصد وزنی) نانو الیاف سلولزی (CNF) با روش قالب ریزی تهیه و خواص فیزیکی - مکانیکی و تخریب نوری فیلم های تولیدی ارزیابی شد. تخریب نوری نمونه ها به وسیلة کاهش وزن و طیف سنجی فروسرخ مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که استحکام کششی و مدول الاستیسیته فیلم پلی (بوتیلن سوکسینات) به طور قابل توجهی با افزودن نانو الیاف سلولزی بهبود یافت. در این رابطه نانو چندسازه های تهیه شده از 10 درصد نانو الیاف سلولزی، دارای بیشترین مقاومت کششی و مدول الاستیسیته بودند. نفوذپذیری به بخار آب 5-10×9/05 (g/m. h. Pa) برای فیلم PBS خالص به 5-10×6/96 (g/m. h. Pa) برای فیلم حاوی 10 درصد نانو الیاف سلولزی کاهش یافت. مقدار جذب آب و زوایه تماس نیز با افزودن نانو الیاف سلولزی بهبود یافت. بررسی تخریب نوری نشان داد که افزودن نانو الیاف سلولزی موجب افزایش درصد افت وزن نمونه های به دست آمده می شود. نتایج کلی نشان داد که چندسازه های حاصل می تواند جایگزین مناسبی برای پلیمرهای سنتزی شود.
    کلید واژگان: چندسازه, پلی(بوتیلن سوکسینات) (PBS), نانو الیاف سلولزی (CNF), ویژگی های مکانیکی, نفوذپذیری, زوایه تماس, تخریب نوری
    Sh. Salehpour, M. Jonoobi *, Y. Hamzeh, M. Khanali
    In the recent years, rising oil prices, limiting these resources, and also environmental concerns raised by the increased consumption of plastic materials in the food packaging industry, increased global public concern. Recently, experts in the food packaging industry have sought to find suitable biodegradable substitutes for synthetic polymers. The nanocomposite of poly (butylene succinate) (PBS) and different content of cellulose nanofibers (CNF) including 5, 10 and 20 wt. % were prepared by solvent casting method and physical, mechanical and photodegradation properties of obtained cellulose nanocomposites were characterized. The photodegradation of materials was assessed by weight loss and FTIR spectroscopy. The tensile strength and elastic modulus of PBS films were improved by the addition of the cellulose nanofibers (CNF) compared to the neat polymer. The nanocomposite with 10 wt. % CNF had the highest tensile strength and lowest modulus of elasticity and the elongation at break. By adding the CNF, water vapor permeability decreased from 9.05×10-5 g/m.h.Pa for pure PBS film to 6.96×10-5 g/m.h.Pa for PBS film containing 10 wt. % cellulose nanofibers. In addition, the water uptake and contact angle properties were enhanced by the adding of cellulose nanofibers. The biodegradation results showed that the addition of CNF increased the percentage of the samples weight loss. Therefore, due to the results obtained, it can be concluded that the composites obtained in this study have the potential to be replaced with synthetic polymers.
    Keywords: Poly (butylene succinate) (PBS), cellulose nanofibers (CNF), mechanical properties, permeability, photodegradation
  • نازنین مطیع، مهدی جنوبی*، محمد مهدی فائزی پور، اسونتا برزاکیلو
    در این تحقیق به بررسی ایجاد اتصالات عرضی در نانو الیاف سلولزی توسط ماده شیمیایی بوتان دیول دی گلیسیدیل اتر (BDDE) به عنوان اتصال دهنده عرضی پرداخته شده و برخی خواص فیزیکی هیدروژل حاصل مورد ارزیابی قرار گرفت. زنجیره های پلیمری تجدیدپذیر و قابل بازیافت مورد مطالعه شامل نانوالیاف سلولزی و هیدروکسی اتیل سلولز می باشند. برای ایجاد اتصالات عرضی، از BDDE استفاده شد. BDDE یک ماده شیمیایی زیست تخریب پذیر است و نسبت به سایر اتصال-دهنده های عرضی که گروه های عاملی با پیوند اتری دارند، به میزان قابل ملاحظه ای دارای سمیت کمتر می باشد. جهت بررسی اثر BDDE بر خواص فیزیکی نانوسلولز، آزمون های FTIR، FESEM، اندازه گیری قابلیت واکشیدگی و بررسی خواص حرارتی انجام گرفت. نمونه های با نسبت کمتر نانوسلولز به هیدروکسی اتیل سلولز به دلیل پخش شدن در آب و تشکیل اتصالات عرضی کم، در آزمون اندازه گیری قدرت واکشیدگی، نامناسب شناخته شدند. اتصال عرضی در میان نمونه های با مقدار کمتر نانوسلولز به-خوبی ایجاد نشد. با افزایش مقدار نانوسلولز هیدروژل ها مقاومت کافی در تماس با آب نشان دادند و در آب پخش نشدند. در میان نمونه های با مقدار بیشتر نانوسلولز، با افزایش مقدار اتصال دهنده عرضی از 20% به 40% جذب آب به دلیل ایجاد پیوندهای بیشتر و کاهش حضور گروه های هیدروکسیل در دسترس در نانوسلولزها کاهش یافت. با توجه به نتایج FTIR، اتصالات عرضی در هر دو نمونه با مقدار نانوسلولز بالا، در مقادیر مختلف BDDE، به خوبی انجام گرفت. با افزایش مقدار BDDE پایداری حرارتی و دمای تبدیل شیشه به دلیل ایجاد پیوندهای عرضی مناسب در بین الیاف و تشکیل ساختار قویتر و پایدارتر افزایش یافت.
    کلید واژگان: اتصال دهنده عرضی, بوتان دیول دی گلیسیدیل اتر, نانوسلولز, واکشیدگی, ویژگی های حرارتی, هیدروژل
    Nazanin Motie, Mehdi Faezipour, Assunta Borzacchiello, Mehdi Jonoobi *
    This study was focused on the preparation of an environmentally friendly nanocellulose based hydrogel in the form of pads. Hydrogels are hydrophilic three dimensional network with crosslinks, swells in water but don’t dissolve. In this research nanofibrillated cellulose and Hydroxyethyl cellulose with different ratio (1:1, 2:1, 3:1) were used to make hydrogel. Also, citric acid which has a significant advantage over other crosslinking agents in terms of toxicity and price, has been used in different amounts of 10% and 20% by weight to crosslink. In order to find optimal hydrogel preparation conditions, FTIR analysis, FESEM, time dependent swelling measurement and evaluating the thermal and rheological properties were performed. Samples with a lower ratio of nanocellulose to hydroxyethyl cellulose were found to be inappropriate due to the loss of their apparent integrity in the swelling measurement. According to FTIR results, cross-linking were performed only in samples with the highest ratio of nanocellulose to hydroxyethyl cellulose in different amounts of citric acid. Therefore, the hydrogel's characteristics were mainly influenced by the ratio of nanocellulose to hydroxyethyl cellulose and the amount of citric acid had less effect on these properties. These two successful final samples showed acceptable properties in other evaluated properties and led to the selection of optimal reactive ratios for the preparation of hydrogels for use in various industries, including the pharmaceutical industry.
    Keywords: Biohydrogel, Nanocellulose, Swelling, Thermal properties, Rheology
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال