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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « اصلاح سطح » در نشریات گروه « مهندسی شیمی، نفت و پلیمر »

تکرار جستجوی کلیدواژه «اصلاح سطح» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • نازنین عبدی، محمد سمیع پور گیری، علیمراد رشیدی*، اشکان ذوالریاستین
    مبدل های حرارتی صفحه ای به دلیل بالا بودن ضریب انتقال حرارت، به طور گسترده در صنعت مورد استفاده می باشند. در این تحقیق، مطالعات تجربی برروی صفحات شیاردار که به دلیل شیارهای روی سطح آن، میزان سطح انتقال حرارت و آشفتگی جریان بالاتری دارند، صورت گرفته است. نانوفین های دندریتی روی صفحات مسی در یک میکروکانال مبدل حرارتی سنتز و بررسی اثر رفتار بر ضریب انتقال حرارت صورت گرفت. سنتز نانوفین های دندریتی با استفاده از یک سلول شیشه ای استاندارد دو الکترودی با الکترود گرافیت به عنوان الکترود مرجع برروی شش صفحه شیاردار مسی به ابعاد cm 6/4 در cm 6/4 در یک میکروکانال مبدل حرارتی صفحه ای به روش رسوب نشانی الکتریکی انجام شد. نانوفین های مسی دندریتی پوشش داده شده برروی صفحات شیاردار از محلول الکترولیت متشکل از (CuSO4 (0.6M و (H2SO4 (0.4Mبا شدت جریان A/cm2 2/1 تا A/cm2 8/4 در مدت زمان s 300 رسوب نشانی شدند. مشخصه یابی سطح پوشش داده شده با روش میکروسکوپ الکترونی روبشی FESEM، و میزان چسبندگی این پوشش به سطح با روش طیف سنج جذب اتمی AAS، مورد بررسی قرار گرفت. میکروکانال مربوطه با امکان ورود دو سیال سرد و گرم، در یک سیستم با قابلیت بررسی میزان بهبود ضریب انتقال حرارت با اعمال پوشش های نانوفین های مسی نصب شد. در این سیستم آب به عنوان سیال چرخشی با دو ورودی به صورت گرم و سرد و دو خروجی به صورت گرم و سرد به صورت متقابل در میکروکانال انتخاب شد. دمای ورودی آب سرد C° 7 و دمای ورودی آب گرم در آزمایش های جداگانه برابر 45، 50 و C° 55 تنظیم شدند. ضریب انتقال حرارت در دو مرحله پیش از پوشش نانوفین های مسی و پس از اعمال پوشش اندازه گیری شد. اختلاف دمای اندازه گیری شده از C° 9/1 تا C° 8/4 اندازه گیری شد و افزایش ضریب انتقال حرارتی بین 40 تا 62% را نشان داد.
    کلید واژگان: مبدل های حرارتی صفحه ای, ضریب انتقال حرارت, رسوب نشانی الکتریکی, اصلاح سطح, نانوفین های دندریتی}
    Nazanin Abdi, Mohamad Samipoorgiri, Alimorad Rashidi *, Ashkan Zolriasatein
    Plate and frame heat exchangers are widely used in the industry due to their high heat transfer coefficient. In this research, experimental studies was carried out on corrugated plates, because the corrugations result in reducing the liquid turbulence to the counter current liquid flow and increasing heat transfer efficiency.  Dendritic nanofins were synthesized on copper plates in a heat exchanger microchannel and the effect of the heat transfer coefficient behavior was investigated. Synthesis of dendritic nanofins performed by a standard two-electrode glass cell with a graphite electrode as a reference electrode on six corrugated copper plates with dimensions of 4.6 cm ×4.6 cm in a plate heat exchanger microchannel by electrodeposition method. The dendritic copper nanofin array grew on the copper plates from electrolyte solution consisting of CuSO4 (0.6M), H2SO4 (0.4M) and an increasing current starting from 1.2 to 4.8 A/cm2 in 300 seconds. Characterization of the coated surface was performed by FESEM method, and the adhesion of this coating to the surface was investigated by AAS method. The microchannel designed with two hot and cold inlet fluids and it was installed in a system with the ability to check the improvement of the heat transfer coefficient by applying copper nanofins coatings. In this system, water was selected as a circulating fluid with two hot and cold inlets and two hot and cold outlets in the microchannel. The cold water inlet temperature was 7°C and the hot water inlet temperature was set at 45, 50 and 55°C in separate experiments. The heat transfer coefficient was measured in two stages before coating with copper nanofins and after coating. The measured increase in heat transfer coefficient between 40% and 62% as a result.
    Keywords: Plate Heat Exchanger, Heat Transfer Coefficient, electrodeposition, Surface Modification, Nanofin-arrays}
  • پژمان عسگری، صبا سهراب نژاد، سمانه کودزری فراهانی، میثم سلیمانی، سید محسن حسینی*

    فرضیه :

     در این پژوهش، ابتدا غشای نانوصافشی بر پایه  پلی اترسولفون با روش تغییر فاز-غوطه ورسازی تهیه شد. سپس، غشاهای تهیه شده با پلی (متیل متاکریلات)-نانوصفحه های گرافن اکسید به روش پوشش دهی سطح اصلاح شدند. اثر لایه فعال ایجادشده بر ساختار غشا، خواص فیزیکی-شیمیایی، عملکرد ضدگرفتگی و قابلیت جداسازی آن در حذف یون های فلزی از پساب بررسی شد.

    روش ها

    مشخصات اولیه غشاها با عکس های میکروسکوپ الکترون پویشی و طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه-پرتو فرابنفش ارزیابی شد. همچنین، اثر لایه سطحی شکل گرفته بر خواص فیزیکی و شیمیایی غشاها از جمله زاویه تماس آب، شار و پس زنی نمک سدیم سولفات، شار آب خالص، تخلخل، اندازه حفره ها، پس زنی فلزات سنگین و تغییرات مقاومت غشا در برابر گرفتگی بررسی شد. 

    یافته ها

    نتایج نشان داد، نمونه اصلاح شده با %1 وزنی متیل متاکریلات-%5/0 وزنی نانوصفحه های گرافن اکسید، دارای عملکرد جداسازی مناسب تر و خواص ضدگرفتگی بهتری در مقایسه با سایر غشاهاست. تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی تهیه شده از مقطع عرضی غشاها، تشکیل لایه نسبتا یکنواختی را بر سطح غشاها نشان داد که با افزایش مقدار نانوصفحه های گرافن اکسید تراکم یافته است. عملکرد غشای بهینه در حذف دو فلز سنگین مس و کروم بررسی شد و نتایج با غشای پایه مقایسه شد. درصد حذف دو فلز سنگین با غشای پایه به ترتیب برابر 49.3 و %51.4 و برای غشای بهینه 81.7 و %75.3 اندازه گیری شد. همچنین، مقدار گرفتگی کل برای غشای پایه حدود %23 اندازه گیری شد، در حالی که این پارامتر برای نمونه اصلاح شده بهینه %13.2 بود (0.05> P value). مقدار گرفتگی بازگشت ناپذیر غشای بهینه به مقدار شایان توجهی از %20 در غشای پایه به %3.2 در این نمونه کاهش یافت که نشان از عملکرد ضدگرفتگی مناسب غشای اصلاح شده است.

    کلید واژگان: غشای نانوصافشی, اصلاح سطح, لایه فعال پلی (متیل متاکریلات)-نانوصفحه های گرافن اکسید, عملکرد جداسازی, قابلیت ضدگرفتگی}
    Pejman Asgari, Saba Sohrabnejad, Samaneh Koudzari Farahani, Meysam Soleymani, Sayed Mohsen Hosseini *

    Hypothesis: 

    first, poly ether sulfone (PES)-based nanofiltration (NF) membranes were prepared through the phase inversion-immersion precipitation technique. Then, the surface of the membranes made of polymethyl methacrylate (PMMA)-graphene oxide nanoplates (GO NPs) was modified using dip-coating technique. The effect of the active coating layer on the morphology, physical-chemical properties, and antifouling performance and separation ability to remove metal ions from wastewater was studied.

    Methods

    The properties of prepared membranes were studied by scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared (FTIR) analysis.  Also, the effect of the formed active layer on the physio-chemical properties of the membrane including water contact angle, water content, flux and sodium sulfate rejection, porosity, mean pore size, heavy metal rejection and anti-fouling performance was investigated. 

    Findings

     The obtained results revealed that the surface-modified membrane with 1 % (by wt)  MM-0.5% (by wt) GO-NPs had a more appropriate separation performance and better antifouling properties compared to other membranes. SEM images of the cross-sectional area of the membranes showed the formation of a relatively uniform layer on the membrane surface, which became more dense with increase in the amount of GO-Nps. The performance of the modified membrane in the removal of Cu and Cr heavy metal ions was also evaluated and compared with the pristine membrane. The removal percentage of Cu and Cr ions was 51.4% and 49.3% for the neat membrane, whereas it was 81.7% and 75.3% for the superior modified membrane, respectively. Moreover, the total fouling resistance was measured to be 23% for the virgin membrane, while it was 13.2% (Pvalue<0.05) for the best modified one. The irreversible fouling parameter was obviously decreased from 20% for the pristine membrane to 3.2% for the optimum modified membrane that shows  a superior antifouling ability for them.

    Keywords: nanofiltration membrane, surface modification, polymethyl methacrylate, graphene oxide nanoplate’s active layer, separation performance, antifouling ability}
  • سید محسن حسینی*، نرجس ربیعی کرهرودی، منیره رفیعی، اشرف احمدی، صدرا صلحی

    فرضیه:

     در این پژوهش، سطح غشای تبادل کاتیونی ناهمگن، با استفاده از لایه نانوکامپوزیتی کیتوسان دارای نانوذرات مس اکسید به منظور استفاده در فرایند الکترودیالیز اصلاح شد. اثر لایه سطحی ایجادشده بر ساختار، خواص انتقالی، جداسازی و ضدباکتریایی غشاها بررسی شد.

    روش ها

    غشاهای دولایه با روش پوشش دهی-غرقه ای تهیه شدند. آزمون های میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM)، پراش سنجی پرتو Xو (XRD)، طیف نمایی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR) به همراه آزمون های مقاومت الکتریکی، شار یون، حذف فلزات سنگین، محتوای آب، زاویه تماس و عملکرد ضدباکتریایی برای ارزیابی غشاها به کار گرفته شدند.

    یافته ها

    نتایج آزمون پراش پرتو X و طیف زیرقرمز تبدیل فوریه تشکیل لایه نانوکامپوزیتی کیتوسان-نانوذرات مس اکسید را روی سطح غشای پایه تایید کرد. تصاویر میکروسکوپی الکترونی پویشی تشکیل لایه نسبتا یکنواختی را روی سطح غشاهای اصلاح شده نشان داد. مقدار محتوای آب غشاهای دولایه نسبت به غشای پایه روندی افزایشی داشت. در حالی که نتایج افزایشی زاویه تماس، حاکی از افزایش مقدار زبری سطح غشاها بود. مقاومت الکتریکی غشاهای دولایه ابتدا با به کاگیری نانوذرات مس اکسید در لایه سطحی تا %46 کاهش یافت و این در حالی است که شار یون تک ظرفیتی حدود %50 و نیز شار دوظرفیتی برای فلزات سنگین تا بیش از %300 افزایش یافت. اما در غلظت های بیشتر نانوذرات مس اکسید در لایه سطحی، مقاومت الکتریکی غشاها دوباره افزایش یافت و شار غشاها روندی کاهشی نشان داد. غشاهای دولایه نانوکامپوزیتی قابلیت زیادی در حذف یون های فلز سنگین مس و نیز عملکرد ضدباکتریایی مناسبی در برابر Escherichia coli نشان دادند. از بین نمونه های تهیه شده غشای دولایه دارای %0.001 وزنی نانوذرات مس اکسید عملکرد بهتری نسبت به غشای پایه و سایر غشاهای اصلاح شده نشان داد.

    کلید واژگان: غشای دولایه تبادل یون, الکترودیالیز, اصلاح سطح, کیتوسان, نانوذرات مس اکسید, خواص جداسازی, انتقالی}
    Sayed mohsen Hosseini *, Narjes Rabiei Karahroudi, Monireh Rafiei, Ashraf Ahmadi, Sadra Solhi

    Hypothesis: 

    The surface modification of a heterogeneous cation exchange membrane was carried out through a chitosan nanocomposite layer containing copper oxide nanoparticles in an electrodialysis process. The effect of the formed surface layer on the structure and transfer, separation and antibacterial properties of the membranes was investigated.   

    Methods

    Double layer membranes were produced by dip-coating method. Scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometry (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR-ATR), electrical resistance, ionic flux, ability to remove heavy metal ions, water content, water contact angle and antibacterial experiments were employed to examine the membranes.

    Findings

    The EDX and FTIR results confirmed the formation of chitosan-copper oxide nanocomposite layer on the surface of pristine membrane. The SEM images also showed the formation of a uniform layer on the modified membranes. The amount of water content for double-layer membranes showed an increasing trend compared to pristine membranes, although the contact angle results proved an increase in surface roughness for double-layer membranes. The results of ionic properties also showed that the electrical resistances of double-layer membranes decreased to 46% initially by utilizing CuO nanoparticles in the surface layer, whereas the monovalent ionic flux and bivalent flux for heavy metals were enhanced by 50% and >300%, respectively. At high ratios of CuO nanoparticles in the surface layer, the electrical resistance of membranes increased again and the flux showed a decreasing trend. Double-layer nanocomposite membranes showed a high ability to remove copper heavy metal ions and their antibacterial performance was suitable against Escherichia coli. Among the prepared membranes, the double-layer membrane containing 0.001% (by weight) copper oxide nanoparticles showed better performance compared to a pristine and other modified membranes.

    Keywords: Double layer ion exchange membrane, Electrodialysis, surface modification, Chitosan, Copper oxide nanoparticles, Separation, Transfer, Antibacterial properties}
  • نگار صالحی بیدختی، پگاه اسدی فرد، سمیه اکبری*

    یکی از روش های پرکاربرد برای بهبود عملکرد غشای کامپوزیتیفیلم نازک پلی آمیدی، استفاده از روش اصلاح سطح است. دراین پژوهش، برای بهبود عملکرد جداسازی و مقاومت به کلرغشای کامپوزیتی فیلم نازک پلی آمیدی تجاری، از غلظت های0/5 ، 1 و % 5/ 1 وزنی-حجمی پلیمر درخ تسان پلی آمیدوآمیننسل 2 استفاده شد. بررسی ساختار فیزیکی و شیمیایی غشاهابا استفاده از آزمون زاویه تماس، طی فسنجی زیرقرمز و تصویرمیکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد. عملکرد جداسازیغشاهای خام و اصلاح شده در سامانه اسمز مستقیم با آب شورمصنوعی آزمایش و غشای اصلا حشده با غلظت % 1 به عنوانغشای بهینه انتخاب شد. در مقایسه با غشای تجاری خام، غشایتجاری اصلاح شده % 1 از دفع نمک بیشتری برخوردار است، ایندر حالی است که میزان شار آب قدری کاهش یافت. افزون بر این،آزمایش های کلرزنی برای دو غشای خام و اصلاح شده % 1 انجامشد. مشاهده شد که میزان شار آب برای غشای خام از 1/ 1± 0/ 5به 8/ 0± 8/ 5 با % 16 و شار آب برای غشای اصلاح شده % 1 از4/7±0/6 به 6/ 0± 9/ 4 با % 4، افزایش یافت. همچنین مشاهده شد،درصد دفع نمک غشای خام از 9/ 0± 6/ 97 به 5/ 1± 7/ 93 با % 4 وغشای اصلا حشده از 3/ 0± 5/ 98 به 2/ 1± 5/ 95 با % 3 کاهش یافت.نتایج نشان دهنده بهبود ویژگی های غشا پس از اصلاح سطح باترکیبات آمین درخت سان است. گروه های آمین و آمید اضافیدر درخت سان ب هعنوان رباینده کلر عمل کرده و باعث افزایشمقاومت در برابر کلرزنی پس از عمل با % 1 آمیدوآمین شد.

    کلید واژگان: غشای کامپوزیتی فیلم نازک پلی آمیدی, پلیمر درخت سان پلی آمیدوآمین, اصلاح سطح, اسمز مستقیم, مقاومت به کلر}
    Negar Salehi Beydokhti, Pegah Asadi Fard, Somayeh Akbari *

    Surface modification is one of the most techniques to improve the performance of thin film composite polyamide membrane (TFC). In this study, 0.5, 1, and 1.5 w/v% concentrations of the second generation of poly(amidoamine) dendrimer polymer (PAMAM, G2) were utilized to investigate the improvement of membrane performances. Physicochemical properties of the pristine and modified membranes were characterized using water contact angle measurement, ATR-FTIR, and SEM. Membranes separation performance was examined in a forward osmosis system using synthetic brackish water. 1% concentration of PAMAM (TFC-1% PAMAM) was considered as the optimized modified membrane with the best water flux and salt rejection results. According to the results, the water flux of TFC-1% PAMAM compared to that of pristine TFC decreased, while the salt rejection increased, respectively. In addition, passive chlorination tests were performed for pristine TFC and TFC-1% PAMAM. It was observed that the water flux for the unmodified TFC increased from 5.0±1.1 to 5.8±0.8 (16% increased). In contrast, the water flux for TFC-1% PAMAM increased from 4.7±0.6 to 4.9±0.6 (4% increased). Salt rejection for unmodified TFC decreased from 97.6±0.9 to 93.7±1.5 (4% decreased) and for TFC-1% PAMAM decreased from 98.5±0.3 to 95.5±1.2 (3% reduction). The results confirmed the membrane performance improvement after surface modification by PAMAM. The enhanced chlorination resistance of TFC-1% PAMAM was attributed to the scavenger role of the extra amine and amide groups in PAMAM

  • زینب کیامهر، سمانه کودزری فراهانی، بیژن فرخی*، سید محسن حسینی

    در این پژوهش غشاهای نانوفیلتراسیون لایه نازک با استفاده از پلاسماهای آرگون و هوا اصلاح گردید. اثر تغییرات زمان، توان و ترکیب گازی پلاسمای استفاده شده بر خواص شیمی- فیزیکی و جداسازی غشاها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اصلاح پلاسمایی به طور چشم گیری موجب افزایش آب دوستی سطحی غشاها گردید. اصلاح سطح غشاها به روش درمان پلاسما سبب افزایش قابل توجه فلاکس آب عبوری از غشا شد. راندمان جداسازی غشاها نیز در اثر اصلاح سطحی، در مقایسه با نمونه اصلاح نشده، دچار تغییرات گسترده ای گردید. میزان انتخاب پذیری غشاهای اصلاح شده در توان W 35 و زمان s 180 تابش پلاسما در حدود 30%، در توان W 25 و پس از s 120 تابش در محدوده 76 تا 92% و در W 15 و پس از s 60 تابش در محدوده 77 تا 89% اندازه گیری گردید. میزان انتخاب پذیری نمونه غشا اصلاح نشده نیز 90% اندازه گیری گردید. در بین تمامی نمونه های مورد ارزیابی، نمونه اصلاح شده با استفاده از ترکیب پلاسمای 50-50 آرگون و هوا، در W 25 و پس از s 120 تابش با افزایش چشم گیر فلاکس آب نسبت به غشای اولیه به عنوان نمونه بهینه در نظر گرفته شد.

    کلید واژگان: غشای نانوفیلتراسیون, اصلاح سطح, ترکیب پلاسما, توان و زمان پلاسما}
    Zeynab Kiamehr, Samaneh Koudzari Farahani, Bijan Farokhi *, Sayed Mohsen Hosseini

    In this study, thin film nanofiltration membranes were modified by using Ar-Air plasma. The effect of plasma time, power and the composition of plasma gases on physico-chemical properties and separation performance of membranes were investigated. The results showed that the plasma treatment caused to increase in membrane surface hydrophilicity considerably. The surface modification of membranes by using plasma treatment led to enhancement of water flux through the membrane obviously. The separation efficiency of membranes due to surface modification was also changed broadly compared to unmodified membrane. The separation efficiency of modified membranes at 35 W and 180 s, 25 W and 120 s, and 15 W and 60 s plasma treatment measured ~30%, 76%-92%  and 77%-89% respectively. The selectivity for un-modified membrane was also measured ~90%. Among all studied membranes, the modified membrane at 50-50 (v/v) Ar-Air plasma, 25 W and 120 s treatment with considerable enhancement of water flux compared to pristine membrane was selected as the optimum sample.

    Keywords: Nanofiltration Membrane, Surface Modification, Plasma Composition, Plasma Power, Time}
  • امیر کرمی

    با افزایش سریع تقاضاها در مورد منابع آب شیرین، کمبود آب شیرین بیشتر از قبل احساس می شود؛ مسئله مهمی که در توسعه پایدار اقتصادی و اجتماعی بسیاری از کشورها تاثیرگذار است. تاکنون اسمز معکوس (Reverse Osmosis) به‌عنوان یکی از اصلی ترین فناوری های تولید آب شیرین از آب های شور و منابع فاضلاب به‌طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال، چالش اصلی پیش روی استفاده‌ی گسترده از فناوری RO، بحث رسوب زایی است که منجر به کاهش ظرفیت تولید و افزایش هزینه های بهره برداری می شود؛ بنابراین، تحقیقات بسیاری روی افزایش مقاومت غشای RO در برابر رسوب گذاری یا رسوب متمرکز شده ‌است. این مقاله مروری بر توسعه غشاهای ضدرسوب در سال های اخیر از جمله انتخاب مونومرهای شروع کننده ی جدید، بهبود فرایند پلیمری شدن سطحی، اصلاح سطحی غشای RO متداول توسط روش های فیزیکی و شیمیایی و هم‌چنین غشای RO ترکیبی آلی/معدنی را خواهد داشت. بررسی روند پیشرفت تحقیقات در این مطالعه ممکن است چشم اندازی برای توسعه غشاهای ضد رسوب RO فراهم کند و کاربرد فناوری غشاهای RO در تصفیه‌ی آب را نیز در آینده گسترش دهد.

    کلید واژگان: اسمز معکوس, غشا, خاصیت ضدرسوب, اصلاح سطح, تصفیه آب}
  • محمد میرزامحمدی، سمانه کودزری فراهانی، فهیمه پرویزیان، سید محسن حسینی*
    فرضیه

    غشای لایه نازک نانوفیلتری با پلی(وینیل الکل) و نانوذرات کربن فعال عامل دار شده با کیتوسان اصلاح شد. اثر لایه سطحی تشکیل شده بر ساختار و خواص جداسازی غشاها بررسی شد.

    روش ها

    برای ارزیابی غشاها از میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM)، طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، اندازه گیری مقدار آب، تخلخل و متوسط اندازه منفذ، پس زنی  سدیم کلرید و سدیم سولفات، شار آب و نسبت بازیابی شار غشا به منظور بررسی قابلیت ضدگرفتگی استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج FTIR تشکیل گروه های هیدروکسیل و آمین را روی سطح غشاهای اصلاح شده تایید کرد. عکس های SEM تشکیل لایه ای یکنواخت را روی سطح غشاهای اصلاح شده نشان داد. همچنین در عکس های SEM نشان داده شد، افزودن نانوذرات به پلی(وینیل الکل)، به ساختاری ناهمگن و متراکم بر سطح غشاها منجر شده است. اصلاح غشای اولیه با استفاده از پلی(وینیل الکل) و نانوذرات اصلاح شده کربن فعال تا %0.25 وزنی ابتدا سبب افزایش مقدار آب شد و با افزایش مقدار نانوذرات از %0.25 تا %1 وزنی دوباره مقدار آب غشا کاهش یافت. نتایج نشان داد، تمام غشاهای اصلاح شده، متوسط اندازه منفذ بزرگ تری در مقایسه با غشای اصلاح نشده دارند. همچنین تمام غشاهای اصلاح شده شار آب بیشتری از غشای اولیه نشان دادند. افرون بر این، نتایج پس زنی نمک نشان داد، اصلاح سطح غشای نانوفیلتری اثر مثبتی در جلوگیری از کاهش مقدار پس زنی با وجود افزایش مقدار شار داشته است. مقدار پس زنی نمک سدیم سولفات بیشتر از پس زنی سدیم کلرید اندازه گیری شد. نسبت بازیابی شار در غشاهای اصلاح شده بیش از %92 و در نمونه اولیه بیش از %66 ارزیابی شد که قابلیت ضدگرفتگی غشاهای اصلاح شده را تایید می کند.

    کلید واژگان: غشای لایه نازک نانوفیلتری, اصلاح سطح, عملکرد جداسازی, خواص ضدگرفتگی}
    Mohammad Mirzamohammadi, Samaneh Koudzari Farahani, Fahime Parvizian, Sayed Mohsen Hosseini *
    Hypothesis

    A thin film nanofiltration membrane was modified by poly(vinyl alcohol) (PVA) and chitosan-functionalized activated carbon nanoparticles. The effect of a surface layer formed on the structure and separation properties of prepared membranes was investigated.

    Methods

    Scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), water content, porosity and mean pore size measurements, Na2SO4 and NaCl rejection, water flux as well as membrane flux recovery ratio for the study of antifouling ability were used for characterization of the membranes.

    Findings

    The FTIR results confirmed the formation of hydroxyl and amine groups on the surface of modified membranes. The SEM images also showed the formation of a uniform layer on the modified membranes. As shown in the SEM images, adding functionalized activated carbon nanoparticles into PVA leads to a heterogeneous and dense structure on the surface of modified membranes. Modification of pristine membrane by PVA and modified activated carbon nanoparticles up to 0.25% wt initially increased the water content, and subsequently with increase in nanoparticles ratio from 0.25 to 1.0% (wt), the water content decreased. The obtained results showed a larger mean pore size for all modified membranes compared to pristine membrane. Moreover, all modified membranes showed a higher flux in comparison with virgin membrane. In addition, salt rejection revealed that the surface modification of nanofiltration membrane has a positive effect in preventing smaller rejection amount despite the increase in the amount of flux. Sodium sulfate salt rejection was also measured more than sodium chloride salt rejection. Flux recovery ratio was also measured more than 92% for the modified membranes whereas it was more than 66% for pristine membrane that confirms the antifouling ability for the modified membranes.

    Keywords: thin film nanofiltration membrane, surface modification, separation performance, antifouling properties, nanoparticle}
  • شهرام محبوبی زاده، مهدی حسن زاده*، فریبرز پناهی، زهرا ارزاقی

    در سال های اخیر پژوهشگران از ساخت چندسازه های پلی پروپیلن با استفاده از انواع مختلفی از تقویت کننده ها برای افزایش خواص مکانیکی آن ها استقبال کرده اند. در این مقاله، ابتدا چگونگی افزایش خواص مکانیکی چندسازه های پلی پروپیلن در اثر افزودن انواع مختلفی از تقویت کننده های ذره ای و الیافی با منشا های مصنوعی و طبیعی مرور شده است. در همین راستا مشخص شد که ساخت چندسازه های پلی پروپیلن باعث افزایش استحکام نمونه ها و افزایش خواص مکانیکی آن ها می شود. سپس راه های اصلاح سطحی و عمل آوری تقویت کننده ها و به ویژه الیاف طبیعی با روش های شیمیایی و فیزیکی مطالعه شده است. نتایج نشان دهنده افزایش چسبندگی سطح تقویت کننده ها در داخل زمینه پلی پروپیلن است که منجر به افزایش استحکام و ارتقای خواص مکانیکی چندسازه های پلی پروپیلن شده است. براساس نتایج این مقاله می توان انتظار داشت که با استفاده روزافزون از الیاف طبیعی اصلاح شده در چندسازه های پلی پروپیلن و افزودن سایر تقویت کننده های طبیعی یا مصنوعی به آن ها که منجر به شکل گیری چندسازه های هیبریدی می شود، بخش زیادی از پژوهش های آینده در این راستا متمرکز شود.

    کلید واژگان: چندسازه, پلی پروپیلن, اصلاح سطح, تقویت کننده}
    Sh. Mahboubizadeh, M. Hasanzadeh *, F. Panahi, Z. Arzaqi

    The fabrication of polypropylene composites using various types of reinforcements to improve the mechanical properties has received much attention in recent years. In this paper, enhancing the mechanical properties of polypropylene composites by adding different classes of natural and synthetic particle and fiber reinforcements were reviewed. Accordingly, it was found that the fabrication of polypropylene composites leads to an increase either in the strength of samples and corresponding mechanical properties. Moreover, surface modification and processing reinforcements, especially natural fibers via chemical and physical methods were studied. The results show an increase in the adhesion of reinforcements surface inside the polypropylene, which results in strength enhancement and improving the mechanical properties of polypropylene composites. The evidence from this study points towards the idea that the increased use of modified natural fibers in polylropylene composites and those natural or synthetic reinforcements which form hybrid composites provide promising research topics in the future.

    Keywords: Composite, polypropylene, Surface modification, Reinforcement}
  • آلاله دباغی، هاجر جمشیدی، محمدجلال ظهوریان مهر*، کوروش کبیری، علی رمضانی

    در سال های اخیر، هیدروژل ها به دلیل داشتن خواص منحصر به فرد، به عنوان یکی از امیدبخش ترین مواد درنظر گرفته شده اند. هیدروژل ها ساختارهای پلیمری آب دوست شبکه ای شده هستند که قابلیت جذب و نگه داری آب یا سیال های زیستی را دارند. بنابراین، شبکه های هیدروژلی به طور گسترده در محیط های آبی بدون حل شدن، متورم می شوند. هیدروژل ها در چند دهه گذشته در صنایع مختلف نظیر غذایی، بسته بندی، داروسازی و سامانه های دارورسانی، کشاورزی، کاربردهای زیست پزشکی و زیست مهندسی، ساخت دستگاه های فنی و الکترونیکی و نیز به عنوان جاذب برای حذف آلاینده ها در کاربردهای زیست محیطی به کار گرفته شده اند. هیدروژل های ابرجاذب  نوعی از هیدروژل ها هستند که به دلیل ماهیت آب دوست زنجیرهای پلیمری، قابلیت جذب و نگه داری مقدار زیادی آب یا محلول های آبی را تا صدها برابر وزن خود دارند. در سال های اخیر،  هیدروژل های ابرجاذب جدید برای کاربردهای مختلف توسعه یافته اند. تقاضای زیاد برای این مواد به ویژه در مصارف بهداشت فردی، رشد روزافزون تولید آن ها را موجب شده است (اکنون بیش از بر سه میلیون تن در سال). از آنجا که اجزای اصلی سازنده ابرجاذب های تجاری و پرکاربرد در صنعت، بر پایه مواد اولیه حاصل از منابع فسیلی (نفت، گاز و زغال سنگ) است، بنابراین کاربرد گسترده ابرجاذب ها و افزایش تولید آن ها از یک سو با سهیم شدن در آلودگی آب، خاک و هوا موجب بروز نگرانی های زیست محیطی شده و از سوی دیگر، با تهدید نوسان های قیمت جهانی و تخریب پذیری منابع فسیلی مواجه شده است. از این رو، جایگزینی برخی از اجزای ابرجاذب ها با مواد اولیه پایه طبیعی، زیست پایه یا تجدیدپذیر (مانند لاکتیک اسید، سوکسینیک اسید و ایتاکونیک اسید) و تولید ابرجاذب های با ساختارهای هیبریدی مورد توجه قرار گرفته است. هدف این مقاله مرور ابرجاذب های هیبریدی بر پایه برخی ترکیبات زیست پایه است که در سه بخش ساختاری شبکه پلیمری شامل شبکه ای کننده، اصلاح کننده سطح و مونومر به کار گرفته می شوند.

    کلید واژگان: هیدروژل ابرجاذب, زیست پایه, شبکه ای شدن, اصلاح سطح, تورم}
    Alaleh Dabbaghi, Hajar Jamshidi, Mohammad Jalal Zohuriaan-Mehr *, Kourosh Kabiri, Ali Ramazani

    In recent years, hydrogels have been considered as one of the most promising materials due to their unique properties. Hydrogels are cross-linked hydrophilic polymer structures that are able to absorb and holding water or biological fluid. Thus, the hydrogel networks can extensively swell in water media without dissolution. In the last few decades, hydrogels been used in various industries such as food, packaging, pharmaceuticals and drug delivery systems, agriculture, biomedical and bioengineering applications, manufacturing of technical and electronic devices, and as adsorbents for the removal of pollutants in environmental applications. Superabsorbent polymer (SAP) hydrogels are a type of hydrogel that, due to the hydrophilic nature of polymer chains can absorb and retain extraordinary large amounts of water or aqueous solution up to hundreds of times their weight. In recent years, , new superabsorbent hydrogels have been developed for different applications. High demand for these substances, especially in personal hygiene, has led to an increase in their production (now over three million tons per year). Because the main components of commercial and widely used SAPs in industry are based on raw materials derived from fossil resources (oil, gas and coal), the widespread use of SAPs and their increasing production, on the one hand, have contributed to environmental concerns by contributing to water, soil and air pollution, and, on the other hand, have threatened global price fluctuations and the degradability of fossil resources. Therefore, the replacement of at least some components of SAPs with natural, biobased or renewable raw materials (such as lactic acid, succinic acid and itaconic acid) and the production of SAPs with hybrid structures have been considered. The purpose of this paper is to review the hybrid SAPs based on some biobased compounds that are used in three structural parts of the polymer network including crosslinker, surface modifier and monomer.

    Keywords: superabsorbent hydrogel, biobased, cross-linking, surface modification, swelling}
  • امین الدین حاجی*
    امروزه به دلیل مشکلات زیست محیطی مربوط به مواد رنگزای مصنوعی، توجه به استفاده از مواد رنگزای طبیعی در رنگرزی منسوجات رو به افزایش نهاده است. مواد رنگزای طبیعی دوست دار محیط زیست بوده و واجد برخی امتیازات و مشکلات در مقایسه با مواد رنگزای مصنوعی هستند. یکی از مشکلات اصلی در رنگرزی با مواد طبیعی، رمق کشی پایین آنها است. برای بهبود رنگرزی با مواد رنگزای طبیعی روش های گوناگونی مانند استفاده از دندانه های فلزی، دندانه های زیستی، نانو رس، کاربرد امواج فراصوت و ریزموج در رنگرزی و یا اصلاح سطح الیاف با پلاسما، پرتو فرابنفش و آنزیم و یا موادی مانند کیتوسان، سیکلودکسترین و دندریمر مورد استفاده قرار گرفته اند. روش های فوق باعث بهبود جذب مواد رنگزای طبیعی به الیاف شده و در بیشتر موارد خواص ثباتی رنگرزی حاصله را نیز بهبود می بخشند. در این مقاله، انواع روش های بکار رفته برای بهبود رنگرزی الیاف پشم با مواد رنگزای طبیعی مختلف مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است.
    کلید واژگان: پشم, ماده رنگزای طبیعی, پلاسما, دندریمر, کیتوسان, ریزموج, اصلاح سطح}
    Aminoddin Haji *
    Nowadays, Due to the environmental pollution associated with synthetic dyes, the attention to the application of natural dyes in the textile industry is growing. Natural dyes are environmentally friendly and possess some advantages and disadvantages in comparison with synthetic dyes. One of the main drawbacks of natural dyes is the low exhaustion of textile fibers. To improve the dyeing of textiles with natural colorants, several methods, including metal mordanting, bio-mordanting, treatment with nano-clay, ultrasound, microwave, plasma, ultraviolet, and enzyme, besides the attachment of chitosan, cyclodextrins, and dendrimers to the fibers have been employed. Due to the toxicity of the majority of metallic mordants, the use of bio-mordants and surface modification of fibers by physical and chemical methods are considered as alternative strategies for promoting the natural dyeing of wool fibers. These methods usually improve the sorption of natural dyes by wool fibers and improve the fastness properties of the dyed fibers in most cases. In this paper, the different methods employed to enhance the dyeing of wool fibers with natural dyes are discussed and summarized.
    Keywords: wool, Natural Dye, Plasma, Dendrimer, Chitosan, Microwave, Surface modification}
  • عقیل اسدی، محسن نجفی*، حسین بوهندی، مهدی حاجی باقریان
    فرضیه 

    پلیمرهای پرکاربرد در حوزه زیست پزشکی و به ویژه صنعت آرایشی و بهداشتی باید در برابر انواع مختلف میکروارگانیسم ها و باکتری ها مقاوم باشند. پلیمرها در این دسته بندی شامل پلیمرهای آکریلاتی هستند که به طور کلی از پلیمرشدن رسوبی تهیه می شوند. کربوپل نام تجاری پلیمری آکریلاتی بر پایه پلی(آکریلیک اسید) است. این پلیمر کاربرد گسترده ای به عنوان عامل غلظت دهنده و ژل کننده در خواص ریولوژیکی دارد. با القای شیمیایی عامل ضدمیکروبی به ساختار کربوپل، میکروژل هایی با خواص ذاتی ضدمیکروبی به دست می آیند که در مصارف بهداشت فردی و عمومی از جمله مبارزه و کنترل بیماری همه گیر کرونا (کووید 19) کاربردهای موثری دارند.

    روش ها

    در این پژوهش سعی شده است تا با پیوندزنی و اصلاح سطحی کربوپل با مقادیر مختلف مونومر کاتیونی آکریلوییل اکسی اتیل تری متیل آمونیوم کلرید (A.Etac)، ماهیت ضد باکتریایی آن به مقدار زیادی بهبود یابد. در این مطالعه، اصلاح سطحی کربوپل برای اولین بار با امواج فراصوت انجام شد. همچنین، مقدار تورم نمونه پیش و پس از اصلاح نیز در محلول های آبی، الکلی و نمکی بررسی شد. برای ارزیابی موفقیت در اصلاح شیمیایی میکروذرات کربوپل از طیف نمایی زیرقرمز (IR)، میکروسکوپی الکترون پویشی با پاشنده انرژی پرتو X و نیز آزمون های باکتریایی، ریومتری و تورمی استفاده شد. ماهیت ضد باکتریایی نمونه ها در برابر باکتری های گرم منفی (E. coli) و گرم مثبت (S. aureu) با روش ارزیابی خواص ضدباکتریایی بررسی شد.

    یافته ها

    نتایج تجربی نشان داد، کربوپل اصلاح شده به مقدار بسیار شایان توجهی در برابر باکتری مقاوم شده است. گفتنی است، نمونه ها در برابر باکتری های گرم مثبت نسبت به باکتری های گرم منفی مقاومت بیشتری نشان دادند. نتایج آزمون ریولوژیکی نیز نشان داد، پس از اصلاح شیمیایی سطحی، استحکام ژل حاصل به مقدار شایان توجهی افزایش یافته است. همچنین نمونه های اصلاح شده، مقدار تورم بیشتری را در محیط آبی و زیستی (محلول آب نمک %0.09) نشان دادند.

    کلید واژگان: کربوپل, آکریلوئیل اکسی اتیل تری متیل آمونیوم کلرید, اصلاح سطح, خواص ضد باکتریایی, امواج فراصوت}
    Aghil Asadi, Mohsen Najafi *, Hossien Bouhnedi, Mehdi Haji Bagherian
    Hypothesis

    The volume of studies conducted on biopolymeric materials emphasizes the high-consumption of polymers in biomaterial fields, especially in cosmetics industry which must be resistant to different kinds of microorganisms and bacteria. Polymers in this category include acrylate polymers, which are generally made by precipitation polymerization. Carbopol is a brand of acrylic polymer, based on poly(acrylic acid). This polymer is highly used as thickening and gelling agents for its rheological features. By chemically induced antimicrobial agents into the carbopol structure, microgels of inherently antimicrobial properties are obtained with effective applications in personal and public health applications, including combating and controlling corona epidemics (Covid 19).

    Methods

    In this study, it has been tried to improve the antibacterial nature of Carbopol by its bonding and surface modification with different amounts of cationic monomer acryloyl oxyethyl trimethyl ammonium chloride (A.Etac). In this work, for the first time, we attempted to modify the surface of carbopol by ultrasound. We also studied the swelling rate of the sample before and after surface modification in aqueous, alcoholic and salt solutions. Infrared spectroscopy (IR), scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive X-Ray analysis (SEM-EDX), antibacterial, rheometry and swelling tests were used to evaluate the chemical surface modification of Carbopol microparticles to achieve the stated goals. Antibacterial properties of the samples were evaluated by gram-negative bacteria (E. coli) and gram-positive bacteria (S. aureu) by plate count agar method.

    Findings

    Experimental results showed that the modified carbopol was significantly resistant to the bacteria. It should be noted that the samples showed more resistance to gram-positive bacteria than gram-negative bacteria. The results of rheological analysis also showed that the gel strength significantly increased after surface chemical modification. In addition, modified samples showed higher swelling in water and biological media (0.9% brine)

    Keywords: carbopol, trimethyl ammonium chloride (methacryloyloxyethyl), surface modification, antibacterial properties, ultrasonic waves}
  • حمید دانشمند، مسعود عراقچی، میثم کریمی*، مسعود عسگری
    فرضیه

    تغییر ترشدن سنگ از آب گریز به آب دوست، تغییر ترشدگی نامیده می شود. این موضوع، عامل مهمی در ازدیاد برداشت نفت است. به دلیل خواص منحصربه فرد، نانوذرات توجه زیادی را در زمینه ازدیاد برداشت نفت جلب کرده اند. با وجود نتایج امیدوارکننده، چالش های اصلی استفاده از نانوذرات به پایداری کلوییدی و جذب ضعیف نانوسیال ها در شرایط سخت مخزن مربوط است. در سال های اخیر نانوذرات پیوند شده به پلیمر به عنوان موادی امیدبخش برای ازدیاد برداشت نفت درنظر گرفته شده اند.

    روش ها

    در این مطالعه، ترشدگی و جذب نانوذرات پیوندشده به پلیمر شامل نانوذرات سیلیس اصلاح شده با پلی اتیلن گلیکول متیل اتر (میانگین وزن مولکولی 2000) و نانوذرات سیلیس اصلاح شده با دو پلیمر پلی اتیلن گلیکول متیل اتر (میانگین وزن مولکولی 2000 و 5000) و زنجیرهای پروپیل بررسی شده است. طیف نمایی زیر قرمز تبدیل فوریه (FTIR)  و آزمون گرماوزن سنجی (TGA) برای بررسی پیوند شیمیایی و مقدار پلیمر روی سطح سیلیس به کار گرفته شد. میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM) و طیف نمایی پراش انرژی پرتو X و (EDS)، اندازه گیری زاویه تماس با آب و طیف نمایی مریی-فرابنفش (UV-Vis) نیز برای مطالعه شکل شناسی، ترکیب درصد مواد، ترشدگی و جذب زیرلایه ها استفاده شدند.

    یافته ها

    بهترین عملکرد برای نانوذرات سیلیس اصلاح شده با پلی اتیلن گلیکول متیل اتر (میانگین وزن مولکولی 5000) و زنجیر های پروپیل در غلظت  1000ppm و محدوده شوری  40000-20000ppm به دست آمد. این مطالعه نشان داد، نانوذرات سیلیس پیوندشده به پلیمرهای مختلف را می توان به عنوان رهکاری موثر و نو برای ازدیاد برداشت نفت درنظر گرفت.

    کلید واژگان: ترشدگی, جذب, نانوذرات سیلیس, اصلاح سطح, ازدیاد برداشت نفت}
    Hamid Daneshmand, Masoud Araghchi, Meysam Karimi *, Masoud Asgary
    Hypothesis

    The change in the wetting of rock from hydrophobic to hydrophilic is named "wettability alteration". This is an important factor for enhanced oil recovery (EOR). Because of their unique properties, nanoparticles have attracted much attention for enhanced oil recovery. Despite promising results, the main challenges of using nanoparticles are related to colloidal stability and poor absorption of nanofluids under harsh conditions. In recent years, polymer-grafted nanoparticles have been considered as emerging materials for enhanced oil recovery.

    Methods

    In this study, wettability and absorption of polymer-grafted nanoparticles including silica nanoparticles modified by polyethylene glycol methyl ether (mean molecular weight 2000), silica nanoparticles modified by two polymers: polyethylene glycol methyl ether (mean molecular weights 2000 and 5000) and propyl chains are investigated. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and thermogravimetric analysis (TGA) were used to investigate the chemical bonding and polymer content on the silica surface. Scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), water contact angle measurement, and UV-Vis spectroscopy were also used to study morphology, material composition, wettability, and absorption of the substrate, respectively.

    Findings

    Best performance for silica nanoparticles modified by polyethylene glycol methyl ether (average molecular weight 5000) and propyl chains at 1000 ppm concentration and salinity range 20000-40000 ppm was obtained. This study shows that silica nanoparticles bonded to different polymers can be considered as an effective and novel approach for enhanced oil recovery.

    Keywords: wettability, adsorption, silica nanoparticle, surface modification, enhanced oil recovery}
  • ریحانه سرپناهی، میترا توکلی*

    امروزه، الیاف طبیعی به عنوان تقویت کننده در کامپوزیت های پلیمری کاربرد پیداکرده اند. تحقیقات درزمینه ی الیاف گیاهی به علت وزن کم، قیمت مناسب، سازگاری با محیط زیست، فراوانی و خواص فیزیکی و مکانیکی قابل قبول وسعت زیادی یافته است. یکی از مشکلات اساسی در استفاده از الیاف گیاهی در کامپوزیت ها، ناسازگاری بین الیاف و ماتریس است که برای رفع آن، از اصلاحات سطحی مختلفی استفاده شده است. در این مطالعه، اثرعملیات اصلاح سطح متفاوت برخواص مکانیکی از جمله استحکام برشی، خمشی، کششی و ضربه ای کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با الیاف گیاهی مرور شده است. خواص مکانیکی کامپوزیت تقویت شده با الیاف گیاهی به انتخاب الیاف گیاهی، مواد ماتریس، روش های تولید، اصلاح سطحی و همچنین درصد مواد اصلاح کننده بستگی دارد. یافته ها نشان می دهد که اکثر اصلاحات شیمیایی اثرات نامطلوبی بر مقاومت در برابر ضربه کامپوزیت های حاوی الیاف گیاهی دارند و اصلاحات کمی مانند استفاده از سیلان، مقاومت در برابر ضربه را افزایش می دهد.

    کلید واژگان: الیاف گیاهی, کامپوزیت, اصلاح سطح, خواص مکانیکی, استحکام}
    Reyhaneh Sarpanahi, Mitra Tavakoli *

    Nowadays, natural fibers are widely used for reinforcing polymer composites. Research investigations on such polymer composites have become widespread due to the low weight, low cost, environmental compatibility, abundance, and acceptable physical and mechanical properties of plant fibers. These polymer composites normally suffer from the incompatibility of natural fibers with the polymer matrix. To improve compatibility, various surface treatments can be used. In this study, the effects of different surface treatments on shear, flexural, tensile, and impact strengths of plant fiber-reinforced polymer composites have been reviewed. The mechanical properties of plant fiber-reinforced composites depend on the type of plant fibers, polymer matrix, production techniques, surface treatment methods, and materials. The chemical treatments can have undesirable effects on the impact strength of plant fiber composites with few exceptions, such as silanization.

    Keywords: plant fibers, Composite, surface treatment, Mechanical properties, Strength}
  • الهام سبزی دیزجیکان، مرتضی نصیری*، فرهنگ عباسی

    در مقاله حاضر به بررسی کاربرد پلیمرهای مختلف در زمینه پزشکی بازساختی (regenerative medicine) پرداخته می شود. پزشکی بازساختی شاخه ای از علم نوین پزشکی با هدف ترمیم و احیای بافت، ارگان یا اندام آسیب دیده و حتی در مواردی از دست رفته است. استفاده از سلول های بنیادی (stem cells) برای درمان بیماری های مختلف یکی از موضوعات جالب توجه در پزشکی بازساختی است. با توجه به حساسیت بالای چگونگی استفاده و نیز انتقال این سلول ها روش های مختلفی برای این منظور پیشنهاد شده است که شامل روش های قدیمی تر مانند سلول درمانی (cell therapy) و روش های نوین مبتنی بر استفاده از داربست ها و سطوح هوشمند است. برای ساخت داربست ها بازه ی وسیعی از پلیمرهای طبیعی و سنتزی مورد استفاده قرار گرفته اند. برای ساخت سطوح هوشمند، روش های اصلاح سطح مورد توجه قرار گرفته اند که برای این منظور از پلیمرهای پاسخگو به محرک های مختلف به شکل برس های پلیمری بر سطح استفاده می شود.

    کلید واژگان: پزشکی بازساختی, پلیمرهای هوشمند, فناوری ورقه سلولی, اصلاح سطح}
  • مسعود نعمت الهی، میترا توکلی*، عباس بهجت

    به طور کلی، مهندسی سطح پلیمرها در علوم زیست شناسی، غشاها، سطوح خودپاک کن و ابزار الکترونیکی استفاده می شود. تغییر در انرژی سطحی، توپوگرافی سطح و زیست سازگاری پلیمر از جمله خواصی است که می توان آن ها را با اصلاح سطح به طور کنترل شده تغییر داد. برای انتخاب روش مناسب اصلاح سطح یک پلیمر باید سه عامل درنظر گرفته شود. این عوامل عبارت اند از: ساختار شیمیایی پلیمر که بیانگر نقاط ضعف و قوت آن است، خواص سطحی مدنظر و در آخر هندسه سطح که مربوط به وجود یا عدم وجود تخلخل یا ناهم گونی های فیزیکی و شیمیایی روی سطح پلیمر است. روش های معمول شامل روش شیمی مرطوب، شعله، پلاسما، لیزر، تابش فرابنفش و پیوندزنی است. این پژوهش در راستای بررسی اصلاح سطح پلیمرها به کمک پلاسماست. همچنین، برای درک مناسبی از تجزیه و تحلیل کمی و کیفی تغییرات خواص سطحی ماده، مشخصات عمومی (عمق نفوذ، بزرگ نمایی، حساسیت تجزیه و هزینه) روش های استفاده شده به اختصار مرور شده است. از مهم ترین روش های ارزیابی مقدار اصلاح سطح می توان به تجزیه طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM)، میکروسکوپی نیروی اتمی (AFM)، اندازه گیری زاویه تماس، طیف شناسی فوتوالکترونی پرتو ایکس (XPS)، طیف سنجی جرمی یون ثانویه (SIMS)، طیف شناسی الکترونی آگار (AES) و میکروسکوپی تونل زنی پیمایشی (STM) اشاره کرد.

    کلید واژگان: اصلاح سطح, تجزیه و تحلیل سطح, توپوگرافی, پلاسما, شناسایی}
    Masoud Nematollahi, Mitra Tavakoli *, Abbas Behjat

    Generally, polymer surface engineering has vast applications in biotechnology,membranes, self-cleaning and electronic devices. These applications are based oncontrollable changing in some properties such as surface energy, surface topography, andbiocompatibility of polymer. For choosing a proper method for the surface modificationof polymer, three parameters should be considered carefully. These parameters include:chemical structure of polymer which is focused on strengths and weaknesses of demandedpolymer, the surface properties that we need to achieve after treatment and finally surfacegeometry which is related to the presence or absence of porosity and or chemical andphysical heterogeneity of polymer surface. This research investigates the popular surfacemodification methods like wet chemistry, flame, plasma, UV radiation, laser and grafting.Furthermore, for accurate understanding of quantitative and qualitative changes of surfaceproperties of polymers, the general characteristics of used methods (depth analyzed,resolution, and analytical sensitivity) were briefly mentioned. Some of the popularmethods for include contact angle measurement, Fourier-transform infrared spectroscopy(FTIR), scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), X-rayphotoelectron spectroscopy (XPS), secondary-ion mass spectrometry (SIMS), Augerelectron spectroscopy (AES) and scanning tunnelling microscopy (STM).

    Keywords: surface modification, surface analysis, topography, plasma, characterization}
  • عبدالرضا مقدسی، احسان باقری پور، سیدمحسن حسینی، فهیمه پرویزیان
    در این پژوهش، غشاهای نانوفیلترسیون پلیمری بر پایه پلیمر پلی اتر سولفون تهیه شده به روش غوطه وری در حمام غیرحلال، با استفاده از ترکیب پلیمر کیتوسان و نانو صفحه های گرافن اکساید، اصلاح سطحی شدند و اثر این لایه نشانی بر خواص عملکردی و ضد گرفتگی غشا مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. غشاهای اصلاح سطح شده به طور قابل توجهی جداسازی نمک را بهبود دادند و خاصیت آبدوستی در آن ها بیشتر از غشای پلیمری پلی اتر سولفون پیش از فرآیند اصلاح بود. مقدار جداسازی نمک از 68% به مقدار 94% افزایش یافت که دلیل آن، کاهش اندازه و اندازه حفرات موجود در سطح بود. خاصیت جذب در پلیمر کیتوسان و نانو صفحه های گرافن اکساید در تماس با محلول خوراک به عنوان دلیل دیگری در این زمینه گزارش گردید. این در حالی بود که مقدار شار آب عبوری از غشا در اثر لایه نشانی لایه پلیمری و افزایش ضخامت لایه جداساز کاهش یافت. زاویه تماس آب نیز در اثر بهبود آبدوستی و وابستگی سطح در نتیجه لایه نشانی لایه آبدوست کیتوسان و نانو صفحه های گرافن اکساید، کاهش یافت که این به معنی افزایش آبدوستی در غشاهای فوق بود. مورفولوژی سطح غشاهای اصلاح شده از حالت زبر با میانگین nm 11 در غشای پلی اتر سولفون به حالت صاف تر در غشاهای اصلاح شده با میانگین nm 5 تغییر یافت. نرخ بازیابی شار و نرخ گرفتگی کلی در توافق کامل با نتایج حاصل از زاویه تماس آب و میزان پارامتر زبری سطح محاسبه شده به دست آمد. افزایش نرخ بازیابی شار و کاهش نرخ گرفتگی بیانگر بهبود موفقیت آمیز خواص ضدگرفتگی در نتیجه فرآیند لایه نشانی بود.

    کلید واژگان: غشای نانوفیلتراسیون, اصلاح سطح, لایه نشانی, کیتوسان, نانو صفحه های گرافن اکساید, ضد گرفتگی}
    Abdolreza Moghadassi, Ehsan Bagheripour, Seyed Mohsen Hosseini, Fahime Parvizian

    In the current study, prepared PES nanofiltration membranes with phase inversion method were modified by the novel composite chitosan/GO (graphene oxide) nano-sheets coating process and the effect of coating on performance and membrane antifouling properties was investigated. The results revealed that the salt rejection strongly improved, and their hydrophilicity enhanced rather than PES. The rejection increased from 68% for PES to 94% due to pore size reduction and improvement in adsorption. But permeability flux was decreased by increasing skin layer after coating. In addition, contact angle was decreased because of chitosan and GO nano-sheets hydrophilic nature. The surface morphology was changed from rough surface to smoother one by coating. Finally, flux recovery ratio and total fouling ratio were in good agreement with contact angle results and roughness parameters. Moreover, an increase in flux recovery ratio and reduction of total fouling ratio indicated successfully enhancement of antifouling properties of membrane by coating of chitosan/GO nan-osheets.
    Keywords: Nano Filtration Membrane, Surface Modification, Chitosan, Graphene Oxide Nano-sheets, Anti Fouling}
  • مهسا نعمتی، نگار رفیعی، سیدمحسن حسینی*
    فرضیه
    در این پژوهش، سطح غشاهای تبادل کاتیون ناهمگن بر پایه پلی(وینیل کلرید) با استفاده از لایه کامپوزیتی کیتوسان و نانوکامپوزیت گرافن اکسید-پلی آنیلین به منظور استفاده در فرایند الکترودیالیز اصلاح شد.
    روش ها
    نانو کامپوزیت های گرافن اکسید-پلی آنیلین از پلیمرشدن اکسایشی-شیمیایی درجای آنیلین در مجاورت نانوصفحه های گرافن اکسید تهیه شدند. برای ارزیابی غشاها، طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه، میکروسکوپ الکترونی پویشی، محتوای آب، شار و تراوایی، مقاومت یونی، قابلیت نرم سازی آب و قابلیت رسوب زدایی به کار گرفته شد.
    یافته ها
    نتایج طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه و تصاویر میکروسکوپ الکترونی تشکیل موفق لایه پلی آنیلین را روی نانوصفحه های گرافن اکسید نشان می دهد. همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی تهیه شده، نشانگر تشکیل فیلم یکنواخت کیتوسان-نانوکامپوزیت گرافن اکسید-پلی آنیلین بر سطح غشاست. مقدار محتوای آب غشاهای اصلاح شده در مقایسه با نمونه پایه بهبود یافت. تراوایی و شار یون سدیم در غشاهای اصلاح شده دارای %1/0 وزنی نانوکامپوزیت به مقدار %20 بهبود یافت. مقاومت یونی سطحی غشاهای اصلاح شده با افزودن نانوکامپوزیت روند کاهشی نشان داد. غشاها قابلیت مطلوبی در حذف یون های عامل سختی آب (کلسیم و منیزیم) نشان دادند، به طوری که به مدت min 15 درصد جداسازی یون کلسیم و یون منیزیم به ترتیب به بیش از 61 و %79 رسید. همچنین، رسوبات تشکیل شده بر سطح غشاهای استفاده شده با صوت دهی به طور موثری زدوده شدند. غشای اصلاح شده عملکرد الکتروشیمیایی مناسبی در مقایسه با نتایج سایر پژوهشگران و نیز برخی نمونه های تجاری نشان دادند.
    کلید واژگان: غشای تبادل کاتیون ناهمگن, اصلاح سطح, کیتوسان, گرافن اکسید-پلی آنیلین, یون زدایی}
    Mahsa Nemati, Negar Rafiei, Seyyed Mohsen Hosseini*
    Hypothesis
    The surface modification of polyvinylchloride-based heterogeneous cation exchange membranes was carried out using chitosan-co-polyaniline/graphene oxide nanocomposite layer for the application in electrodialysis process.
    Methods
    The PANI/GO nanocomposites were prepared by in situ chemical oxidative polymerization of aniline in the presence of graphene oxide nanoplates. Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), water content, flux and permeability, areal ionic resistance, water softening ability and fouling measurements were used to characterize the membrane.
    Findings
    The FTIR analysis results and SEM images demonstrated successful formation of polyaniline on the graphene oxide nanoplates. The scanning electron microscope images of membranes also exhibited a uniform layer of chitosan-co-PANI/graphene oxide nanoplates on the membrane surface. The water content of modified membranes was higher than that of pristine membrane. The sodium flux and sodium permeability were improved about 20% by 0.1 %wt PANI/graphene oxide nanocomposite. The areal ionic resistance of modified membranes also showed a decreasing trend by utilizing composite nanoplates in the membrane matrix. The prepared membranes showed good ability for Ca and Mg removal from water. The removal efficiency of Ca and Mg by membrane containing 0.5 %wt PANI/graphene oxide composite nanoplates was, respectively, 61 and 79% during 15 min. Moreover, the pollutant and foulant formed on the membrane surface were totally removed by sonication technique. The modified membranes showed suitable electrochemical characteristics compared to membranes reported by other researchers and made by industries.
    Keywords: heterogeneous cation exchange membrane, surface modification, chitosan, graphene oxide, polyaniline, deionization}
  • زهرا زارع دار، فهیمه عسکری *، پروین شکرالهی
    در بیمارانی که به دلایل مختلف از جمله بیماری شریان محیطی و بیماری های کلیوی، دچار گرفتگی رگ شده و کارایی رگ خود را از دست می دهند، عموما سه نوع درمان آنژیوپلاستی balloon)(angioplasty، اندارترکتومی (endarterectomy) و پیوند بای پس (bypass grafting) بررسی می شوند. در مواردی که گرفتگی رگ شدید است یا در چند ناحیه از رگ گرفتگی وجود داشته باشد، عموما از پیوند بای پس استفاده می شود. همچنین، در برخی سوختگی های شدید رگ های بیمار ازدست رفته و به جایگزینی مناسب برای آن ها نیاز است. در برخی موارد، بیمار فاقد رگ مناسب برای خودپیوندینه (تامین پیوند از بدن خود بیمار) و انجام جراحی بای پس است. از طرفی، نیاز به انجام دو جراحی روی بیمار در بیمارانی که خودپیوندینه انجام می دهند، از نقاط ضعف این نوع درمان محسوب می شود. درنتیجه، پژوهشگران برای ساخت کاشتینه رگ مصنوعی تلاش می کنند. دسته ای از مواد مورد توجه برای این هدف، پلی یورتان ها هستند. دلیل این مسئله ویژگی هایی از جمله خون سازگاری، زیست سازگاری و از همه مهم تر قابلیت این مواد در طراحی خواص مدنظر است. در کار حاضر، روند تحقیقات پژوهشگران برای ساخت کاشتینه رگ مصنوعی بر پایه پلی یورتان بررسی و بر اساس اصلاح ساختار شیمیایی زنجیر اصلی، اصلاح سطح یا اصلاح توده دسته بندی شده اند. اثرگذاری این روش ها بر پارامترهای مهمی از جمله سمیت، چسبندگی اندوتلیال، چسبندگی پلاکت و پارامترهایی از این دست نیز مرور می شود.
    کلید واژگان: رگ مصنوعی, پلی یورتان, زیست سازگاری, اصلاح سطح, اصلاح توده}
    Zahra Zaredar, Fahimeh Askari *, Parvin Shokrollahi
    In patients suffering from peripheral arterial disease; where vessels narrow and/or lose their efficiency and kidney failure; where hemodialysis is performed through an arteriovenous (AV) fistula that connects an artery to a vein, to purify blood, three types of surgical treatment; namely angioplasty, endarterectomy, and bypass grafting are vigorously considered. In cases like acute artery stenosis and multi-focal stenosis, a bypass is generally used. In addition, burns can damage blood vessels and cause fluid loss. This may result in low blood volume (hypovolemia) and in this case a bypass graft surgery is inevitable. However, in some cases, patients lack appropriate vessels for autologous grafting (autologous grafting includes grafting of a tissue from one site to another site of the same body). Furthermore, in autologous transplantation, a patient undergoes two surgeries simultaneously. In this respect, researchers have focused on designing artificial blood vessels as vascular implants. A class of materials that is highly regarded promising is polyurethanes, due to a number of outstanding properties including blood compatibility, biocompatibility, and most importantly, capability to tailor desirable properties. This report focuses on application of polyurethanes as artificial blood vessels while the impact of key parameters such as design of the polyurethane backbone, surface modification, and bulk modification, on the polymer key properties including: toxicity, endothelialization, and platelets adhesion are reviewed
    Keywords: artificial vessel, polyurethane, biocompatibility, surface modification, bulk modification}
  • مصطفی جعفری
    در این پژوهش اصلاح سطح شیمیایی نانوذره های سیلیکا با عوامل فعال در مجاورت حلال، کاتالیزور و شرایط معین آزمایشگاهی در دستور کار قرار گرفت تا تجمع و کلوخه یی شدن نانوذره ها در اثر غلتک کاری به برهمکنش پرکننده- پرکننده کاهش یافته و برهمکنش پرکننده- ماتریس الاستومری و سازگاری آن ها با یکدیگر بهبود یابد، و در نتیجه ی آن توزیع پذیری نانوذره ها در ماتریس کائوچویی جهت دستی ای به خواص مطلوب تر، بهتر صورت گیرد. ماده مورداستفاده جهت اصلاح سطح نانوذره های سیلیکا، ترکیب سیلانی بیس تری اتوکسی سیلیل پروپیل تتراسولفاید (TESPT) است. ماتریس کائوچویی مورداستفاده در این پروژه آمیزه ی مخلوط SBR/BR بود که کاربردهای فراوانی دارد و در رویه ی تایر خودروهای سواری مورداستفاده قرار می گیرد. تهیه ی ماتریس لاستیکی با استفاده از غلتک آزمایشگاهی انجام شد. از آزمون های طیف سنجی زیر قرمز (FT-IR) و وزن سنجی گرمایی (TGA) برای آنالیز و شناسایی اصلاح سطح نانوذره ها، و از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای بررسی توزیع پذیری و اندازه ی نانوذره های سیلیکا در ماتریس کائوچویی استفاده گردید. در آزمون اسپکتروسکوپی مادون قرمز انتقال فوریه (FT-IR) پیک های جذبی مشاهده شده در اعداد موجی 2859 و cm-1 2927 (مربوط به ارتعاش کششی کربن sp3 گروه های C-H موجود در ترکیب TESPT) نشان داد که گروه های آلی روی سطح نانوذره های سیلیکای معدنی قرار گرفته است. آزمون TGA نشان داد که نانوذره های اصلاح شده نسبت به نانوذره های سیلیکای خالص (اصلاح نشده)، کاهش وزن بیشتری به مقدار حدود %12 داشته که مربوط به وجود گروه های آلی روی نانوذره های اصلاح شده است. تصاویر SEM توزیع خوب و یکنواخت نانوذره های سیلیکای اصلاح شده در ماتریس کائوچویی را در مقایسه با نانوذره های خالص نشان داد. هم چنین توسط آزمون SEM، اندازه ی نانومتری نانوذره های اصلاح شده در ماتریس کائوچویی تایید شد.
    کلید واژگان: SBR, BR, نانوذره های سیلیکا, اصلاح سطح, TESPT, توزیع پذیری}
  • امیرحسین نیکو، محمدرضا ملایری*
    در میان روش های مختلف کاهش رسوب، اصلاح سطح یکی از روش های نو، سازگار با محیط زیست و کارآمد به شمار می رود. در این روش، با بهره گیری از پوشش های مختلف، سطح انتقال حرارت روکش می شود که در نتیجه این کار، بر هم کنش های بین رسوب و سطح اصلاح و قدرت چسبندگی رسوب به سطح کاهش می یابد. بنابراین سطح با رسوب خیس نمی شود و به این ترتیب از شدت تشکیل رسوب کاسته می شود. در مطالعات مختلفی به بررسی اثر خواص سطحی بر پارامترهای کمی رسوب پرداخته شده است. در این مقاله به مروری جامع درباره اثر پارامترهای انرژی سطح بر سازوکارهای رسوب در مطالعات مختلف می پردازیم. پژوهش های گوناگون انجام شده در گذشته در خصوص اثر انرژی و خواص سطح بر تشکیل رسوب، گاه به گزارش نتایج متناقضی انجامیده اند که در این مطالعه به تحلیل آنها پرداخته ایم. در پایان، مطالعات این مقاله نشان می دهد که فقدان یک پارامتر کلی و موثر، تابع خواص انرژی سطح که بتواند بر کاهش رسوب تاثیر بگذارد، به شدت حس می شود.
    کلید واژگان: اصلاح سطح, خواص سطحی, انرژی سطح, انرژی های بر هم کنش بین مولکولی, پارامترهای کمی رسوب}
    A. H. Nikoo, M. R. Malayeri*
    Various approaches are available for the reduction of scale formation on heat transfer surfaces. Among these methods, though, the surface modification is considered as an innovative and efficient, environmentally-friendly approach to mitigate fouling. The notion here is to reduce the interactions between the precursors and the modified surface thus least wetting of the surface by the precursors would be expected leading to mitigation of scale formation. In this study, previous studies on the respective subject is surveyed to in order relate the effect of surface characteristics on fouling. It is shown though that previous studies have sometimes made conflicting conclusions for which the reasons are discussed in details. The paper goes on to conclude that there exists no robust and general criterion to relate surface energy and its sub-components to fouling propensity of various coatings.
    Keywords: Surface Modification, Surface Characteristics, Surface Energy, Intermolecular Interaction Energies, Heat Exchanger Fouling}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال