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 « روی اکسید » در نشریات گروه « مهندسی شیمی، نفت و پلیمر »

تکرار جستجوی کلیدواژه «روی اکسید» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • نادیا گریوانی، ناز چائی بخش*، فاطمه باقری، ریحانه رحیم پور
    در این تحقیق، از فرایند ازون زنی کاتالیزوری نوری برای حذف رنگزای اسید بلو 113 از محلول رنگی استفاده شد. کاتالیزور مورد استفاده در فرایند، نانوکامپوزیت سه جزیی Fe2O3/MgO/MoS2 بود که برای اولین بار با روش هیدروترمال سنتز شد و سپس با روش های مختلف مورد شناسایی قرار گرفت. برای آنالیز و بهینه سازی متغیرهای فرایند از روش سطح پاسخ با طراحی آزمایش باکس- بنکن استفاده شد. مطالعات نشان داد که زمان، pH و مقدارکاتالیزور متغیرهای تاثیرگذار بر حذف ماده رنگزا بوده است. شرایط بهینه برای این متغیرها برای محلول دارای ماده رنگزا با غلظت 25 میلی گرم در لیتر، در pH برابر با 2.27، مقدار کاتالیزور 8.6 میلی گرم، شدت جریان ازون 0.2 میلی گرم در لیتر در ساعت، و زمان 26 دقیقه به دست آمد. در این شرایط، 99.3 درصد ماده رنگزا توسط فرایند پیشنهادی حذف شد. علاوه بر این، نانوکاتالیزور قابلیت بازیابی و پایداری بالایی (92.0  درصد) پس از هشت چرخه متوالی استفاده نشان داد. مطابق نتایج، نانوکامپوزیت سنتز شده می تواند در فرایند ازون زنی کاتالیزوری نوری برای تصفیه پساب های صنعتی حاوی مواد رنگزا مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: ازون زنی کاتالیزوری نوری, اسید بلو 113, منیزیم اکسید, نانوکامپوزیت سه جزیی, بهینه سازی}
    Nadia Garivani, Naz Chaibakhsh *, Fatemeh Bagheri, Reyhaneh Rahimpour
    In this study, photocatalytic ozonation process was used to remove Acid Blue 113 dye from the dye solution. The catalyst applied in the process was the three-component nanocomposite Fe2O3/MgO/MoS2, which was synthesized by hydrothermal method for the first time and then identified by various methods. To analyze and optimize the parameters of the photocatalytic ozonation process, response surface methodology (RSM) was employed using the Box-Benken design. The results show that time, pH, and amount of the catalyst are the parameters that influence dye removal. The optimal conditions for these variables to remove dye solution with a concentration of 25 mg/l include pH 2.27, 8.6 mg of the catalyst, ozone flow of 0.2 mg/l.h in 26 min. Under these conditions, the proposed process removed 99.3 % of the dye. In addition, the nanocatalyst showed high reusability and stability (92 %) after eight consecutive use cycles. According to the results, the synthesized nanocomposite can be used in the catalytic ozonation process to treat industrial dye-containing effluents.
    Keywords: Photocatalytic Ozonation Acid Blue 113 Magnesium Oxide Three, Component Nanocomposite Optimization}
  • لیلا علیزاده اصل، مرصع صمدی امین

    در این پژوهش نانومیله های روی اکسید (ZnO) با روش رسوب دهی حمام شیمیایی بر روی دو نوع از نانو الیاف الکتروریسی شده پلی آکریلو نیتریل (PAN)  به منظور تجزیه کاتالیزوری نوری رنگزای متیل اورانژ (MO) رشد داده شد. به منظور دستیابی به بالاترین سرعت تجزیه کاتالیزوری نوری ساختارهای مختلفی از ZnO با تغییر مشخصه های رشد نانومیله ها از جمله زمان رشد، غلظت محلول رشد و زیر لایه رشد با استفاده از طراحی آزمایش ها به روش Design of Expert (DOE) مورد بررسی قرار گرفت. الگوی پرتو ایکس (XRD) ساختار بلوری ورتسایت و آنالیز طیف سنجی بازتابی نفوذی (DRS) شکاف انرژی eV 3.2 را برای ZnO نشان داد. همچنین نمونه بهینه سازی شده با زمان رشد 10 ساعت و غلظت 62.5 میلی مولار از محلول رشد روی نیترات و هگزا متیلن تتراآمین (HMTA)، ثابت سرعت تجزیه(k)  min-1</sup> 0.0038 را نشان داد.  انعطاف پذیری، بازیابی سریع و راحت کاتالیزور نوری از پساب تصفیه شده، همچنین سنتز آسان و ارزان نوید بخش کاربردهای عملیاتی نمونه های سنتز شده است.

    کلید واژگان: الکتروریسی, روی اکسید, کاتالیزور نوری, نانوکامپوزیت, نیمه هادی, پلی آکریلو نیتریل}
    Leyla Alizadeh Asl, Morasae Samadi

    In this research, zinc oxide (ZnO) nanorods were grown by chemical bath deposition method on two types of electrospun polyacrylonitrile (PAN) nanofibers for photocatalytic decomposition of methyl orange dye. Various structures of ZnO were investigated to achieve the maximum rate of photocatalytic degradation by adjusting the growth variables of nanorods, including growth time, concentration of growth solution, and growth substrate, using the design of Expert (DOE) technique. The X-ray diffraction (XRD) pattern of the sample confirmed the wurtzite crystal structure, and diffuse reflectance spectroscopy (DRS) analysis showed an energy gap of 3.2 eV for ZnO. Also, the optimized sample with a growth time of 10 hours and a concentration of 62.5 mM of zinc nitrate and hexamethylenetetramine (HMTA) showed a decomposition rate constant (k) of 0.0038 min-1</sup>. Flexibility, quick and convenient recovery of photocatalyst from treated wastewater, and easy and cheap synthesis method promise the operational applications of the synthesized samples.

    Keywords: Electrospinning, Photocatalyst, Nanocomposite, Semiconductor, Flexible membrane, Polyacrylonitrile}
  • مریم اسکندری، عبدالرضا مقدسی، سمانه بنده علی*

    فرضیه: 

    در این پژوهش، ابتدا نانوصفحه های گرافن اکسید کربوکسیل دارشده سنتز شدند. سپس، از نانوصفحه های سنتزشده برای اصلاح سطحی غشاهای نانوصافشی بر پایه پلی اترسولفون در تصفیه آب استفاده شد. 

    روش ها

    از غلظت های مختلفی از نانوصفحه های گرافن اکسید کربوکسیل دارشده و پلی اتیلن ایمین به عنوان مواد اصلاح کننده سطح برای تهیه غشاهای نانوصافشی PES/PEI/c-GO استفاده شد. غشاهای تهیه شده با آزمون طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR) و تصاویر میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM)، تصاویر سه بعدی سطح (AFM) از سطح غشاها و طیف سنجی پراش پرتو X (EDX) بررسی شدند. مقدار تراوش پذیری و عملکرد جداسازی غشاهای ساخته شده، با اندازه گیری زاویه تماس، جذب آب، شار آب خالص عبوری و مقدار پس زنی نمک و فلز سنگین ارزیابی شد.

     یافته ها:

     آزمون FTIR تشکیل پیوندهای مطلوب را در نانوصفحه های سنتزی گرافن اکسید کربوکسیل دارشده و غشاهای ساخته شده، نشان داد. اصلاح سطح غشا با مواد اصلاح کننده آب دوست موجب کاهش زبری سطح شد و زاویه تماس از °75 در غشای خالص به °36 در غشای M1 دارای 0.001g  نانوصفحه های c-GO کاهش یافت. همچنین، جذب آب غشا افزایش یافت و غشای M2 بیشترین مقدار درصد محتوای آب را از میان سایر غشاها نشان داد. بیشترین مقدار شار آب خالص برابر  13.065L/m2h برای غشای ساخته شده M2 دارای g 0.01 نانوصفحه های c-GO به دست آمد. افزون بر این، بیشترین مقدار پس زنی سدیم سولفات برابر %67.5 برای غشای M3 دارای 0.1نانوصفحه های c-GO و بیشترین مقدار پس زنی کلسیم نیترات %87.21 برای غشای M1 دارای g 0.001 نانوصفحه c-GO گزارش شد. نتایج حاکی از بهبود خواص ضدگرفتگی غشاهای اصلاح شده محتوی نانوصفحه های گرافن اکسید کربوکسیل دارشده در مقایسه با غشای پایه است.

    کلید واژگان: غشای نانوصافشی, گرافن اکسید, پلی اتر سولفون, تصفیه آب, اصلاح سطحی}
    Maryam Eskandari, Abdolreza Moghadassi, Samaneh Bandehali *

    Hypothesis:

     Carbxylated graghene oxide nanosheets were synthesized and the nanosheets were applied to the surface modification of the polyethersulfonebased nanofiltration membranes for water treatment.

    Methods

    Different concentrations of the synthesized carboxylated graphene oxide nanosheets were used as the surface modifiers to prepare the PES/PEI c-GO nanofiltration membranes. The prepared membranes were analyzed by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), 3D surface images (AFM) and X-ray diffraction (EDX) spectroscopy. The permeability and the separation performance of the constructed membranes were evalueted by the water contact angle, water content, the flow of pure water and the rejection of sodium sulfate salt and heavy metals.

    Findings

    the FTIR analysis showed the formation of favorable bonds in the synthesized carboxylated graphene oxide nanosheets and the fabricated membranes. The membrane surface modification by c-GO nanosheets led to a decrease in membrane roughness and the contact angle decreased from 75° for the neat membrane to 36° for M1 at 0.001 g of carboxylated graphene oxide nanosheets. Moreover, the water content increased and M2 showed the highest water content. The highest pure water flux was obtained at 13.065 L/m2.h for the constructed M2 membrane containing 0.01 g of carboxylated graphene oxide nanosheets. In addition, the highest rejection of sodium sulfate salt (Na2SO4) was observed 67.5 % for the M3 membrane containing 0.1 g of c-GO nanosheets and the highest rejection of copper nitrate (Cu(NO3)2) was obtained 87.21% for the M1 membrane containing 0.001 g of c-GO nanosheets. Furthermore the obtained results indicated the improvement of the anti-fouling properties of the modified membranes containing carboxylated graphene oxide nanosheets compared to the base membrane.

    Keywords: Nanofiltration membrane, graphene oxide, polyether sulfone, water refinery, surface modification}
  • مهری ندیری نیری*، صفا سراج مهدی زاده
    تبدیل مولکول های بلند الاستومر به یک شبکه الاستومری به وسیله تشکیل اتصال های عرضی، ولکانیزاسیون نامیده می شود. برای تشکیل اتصال های عرضی، استفاده از عامل های ولکانیزاسیون ضروری است. این عامل های ولکانیزاسیون غالبا گوگرد، پراکسید و برخی اوقات سایر عامل های ویژه ولکانیزاسیون یا تشعشع پرانرژی هستند. تا وقتی که مولکول ها به یکدیگر متصل نشده اند، تقریبا به طور آزادانه می توانند حرکت کنند، به ویژه در درجه حرارت های بالا (حرکت ماکرو - براونی)1 که در این حالت، ماده در واقع به صورت یک پلاستیک است. با تشکیل اتصال های عرضی، الاستومر از حالت ترمو پلاستیک به حالت ترمو الاستیک تبدیل می شود. تعداد اتصال های عرضی که در یک الاستومر ایجاد می شود (درجه ولکانیزاسیون) به مقدار عامل ولکانیزاسیون، میزان فعالیت آن و مدت واکنش بستگی دارد. خواص یک الاستومر ولکانیزه شده تا حدود زیادی به نوع و تعداد اتصال های عرضی آن بستگی دارد به این مفهوم که هر چه اتصال های عرضی بیشتری در الاستومر ایجاد شود، آمیزه لاستیکی ولکانیزه شده، محکم تر (سفت تر)2 شده و میزان نیروهای تنشی لازم برای ایجاد یک تغییر شکل مشخص در آن افزایش می یابد.
    کلید واژگان: اتصال های عرضی, ولکانیزاسیون, گوگرد, پر اکسید, ترمو الاستیک}
  • نفیسه مهروز، رضا غریب شاهی، آرزو جعفری*، حمید دلاوری، سعید صادق نژاد

    سنتز نانو ذرات به صورت درجا به خاطر اثرگذاری بیشتر بر سازوکارهای تولید (مانند کاهش گرانروی نفت)، توزیع یکنواخت نانو ذرات در سیالات مخزن، عدم کاهش تراوایی سازند به خاطر عدم تزریق نانو سیال به مخزن و همچنین صرفه اقتصادی از اهمیت بیشتری نسبت به دیگر روش های سنتز نانو ذرات برای استفاده در فرایندهای ازدیاد برداشت نفت برخوردار است. در این مطالعه اثر نانو ذرات سریم اکسید سنتز شده به صورت درجا در دمای پایین بر روی ضریب برداشت نفت مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور سیال پایه آب برای پخش شدن نانو ذرات سنتز شده در نظر گرفته شد. همچنین به منظور بررسی اثر غلظت نانو ذرات در سیال پایه بر روی ضریب برداشت نهایی نفت، نانو سیال ها با غلظت های 01/0، 1/0، 25/0 و 5/0 درصد وزنی تهیه شدند. در نهایت، نانو سیال های تهیه شده با نرخ تزریق 07/0 میلی لیتر در ساعت تا یک حجم منافذ به درون میکرومدل تزریق شد و میزان برداشت نفت و نحوه حرکت سیال درون محیط متخلخل مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان دادند که نانو ذرات سنتز شده در این پژوهش، کارایی مناسبی برای افزایش ضریب برداشت از مخازن نفتی دارند. حضور اندک این نانو ذرات (غلظت 01/0 درصد وزنی)، باعث افزایش چشمگیر ضریب برداشت نفت (حدود 7%) در مقایسه با تزریق آب به تنهایی است. همچنین، با افزایش غلظت نانو ذرات در سیال پایه، ضریب برداشت نفت هم افزایش یافت. به طوری که برای نانو سیال های با غلظت 01/0، 1/0، 25/0 و 5/0 درصد وزنی ضریب برداشت نفت به ترتیب برابر 25%، 38%، 43% و 45% شد. اما با افزایش غلظت نانو ذرات در سیال پایه، از یک مقدار بهینه به بعد احتمال رسوب ذرات درون میکرومدل افزایش یافت، اثر نانو ذرات بر تغییر خواص هیدرودینامیکی سیال تزریقی و مکانیسم های بهبود برداشت نفت کاهش یافت و لذا کارایی این نانو ذرات نیز کم شد.

    کلید واژگان: سنتز درجا, نانو سیال, سریم اکسید, ضریب برداشت نفت, میکرومدل}
    Nafiseh Mehrooz, Reza Gharibshahi, Arezou Jafari*, Hamid Delavari, Saeid Sadeghnejad

    Research subject: In situ synthesis of nanoparticles due to greater impact on production mechanisms (such as reducing oil viscosity), uniform distribution of nanoparticles in reservoir fluids, no reduction in formation permeability due to no injection of nanofluids into the reservoir and also economic efficiency is more importance than other nanoparticle synthesis methods which are used in enhanced oil recovery (EOR) processes.
    Research approach: In this study, the effect of in-situ synthesized of cerium oxide (CeO2) nanoparticles at low temperature on the oil recovery factor was investigated. For this purpose, water was considered as the based fluid for dispersion of synthesized nanoparticles. Also, in order to study the effect of nanoparticles concentration in the base fluid on the final oil recovery factor, several nanofluids were prepared at different concentrations of 0.01, 0.1, 0.25 and 0.5 wt.%. Finally, the prepared nanofluids were injected at the injection rate of 0.07 ml/h up to 1 PV into the micromodel and the amount of produced oil and the movement of the injected fluid in the porous medium were analyzed.
    Main

    results

    The results showed that the synthesized CeO2 nanoparticles in this study have appropriate performance to improve the oil recovery factor. The presence of small amounts of these nanoparticles (concentration of 0.01 wt. %), causes a significant increment in oil recovery factor (about 7%) compared to water injection alone. Also, the oil extraction coefficient increased by increasing the concentration of nanoparticles in the base fluid. So that for nanofluids with concentrations of 0.01, 0.1, 0.25 and 0.5 wt.%, the oil recovery factor were 25%, 38%, 43% and 45%, respectively. However, by increasing the concentration of nanoparticles in the base fluid, from an optimal amount onwards, the probability of particle deposition in the micromodel increased, the effect of nanoparticles on changing the hydrodynamic properties of the injected fluid and oil production mechanisms decreased.

    Keywords: In-Situ Synthesis, Nanofluid, Cerium Oxide, Enhance Oil Recovery, Micromodel}
  • زهرا رشیدی، حدیثه معصومی، حسین قنادزاده گیلانی*
    در این پژوهش، کارایی فرایند فتوکاتالیستی نانوذره های اکسید روی در حذف رنگ آزو قرمز بازیک 46 از محیط آبی در یک سیستم ناپیوسته، در معرض تابش نور فرابنفش با توان 15 وات بررسی شد. هم چنین، تعداد نمونه ها و بررسی نتایج به کمک روش سطح پاسخ پیش بینی شد. در این تحقیق پساب مصنوعی با پنج غلظت مختلف رنگ قرمز بازیک 46 (5، 15، 25، 35 و 45 میلی گرم بر دقیقه) تهیه و اثر پنج سطح مختلف pH (3، 5، 7، 9 و 11) با مقادیر غلظت متفاوت (1/0، 4/0، 7/0، 1 و 5/1 میلی گرم بر دقیقه) از کاتالیست اکسید روی در مدت زمان های (20، 40، 60، 80 و 100 دقیقه) طی فرایند تجزیه فتوکاتالیستی آزمایش شد و تاثیر غلظت ماده رنگ زا، مقدار کاتالیست مصرفی، اثر pH و مدت زمان تابش در حذف رنگ قرمز بازیک 46 از محیط آبی بررسی شد. با توجه به نتایج، با افزایش غلظت اولیه محلول رنگ، درصد تخریب فتوکاتالیستی کاهش یافت و با افزایش غلظت کاتالیست تا مقدار بهینه- معادل با 1 گرم بر لیتر-راندمان حذف رنگ قرمز بازیک 46 افزایش پیدا کرد. افزون بر این، درصد حذف رنگ زا با مدت زمان تابش پرتو رابطه مستقیم داشت. با توجه به تحلیل نتایج در نرم افزار طراحی آزمایش، بیش ترین حذف رنگ آزو قرمز بازیک 46 در 11=pH و غلظت آلاینده45 میلی گرم بر دقیقه با مقدار 61/0 گرم بر لیتر از کاتالیست اکسید روی در مدت زمان86 دقیقه به دست آمد.
    کلید واژگان: فرایند فتوکاتالیستی, رنگ آزو قرمز بازیک 46, تجزیه رنگ زا, روی اکسید, روش سطح پاسخ}
    Z. Rashidi, H. Masoumi, H. Ghanad Zadeh Gilani *
    In this research, the efficiency of the photocatalytic process of zinc oxide nanoparticles in removing Basic Red 46 azo dye from the aqueous solution has been investigated in a batch system, exposed to UV light with a power of 15 W. Also, the number of samples and data analysis were predicted using design expert software. According to the results, with increasing the initial concentration of the dye solution, the percentage of photocatalytic degradation decreases, and with enhancing the catalyst concentration to an optimal value equal to 1 g/L, the removal efficiency of the dye increases. In addition, the percentage of dye removal is directly related to the duration of radiation. According to the analysis of the results in the design expert software, the maximum removal of the Basic Red 46 azo dye was obtained at pH =11 and the contaminant concentration was 45 mg/L with an amount of 0.61 g/L of zinc oxide as catalyst in 86 minutes.
    Keywords: Photocatalytic Process, Basic Red 46 Azo Dye, dye degradation, Zinc oxide, Response Surface Methodology}
  • عادله انوسالار، غلامرضا باکری*، عبدالرئوف صمدی میبدی، معصومه هزارجریبی

    فرضیه:

    غشاهای فراصافشی با جداسازی ترکیبات و مواد با وزن مولکولی زیاد، نقش مهمی در فرایندهای شیمیایی دارند ،اما یکی از معایب این فرایند، جرم گرفتگی غشایی است و در مواردی که خوراک ورودی بستر مناسبی برای رشد میکروارگانیسم ها باشد، جرم گرفتگی زیستی نیز باعث کاهش بازده فرایند می شود. برای رفع جرم گرفتگی زیستی، روش های متعددی پیشنهاد شده است که یکی از کارآمدترین روش ها، استفاده از غشاهای دارای نانوذرات است.

    روش ها:

    در این پژوهش، از نانوذرات روی اکسید، مس اکسید و نانوکامپوزیت روی اکسید-مس اکسید (ZnO/CuO) با سه غلظت 1، 3 و %5 وزنی در غشای بر پایه پلی (وینیل کلرید) (PVC) برای بهبود خواص ضدمیکروبی استفاده شده است. ابتدا نانوذرات با روش هم رسوبی سنتز و خواص آن ها با آزمون های XRD و FTIR، ارزیابی شد. در ادامه، غشاهای ماتریس ترکیبی تهیه شده و خواص آن ها از نظر شار تراوش (عبوردهی)، تخلخل و زاویه تماس بررسی شد.

    یافته ها:

    برای بررسی خواص ضدمیکروبی غشاها، از آزمون میکروبی هاله عدم رشد در برابر باکتری گرم منفی اشرشیا کلی استفاده شد که در بین غشاهای تهیه شده، غشای دارای %5 وزنی نانوذره ZnO با قطر هاله 9mm و غشاهای دارای %3 وزنی نانوذره ZnO  و %5 وزنی CuO با قطر هاله 8.1mm  بیشترین خاصیت ضدمیکروبی را نشان دادند. بررسی ها نشان داده است، نانوذرات سنتزی قابلیت ارتقای خواص غشاهای PVC نظیر مقدار آب دوستی (کاهش زاویه تماس از °28/86 به °55/67) و نیز ایجاد خاصیت ضدمیکروبی را در غشاها داشته است. از این روش می توان برای کاهش جرم گرفتگی زیستی غشاها در فرایندهای جداسازی استفاده کرد.

    کلید واژگان: غشای فراصافشی, خاصیت ضدمیکروبی, نانوذره روی اکسید, نانوذره مس اکسید, نانوکامپوزیت روی اکسید, مس اکسید}
    Adelee Anvarsalar, Gholamreza Bakeri *, Abdolraouf Samadi Maybodi, Masoumeh Hezarjaribi

    Hypothesis:

    Ultrafiltration (UF) membranes play a vital role in chemical processes through the separation of high molecular weight compounds, but suffer from a fouling phenomenon in which materials precipitate or adhere on the membrane surface; since the UF membrane feed is susceptible to the growth of microorganisms, biofouling can occur more often, which reduces the membrane performance. Some methods have been suggested to overcome the biofouling phenomenon which one of the best methods is the application of nanoparticles in the membrane.

    Methods

    ZnO and CuO nanoparticles and ZnO/CuO nanocomposite at three different concentrations (1, 3 and 5% by weights) were used to improve the antibacterial properties of PVC membrane. First, nanoparticles were synthesized through co-precipitation method and characterized by XRD and FTIR analyses. Then, the mixed matrix membranes were prepared and their properties were investigated in terms of permeation flux, porosity and contact angle. 

    Findings

    To study the antibacterial properties of the fabricated membranes, the disk diffusion method using Escherichia coli as gram-negative model was applied. The membrane containing 5% (by weight) ZnO with clear zone diameter equal to 9 mm and the membranes containing 3% (by weight) ZnO and 5% (by weight) CuO with clear zone diameter equal to 8.1 mm showed the best antibacterial activities. The results showed that the synthesized nanoparticles can improve the characteristics of the PVC membranes such as hydrophilicity (reducing contact angle from 86.28° to 67.55°) and impart antibacterial activities in the membranes. This method can be utilized to reduce the biofouling of membranes in the separation processes.

    Keywords: Ultrafiltration membrane, antibacterial property, zinc oxide nanoparticle, copper oxide nanoparticle, zinc oxide, copper oxide nanocomposite}
  • محمدرضا کلائی*، محمدحسین کرمی

    نانوکامپوزیت های گرماسخت، به دلیل استحکام و خواص فیزیکی و مکانیکی ویژه در مقایسه با مواد فلزی، کاربرد بسیاری در ساخت وسایل خانگی، الکتریکی، پوشش ها و وسایل ورزشی و بهداشتی دارند. خواص گرمایی نانو کامپوزیت های اپوکسی به چسبندگی بین نانوذرات و ماتریس بستگی دارد. همچنین، طراحی نانوکامپوزیت های اپوکسی با کیفیت و بازده زیاد و خواص فیزیکی و مکانیکی مناسب نیازمند فهم و دانش پدیده هایی است که در زمان  واکنش پخت انجام می شوند. واکنش رزین اپوکسی و عامل پخت و  نیز بررسی سینتیک پخت نقش مهمی در کنترل تغییر شکل ساختار و خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت ها دارد. بررسی و مطالعه پراکنش نانوذرات و انتخاب روش اختلاط مناسب، می تواند موجب بهبود واکنش پخت یا شبکه ای شدن نانوکامپوزیت های اپوکسی شود. همچنین، این کار می تواند از کلوخگی نانوذرات جلوگیری کند که بر واکنش های گرمایی اثرگذارند. نانوذرات آهن اکسید اصلاح شده باعث کاهش انرژی فعال سازی واکنش می شود و زمان واکنش پخت را کاهش می دهد. زمان و دمای واکنش، دو عامل مهم  برای ارزیابی واکنش های شیمیایی پخت هستند. تحلیل مدل سازی سینتیک پخت نانوکامپوزیت های اپوکسی، راه حلی برای غلبه بر مشکلات واکنش های گرمایی است که طی واکنش های پخت روی می دهند. در این مقاله، مدل سازی سینتیک پخت نانوکامپوزیت های اپوکسی و اثر افزودن نانوذرات آهن اکسید اصلاح شده و نشده بر مقدار انرژی فعال سازی، شاخص پخت، خواص ریولوژیکی، مکانیکی و گرمایی معرفی می شوند.

    کلید واژگان: نانوذرات, آهن اکسید, رزین اپوکسی, سینتیک پخت, مدل سازی}
    Mohammadreza Kalaee *, Mohammadhossein Karami

    Thermoset nanocomposites, due to their strength and special physical and mechanical properties compared to metal materials, are widely used in the manufacture of household appliances, electrical appliances, coatings and sports equipment, and sanitary wares. The thermal properties of epoxy nanocomposites depend on the adhesion between the nanoparticles and matrix. Also, designing high quality and efficient epoxy nanocomposites with suitable physical and mechanical properties requires understanding the phenomena that occur during the curing reaction. The reaction of epoxy resin and curing agent as well as the study of curing kinetics play an important role in controlling the deformation of the structure and physical and mechanical properties of the composites. Investigating the dispersion of nanoparticles and selecting the appropriate mixing method can improve the curing reaction or crosslinking of epoxy nanocomposites. It can also prevent the agglomeration of nanoparticles, that affect thermal reactions. Modified iron oxide nanoparticles reduce the reaction activation energy and the curing time. Reaction time and temperature are two important factors for evaluating chemical curing reactions. Modeling analysis of curing kinetics of epoxy nanocomposites is a solution to overcome the problems of thermal reactions that occur during the curing reactions. In this paper, the curing kinetics modeling of epoxy nanocomposites and the effect of adding modified and unmodified iron oxide nanoparticles on the amount of activation energy, curing index, and rheological, mechanical and thermal properties are introduced.

    Keywords: nanoparticles, iron oxide, epoxy resin, Curing Kinetics, modeling}
  • ندا یاوری، مهدی پورعبدالله*، لاله رجبی
    فرضیه 

    رزین پلی استر غیراشباع کاربردهای فراوانی در صنعت کامپوزیت دارد. در قطعه های ضخیم ساخته شده با این رزین، گرمای زیادی در زمانی کوتاه حین پخت آزاد می شود، از طرفی ضریب انتقال گرمای کم این رزین سبب افزایش دما در مرکز قطعه ها به بیش از 200 درجه سلسیوس می شود. اختلاف دمای زیاد میان مرکز و دیواره های نمونه موجب ایجاد تنش های داخلی در نمونه های ضخیم می شود، بنابراین افزودن ذرات با رسانندگی گرمایی زیاد می تواند در برطرف کردن این نقص کمک شایانی کند. بنابراین، در پژوهش حاضر از ذرات گرافن اکسید برای بهبود خواص رزین پلی استر غیر اشباع استفاده شده است.

    روش ها

    در این مطالعه، از گرافن اکسید و گرافن اکسید اصلاح شده برای بهبود رسانندگی گرمایی و خواص دینامیکی رزین پلی استر غیراشباع استفاده شد. اثر افزودن ذرات گرافن اکسید و گرافن اکسید اصلاح شده در مقدارهای 0.05 و 0.3% وزنیبر رسانندگی گرمایی و خواص دینامیکی رزین پلی استر غیراشباع با دستگاه اندازه گیری رسانندگی گرمایی جامدات و آزمون DMA مطالعه شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد، اصلاح کننده سیلانی می تواند سبب ایجاد پیوندهای کووالانسی قوی میان ذرات و رزین شود و تغییر در ضریب رسانندگی گرمایی و خواص دینامیکی شود. افزودن% 0.05 وزنی گرافن اکسید به رزین موجب افزایش %10 درصد مدول ذخیره در ناحیه شیشه ای شد. در صورتی که افزودن همین مقدار گرافن اکسید اصلاح شده، مدول ذخیره را %36 افزایش داد. اصلاح کننده سیلانی موجب پراکنش بهتر ذرات گرافن اکسید در رزین می شود و این موضوع سبب ایجاد برهم کنش های قوی تر میان ذرات و شبکه رزین شده که به طور شایان توجهی مدول ذخیره رزین را افزایش می دهد. پراکنش بهتر ذره در رزین می تواند مقاومت گرمایی سطحی ذرات را افزایش دهد. بنابراین، رسانندگی گرمایی در مقایسه با رسانندگی گرمایی گرافن اکسید اصلاح نشده کاهش می یابد.

    کلید واژگان: رزین پلی استر غیراشباع, گرافن اکسید, سیلان, ضریب رسانندگی گرمایی, خواص دینامیکی- مکانیکی}
    Neda Yavari, Mehdi Poorabdollah *, Laleh Rajabi
    Hypothesis

    Unsaturated polyester resin has many applications in composite industry. In thick part items made with this resin, a lot of heat is released in a short time during curing, on the other hand, the low heat transfer coefficient of this resin increases the temperature in the center of the part to 200°C. In thick parts, the large temperature difference between the center and walls of the sample causes internal stresses, so the addition of particles with high thermal conductivity can help to eliminate this defect. Therefore, in this research, graphene oxide particles have been used to improve the properties of unsaturated polyester resin.

    Methods

    In this study, graphene oxide and modified graphene oxide were used to improve the thermal conductivity and dynamic properties of unsaturated polyester resin. The effect of adding graphene oxide and modified graphene oxide particles on thermal conductivity and dynamic properties of the resin by amounts of 0.05 and 0.3% (wt) of the particles was studied by a thermal conductivity measuring device for solids and DMA test.

    Findings

    The results showed that silane modifier can cause strong covalent bonds between the particles and resin and change the thermal conductivity coefficient and dynamic properties. Addition of 0.05% by weight of graphene oxide to the resin increased the storage modulus in the glass region by 10%. Adding the same amount of modified graphene oxide increased the storage modulus by 36%. Silane modifier improved the dispersion of graphene oxide particles in the resin, and created stronger interactions between the particles and the resin network, so significantly increased the resin storage modulus. Better particle dispersion in the resin can increase the surface heat resistance of the particles. Therefore, the thermal conductivity is reduced compared to the thermal conductivity of unmodified graphene oxide.

    Keywords: unsaturated polyester resin, graphene oxide, silane, thermal conductivity coefficient, dynamic-mechanical properties}
  • Peyman Taghavi Eishkooh, Reza Khoshbin, Ramin Karimzadeh *

    A series of Fe2O3(83%)-ZrO2(7.5%)-Al2O3(7%)-CeO2(2.5%) catalysts were synthesized with co-precipitation method in different aging times (0 to 6 hours) using the metal nitrate precursors. Physicochemical properties of the prepared catalysts characterized with X-Ray Diffraction (XRD), Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM), EDX, Nitrogen Adsorption-Desorption, Thermal gravimetric analysis (TGA) and H2-Temperature programmed reduction (H2-TPR) analyses. The catalytic performance of the synthesized catalysts was also evaluated by the steam catalytic cracking of the Vacuum bottom (VB). The results showed that increasing the aging time improved the textural properties of the catalysts in the oxygen adsorption capacity from steam, as well as the control of the catalyst surface area to produce a higher quality liquid product. When Cat-6 (catalyst with aging time of 6 h) was used as the catalyst, the yield of gasoline cut (boiling point range 27-225 ), diesel cut (boiling point range 200-320 ) and VGO cut (boiling point range 320-450 ) production was 25.3 mass %, 47.7 mass % and 33.8 mass %, respectively. Furthermore, Cat-6 showed higher performance in the partial oxidation of VB.

    Keywords: Aging Time, Co-precipitation, Iron oxide, partial Oxidation, Vacuum Bottoms}
  • سیده معصومه قاسمی نژاد*، افسانه سادات لاریمی

    امروزه با رشد جمعیت، تقاضا برای آب شیرین در بخش خانگی و صنعتی به طور چشمگیری در حال افزایش است. از گزینه های مطرح مقابله با کم آبی، توسعه سامانه های مبتنی بر غشا مانند اسمز معکوس، نانوفیلتر، فرافیلترکردن و میکروفیلتر برای نمک زدایی آب های شور، لب شور و تصفیه پساب است. بهبود عملکرد، طول عمر و سایر مشخصه های غشا برای کاهش هزینه و مصرف انرژی سامانه های تصفیه همواره از موضوعات مهمی است که در توسعه این فناوری ها به آن ها پرداخته می شود. در دهه اخیر، گرافن اکسید برای اصلاح غشاهای متداول تصفیه آب و ساخت غشاهای نانوکامپوزیتی جدید بسیار مورد توجه قرار گرفته است. ورقه های گرافن اکسید ساختار و خواص منحصر به فردی دارند و با صرف هزینه کم در مقیاس تجاری قابل تولید هستند. از آنجا که وجود گروه های عاملی مانند اپوکسی، هیدروکسیل و کربوکسیل در سطح گرافن اکسید باعث برهم کنش قوی آن ها با شبکه پلیمری می شود، استفاده از این نانوورقه ها در سطح و شبکه پلیمری می تواند به بهبود استحکام مکانیکی، آب دوستی و خاصیت ضدرسوبی غشا منجر شود. در نتیجه، عملکرد غشا در حذف آلاینده ها و نمک زدایی در سامانه های میکروفیلتر، فرافیلتر، نانوفیلتر و اسمز معکوس بهبود می یابد. در این مقاله، به انواع روش های ساخت و اصلاح غشاهای پلیمری با گرافن اکسید شامل اصلاح سطحی غشای پلیمری و ساخت غشای نانوکامپوزیتی پرداخته شده است. چگونگی تاثیر گرافن اکسید بر عملکرد غشا و مشخصه های سطحی و ساختار متخلخل آن نیز بحث و بررسی شده است.

    کلید واژگان: گرافن اکسید, غشای پلیمری, نانوکامپوزیت, اصلاح سطحی, وارونگی فاز}
    Seyedeh Masumeh Ghaseminezhad *, Afsanehsadat Larimi

    N owadays, with population growth, the demand for fresh water is rising rapidly.Development of membrane based systems such as reverse osmosis, nanofilteration,ultrafilteration, and microfilteration is important strategy to reduce water scarcity.Improving performance, life time and other properties of membranes are always importantissues to reduce cost and energy consumption of membrane based-water treatment systemand should be considered to develop membrane technologies. Recently, graphene oxidehas attracted great attention to modify relevant membranes and manufacture novelnanocomposite membranes. Graphene oxide has unique structure and properties and can beproduce at commercial scale with low cost. Functional groups of graphene oxide includinghydroxyl, epoxy and carboxyl lead to strong interaction with polymeric matrix. Usinggraphene oxide in surface and matrix of polymer can improve mechanical strength, thermalstability, hydrophilicity and antifouling of polymeric membrane and subsequently improvemembrane flux and performance in desalination process. In this review, the processes formodifying of membrane surface and synthesizing of nanocomposite membrane usinggraphene oxide have been evaluated. The mechanism of graphene oxide influence onmembrane porosity, structure, characteristics and performance has been also discussed.

    Keywords: graphene oxide, polymeric membrane, Nanocomposite, surface modification, phase inversion}
  • زینب فلاح نژاد، غلامرضا باکری جعفرکلایی*، احمد فوزی اسماعیل

    فرضیه: امروزه غشاهای نانوفیلتری به طور گسترده در زمینه نمک زدایی و تصفیه آب به کار گرفته می شوند. اما، باید برخی مشکلات شایان توجه در زمینه نمک زدایی از قبیل شار و پس زنی کم را با کاربرد نانومواد اصلاح شده کنترل کرد. پژوهش های مختلفی در این زمینه انجام شده است، اما اهمیت موضوع، انجام پژوهش های بیشتر را در این زمینه ضروری می کند. روش ها: غشاهای نانوکامپوزیتی لایه نازک دارای نانولوله های تیتانیم اکسید و نیز نانولوله های تیتانیم اکسید اصلاح شده بررسی شدند. بدین ترتیب که پس از تهیه نانولوله ها، سطح داخلی آن ها اصلاح و پس از تهیه غشا، مقدار تراوایی (عبوردهی) آب و پس زنی یون های تک و دوظرفیتی به وسیله غشا اندازه گیری شد. همچنین، نانولوله های اولیه و اصلاح شده با طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR) و آزمون اندازه گیری سطح ویژه (Brunauer-Emmett-Teller, BET) بررسی شدند. شکل شناسی و ساختار غشاهای لایه نازک با میکروسکوپی الکترونی پویشی نشر میدانی (FE-SEM) ارزیابی شد.یافته ها: عملکرد غشاهای لایه نازک پلی آمیدی با آزمون های تراوایی آب خالص، زاویه تماس، شار تراوایی خوراک و مقدار پس زنی یون های سدیم و مس ارزیابی شد. بیشینه مقدار شار آب خالص (26.5L/m2h) برای غشا دارای %0.05 وزنی نانولوله اصلاح نشده، با %73.2 افزایش در مقایسه با غشای خالص به دلیل آب دوستی نانولوله ها و ایجاد منفذهای کوچک در سطح غشا به دست آمد. بیشینه پس زنی یون سدیم (%93.11) برای غشا دارای %0.2 وزنی نانولوله اصلاح شده به دلیل کاهش قطر نانولوله های اصلاح شده و تامین سد انرژی لازم برای پس زنی نمک ها به دست آمد.

    کلید واژگان: غشای نانوفیلتری, نانولوله, تیتانیم اکسید, تراوایی, پس زنی}
    Zeinab Fallahnejad, Gholamreza Bakeri Jafarkolaei *, Ahmad Fauzi Ismail

    Hypothesis:

     Nowadays, nanofiltration membranes are used extensively in desalination and water treatment, but some major drawbacks in the desalination such as low flux and rejection should be handled through application of modified nanomaterials. A number of research works have been done in this field but the importance of the subject makes more studies in this field indispensable.

    Methods

    Thin film nanocomposite membranes containing titanium oxide nanotubes and modified titanium oxide nanotubes were evaluated in this study which after synthesis of the nanotubes, their inner surface was modified and after synthesizing the membranes, the membranes’ water permeability and rejection of the monovalent and divalent ions were measured. Furthermore, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and Brunauer-Emmett-Teller (BET) tests were used to study the neat and modified nanotubes. Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) analysis was used to study the morphology and structure of these thin film membranes.

    Findings

    The performance of polyamide thin film membranes was evaluated by pure water permeation test, contact angle test, permeation flux of the feed and rejection of sodium and copper ions. Due to the hydrophilicity of the nanotubes and formation of small pore on the membrane surface, the maximum pure water flux (26.5 L/m2h) was obtained for the membrane containing 0.05% (wt) unmodified nanotube; an increase of 73.2% compared to its neat membrane. Due to the reduced diameter of the modified nanotubes and providing sufficient energy barrier for the salts to be rejected, the maximum sodium ion rejection (93.11%) was obtained for the membrane containing 0.2% (wt) modified nanotubes.

    Keywords: nanofiltration membrane, nanotube, titanium oxide, permeation, rejection}
  • هانیه مردانی، حسین روغنی ممقانی*
    فرضیه

     گرافن اکسید (GO) اصلاح شده با عامل شیمیایی دارای پیوند دوگانه در تهیه کامپوزیت های پلی استیرنی با روش ترکیبی پیوندزنی از میان و پلیمرشدن انتقال زنجیر افزایشی -جدایشی بازگشت پذیر (RAFT) به کارگرفته شدند. به کارگیری دو موقعیت واکنش برای پیوندزنی درجای زنجیرهای پلی استیرن از سطح گرافن اکسید، افزایش چگالی پیوندزنی در فرایند پلیمرشدن با روش پیوندزنی از میان در دو موقعیت مختلف و بررسی پلیمرشدن RAFT استیرن با دو چگالی پیوندزنی مختلف و نیز مقدار متفاوت گرافن، هدف های اصلی این پژوهش بودند.

    روش ها

    پس از اصلاح GO با اتیلن دی آمین (EDA) و دستیابی به GO عامل دارشده با EDA و (GOA)، واکنش جفت شدن میان GOA و 3-(کلرودی متیل سیلیل) پروپیل متاکریلات (MCS) برای به دست آوردن لایه های GOA اصلاح شده با MCS و (GOOHD) با مقدار متفاوت اصلاح کننده انجام شد. سپس، روش پیوندزنی از میان پلیمرشدن RAFT برای تهیه کامپوزیت های پلی استیرنی به کار گرفته شد.

    یافته ها

    نتایج طیف نمایی نورالکترونی پرتو X نشان داد، اصلاح لایه های گرافن اکسید با EDA و MCS موفقیت آمیز بوده است. همچنین، آزمون طیف نمایی زیرقرمز تبدیل فوریه نشان داد، پیوندهای مولکولی به درستی طی واکنش ها تشکیل شدند. تغییرات مزدوج شدگی الکترونی نیز با طیف نمایی رامان مطالعه شد. متوسط عددی وزن مولکولی و شاخص پراکندگی زنجیرهای پلی استیرن پیوندخورده و آزاد با روش سوانگاری ژل تراوایی محاسبه شد. با آزمون گرماوزن سنجی، خواص گرمایی و نسبت های پیوندزنی اصلاح کننده ها و زنجیرهای پلی استیرن بررسی شد. نسبت پیوندزنی اصلاح کننده ها به ترتیب 12.9 و %7.5 برای لایه های اصلاح شده GO با چگالی های پیوندزنی کم و زیاد به دست آمد. عکس های میکروسکوپی الکترونی پویشی و عبوری نشان داد، در اثر اکسایش، لایه های صاف و مسطح گرافیت به لایه های چروکیده تبدیل می شوند و اتصال زنجیرهای پلی استیرن به سطح لایه ها از شفافیت و وضوح آن ها می کاهد.

    کلید واژگان: پلی استیرن, گرافن اکسید, پلیمرشدن انتقال زنجیر افزایشی-جدایشی بازگشت پذیر, پیوندزنی از میان, چگالی پیوندزنی}
    Hanieh Mardani, Hossein Roghani Mamaqani *
    Hypothesis

     Graphene oxide (GO) modified with a double bond-containing chemical was used in the preparation of polystyrene composites by combination of “grafting through” and reversible addition-fragmentation chain-transfer (RAFT) polymerization methods. The main objectives were (1) application of two reaction sites for in situ grafting of polystyrene chains from the GO surface, (2) increasing of grafting density in the polymerization process by grafting through two different sites and (3) evaluation of styrene RAFT polymerization in two different grafting densities and various GO contents.

    Methods

    After modification of GO with ethylenediamine (EDA) using nucleophilic ring opening reaction that is resulted in amine-functionalized GO (GOA), coupling reaction was conducted between the GOA and (3-methacryloxypropyl) dimethylchlorosilane (MCS) to obtain GOOHD layers with different modifier contents. Then, grafting through RAFT polymerization method was utilized for preparation of polystyrene composites.

    Findings

    X-ray photoelectron spectroscopy shows successful modification of the GO layers with EDA and MCS. Molecular bonding characterization was performed by Fourier transform infrared spectroscopy for the neat and modified GO. Variations in electron conjugation were studied by Raman spectroscopy. Molecular weight and polydispersity index of the free and anchored polystyrene chains were calculated from the size exclusion chromatography. By using thermogravimetric analysis, thermal properties and grafting ratios of the modifiers and polystyrene chains were studied. Grafting ratio of the modifiers was 12.9% and 7.5% for the modified GO layers with high and low grafting densities, respectively. Morphology of the GO layers was investigated through transmission and scanning electron microscopy. Oxidation changed the flat and smooth graphite to wrinkled layers, and grafting polystyrene chains resulted in turbid layers.

    Keywords: Polystyrene, graphene oxide, reversible addition- fragmentation chain transfer polymerization, grafting through, grafting density}
  • سرور قنواتی، حسین ایزدی وصفی*
    فرضیه

    گرافن اکسید به عنوان یکی از نانوذرات مهم با داشتن مشخصات بی نظیر و قابلیت بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی انواع زیست پلیمرها در دهه اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین، در پژوهش حاضر از گرافن اکسید برای اصلاح فیلم های پلیمری بر پایه کیتوسان-ژلاتین-پلی وینیل الکل استفاده شده است.

    روش ها

    فیلم های پلیمری با ترکیب درصدهای مختلف با روش ریخته گری تهیه شدند. گرافن اکسید به مقدارهای 0، 0.2، 0.4 و %0.8 وزنی به محلول ها اضافه شد. فیلم های تهیه شده با آزمون های کشش، سنجش تورم، سرعت عبورپذیری بخار آب، ضدباکتری و میکروسکوپی الکترونی پویشی بررسی شدند.

    یافته ها

    نتایج آزمون کشش نشان داد، گرافن اکسید موجب بهبود مدول و استحکام کششی شد. اما، ازدیاد طول تا پارگی نمونه ها کاهش یافت. همچنین، افزایش مقدار پلی وینیل الکل موجب کاهش خواص مکانیکی فیلم ها شد. نتایج آزمون تورم در سه محیط مختلف (خنثی، اسیدی و بازی) نشان داد، پلی وینیل الکل موجب کاهش تورم شد و با افزایش بیشتر گرافن اکسید نیز تورم فیلم ها به طور شایان توجهی کاهش یافت. نتایج آزمون سرعت عبورپذیری بخار آب نشان داد، با تغییر ترکیب درصد فیلم کامپوزیت تغییر شایان توجهی در سرعت عبورپذیری بخار آب فیلم ها دیده نشد. اما، استفاده از گرافن اکسید موجب کاهش سرعت عبورپذیری بخار آب در نمونه ها شد. نتایج آزمون ضدباکتری نشان داد، افزودن پلی وینیل الکل به تغییر محسوسی در قطر هاله عدم رشد منجر نشد، در حالی که با افزودن گرافن اکسید  قطر هاله عدم رشد ابتدا افزایش یافت که حاکی از خاصیت موثر ضدباکتری نانوذرات گرافن اکسید است. نتایج میکروسکوپی الکترونی پویشی توزیع یکنواخت نانوذرات گرافن اکسید در فیلم های پلیمری را در درصدهای کم به دلیل سازگاری گرافن اکسید با ماتریس پلیمری نشان داد.

    کلید واژگان: کیتوسان, ژلاتین, پلی وینیل الکل, گرافن اکسید, خواص مکانیکی}
    Sorror Ghanavati, Hossein Izadi Vasafi *
    Hypothesis

     Graphene oxide (GO) as an important nanoparticle having unique characteristics and the ability to improve physical and mechanical properties of different biopolymers has been taken into consideration during the last decade.  Thus, in this study, graphene oxide was used for the modification of polymeric films based on chitosan (CS)/gelatin (GL)/polyvinyl alcohol (PVA).

    Methods

    Two series of films with different composition ratios were prepared by solution casting method. Graphene oxide at different concentrations (0, 0.2, 0.4 and 0.8 wt%) was added to the solutions to investigate the effect of PVA and GO amounts on the physical and mechanical properties of the films. The synthesized films were investigated by tensile, swelling, water vapor transmission rate (WVTR), antibacterial and scanning electron microscopy (SEM) tests.

    Findings

    The tensile results showed that the graphene oxide improved the mechanical properties such as tensile modulus and strength, while decreased the elongation-at-break of the prepared samples. The increase in the PVA content of the films led to lower mechanical properties in films. The results of swelling tests at three different (neutral, acidic, and basic) media showed that the PVA led to the decrement of swelling, and higher amounts of GO resulted in a considerable decrease in degree of swelling of the films. The WVTR results showed that the changing in film composition did not considerably change the WVTR of the films, while the GO resulted in a decrease in WVTR of the samples. The antibacterial results showed that adding PVA did not affect the inhibition zone diameter, meanwhile the addition of graphene oxide led to an increase of the inhibition zone diameter. The SEM results showed a uniform distribution of GO nanoparticles within the polymeric films which was due to the compatibility of GO with polymeric matrix.

    Keywords: Chitosan, gelatin, polyvinyl alcohol, graphene oxide, mechanical properties}
  • طیبه خانلری، یدالله بیات*، محمد بیات
    فرضیه

    پلی گلیسیدیل نیترات (PGN) به دلیل داشتن خواصی همچون انرژی تشکیل مناسب، چگالی، توازن اکسیژن و آنتالپی انفجار زیاد و سازگاری مناسب با سایر اجزا، در تهیه الاستومر های پیشرانه به کار گرفته می شود. این پلیمر افزون بر خواص مطلوب عیب هایی از جمله دمای انتقال شیشه ای زیاد، خواص مکانیکی ضعیف و مقدار جامد کل کم دارد. همچنین، الاستومر آن می تواند متحمل واپخت شود. برای رفع این عیب ها، کوپلیمرهایی از آن با پلیمرهایی با خواص گرمایی و مکانیکی مطلوب تهیه می شود.

    روش ها

    در این پژوهش، برای اولین بار کوپلیمر سه قطعه ای پرانرژی پلی پروپیلن گلیکول-پلی گلیسیدیل نیترات-پلی پروپیلن گلیکول، PPG-PGN-PPG، با روش پلیمرشدن حلقه گشای کاتیونی پروپیلن اکسید، در مجاورت پلی گلیسیدیل نیترات به عنوان درشت آغازگر و بور تری فلویورید اترات (BF3.OEt2) به عنوان کاتالیزگر تهیه شد. اثر دما و مقدار کاتالیزگر بر وزن مولکولی و بازده واکنش بررسی شد. محصول به دست آمده با روش های سوانگاری ژل تراوا (GPC)، رزونانس مغناطیسی هسته هیدروژن (1H NMR) و کربن (13C NMR) و طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR) شناسایی شد. همچنین خواص گرمایی کوپلیمر با آزمون های گرماوزن سنجی (TGA) و گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) مطالعه شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد، با افزایش دما از 0 به 15 درجه سلسیوس، درصد تبدیل و بازده افزایش یافت. از سوی دیگر، با توجه به دمای جوش کم پروپیلن اکسید (34 درجه سلسیوس،) و گرمازابودن واکنش، افزایش دمای واکنش به بیش از 15 درجه سلسیوس امکان پذیر نیست. همچنین با افزایش مقدار کاتالیزگر از %0.2 به %1 وزنی نسبت به آغازگر، وزن مولکولی پلیمر افزایش یافت و بیشترین بازده در %1 وزنی کاتالیزگر به دست آمد. اما، با افزایش مقدار کاتالیزگر از %1 به %1.5 وزنی، بازده و وزن مولکولی به دلیل پیشرفت واکنش های جانبی کاهش یافت. مطالعات  TGA و DSC افزایش پایداری گرمایی و کاهش دمای انتقال شیشه ای کوپلیمر تهیه شده را در مقایسه با PGN نشان داد.

    کلید واژگان: پلی گلیسیدیل نیترات, پیشرانه, کوپلیمر سه قطعه ای, پروپیلن اکسید, خواص گرمایی}
    Tayebe Khanlari, Yadollah Bayat *, Mohammad Bayat
    Hypothesis

     Polyglycidyl nitrate (PGN) is used in the manufacture of propellant elastomers due to its properties such as highly energetic composition, high density, high oxygen balance, high explosion enthalpy and suitable compatibility with other components. In addition to its desirable properties, this polymer has disadvantages such as high glass transition temperature, poor mechanical properties, and low content of total solid. Also, its elastomer can undergo decuring process. To remedy these disadvantages, its copolymers are prepared using polymers with optimal thermal and mechanical properties.

    Methods

    In this research an energetic polypropylene glycol/polyglycidyl nitrate/polypropylene glycol (PPG/PGN/PPG) triblock copolymer was synthesized for the first time by cationic ring-opening polymerization of propylene oxide and PGN as macroinitiator, in the presence of boron trifluoride etherate (BF3.OEt2) as the catalyst. The effect of temperature and catalyst content on molecular weight and reaction yield was investigated. The obtained product was characterized by FTIR, GPC, and 1H and 13C NMR spectroscopy. Also, the thermal properties of the copolymer were characterized by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA).

    Finding

    The results showed that by increasing the temperature from 0 to 15°C, the conversion and yield increased. On the other hand, due to the low boiling point of propylene oxide (34°C) and the exothermic reaction, it is impossible to increase the reaction temperature above 15°C. By increasing the catalyst content from 0.2% to 1% by weight of the initiator, the polymer molecular weight increased and the highest yield was achieved in presence of 1% by weight of the catalyst, but by increasing the catalyst content from 1 to 1.5 weight percent, yield and molecular weight have decreased due to the development of adverse reactions. Studies by TGA and DSC showed an increase in thermal stability and a decrease in glass transition temperature of the copolymer compared to PGN.

    Keywords: poly glycidyl nitrate, propellant, triblock copolymer, propylene oxide, thermal properties}
  • سحر اسحاقی، محمدحسین عباسپور فرد*، محمد طبسی زاده، فرشته حسینی
    فرضیه

    محدودیت اصلی زیست پلیمرها در مقایسه با پلیمرهای پایه نفتی، خواص مکانیکی و فیزیکی ضعیف آنهاست. در سال های اخیر تلاش هایی انجام شده تا با جادادن مناسب نانوذرات در پلیمر این مشکل برطرف شود و با بهبود نسبی خواص فیزیکی و مکانیکی این فیلم ها، محدودیت استفاده از آن ها در صنعت بسته بندی تا حد زیادی از بین برود. هدف پژوهش حاضر، جادادن نانوذرات روی اکسید در فیلم های نانوکامپوزیتی بر پایه زیست پلیمر ژلاتین به منظور بهبود خواص فیزیکی، مکانیکی و گرمایی آن ها بود.

    روش ها

    فیلم های نانوکامپوزیتی بر پایه ژلاتین با افزودن مقادیر مختلف نانوذرات روی اکسید (0، 0.5، 1.5 و %3) با روش شناخته شده قالب گیری تهیه شدند. با انجام آزمون های مختلف خواص مختلف فیلم های نانوکامپوزیتی تهیه شده شامل ضخامت، چگالی، تراوایی بخار آب، خواص مکانیکی، درجه شفافیت، ویژگی های رنگی و در نهایت مقدار زیست تخریب پذیری بررسی شد

    یافته ها

    نتایج نشان داد، با افزایش غلظت نانوذرات روی اکسید استحکام کششی زیست فیلم افزایش و ازیاد طول تا پارگی کاهش یافت. نتایج آزمون های فیزیکی نشان داد، با افزایش غلظت نانوذرات تراوایی به بخار آب از 0.76 به 0.48 کاهش یافت. جاددادن نانوذرات روی اکسید بر شفافیت زیست فیلم موثر بوده و شفافیت با افزایش غلظت نانوذرات کاهش یافت. افزودن نانو ذرات به فیلم های برپایه ژلاتین موجب افزایش خواص گرمایی شامل دماهای انتقال شیشه ای (Tg) و ذوب (Tm) شد. همچنین پایداری گرمایی زیست فیلم ها از 533.38 (در %0.5 نانوذرات) به 559.53 درجه سلسیوس (در %1.5 نانوذرات) افزایش یافت. افزون بر این، نتایج بررسی زیست تخریب پذیری در خاک و نور نشان داد، با افزایش غلظت نانوذرات، زیست تخریب پذیری فیلم ها کاهش یافت. این نتیجه به دلیل افزودن نانوذرات است که موجب استحکام پیوند قوی تر میان اجزای ترکیب و تاخیر در زیست تخریب پذیری می شود.

    کلید واژگان: فیلم, نانوکامپوزیت, پایداری فیزیکی, TGA, روی اکسید}
    Sahar Eshagh, Mohammad Hossein Abbaspour Fard *, Mohammad Tabasizadeh, Fereshteh Hosseini
    Hypothesis

     The basic limitation of biopolymers compared to the petroleum-based polymers is their weak physical and mechanical properties. In recent years, efforts have been made to properly incorporate nanoparticles into the polymer to reduce the limitation of their use in the packaging industry by partially improving the physical and mechanical properties of these films. This study aimed to incorporate zinc oxide nanoparticles into gelatin-biopolymer-based nanocomposite films, in order to improve their physical, mechanical and thermal properties.

    Methods

    Gelatin-based nanocomposite films were prepared by adding different amounts of zinc oxide nanoparticles (0, 0.5, 1.5 and 3%) using the so-called casting method. By performing several tests, different properties of the manufactured nanocomposite films including thickness, density, water vapor permeability, mechanical properties, degree of transparency, color properties and finally, their biodegradability were investigated.

    Findings

    the results showed that increasing the concentration of zinc oxide nanoparticles increased the tensile strength and decreased the elongation-at-break of this biofilm. The results of physical tests showed that increase in nanoparticles concentration reduced the permeability to water vapor from 0.76 to 0.48. Incorporating zinc oxide nanoparticles affected the transparency of the biofilms i.e. their transparency reduced by increasing nanoparticles concentration. By adding nanoparticles to gelatin-based films, thermal properties including glass transition temperature and melting temperature increased. Also, the thermal stability of the biofilms increased from 533.38°C (0.5% nanoparticles) to 559.53°C (1.5% nanoparticles). The results of biodegradability in soil and light showed that with increasing the concentration of nanoparticles, the biodegradability was reduced. This is mainly due to the addition of nanoparticles, which results in a greater bond strength between the components, and consequently the delay in biodegradation.

    Keywords: Film, nanocomposites, physical stability, TGA, zinc oxide}
  • مجید ساقی، علی آراسته نوده
    تثبیت موثر نانو ذرات، بخصوص نانو ذرات اکسید فلزی بر سطح پایه کاتالیست های مختلف شامل پایه کاتالیست های آلی، معدنی و یا آلی- معدنی یکی از روش های مناسب برای بهبود خواص نانو ذره و نیز افزایش بهره وری از کاتالیست هاست. در این مقاله، نانو ذرات کروی α-Fe2O3 با بهره گیری از روش پراکندگی در حالت جامد (SSD) بر سطح سیلیس معدنی به عنوان یک پایه کاتالیست تثبیت شدند. تمامی محصولات از طریق آنالیز فلوئورسانی پرتو ایکس (XRF) ، طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR) ، تصویربرداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ، طیف سنجی پراش پرتو ایکس (XRD) و مساحت سطح ویژه (BET) مشخصه یابی شدند. بنابر نتایج به دست آمده، نانوکاتالیست حمایت شده اکسید آهن/ سیلیس با موفقیت تهیه شده است. با استفاده از آنالیز XRD و روش وارن- آورباخ میانگین اندازه بلوری بودن کاتالیست آهن اکسید/ سیلیس معادل 5/27 نانومتر اندازه گیری شد. نانوکاتالیست معرفی شده در این مطالعه می تواند در حوزه های مختلفی مانند واکنش های کاتالیستی و فتوکاتالیستی به کار رود.
    کلید واژگان: آهن اکسید, سیلیس, کاتالیست, پراکندگی در حالت جامد}
    M. Saghi, A. Arasteh Nodeh
    The effective supportation of nano particles specialty metal oxide on the surface of different catalyst supports including organic, inorganic or organic-inorganic catalyst supports is a suitable method for improvement of nano particle properties and increasing of catalysts yield. In the paper, spherical α-Fe2O3 nanoparticles were supported on the surface of inorganic silica as a catalyst support, using solid-state dispersion (SSD) method. All products were characterized by using XRF, FTIR, SEM, XRD and BET surface area. The results indicated that the supported nanocatalyst (α-Fe2O3 /Silica) successfully was prepared. By using XRD analysis and
    Warren-Averbach method average size of spherical α-Fe2O3 NPs supported by SSD method were measured 27.50 nm. The nanocatalyst presented in this study can be applied in the different areas such as catalytic and photocatalytic reactions.
    Keywords: Ironoxide, Silica, Catalyst, SSD}
  • احسان نظرزاده زارع *، مسلم منصورلکورج، ندا کثیریان
    در پژوهش حاضر، نانوکامپوزیت دکسترین-پیوند-پلی پیرول-گرافن اکسید (PDGP@GO) با استفاده از (1) پلیمرشدن درجا و (2) مخلوط کردن مستقیم پلیمر دکسترین-پیوند- پلی پیرول و نانوذرات گرافن اکسید در محلول سنتز شد. نانوکامپوزیت های تهیه شده با روش طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR) شناسایی شدند. شکل شناسی سطح و ساختار نانوکامپوزیت ها با روش های پراش پرتو X و میکروسکوپی های الکترونی پویشی (SEM) و نیروی اتمی (AFM) بررسی شدند. قابلیت حذف یون فلزی (II)Pb و رنگینه آبی متیلن با استفاده از نانوکامپوزیت های سنتز شده بررسی شد. اثر pH، مقدار جاذب، زمان تماس و غلظت آلاینده بر مقدار جذب فلزی (II)Pb و رنگینه متیلن آبی مطالعه شد. از طرف دیگر، درصد حذف یون فلزی (II)Pb به وسیله نانوکامپوزیت (2) (%96) بیشتر از نانوکامپوزیت (1) (%88) بود. همچنین، شرایط بهینه برای حذف موثر رنگینه آبی متیلن با نانوکامپوزیت (1) (94%) و نانوکامپوزیت (2) (98%) در pH برابر 8، مقدار 100mg جاذب نانوکامپوزیتی، زمان 60min تماس و غلظت 80mg/L رنگینه آبی متیلن انجام شد. مدل های هم دمای Langmuir و Freundlich، سینتیک شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم و ترمودینامیکی به منظور تعیین سازوکار جذب یون فلزی (II)Pb و رنگینه آبی متیلن روی نانوکامپوزیت (2) ارزیابی شد. نتایج نشان داد، هم دمای Langmuir، سینتیک شبه مرتبه اول و جذب خودبه خودی مدل مناسبی برای جذب یون فلزی (II)Pb روی نانو کامپوزیت (2) هستند، در حالی که مدل های هم دمای Freundlich، سینتیک شبه مرتبه دوم و جذب خودبه خودی مدل مناسبی برای حذف رنگینه آبی متیلن هستند.
    کلید واژگان: نانوکامپوزیت, دکسترین, پیوند, پلی پیرول, گرافن اکسید, حذف (II) وPb, حذف رنگینه آبی متیلن چگالی پیوند}
    Ehsan Nazarzadeh Zare *, Moslem Mansour Lakouraj, Neda Kasirian
    Dextrin-g-polypyrrole/graphene oxides (PDGP/GO) nanocomposite was synthesized using in-situ polymerization and direct blending of PDGP and graphene oxide nanoparticles. The products were named nanocomposite 1 and nanocomposite 2, respectively. The prepared nanocomposites were characterized by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. Surface morphology and structure of nanocomposites were investigated by X-ray diffractometry (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). The performance of the synthesized nanocomposites in removing Pb (II) and methylene blue dye from aqueous solutions was evaluated. The effect of pH, adsorbent dosage, contact time and contaminant concentration on Pb (II) and methylene blue uptake capacity was studied. On the other hand, the percentage removal of Pb (II) metal ion by nanocomposite 2 (96%) was higher than that of nanocomposite 1 (88%). The optimum condition for effective removal of methylene blue dye by nanocomposite 1 (94%) and nanocomposite 2 (98%) could be obtained at pH 8, nanocomposite dosage of 100 mg, contact time of 60 min and methylene blue concentration of 80 mg/L. Langmuir and Freundlich isotherm models, pseudo-first-order and pseudo-second-order kinetics equations and thermodynamic models were used to determine the mechanism of Pb (II) and methylene blue adsorption on the nanocomposite 2. The results showed that the Langmuir isotherm, pseudo-first-order kinetic and spontaneous adsorption were suitable models for Pb (II) sorption on nanocomposite 2, while the Freundlich isotherm, pseudo-second-order kinetic and spontaneous adsorption were suitable models for methylene blue dye removal. Therefore, the PDGP/GO nanocomposite prepared by direct blending could be considered as a promising adsorbent for Pb (II) and methylene blue removal from aqueous solutions.
    Keywords: nanocomposite, dextrin, g, polypyrrole, graphene oxide, Pb (II) removal, methylene blue removal}
  • نیلا داوری، مهرداد فرهادیان*، علیرضا سلیمانی نظر، مریم همایونفال

    در این پژوهش نانوفوتوکاتالیست ترکیبی تیتانیم اکسید / آهن اکسید بر پایه زیولیت طبیعی کلینوپتیلولایت به روش هم رسوبی شیمیایی سنتز شد. کاتالیست سنتز شده از طریق آنالیزهای XRD،XRF ، FT-IR و FE-SEM مشخصه یابی شد. نتایج XRD و FT-IR حضور نانو ذرات آهن اکسید و تیتانیوم را بر سطح زیولیت تایید کرد. نتایج FE-SEM ضمن تایید لایه نشانی تیتانیم اکسید و آهن اکسید بر سطح زیولیت، ابعاد تقریبی ذرات نانوفوتوک

    کلید واژگان: مترونیدازول, فرایند اکسایش پیشرفته, نانوفوتوکاتالیست, تیتانیم اکسید, آهن اکسید, کلینوپتیلولایت}
    N. Davari, M. Farhadian*, A. R. Solaimany Nazar, M. Homayoonfal

    In this study, TiO2/Fe2O3/zeolite as catalyst was synthesized by co-precipitation method. Synthesized catalyst was characterized by XRD, XRF, FT-IR and FE-SEM analysis. XRD and FT-IR analysis confirmed the presence of TiO2 and Fe2O3 on the zeolite surface. FE-SEM photographs indicated that TiO2 and Fe2O3 nanoparticles deposited on zeolite surface and the size of nanophotocatalyst was approximately 45nm. The investigation of the synthesized catalyst was performed for metronidazole removal from contaminated water and results were analyzed by response surface methodology (RSM). Results indicated that at optimal conditions containing of metronidazole concentration (100mg/L), pH (4), radiation time (90min), nanophotocatalyst concentration (1g/L) and hydrogen peroxide concentration (50mg/L), the contaminant degradation efficiency was about 70%.

    Keywords: Metronidazole, AOP, Nanophotocatalyst, TiO2, Fe2O3, Clinoptilolite}
  • علیرضا بهرامیان*

    در این تحقیق به بررسی روابط سینتیکی و تاثیر شرایط عملیاتی حاکم بر آهنگ انحلال لجن تیتانیم برای تولید پودر تیتانیم اکسید با ذراتی با ابعاد 50 تا 100 نانومتر می پردازیم. به منظور رسیدن به پودری با خلوص بالای 98 درصد، لجن خرد شده کاملا خشک با ابعاد 45 تا 160 میکرومتر، طی فرایند شیمیایی سولفات به کمک سولفوریک اسید واکنش داده شد. تاثیر پارامترهای عملیاتی چون غلظت اسید، دما و مدت زمان انحلال و ابعاد اولیه ذرات لجن بررسی شد. با بهینه سازی پارامترها و استفاده از تکنیک سونوشیمیایی در مراحل انحلال، بیشینه میزان بازده استخراج تیتانیم اکسید به دست آمد. روش برازش منحنی نشان داد که نتایج نظری سینتیک هسته کوچک شونده مورد استفاده در این تحقیق شامل مدل نفوذ سطحی و به ویژه مدل کنترل واکنش شیمیایی، با داده های تجربی به خوبی تطبیق می کند. بر اساس مطالعات سینتیکی، انرژی فعال سازی فرایند معادل kJ/mol 16/38 و مرتبه واکنش نسبت به اسید مصرفی از مرتبه اول تعیین شد.

    کلید واژگان: تیتانیم اکسید, نانوذرات, بررسی سینتیکی, انحلال شیمیایی, لجن خشک تیتانیم}
    A. R. Bahramian*

    This study explored the impact of kinetic relations and operating conditions on the dissolution rate of titanium slug to production of TiO2 powders in the size distribution of 50-100 nm. To reach powder with 98% purity, dried and grinned titanium slag in the size distribution of 45-160 μm react with sulfuric acid based on sulphate process. The effect of operating parameters such as acid concentration, digestion temperature, digestion time, and initial particle size of dried slag is studied. By optimizing the digestion factors in dissolution process, and using sonochemical technique in dissolution reactions, the maximum extraction efficiency of TiO2 and maximum weight fraction of removed iron is obtained. Regression analysis showed that that results of shrinking core theory including control diffusion and especially control chemical reaction model applied in this study is in agreement with the experimental data. Based on the kinetic studies, the activation energy of dissolution process is determined to 38.12 kJ.mol-1 and the reaction order was assumed to be first order mechanism with respect to acid concentrations.

    Keywords: Titanium Eioxide, Nanoparticles, Kinetic Otudy, Dissolution Pate, Dried Yitanium Olag}
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