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 « nanostructure » در نشریات گروه « مهندسی شیمی، نفت و پلیمر »

تکرار جستجوی کلیدواژه «nanostructure» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • محمد نوری، محمدتقی صادقی*، علیمراد رشیدی

    با افزایش حفاری های فراساحل برای استخراج نفت، بهره برداری و حمل ونقل نفت و فرآورده های نفتی، از سویی ریسک ریزش نفت و پساب های نفتی در محیط دریایی افزایش قابل ملاحظه ای داشته از سوی دیگر جداسازی سهل، قابل کنترل و اقتصادی آب همراه نفت با تکنولوژی های جدید ضرورت یافته است. ریزش نفت و پساب های نفتی اثر فاجعه آمیزی بر اکوسیستم و محیط زیست داشته و جداسازی آب همراه نفت با روش های سنتی هم مستلزم مصرف مواد شیمیایی گرانقیمت می باشد. طی چند سال گذشته توسعه مواد ترشونده خاص برای جداسازی آب و هیدروکربن توجه زیادی از پژوهش گران را به خود معطوف داشته و پژوهش گران زیادی مواد با ترشوندگی گزینشی که آب گریز/روغن دوست یا آب دوست/روغن گریز ساخته اند که می تواند برای جداسازی یک فاز انتخابی از مخلوط آب و چربی (روغن، هیدروکربن و نفت) استفاده شوند. در پژوهش حاضر نیز امکان استفاده از اکسید تنگستن به عنوان یک پوشش روی مش استیل ضدزنگ به منظور بررسی امکان تغییر ترشوندگی مش و استفاده از آن جهت جداسازی گزینشی یکی از فازهای آب یا هیدروکربور از مخلوط آنها بررسی شد. بدین منظور طرفین مش 5 میکرون استیل ضدزنگ با روش هیدروترمال پوشیده از اکسید تنگستن نانوساختار شد. اندازه گیری زاویه تماس آب و روغن روی این مش نشان داد که مش مرطوب در هوا آب دوست و هنگامی که زیر آب قرارگیرد روغن گریز می شود. در نتیجه چنین رفتار ترشوندگی، این مش می تواند برای جداسازی مخلوط های آب و نفت (روغن) به کار رود. به منظور ساخت آن، یک قطعه مش فولادی ضدزنگ در اتوکلاوی با پوشش داخلی تفلونی حاوی mL 250 میلی لیتر محلول آبی تنگستات سدیم هیدراته، اسیدکلریدریک و اسید اگزالیک قرار داده شد. پس از h 3 قرارگیری اتوکلاو در آون با دمای C° 180 و به دنبال آن خنک شدن در دمای اتاق، قطعه مش فولادی با اتانول و آب شستشو داده شد و پس از خشک شدن، برای حدود h 1 در کوره C° 350 کلسینه شد. ترشوندگی فیلتر آب دوست- در زیر آب روغن گریز نیز با اندازه گیری زاویه تماس استاتیک ارزیابی شد. سازوکار رفتار ترشوندگی فیلتر ساخته شده عمدتا به ساختار سلسله ای پوشش نانو ذرات سطح و زبری نسبی آن مربوط بوده و از این رو خاصیت آب دوستی سطح افزایش یافت. آنالیزهای EDS پوشش تشکیل شده برروی مش و تصاویر FE-SEM و TEM فیلتر ساخته شده همگی حاکی از ایجاد پوشش نانوساختار WO3 در دو طرف مش استیل ضدزنگ هستند.

    کلید واژگان: اکسید تنگستن, نانوساختار, ترشوندگی, مش استیل ضدزنگ, پوشش, هیدروترمال}
    Mohammad Nouri, Mohammadtaghi Sadeghi *, Alimorad Rashidi

    With the increase of offshore drilling for oil extraction, exploitation and transportation of oil and oil products, on one hand, the risk of oil spills and oily waste water in the marine environment has increased significantly, on the other side, easy, controllable and economical modern methods for oil-water separation has become necessary. Oil spills and oily waste water have a disastrous effect on the ecosystem and environment, and the separation of crude oil associate water by traditional methods also requires the use of expensive chemicals. During the past few years, the development of special wetting materials for the separation of water - hydrocarbons has attracted much attention from researchers, and many researchers have created materials with selective wettability that are hydrophobic/oleophilic or hydrophilic/oleophobic, which can be used to separate a selective phase from an oil (hydrocarbons, petroleum, fats)-water mixture. In the current research, the possibility of using nonostructure tungsten oxide as a coating on stainless steel mesh is investigated in order to check the possibility of changing the wettability of the mesh and using it to selectively separate one of the water or hydrocarbon phases from their mixture. For this purpose, both sides of the 5 micron stainless steel mesh were coated with nanostructured tungsten oxide by hydrothermal method. The measurement of the contact angle of water and oil on this mesh showed that the wet coated mesh is hydrophilic in air and becomes oil-repellent when submerged. Due to such wetting behavior, this mesh can be used to separate oil and water mixtures. A piece of stainless steel mesh was placed in an autoclave with an inner Teflon coating containing 250 mL of an aqueous solution of hydrated sodium tungstate, hydrochloric acid, and oxalic acid. The autoclave was placed in an oven at 180°C for 3 hours. After cooling to room temperature, washing with ethanol and Water and drying, it was roasted in an electrical furnace of 350°C for about an hour. The wettability of the hydrophilic and underwater oleophobic filter was also evaluated by measuring the static contact angle. The wetting behavior mechanism of the constructed filter is mainly related to the hierarchical structure of the nano-spherical coating of the surface and its relative roughness, and hence the hydrophilicity of the surface increased. The EDS analysis of the coating formed on the mesh and the FE-SEM and TEM images of the fabricated filter all indicate the formation of WO3 nanostructured coating on both sides of the stainless steel mesh.

    Keywords: Tungsten Oxide, Nanostructure, Wettability, Stainless Steel Mesh, Coating, Hydrothermal}
  • سهیلا امام یاری*

    خوداجتماعی مولکولی (Molecular Self-assembly) گردهم‌آیی آنی مولکول‌ها یا درشت‌مولکول‌ها برای تشکیل ساختارهای ابرمولکولی به وسیله‌ی برهم‌کنش‌های غیرکوالانسی است. این پدیده‌ی مهم موضوع تحقیقاتی میان‌رشته‌ای است که ظرفیت‌های کاربردی فراوانی در حوزه‌های مختلف دارد. یکی از مهم‌ترین نیروهای پیشران (Driving Forces) خوداجتماعی مولکولی وجود خاصیت دومحیط‌دوستی (Amphiphilicity) در مولکول‌های سامانه است که می‌تواند سبب جدایی میکروفاز ‌شود و نانوساختارهای پیچیده و پایداری به وجود آورد. پپتیدهای (Peptides) خوداجتماع یکی از مهم‌ترین دسته‌ها در میان انواع مولکول‌های با قابلیت خوداجتماعی هستند. در سامانه‌های حاوی این پپتیدها رفتار غنی خوداجتماعی مشاهده می‌شود که به دلیل حضور هم‌زمان برهم‌کنش‌های مختلف (مانند برهم‌کنش‌های الکترواستاتیک (Electrostatic)، آب‌گریزی (Hydrophobicity) و پیوند هیدروژنی) در سامانه متشکل از آن‌ها و تنوع پیکربندی مولکولی آن‌هاست. درک بهتر خوداجتماعی پپتیدها سبب طراحی بهتر آن‌ها برای تولید نانوساختارهای کاربردی‌تر خواهد شد. در این مقاله‌ی مروری، ابتدا خوداجتماعی پپتیدها و اهمیت مطالعه‌ی آن بیان می‌شود. سپس چند نمونه از پپتیدهایی که خوداجتماعی آن‌ها به دلایل مختلف مورد توجه دانشمندان این حوزه است، مانند پپتیدهای حلقوی، پپتیدهای دومحیط‌دوست، پپتیدهای مکمل یونی (Ionic Com ple men tary Pep tides) و چند نمونه‌ی دیگر، معرفی می‌شوند. همچنین برخی کاربردها و مزایای مهم خوداجتماعی پپتیدها، که شامل ساخت‌وساز در ابعاد نانومتری، مهندسی بافت (Tissue Engineer ing)، انتقال دارو (Drug Delivery)، استفاده به عنوان حسگرهای زیستی و مطالعه‌ی بیماری‌های صورتبندی (Con formational Disease) است، مرور می‌شوند.

    کلید واژگان: خوداجتماعی مولکولی, پپتید, پلیمر, جدایی میکروفاز, نانوساختار}
    Soheila Emamyari*

    Molecular self-assembly is the spontaneous aggregation of molecules or macromolecules into supramolecular structures with non-covalent interactions. This phenomenon is an interdisciplinary research topic that has a lot of potential applications in various fields. One of the main driving forces of molecular self-assembly is the existence of molecular amphiphilicity in the system which can cause microphase separation and create complex and stable nanostructures. Self-assembling peptides are one of the most important classes of molecules with the ability to self-assemble. The rich self-assembly behavior is observed in systems of peptides, due to the simultaneous presence of different interactions (such as electrostatic interaction, hydrophobicity and hydrogen bond) in systems consisting of them and the diversity of their molecular configuration. Better understanding of peptides self-assembly enables the better design of peptides to form functional nanostructures. In this review article, at first, peptide self-assembly and its importance are stated. Then, some examples of self-assembling peptides which have attracted the interest of scientists for various reasons, such as cyclic peptides, amphiphilic peptides, ionic complementary peptides and some other examples, are explained. Also, some important applications and benefits of peptides self-assembly, which include nanoscale construction, tissue engineering, drug delivery, applications in biosensors, and the study of conformational diseases, are reviewed.

    Keywords: molecular self-assembly, peptide, polymer, microphase separation, nanostructure}
  • M. Hosseini, Zori*, Z. Mokhtari shourijeh
    In this work, M-doped TiO2 nanostructures (M: Fe, Co and Ni) were synthesized by reverse microemulsion method. The as-prepared products were analyzed by different techniques such as scanning electron microscopy (SEM), Transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). The effect of various dopants (Fe, Co and Ni) on band gap and photocatalytic properties of TiO2 was investigated. The decolorization abilities of the as-prepared M-TiO2 nanostructures (M = Fe, Co and Ni) under UV and visible irradiation were investigated using three dyes: Acid Red 1, Reactive Blue 21 and Indigo Carmine. The role of pH value and reaction time on photocatalytic performance of products was also studied. The results showed that the degradation of dyes in lower pH is more and photocatalytic performance Fe-doped TiO2 is better than the others. Kinetic investigation of the photodegradation illustrated reactions were following the Langmuir-Hinshelwood mechanism.
    Keywords: Doping, TiO2, Photocatalyst, Reverse Microemulsion, Nanostructure}
  • معصومه باقری *، اکرم گلشن حسینی
    پلیمرهای دومحیط دوست، از واحدهای ساختاری آب دوست و آب گریز تشکیل می شوند. گروه های آب دوست را می توان با رنگ سازهای آزو یا به طور معمول تر با اتصال به سایر بخش های پلیمر وارد کرد. پلیمرهای آزوی دو محیط دوست شامل هوموپلیمرها، کوپلیمرهای تصادفی، کوپلیمرهای دسته ای و پیوندی و پلیمرهای شبه ستاره ای، دنباله دار و درختی هستند. این پلیمرها به عنوان همتایان سنتزی ترکیبات دومحیط دوست موجود در طبیعت مانند چربی ها و پروتئین ها حائز اهمیت اند. پلیمرهای دومحیط دوست، به ویژه کوپلیمرهای دسته ای، می توانند انواع مختلفی از انبوهه های منظم از قبیل میسل ها و وزیکول ها را تشکیل دهند. در مقایسه با میسل ها (از سطح فعال های سنتی)، به تازگی انبوهه های پلیمری به دلیل داشتن مزایایی نظیر پایداری، چقرمگی و میسلی شدن، بسته به حلال انتخابی شناخته شده اند. در بسیاری از موارد، شکل شناسی انبوهه های پلیمری و کاربرد آن در ارتباط نزدیک با هم هستند. بنابراین، کنترل شکل شناسی انبوهه های کوپلیمرهای دسته ای از ارزش کاربردی بسیاری برخوردار است. مواد پلیمری خودگردایشی با ساختارهای معین از قبیل نانوگوی ها، نانومیله ها، وزیکول ها، نانولایه ها و سایر نانوساختارها به دلیل کاربردهای بالقوه در مهندسی زیست پزشکی، الکترونیک و اپتیک مورد توجه بسیار قرار گرفته اند. ساختارهای خودگردایشی پلیمرهای آزو، زمانی که تحت نور یا سایر محرک های خارجی قرار می گیرند، می توانند متحمل تغییرات ساختاری در حالت محلول یا جامد شوند. درک فرایند خودگردایش می تواند به گسترش مواد نورپاسخگو با عملکردهای جدید برای کاربردهای آینده منجر شود. در این مقاله، خودگردایش پلیمرهای آزوی دومحیط دوست در محلول مرور می شود.
    کلید واژگان: پلیمر دو محیط دوست, پلیمر آزو, خودگردایش, آزوبنزن, نانو ساختار}
    Masuome Bagheri *
    Amphiphilic polymers are polymers composed of hydrophilic and the hydrophobic structural units. The hydrophilic groups can be carried by azo chromophores or more commonly attached on the other parts of the polymers. Amphiphilic azo polymers include homopolymers, random copolymers, block and grafted copolymers, star-like polymers, tadpole-shaped polymers and dendritic polymers. Amphiphilic polymers can be considered as synthetic counterparts of ubiquitous amphiphilic compounds in nature such as lipids and proteins. Amphiphilic polymers, especially block copolymers, can form a variety of order aggregates, such as micelles and vesicles. When compared to micelles from traditional surfactants, polymeric self-assemblies have recently been recognized for advantages such as superior stability, toughness and micellization depending on selective solvents. In many instances, the morphology of the polymeric self-assembly and its application are closely related. Thus, controlling the morphology of the assembled structures from block copolymers is of great practical value. Self-assembled polymeric materials with well-defined structures such as spheres, rods, vesicles, lamellas and other nanostructures have attracted increasing interests recently due to their potential applications in biomedical engineering, electronics and optics. The self-assembled structures of azo polymers can undergo structural changes both in solution and in the solid state when triggered by light or other external stimuli. Understanding the self-assembling processes can lead to the development of photo responsive materials with new functions for future applications. In this review the self-assembly of amphiphilic azo polymers in solutions are reported.
    Keywords: amphiphilic polymer, azo polymer, self-assembly, azobenzene, nanostructure}
  • طاهر رحیمی اقدم، زهرا شریعتی نیا *
    پلیمرها به دلیل خواص مکانیکی و شیمیایی مطلوب، در بسیاری از کاربردها جایگزین فلزات شده اند. ولی اشتعال پذیری و احتراق آن ها، استفاده از این مواد را محدود ساخته است. افزون براین، گازهای سمی حاصل از احتراق مواد پلیمری نیز خطرهای ناشی از آتش را افزایش داده است. برای غلبه بر این مشکل، تلاش های بسیاری برای بهبود بازدارندگی شعله مواد پلیمری انجام گرفته است. پیرولیز پلیمر در اثر گرما به تشکیل گونه های رادیکالی بسیار واکنش پذیر •O• ،H و •OH منجر می شود. دو گونه اول به طور عمده به رادیکال هیدروکسیل (•OH) تبدیل می شوند و •OH با شرکت در واکنش گرمازا، گرمای لازم برای گسترش شعله را فراهم می کند. بنابراین، مهار •OH باعث ممانعت از پیش روی شعله می شود. بازدارنده های شعله هالوژن دار که هالوژن رادیکالی تولید می کنند یا بازدارنده های فسفاتی فرار که •HPO• ،PO یا •PO2 آزاد می کنند، باعث مهار •OH می شوند. برای کاهش اشتعال پذیری پلیمرها، می توان یا ساختار پلیمر را دست کاری کرده یا با پوشش دهی سطحی پلیمر و منسوجات، لایه سدگری روی آن ها ایجاد کرد. در این مقاله، فرایند احتراق مواد پلیمری، سازوکار های عمل بازدارنده های شعله در فاز بخار و متراکم شامل چاه گرمایی، لایه سدگر، اثر گرماتورمی و جلوگیری از پیش روی شعله و نیز پیشرفت های اخیر در زمینه نانوساختارهای بازدارنده شعله به طور خلاصه بررسی می شوند. همچنین، نحوه به کارگیری بازدارنده های شعله در پلیمرها و کامپوزیت ها، سمیت ناشی از احتراق پلیمرها و بازدارنده های شعله و نیز آزمون های سنجش بازدارندگی شعله، که نمایانگر رفتار گرمایی بازدارنده های شعله است، بحث می شود.
    کلید واژگان: بازدارندگی شعله, نانوساختار, احتراق, مواد پلیمری, کامپوزیت}
    Taher Rahimi-Aghdam, Zahra Shariatinia *
    Metals have been replaced by polymers in many applications due to the favorable mechanical and chemical properties of polymers. But flammability and combustibility of polymeric materials are their major shortcoming that limiting their applications. Beside these concerns, toxic gases produced during combustion of polymeric materials increase the fire hazards. To overcome these problems, numerous attempts have been made to improve the flame retardancy of polymeric materials. Pyrolysis of polymer by thermal treatment leads in the formation of highly reactive •O, •H and •OH radicals. The first two species are mainly converted to the hydroxyl radical (•OH) and the •OH radical affords the required heat for fire propagation in an exothermic reaction. Thus, •OH prevention would result in avoiding fire spreading. Halogenated flame retardants produce halogen radicals or volatile phosphate retardants releasing •HPO, •PO or •PO2 radicals, which can inhibit •OH radical formation. For reducing flammability of the polymers, it is possible to either change the polymer structure or create a protecting layer on the surface of polymers and textiles using surface coating. This paper aims to give a short overview on fundamentals of polymeric materials combustion, modes of action of flame retardants in both vapor and condensed phase including: heat sink, barrier layer, intumescent effect, prevention of flame propagation, as well as, recent developments in nanostructure flame retardants. We also highlight the applications of flame retardants in polymeric materials and composites, toxicity of flame retardant and the fire retardancy tests, which have been used to describe fire behavior, nature and modes of flame retardant materials.
    Keywords: flame retardancy, nanostructure, combustion, polymeric material, composite}
  • فاطمه شیخ شعاعی، مهدیه مهران *، ایران شیخ شعاعی
    در این مقاله نانوسیمهای اکسید روی به همراه لایه نازکی از نانواکسیدهای قلع دو و چهار ظرفیتی از نوع ساختارهای هسته- پوسته و ترکیبی p-n بر روی یک بستر سیلیکونی سنتز شده و با روش های مختلف از قبیل پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی شناسایی شده اند. بررسی الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) ساختار ترکیبی، نشان می دهد که در نمونه مورد نظر، لایه نازک اکسید قلع، ازنانو اکسیدهای قلع دو و چهارظرفیتی تشکیل شده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی ساختار هسته- پوسته نشان می دهند که لایه نازکی ازنانو اکسید قلع به ضخامت حدود 50 نانومتر بر روی نانوسیمهای اکسید روی تشکیل شده است. در ادامه تحقیق انجام شده، رفتار حسگری ساختار سنتز شده نسبت به گاز اتانول و کربن مونوکسید مطالعه شد. بر اساس نتایج به دست آمده، استفاده از ساختارهای ترکیبیp-n حداکثر حساسیت نسبت به غلظتppm 500 گاز اتانول را نسبت به ساختار خالص نانوسیمهای اکسید روی، 5/3 برابر می کند. همچنین ساختار ترکیبی سنتز شده نسبت به گاز مداخلهگر کربن مونوکسید هیچ گونه حساسیتی بروز نمی دهد.
    کلید واژگان: حسگر گاز, نیمرسانای اکسید فلزی, حساسیت, انتخاب گری, نانوساختار, هسته پوسته, اکسید روی, ا کسید ترکیبی قلیع و روی}
    F. Sheikhshoaei, M. Mehran*, I. Sheikhshoaie
    In this paper, zinc oxide nanowires with a thin layer of tin(II-IV) oxide p-n multilayer Core–Shell structure are synthesized on the silicon substrate. Synthesized nano-structures were characterized by XRD and FE-SEM methods. Studying X-ray diffraction pattern of the multilayer core–shell structure shows that Sn(II) and Sn(IV) are formed in this composition. FE-SEM image of the core–shell structure shows that a thin film of tin oxide with 50 nm thickness is formed on the ZnO nanowires. In addition, the sensing behavior of the synthesized nano-structures to ethanol vapors and CO is studied. Results reveals that Core-Shell structure shows up to 3.5 times higher sensitivity to 500 ppm of ethanol vapors in compared with the simple ZnO nanowires. Moreover synthesized Core-Shell structure has negligible responses to CO.
    Keywords: Gas Sensor, Metal Oxide Semiconductor, Sensitivity, Selectivity, Zinc Oxide, zinc-Tin Oxide Multilayer, Nanostructure, Core-Shell}
  • آزاده سیفی، احمدرضا بهرامیان*، علیرضا شریف
    در سال های اخیر، ایروژل های کربنی توجه ویژه ای را به خود اختصاص داده اند. این دسته مواد برپایه کربن در دمای نسبتا کم (حدود 400 درجه سلسیوس) در معرض اکسیژن اکسید می شوند. توسعه های انجام شده در زمینه فناوری ذخیره انرژی، لزوم بررسی رفتار ایروژل های کربنی در دماهای زیاد را به عنوان انتخابی برای این سامانه ها آشکار می کند. هدف این مقاله، تحلیل سینتیکی اکسایش ایروژل کربنی با روش سینتیکی غیرپارامتری (non-paramertic kinetic،NPK) است. بدین منظور، از داده های به دست آمده از آزمون های گرما وزن سنجی در سه سرعت گرمادهی مختلف برای سه نمونه ایروژل با نانوساختار متفاوت استفاده شد. روش تحلیل سینتیکی NPK از این لحاظ که امکان تعیین و جداسازی تابعیت سرعت واکنش به دما و درجه تبدیل را با استفاده مستقیم از داده های تجربی فراهم می کند، بر سایر روش های سینتیکی مانند روش های هم درجه (isoconversional) ارجح است. در این روش تابعیت سرعت واکنش اکسایش به درجه تبدیل به بهترین شکل توسط مدل Nomen-Semppere بیان می شود. همچنین، تابعیت دمایی ثابت سرعت از معاله آرنیوس، همان طور در روش های هم درجه مفروض است، پیروی نکرده و مدل Vogel-Fulcher بیشترین تطبیق را با داده های تجربی نشان می دهد. دمای مرجع به دست آمده از تطبیق داده ها با این مدل برابر با دمای شروع فرایند اکسایش ایروژل کربنی است. مشاهده شد، فرض تابعیت آرنیوسی ثابت سرعت از دما در روش های هم درجه به برآورد انرژی فعال سازی در مقادیری بیشتر (حداکثر 160kJ/mol) و بسیار متفاوت از مقدار پیش بینی شده آن با معادله Vogel-Fulcher (حداکثر 3.5kJ/mol) منجر می شود.
    کلید واژگان: اکسایش گرمایی, ایروژل کربنی, مدل NPK, نانوساختار, سینتیک اکسایش}
    Azadeh Seifi, Ahmad Reza Bahramian *, Alireza Sharif
    In recent years, much attention has been paid to aerogel materials (especially carbon aerogels) due to their potential uses in energy-related applications, such as thermal energy storage and thermal protection systems. These open cell carbon-based porous materials (carbon aerogels) can strongly react with oxygen at relatively low temperatures (~ 400°C). Therefore, it is necessary to evaluate the thermal performance of carbon aerogels in view of their energy-related applications at high temperatures and under thermal oxidation conditions. The objective of this paper is to study theoretically and experimentally the oxidation reaction kinetics of carbon aerogel using the non-parametric kinetic (NPK) as a powerful method. For this purpose, a non-isothermal thermogravimetric analysis, at three different heating rates, was performed on three samples each with its specific pore structure, density and specific surface area. The most significant feature of this method, in comparison with the model-free isoconversional methods, is its ability to separate the functionality of the reaction rate with the degree of conversion and temperature by the direct use of thermogravimetric data. Using this method, it was observed that the Nomen-Sempere model could provide the best fit to the data, while the temperature dependence of the rate constant was best explained by a Vogel-Fulcher relationship, where the reference temperature was the onset temperature of oxidation. Moreover, it was found from the results of this work that the assumption of the Arrhenius relation for the temperature dependence of the rate constant led to over-estimation of the apparent activation energy (up to 160 kJ/mol) that was considerably different from the values (up to 3.5 kJ/mol) predicted by the Vogel-Fulcher relationship in isoconversional methods
    Keywords: thermal oxidation, carbon aerogel, non-parametric kinetic model, nanostructure, oxidation kinetics}
  • سید امیر اولیایی، علی اکبر مویدی، بابک قنبرزاده
    در این تحقیق با استفاده از روش قالب ریزی، فیلم های نانوبیو کامپوزیتی نشاسته سیب زمینی نرم شده با گلیسرول حاوی چهار سطح نانورس مونت موریلونیت(0، 5/0، 1 و 2% وزنی- وزنی نشاسته) تولید شدند. نتایج آزمون گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC)، افزایش دماهای ذوب و انتقال شیشه ای و بهبود خواص حرارتی نانوبیو کامپوزیت در اثر افزودن نانورس را نشان داد. حضور 5 درصد نانورس در فیلم نشاسته سبب افزایش دمای انتقال شیشه ای و ذوب از °C 6/185 و °C 9/282 فیلم PS به ترتیب به °C 5/203 و °C 6/304 شده است. آزمون طیف سنجی UV-Vis، برای مطالعه اثر حفاظتی فیلم های نانوبیوکامپوزیتی PS-MMT در مقابل پرتو های نور فرابنفش و مرئی مورد استفاده قرار گرفت. افزودن 5 درصد نانورس اثر معنی داری بر پارامترهای رنگی (L*، b* و a*)، اختلاف رنگ کلی () و اندیس سفیدی نداشت اما اندیس زردی را به طور معنی داری کاهش داد. با افزایش غلظت MMT در ساختار فیلم به 5 درصد، تغییر معناداری در میزان عبور پرتوهای نور مرئی و کدورت مشاهده نگردید اما میزان عبور پرتوهای فرابنفش نواحی UV-C، UV-B و UV-A به ترتیب بیش از 82، 38 و 11 درصد کاهش یافتند. بررسی ساختار شیمیایی، خواص توپوگرافی، زبری و فازی فیلم های نانوبیو کامپوزیتی توسط آزمون های طیف سنجی فروسرخ (FT-IR) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) به ترتیب وجود پیوندهای هیدروژنی بین اجزاء تشکیل دهنده فیلم و پخش یکنواخت نانوصفحات رس در ماتریس نشاسته را نشان داد. از تصاویر توپوگرافی AFM برای مطالعه مورفولوژی و زبری سطحی استفاده شد. فیلم PS دارای سطحی صاف و حداقل پارمترهای زبری بود. حضور 5 درصد نانورس سبب افزایش متوسط زبری (Ra) و انحراف معیار پروفیل ارزیابی شده (Rq) فیلم نشاسته خالص نرم شده از 4/32 و 9/39 نانومتر به ترتیب به 119 و 147 نانومتر گردید. تصاویر فازی AFM توزیع یکنواخت نانورس در ماتریس نشاسته را تایید نمود.
    کلید واژگان: نشاسته, مونت موریلونیت, نانوساختار, خواص حرارتی و نوری, رنگ سنجی}
    S. Amir Oleyaei, A. Akbar Moayedi, Babak Ghanbarzadeh
    In the present study, potato starch nanobiocomposites films plasticized with glycerol and containing four different montemorrillonite loading (0, 1, 3 and 5 wt% starch) were prepared via solution casting method. Differential scanning calorimetry (DSC) confirmed that the melting point and glass transition temperatures were increased and heat stability of the nanocomposites were improved. Upon 5% MMT loading, the glass transition and melting point of PS film were increased from 185.6 and 282.9 to 203.5 and 304.6, respectively. Colorimetry and UV-Vis spectroscopies were employed to evaluate the UV and visible-shielding efficiency of the PS-MMT nanocomposite films. Incorporationof 5% MMT did not have significant effect on color parameters (L*, b* and a*), color differences (E) and whitness index, but decrease yellow index of the films. Presence of 5% MMT in film formulation successfully blocked more than 82, 38 and 11% of UV-A, UV-B and UV-C lights, while opacity and transparency of the films were unchanged. Investigation of chemical structure of nanobiocomposite films by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) and Atomic force microscopy (AFM) and revealed the hydrogen bonds interactions between MMT and starch and uniform dispersion of MMTplatelets in the starch matrix, respectively. Also, AFM topography images were used to study the surface morphology and roughness of starch films. Plasticized starch (PS) film had smoother surfaces and a lower roughness parameter. Adding MMT to starch matrix caused to increase the average roughness (Ra) and the most frequently quantitative parameters of roughness (Rq) from 32.4 nm and 39.9 nm in PS film to 119 nm and 147 nm in PS-5%MMT, respectively. The AFM phase images described the uniformity of the starch-MMT mixtures.
    Keywords: Starch, Montmorillonite, Nanostructure, Thermal, Optical Properties, Colorimetry}
  • Vahid Bidarian*, Esmaeil Koohestanian, Maryam Omidvar
    In this research, the feasibility of using mathematical modelling in the ball milling process has been evaluated to verify the hardness changes of an aluminium nanostructure. Considering the model of normal force displacement (NFD), the radius of elastic-plastic and normal displacement of two balls were computed by applying analytical modelling and coding in MATLAB. Properties of balls and aluminium powder were entered into the software as input data. The impact radius and then the hardness of powder were calculated accordingly. The changes of aluminium powder hardness resulting from the collision of two spherical balls during the synthesis of an aluminium nanostructure were analytically derived and compared with experimental data obtained from the literature. Calculation of results accuracy shows the model has a better agreement with the experimental data at the beginning than the results from Maurice et al. (R2= 0.68 in this model).This research innovation is to combine the NFD model with hardness formulation to calculate final hardness.
    Keywords: Ball milling, Modelling, Nanostructure, NFD model, Aluminium powder}
  • علی اولاد، رحیمه نصرتی
    امروزه، استفاده از مواد پلیمری جزئی از زندگی بشر شده است، به طوری که تصور جهان پیشرفته کنونی بدون وجود پلیمرها مشکل است. از این مواد در ساخت اشیای مختلف، از وسایل عمومی مصرفی تا ابزارهای دقیق و پیچیده پزشکی و علمی استفاده می شود. به منظور بهبود خواص مواد پلیمری و کاهش قیمت آنها از مواد افزودنی مختلف در صنایع پلیمری به وفور استفاده می شود. استفاده از مواد پرکننده در مقیاس نانومتری، به دلیل اندازه کوچک ذرات افزودنی و سطح بزرگ آنها نسبت به افزودنی های مشابه در مقیاس اندازه ذرات بزرگتر دارای مزایایی است. روی اکسید به علت پایداری زیاد، سازگاری با محیط زیست و قیمت کم به عنوان یک پرکننده معدنی پرمصرف در ساخت قطعات پلیمری مختلف استفاده شده است. بنابراین، امروزه از نانوساختارهای روی اکسید در تهیه انواع کامپوزیت ها، هیبریدها و آمیخته های پلیمری به منظور بهبود خواص آنها استفاده می شود. در مقاله حاضر، نقش و کاربرد انواع نانوساختارهای روی اکسید در تهیه محصولات پلیمری بررسی می شود.
    کلید واژگان: روی اکسید, نانوساختار, پلیمر, نانوکامپوزیت پلیمری, فناوری}
    Ali Olad, Rahimeh Nosrati
    Nowadays polymeric materials are an important part of human life around the world. Polymer materials are used to manufacture different substances from commonly used instruments to complex and precise scientific tools. Additives are commonly used in polymer industry to improve the properties of polymer materials and reduce their costs. Nano-scaled additives، due to their small dimensions and enormous surface area، produce improved properties compared to larger structures. Zinc oxide (ZnO) is an n type inorganic semiconductor with a band gap energy of 3. 37 eV which due to good stability، environmental friendly feature، high ultraviolet absorption and low cost are commonly used in polymer industry as inorganic additive. Therefore، ZnO nanostructures can produce various hybrid، blends or combination of composite materials in polymer matrixes and improve their properties. In this study، applications and the role of various nanostructures of zinc oxide in polymer productions are reviewed.
    Keywords: zinc oxide, nanostructure, polymer, polymer nanocomposite, technology}
  • سعید زندوکیلی، مریم احتشام زاده، محمد رنجبر*
    هدف اصلی این تحقیق سنتز جاذب های مناسب برای جداسازی انتخابی یون لیتیم از محلول های آبی است. در این راستا در مرحله اول اکسایشگر نانو ساختار MnO2، پیشماده اسپینلی Li-Mn-O و نانو لوله های MnO2 جاذب لیتیم به روش هیدروترمال کنترل شده تحت دو شرایط مختلف سنتز شدند. ویژگی های ساختاری و قابلیت تبادل یونی این جاذب ها توسطXRD، SEM، ایزوترم جذب لیتیم، سینتیک و اندازه گیری میزان انتخاب پذیری جاذب ها مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهند که نانو لوله های MnO2 عمدتا با قطری حدود 30-60 نانومتر و طولی معادل 0/5-2 میکرومتر دارای خاصیت جذب مناسب یون لیتیم می-باشند. ضریب توزیع تعادلی(Kd) جاذب ها که به ترتیب یون های Li+ << Mg2+ < K+ < Na+ می باشد، حاکی از انتخاب پذیری بالا در جذب یون Li+ می باشد. ایزوترم جذب از معادله لانگمیور تبعیت نموده و حداکثر ظرفیت جذب تک لایه ای یون لیتیم در شرایط بهینه mmol/gr 4/45 تعیین گردید. بر این اساس به نظر می رسد که جاذب های سنتز شده از پتانسیل خوبی برای استخراج لیتیم از شورابه ها و آب دریا برخوردار باشند.
    کلید واژگان: لیتیم, نانو ساختار, MnO2, جاذب یونی, انتخاب پذیری}
    Saeed Zandevakili, Maryam Ehteshamzadeh, Mohammad Ranjbar*
    The main objective of this study was synthesis of proper ion sieves for selective extraction of lithium from solutions. Therefore, in the first stage, MnO2 nanostructure oxidizer, spinel type Li-Mn-O precursor and lithium ion sieve of MnO2 nanorods were synthesized under two different conditions of a controlled hydrothermal method and the structure characteristics and ion exchange ability were studied by XRD and SEM analysis. Then, the Li+ adsorption isotherm, kinetics and selectivity measurements were investigated, separately. The produced MnO2 nanorods, with the size about 30–60 nm in diameter and 0.5–2 μm in length, were found to have a remarkable lithium ion-sieve property. In addition, the study on equilibrium distribution coefficients (Kd) of synthesized ion sieve indicating high selectivity for Li+ ions in the presence of other coexisting ions such as Na+, K+ and Mg2. In addition, adsorption isotherm followed the Langmuir equation and the maximum monolayer uptake capacity of Li+ ions was 4.45 mmol/g estimated in the optimized condition. Consequently, it appears that the synthesized ion sieves have the adequate potential for extraction lithium from brines or seawater.
    Keywords: Lithium, Nanostructure, MnO2, Ion Sieve, Selectivity, Adsorption isotherm}
  • ایمان ناصری، علی کاظمی، احمدرضا بهرامیان*، مهدی رزاقی کاشانی
    قیمت زیاد مونومر رزورسینول، زمان طولانی فرایند و گران بودن روش خشک کردن با سیال ابر بحرانی معایب روش مرسوم برای ساخت ایروژل های آلی است. مطالعات انجام شده نشان داد، محدودبودن دمای پلیمرشدن در روش سل- ژل به دماهای کمتر از دمای جوش استاندارد حلال و نیز اختلاف دمای حداقل 50 درجه سانتی گراد بین دمای مناسب برای پخت رزین نووالاک و دمای پلیمرشدن قابل انجام در روش سل- ژل عامل اصلی طولانی بودن زمان فرایند است. علت اصلی استفاده از دمای کم برای فرایند پلیمرشدن جلوگیری از جوشیدن حلال و پف کردن محلول است. هدف پژوهش پیش رو، ارائه راهکاری نوین برای کاهش قیمت و زمان در فرایند ساخت ایروژل های نووالاک است. برای کاهش هزینه های مربوط به ماده اولیه، واکنش اولیگومر نووالاک با هگزامین به عنوان ماده اولیه ارزان قیمت مورد استفاده قرار گرفت. برای کاهش زمان فرایند نیز انجام پلیمرشدن در محیط اشباع از بخار حلال به عنوان روشی نوین برای غلبه بر محدودیت دمای پلیمرشدن در روش سل- ژل و امکان پذیرشدن آن در محدوده دمایی مناسب برای پخت رزین نووالاک پیشنهاد شد. نتایج حاصل نشان می دهد که با انجام پلیمرشدن در محیط اشباع از بخار حلال در مقایسه با روش مرسوم، زمان لازم برای ساخت ژل از 5 روز به 5 ساعت کاهش می یابد و هیچ نوع جمع شدگی نیز در مرحله خشک کردن ژل در شرایط محیطی مشاهده نمی شود. افزون بر این، افزایش قابل توجه استحکام فشاری ابروژل ها در اثر امکان پذیری انجام پلیمرشدن در دماهای زیاد نیز از دیگر دستاوردهای مهم این پژوهش است.
    کلید واژگان: رزین نووالاک, ایروژل, محیط اشباع, جمع شدگی, نانوساختار}
    I. Naseri, A. Kazemi, A.R. Bahramian*, M. Razzaghi Kashani
    Aerogels consist of low density open-cell foams with large void spaces of nanometer pore size and they are composed of sparsely semi-colloidal nanometer sized particles forming open porous structures. The high porosity and nanometer pores and particles of aerogels have interesting properties such as low thermal conductivity and low sound transmission. The main disadvantages of conventional method for preparation of aerogels are high cost of resorcinol، long preparation time and high cost of supercritical drying device. The previous research showed that sol-gel polymerization lower than temperature of normal boiling point of solvent، and a 50°C difference in temperature between the novolac resin synthesis and the temperature of curing novolac resin is the main reason for long sol-gel polymerization time. A low temperature polymerization is used for prevention of solvent evaporation and foam blowing process. The objectives of this research were to reduce time and cost in the production process of organic aerogels. To reduce the cost of raw materials، the reaction of a low cost commercial novolac resin and HMTA were used for preparation of the gel. To reduce gelation time، the polymerization was performed in an atmosphere of solvent saturated-vapor as a novel method to restrict sol-gel polymerization of curing novolac resin at appropriate temperature. The investigation showed that the polymerization carried out in solvent-saturated vapor did help to reduce polymerization time to 5 h from 5 days duration in conventional reactions without any visible shrinkage under ambient pressure and temperature. Furthermore، the compressive strength increased by one order of magnitude besides other achievements. Aerogels comprise class of low density open-cell foams with large void space، nanometer pore size and they are composed of sparsely semi-colloidal nanometer sized particles forming open porous structures. The high porosity and nanometer pores and particles of aerogels results interesting properties such as low thermal conductivity and low sound propagation speed. The main disadvantages of conventional method for preparation of aerogels are high cost of resorcinol، long preparation time and high cost of supercritical drying device. The previous research showed that sol-gel polymerization lower than temperature of standard boiling point of solvent، also 50 °C differences between appropriate temperatures for curing novolac resin and the performed temperature of curing novolac resin is the main reason for long time of sol-gel polymerization. The low temperature polymerization used for prevention of solvent evaporation and solution blowing. The objectives of this research are reducing time and cost in the production process of organic aerogels. To reduce the cost of raw material، the reaction of low cost commercial novolac resin and HMTA were used for preparation of gel. To reduce gelation time، the polymerization in saturated atmosphere of vaoer of solvent as a novel method for domination of restriction sol-gel polymerization temperature curing novolac resin in appropriate temperature is proposed. The investigation shows that the polymerization in saturated atmosphere of solvent vapor، reducing time of polymerization from 5 days to 5 hours without any observable shrinkage in ambient atmosphere. Furthermore، the compressive strength increased one order and it’s other important achievements of this research.
    Keywords: novolac resin, aerogel, saturated atmosphere, shrinkage, nanostructure}
  • B. Bayati, A. A. Babaluo, P. Ahmadian Namini
    Secondary growth technique was successfully applied for the synthesis of nanostructure sodalite membranes with vacuum seeding on tubular α-Al2O3 supports. In the seeding process, a thin, uniform and continuous seeding layer was closely attached to the support external surface by the pressure difference between the two sides of the support wall. The final nanostructure sodalite top-layers were synthesized on the seeded support into a stainless steel autoclave with a Teflon holder. The effect of seeding time on the microstructure of the synthesized sodalite top-layers was investigated at four different levels 60, 120, 180 and 240 s. The synthesized membranes were characterized by XRD, SEM and mercury porosimetry. The obtained results showed that sodalite zeolite was synthesized on the membranes top-layers with uniform surfaces. But, the top-layers thickness increases by increasing the seeding time and tends to reach a plateau. Further increasing the seeding time causes dense top-layers to form. Also, the performance of the manufactured sodalite membranes was evaluated by permeations of single gases (H2 and N2) under different pressure differences at a temperature of 283K. It is found that the membrane permeance shows a maximum value at seeding time 180 s with a constant permselectivity (H2/N2) of about 2.5. The permeation results were confirmed by SEM micrographs which showed a thick and low-dense top-layer in the membranes manufactured with the seeding time of 180 s.
    Keywords: Synthesis, Nanostructure, Sodalite, Membrane, Seeding Time}
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