علوم و فناوری رنگ
سال:1398 | دوره:13 | شماره:1 |تعداد مقالات:7

در این تحقیق، منگنز هیدروژن سولفات به عنوان یک کاتالیست سبز جدید برای سنتز ماده رنگزای دی آزو مورد استفاده قرار گرفت. در این روش از منگنز هیدروژن سولفات به عنوان منبع پروتون برای تولید نمک دی آزونیوم استفاده شد، سپس آنیون حاصل از آن در کنار نمک دی آزونیوم سبب تشکیل ژل پایدار در دمای محیط گشت که تا دمای 70 درجه سانتیگراد نیز پایدار است. همچنین به منظور تولید نمک های دی آزونیوم، آمین های هتروسیکل سنتزی نیز مورد استفاده واقع شد. کاتالیزگر هتروژن اسیدی، منگنز هیدروژن سولفات، می تواند در مقیاس صنعتی مورد استفاده قرار گیرد زیرا دارای مزایای مختلفی از جمله دوستدار محیط زیست، ارزان قیمت، قابل دسترسی، تهیه آسان و راحتی انتقال است. علاوه بر آن، این روش دارای مزیت هایی مانند عملکرد بالا، شرایط واکنش ملایم، انجام در دمای محیط و راحتی جداسازی محصول است.

یکی از روش های متداول برای تعیین خاصیت ترشوندگی سطوح، اندازه گیری زاویه تماس قطره روی آن سطح است. اگرچه محاسبه زاویه تماس قطره روی سطوح افقی، مفصل مورد بررسی قرار گرفته است ولی تعیین زاویه تماس برای قطره نامتقارن روی سطوح شیب دار و به ویژه دارای انحنا در حال حاضر عمدتاً از روش های مبتنی بر خط مماس انجام می شود که این روش از دقت و سرعت کافی برخوردار نیست. هدف اصلی از این مطالعه ارائه الگوریتمی مؤثر برای تعیین زاویه تماس قطره روی سطوح شیب دار و دارای انحنا بدون استفاده از مشخصه های سیال از قبیل چگالی و حجم قطره می باشد. بدین منظور از تصاویر واقعی و مصنوعی قطره استفاده شده است. روش توسعه داده شده از تصاویر جانبی قطره استفاده می کند و ماتریس دوتایی تصویر را با استفاده از روش اتسو ایجاد می نماید. سپس محل تماس سه فاز جامد-سیال-سیال تشخیص داده می شود و در ادامه زاویه تماس با کمک تعیین مشتق در سطح تماس سه فاز محاسبه می شود. به دلیل مشکلاتی که در تعیین محل تماس سه فاز وجود دارد، بجای محاسبه مشتق تنها در یک پیکسل، از چندین پیکسل و میانگین گیری به منظور کاهش این اثر برای اندازه گیری زاویه تماس استفاده شده است. به منظور اعتبارسنجی روش پیشنهادی، تصاویر واقعی قطره چهار سیال مختلف روی سطح کلسیت افقی و همچنین تصاویر مصنوعی ایجادشده به کمک نرم افزارهای گرافیکی با زاویه تماس مشخص مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده دقت مناسب روش پیشنهادی برای محاسبه زاویه تماس قطره متقارن و نامتقارن روی سطوح افقی، شیب دار و دارای انحنا است.

در این پژوهش سازگاری مواد رنگزای طبیعی جاشیر، روناس و پوست انار بر روی نخ پشمی مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور، نخست قابلیت رنگرزی هر یک از مواد رنگزای مذکور بر روی نخ پشمی بدون دندانه و دندانه شده با سولفات آلومینیم به عنوان یکی از شیوه های رایج تخمین سازگاری، اندازه گیری شد. نتایج محاسبه این شیوه نشان داد، منحنی قابلیت رنگرزی دو ماده رنگزای جاشیر و روناس مشابه یکدیگر می باشد. در حالی که قابلیت رنگرزی نخ پشمی با ماده رنگزای پوست انار در مقایسه با دو ماده رنگزای دیگر متفاوت است. بدین ترتیب تشابه قابلیت رنگرزی جاشیر و روناس نشان از سازگاری این مواد رنگزا دارد. در حالی که وجود تفاوت میان منحنی قابلیت رنگرزی پوست انار بیان گر سازگاری پایین این ماده در ترکیب با جاشیر و روناس می باشد. پس از محاسبه قابلیت رنگرزی، نخ پشمی با ترکیب دو تایی مواد رنگزا در سه نسبت متفاوت رنگرزی و درجه سازگاری مواد رنگزا از طریق روابط محاسباتی رایج اندازه گیری شد. نتایج نهایی نشان داد، ماده رنگزای روناس و جاشیر در ترکیب با یکدیگر از درجه سازگاری خوب تا عالی برخوردار می باشند. بدین ترتیب امکان ترکیب دو ماده رنگزای روناس و جاشیر در یک حمام رنگرزی وجود دارد. در حالی که ترکیب پوست انار با هر یک از دو ماده رنگزای روناس و جاشیر موجب بروز سازگاری پایین با درجه خیلی ضعیف تا ضعیف می شود. بدین دلیل می توان اذعان داشت ترکیب دو ماده رنگزای روناس و جاشیر با پوست انار وجود ندارد. همچنین نتایج نشان داد، غلظت مواد رنگزا در حمام مخلوط و نوع دندانه کاربردی، بر میزان سازگاری تأثیر دارد.

در این تحقیق خواص پیزوالکتریک رنگ های با درصد جامد بالا بدست آمده از اختلاط رنگدانه پیزوالکتریک (بالای 85% وزنی) مورد بررسی قرار گرفت. رنگدانه پیزوالکتریک با قطبش بالای مورد استفاده در این تحقیق از قطعات بازیافتی دستگاه های سونار تهیه شد که پس از خردایش، الک و اصلاح سطح با استفاده از ترکیبات سیلانی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج بررسی ساختاری نشان داد که الگوی پراش پرتو X خالص تیتانات زیرکونات سرب PbZr1-xTixO3(PZT) در رنگ وجود دارد. ریزساختار، حضور ذرات زیر µ m 50 را نشان می دهد که نسبتا توده هستندکه حالت توده ای برای ایجاد ریسمانی از ذرات پیزو برای ایجاد خاصیت پیزوالکتریک در زمینه رنگ، مطلوب می باشد. با توجه به مساله افت ضریب پیزوالکتریک (عدد d33) با کاهش اندازه ذرات، میانگین اندازه ذرات در محدوده بیش از μ m 38 (الک مش 400) و کمتر از μ m 106 (الک مش 140) قرار گرفت. به همین دلیل، محدوده بهینه ضخامت فیلم در محدوده μ m 1500-500 انتخاب شد. همچنین مشخص شد، نوع آماده سازی سطح فلز و استفاده از حلال تاثیر بسزایی در بهبود خواص پیزوالکتریک رنگ داشته است. نمونه رنگ قلیاشویی شده به عنوان رنگ بهینه ضریب پیزوالکتریک pC/N 22 را نشان داد. همچنین این رنگ، مقاومت به خوردگی مطلوب تری پس از 200 ساعت آزمون مه نمکی را داشت.

امروزه، فرآیند خودترمیم کنندگی و جبران آسیب دیدگی های جزئی و بدون نیاز به ردیابی یا هر نوع مداخله فیزیکی دیگر به یکی از موضوع های مورد توجه محققین تبدیل شده است. توانایی خودترمیم شوندگی به طور ویژه برای پوشش های محافظ به منظور افزایش پایداری و اعتبار طولانی مدت آنها به کار برده می شود. در این پژوهش، نانوکره های کربنی جهت ساخت پوشش محافظ خودترمیم شونده بر پایه رزین اپوکسی مورد استفاده قرار گرفت. در گام نخست، ساخت نانو ساختارهای کروی توخالی با استفاده از روش الگوهای سخت پایه سیلیکایی صورت گرفت. در مرحله دوم، با استفاده از روش محفظه خلاء، عوامل ترمیم کننده اپوکسی و پلی آمین درون نانو ساختارهای کروی کربنی نشانده شد. در مرحله بعد، نانوکره های کربنی کپسوله شده با اپوکسی به صورت یکنواخت در زمینه اپوکسی با 8 درصد وزنی و نسبت استوکیومتری 4 درصد وزنی از کپسول های پر شده با پلی آمین توزیع گردید. در نهایت، ریخت نانوکپسول های کربنی ساخته شده با استفاده از آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی انتشار میدانی (FE-SEM-EDX) و عملکرد خودترمیم شوندگی پوشش ساخته شده با استفاده از روش الکترود نوسانی روبشی (SVET)مورد بررسی قرار گرفت. نتایج، حاکی از آن بود که با اعمال خراش و شکستگی کپسول های پر شده، رهایش اپوکسی و پلی آمین از کپسول های کربنی انجام می شود که پس از انجام واکنش های پخت منجر به ترمیم شوندگی ناحیه خراش می شوند.

چهار مشتق 2-آمینوبنزوتیازول (1-4) از واکنش آنیلین های مربوطه با سدیم تیوسیانات و برم به روش تک ظرفی در دمای اتاق تهیه شدند. آمین های حلقوی حاصل و 2-آمینو بنزوتیازول به کمک نیتروزیل اسید سولفوریک در اسید استیک دی آزوته شده و با 6-آمینو-1، 3-دی متیل پیریمیدین-2، 4-(1H، 3H)-دی اُن جفت و مواد رنگزا ی آزوی (5-9) با بازده مناسب به دست آمدند. تعیین ساختار ترکیبات حاصل با استفاده از روش های طیف سنجی FT-IR، 1H NMR، 13C NMR و UV-Vis انجام گرفت. اثرات شش حلال آلی (اسید استیک، اتانل، کلروفرم، استونیتریل، دی متیل فرمامید و دی متیل سولفوکسید)، اسید، باز، تغییرات pH و استخلاف های اجزا دی آزوته شونده روی طول موج جذبی مواد رنگزای تهیه شده مورد بحث و بررسی قرار گرفتند. علاوه بر این خواص ضد میکروبی مواد رنگزا ی سنتز شده روی باکتری های باسیلوس سابتیلیس ((BS، استاف اورئوس (SA)، سودوموناس آرئوژناز (PS) و اشرشیاکلی (EC) مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که برخی از این ترکیبات دارای سطوح قابل قبولی از فعالیت ضد میکروبی هستند.

اسید قرمز 14 یک نوع ماده رنگزای آزویی است که کاربرد وسیعی در صنایع نساجی دارد و با توجه به مصرف بالای آن، تهدیدی جدی برای محیط زیست به شمار می آید، به همین دلیل در سال های اخیر تحقیقات زیادی پیرامون حذف مواد رنگزای آزو از آب انجام شده است. در این تحقیق نانوکامپوزیت TiO2/Fe3O4/CNTبا یک روش سونوشیمی تهیه و حذف فوتوکاتالیستی ماده رنگزای اسید قرمز 14 با آن در یک راکتور ناپیوسته و به روش OFAT بررسی شد. توصیف ریخت و ساختار نانوکامپوزیت با آزمون های FESEM و EDS انجام گرفت. شرایط بهینه عوامل مؤثر بر فرآیند شامل، غلظت ماده رنگزا 50 میلی گرم بر لیتر، غلظت نانوکامپوزیت g/l 0. 5، 7 =pH، میزان اکسیژن محلول 7. 4 میلی گرم بر لیتر، شدت تابشW/m2 120 و زمان واکنش 6 ساعت شد که در این شرایط و تحت تابش نور مرئی ناشی از لامپ زنون W 55 بازده حذف ماده رنگزای اسید قرمز 14 توسط نانوکامپوزیت TiO2/Fe3O4/CNT برابر 95. 63% اندازه گیری شد همچنین حذف کاتالیزوری نوری ماده رنگزا توسط نانوکامپوزیتTiO2/Fe3O4بررسی و مشاهده شد نانوکامپوزیت TiO2/Fe3O4/CNT بازده بهتری در حذف ماده رنگزا نسبت به نانوکامپوزیت TiO2/Fe3O4 دارد. در بررسی سینتیک واکنش نیز سازوکار حذف ماده رنگزابا ضریب رگرسیون 0. 9597 بیشترین هم پوشانی را با واکنش شبه مرتبه اول داشت.