علوم و فناوری رنگ
سال:1397 | دوره:12 | شماره:3 |تعداد مقالات:8

پایداری محلول اسیدشویی حاوی ppm 100 آب اکسیژنه، به عنوان فعال کننده سطح و 1 میلی مولار بنزوتایازول به عنوان بازدارنده خوردگی، طی 12 روز انبارداری با استفاده از آزمون های طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS)، پلاریزاسیون، میکروسکوپ الکترونی روبشی با وضوح بالا(HRSEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی(AFM) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج EIS و پلاریزاسیون نشان داد میزان مقاومت به خوردگی در حضور آب اکسیژنه پس از 12 روز بسیار کمتر از حالتی است که فاقد آب اکسیژنه است. نتایج HRSEM نیز متراکم تر شدن و متخلخل شدن محصولات خوردگی را نمایش داد. نتایج AFM نیز افزایش زبری سطح، طی زمان انبارداری را نشان داد. نتایج EIS بر روی پوشش سیلانی آماده سازی شده با محلول های اسیدی نشان داد مقاومت خوردگی پوشش طی زمان انبارداری افت می کند. با این حال در حضور آب اکسیژنه در حالت بدون انبارداری، مقاومت بیشتر از حالتی است که از آب اکسیژنه استفاده نشده است.

در این پژوهش مقاومت چسبندگی پوشش های شفاف آلکیدی و نیتروسلولزی روی چوب صنوبر اصلاح شده توسط تیمارهای گرمایی در محیط های فراگیر مختلف پس از کهنگی تسریع شده بررسی شد. نمونه های چوبی با ابعاد 20×100×150 میلی متر تهیه و سپس در محیط های فراگیر مختلف تیمارگرمایی (هوا، بخار آب، بخار آب و پرس، روغن بزرک)، در دو سطح دمای 150 و 180 درجه سانتی گراد تیمار شدند. پوشش دهی اولیه نمونه های شاهد و اصلاح شده با رنگ سیلر به عنوان پرکننده اعمال شد و در دو فرآیند جداگانه پوشش کیلر و نیم پلی استر پایه نیتروسلولز و آلکید تمام سطوح پوشش داده شدند. مقاومت چسبندگی پوشش قبل و بعد از کهنگی با روش Pull Off اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که تیمار بخار گرمایی و گرمایی خشک چوب میزان مقاومت چسبندگی پوشش را در هر دو نوع پوشش قبل و بعد از کهنگی افزایش داده است، که بیشترین آن برای تیمار بخار گرمایی در دمای 150 سانتی گراد مشاهده شد. از طرفی با افزایش دمای تیمارها، چسبندگی سطح نمونه ها کاهش یافتند. در مورد نوع پوشش نیز نمونه های پوشش داده شده با سیلر-نیم پلی استر مقاومت چسبندگی بالاتری داشتند. بر اساس نتایج، چسبندگی رنگ وابسته به ترکیبی از نوع پوشش، تیمارهای گرمایی و کهنگی است.

با توجه به اهمیت روزافزون استفاده از آلیاژهای منیزیم در صنایع مختلف، بهبود مقاومت به خوردگی این زمینه، به یکی از موضوعات روز جهان تبدیل شده است. در این تحقیق پوشش تبدیلی وانادیم به عنوان روشی جهت محافظت از سطح آلیاژ AZ31 معرفی شد. در بخش اول اهمیت شرایط آماده سازی سطح در اعمال پوشش تبدیلی وانادیم بر روی سطح منیزیم بررسی شد. در بخش دوم اثر مدت زمان غوطه وری در محلول پوشش تبدیلی وانادیم مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج نشان داد که با غوطه وری نمونه به مدت 60 دقیقه، بیشینه مقاومت پلاریزاسیون (8100 اهم سانتی متر مربع) حاصل گردید. سپس در بخش بعدی اثر حضور سولفات مس بر کاهش زمان غوطه وری و افزایش مقاومت پلاریزاسیون مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که حضور سولفات مس با غلظت 1 گرم بر لیتر نه تنها باعث کاهش زمان بهینه غوطه وری به 30 دقیقه می شود بلکه توانست مقاومت پلاریزاسیون پوشش را از 250 به 14300 اهم سانتی متر مربع افزایش دهد و نشان داده شد که این تغییر چشمگیر در تطابق با آزمون پلاریزاسیون نیز است. به طوری که دانسیته جریان خوردگی از 33. 4 میکرو آمپر بر سانتی متر مربع به 0. 53 میکروآمپر بر سانتی متر مربع کاهش یافت. در بخش آخر تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که پوشش تبدیلی وانادیم به طور ذاتی دارای ترک می باشد و مشخص گردید کاهش تعداد حفرات موجود بر روی سطح پوشش و افزایش ضخامت لایه فشرده و یکنواخت نزدیک به سطح توجیه کننده مقاومت به خوردگی بالاتر پوشش تبدیلی در حضور سولفات مس است.

رنگدانه نانوساختار استرانسیم هگزاگونال فریت نوع M با ساختار شیمیایی SrFe12O19 در دماهای 1100-900 درجه سانتی گراد با روش های هم رسوبی و پچینی تهیه شدند. آنالیزهای پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، مغناطومتر نمونه مرتعش (VSM) و تحلیل گر برداری شبکه (VNA) جهت بررسی خواص ساختاری، مغناطیسی و دی الکتریک نانوذرات تهیه شده انجام گردید. با توجه به نتایج XRD، فاز استرانسیم هگزاگونال فریت در تمامی نمونه ها فاز غالب بوده و مقادیر شبکه بلوری تشکیل شده با تئوری آن سازگاری دارد. نتایج VSM و VNA نیز نشان داد که افزایش دمای کلسیناسیون، مغناطیس اشباع را افزایش و ثابت دی الکتریک را کاهش داده و بنابراین، نانوساختارهای سنتز شده قابلیت کاربرد در پوشش های جاذب رادار در فرکانس های بالا را دارا می باشند.

مواد رنگزا، در طی فرآیندهای متداول تصفیه پایدار هستند. استفاده از ازن و ترکیبات آنیون پرسولفات و هیدروژن پراکساید باعث آزادسازی رادیکال های فعال می شود. هدفمطالعه، تعیین کارایی رادیکال های فعال شده با مولکول ازن در تجزیه(AB25) می باشد. دراین مطالعه از راکتور ازن زنی نیمه پیوسته استفاده شد. در فرآیند ازن/پرسولفات مقادیر pH، غلظت آنیون پرسولفات، غلظت ازن، غلظت AB25 و در فرآیند ازن/هیدروژن پراکساید مقادیر pH، غلظت هیدروژن پراکساید، غلظت ازن، غلظت AB25 مورد بررسی قرار گرفت. اثر هم افزایی و میزان معدنی سازی در شرایط بهینه تعیین شد. اندازه گیری AB25 با استفاده از دستگاه DR6000 صورت گرفت. نتایج نشان داد، pH، غلظت پرسولفات؛ غلظت ازن، زمان واکنش و غلظت اولیه آلاینده در فرایند ازن/ پرسولفات و pH، غلظت هیدروژن پراکساید؛ غلظت ازن، زمان واکنش و غلظت اولیه آلاینده در فرایند ازن/ هیدروژن پراکساید در کارایی هر دو فرآیند تاثیر دارند. بیشترین کارایی و معدنی سازی فرآیند ازن/ پرسولفات در pH اسیدی مشاهده شد که بترتیب برابر 98. 58 و 78 % بود. کارایی فرآیند با تغییرات افزایشی پرسولفات تا حد مشخصی دارای رابطه مستقیم است. افزایش غلظت آلاینده، کاهش کارایی فرآیند را به دنبال داشت. بیشترین کارایی و معدنی سازی فرآیند ازن/ هیدروژن پراکساید در pH قلیایی مشاهده شد که به ترتیب برابر 98. 96 و 74 % بود. کارایی فرآیند با تغییرات افزایشی هیدروژن پراکساید تا حد مشخصی دارای رابطه مستقیم است. افزایش غلظت آلاینده، کاهش کارایی فرآیند را به دنبال داشت. فرآیند ازن زنی با آنیون پرسولفات و هیدروژن پراکساید به دلیل تولید رادیکال های فعال، می تواند روش مناسبی برای حذف آلاینده های مقاوم مانند AB25 باشد.

ساختارهای مولکولی و الکترونیکی لیگاند 4-((4-برموفنیل)دی آزنیل)-2-اتوکسی آنیلین (L1) با استفاده از تئوری تابع چگال (DFT) مورد مطالعه قرار گرفت و داده های محاسبه شده با مقادیر تجربی حاصل از پراش پرتو ایکس مقایسه شد. مطالعات نظری نشان داد که توافق بسیار خوبی بین مقادیر تجربی و مقادیر محاسبه شده برای طول و زوایای پیوندی وجود دارد. همچنین، ساختار چهاروجهی انحراف یافته برای کمپکلس روی(II) پیشنهاد شد که فاصله های پیوندی بین لیگاند و فلزمرکزی در این ترکیب در محدوده فواصل پیوندی Zn― O و Zn― N برای کمپلکس های چهار کوئوردینه Zn(II) می باشند. برای لیگاند آزاد، HOMO محاسبه شده اوربیتال های π کل سیستم می باشد وLUMO اربیتالπ * لیگاند است. شکاف انرژی LUMO-HOMO برای این ترکیب، معادل ~ 3. 25 eV محاسبه می شود. در حالی که در کمپلکس بهینه شده [Zn(L1)2]، HOMO به صورت π (برموفنیل دی آزو فنیل) فقط بر روی یک لیگاند مستقر شده است وLUMO به صورت σ *(Ligand― 4s Zn) محاسبه می شود. علاوه بر این، محاسبات تابع چگال وابسته به زمان (TDDFT) برای پیش بینی طیف جذبی UV-Visترکیب لیگاند L1 و نیز کمپلکس مربوطه [Zn(L1)2]+2 در حالت گازی انجام شد و بر همین اساس، انتقالات الکترونیکی و اربیتال های مولکولی درگیر به طور کامل ارائه گردید. در نهایت، طیف های الکترونیکی L1 و [Zn(L1)2] با روش TDDFT پیش بینی شده ونتایج نشان داد که انتقالات الکترونی لیگاند عمدتا از نوع انتقالات π → π * وnb(N=N)→ σ *(C― H)ethyl+σ *(N― H) می باشند. نوار جذبی قوی که در ناحیه 426 و 415 نانومتر طیف جذبی الکترونی کمپلکس مشاهده می شود مربوط به انتقال π → π * بوده و در آن الکترون از سیستم π یک لیگاند به π * لیگاند دوم منتقل می شود لذا فام پیش بینی شده برایکمپلکس [Zn(L1)2]2+ به صورت زرد-نارنجی می باشد.

پوشش دهی پارچه با نانوذرات به منظور ایجاد تغییر و اصلاح خصوصیات طیفی و انتشاری آنها فناوری جدیدی است که در سال های اخیر معرفی شده است. این روش حوزه جدیدی از منسوجات با کارایی بالا مانند استتار، پارچه های محافظ در مقابل پرتو فرابنفش، سلول های خورشیدی و منسوجات خنک کننده را تحت پوشش خود قرار می دهد. یکی از مهم ترین رویکردها در تخمین فاکتور انعکاسی این منسوجات استفاده از مدل های مختلف براساس تئوری مختصات گسسته می باشد که شامل مدل هایی نظیر کیوبلکا-مانک و چند پرتوی می شود. در این مدل ها غالبا از انعکاس سطحی الیاف، چشمپوشی شده و پارچه به صورت محیطی پیوسته در نظر گرفته می شود که خود منبع خطای بالایی است. تئوری کلاسیک هندسه نور از دیگر مدل هایی است که بطور گسترده برای پیشگویی فاکتور انعکاسی ذراتی مورد استفاده قرار می گیرد که دارای ابعادی خیلی بزرگ تر از طول موج پرتو تابیده هستند. در این مدل محدودیت موجود در مدل مختصات گسسته وجود ندارد ولی برای پیشگویی رفتار انعکاسی نانوذرات مناسب نمی باشد. با توجه به اینکه پارچه های پوشش داده شده سیستمی متشکل از موادی با ابعاد میکرومتر و نانومتر هستند، در این تحقیق یک مدل نظری بر اساس تئوری کلاسیک هندسه نور برای مطالعه انتقال پرتو از پارچه های پوشش داده شده با نانوذرات پیشنهاد شد که در آن خصوصیات تابشی ذرات با ابعاد نانومتر و زیرمیکرومتر توسط تئوری انتشار می و خصوصیات تابشی الیاف توسط تئوری هندسه نور توصیف می شود. دقت مدل پیشنهاد شده با استفاده از پارچه پلی استر پوشش داده شده با نانوذرات دی اکسید تیتانیم ارزیابی شد و نتیجه مقایسه نتایج حاصل از مدل و داده های آزمایشگاهی اندازه گیری شده نشانگر موفق بودن مدل پیشنهادی بوده و روش نوینی را برای اندازه گیری انتقال پرتو از محیط های شامل اجزایی با اندازه های متفاوت معرفی می کند.