علوم و فناوری رنگ
سال:1396 | دوره:11 | شماره:4 |تعداد مقالات:8

سولفات مس و نانو مس نه تنها به عنوان ماده ضدعفونی کننده در مقابل عفونت های قارچی و باکتریایی مورد استفاده قرار می گیرند بلکه باعث تنوع رنگ در رنگرزی، بهبود ثبات نوری و شستشویی بسیاری از مواد رنگزای مستقیم می گردند. در این تحقیق پارچه پنبه ای با ماده رنگزای مستقیم آبی 15 رنگرزی شده و سپس سولفات مس و نانو ذرات مس بر روی هر یک به صورت مجزا تکمیل شدند. خصوصیات رنگی (قدرت رنگ) نمونه ها توسط طیف سنجی انعکاسی، ثبات شستشویی و نوری هریک طبق روش های استاندارد AATCC مورد اندازه گیری قرار گرفتند. بررسی جذب اتمی برای اندازه گیری مقدار غلظت فلز مس و آزمایش ضدباکتری طبق روش استانداردAATCC 100 توسط دو باکتری اشرشیا کولای و استافیلو کوکوس اورئوس بر روی نمونه های آغشته شده به نانو مس و سولفات مس انجام شد. در مقایسه نتایج سولفات مس و نانوذرات مس، نانو ذرات مس با غلظت بسیار کمتری نسبت به سولفات مس، خصوصیاتی نزدیک به آن را نشان داد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت سولفات مس و نانو مس از یک مقدار مشخص، قدرت رنگ تقریبا ثابت می شود. تکمیل با هر دو ماده سولفات و نانو مس، پس از شستشوی مکرر، افزایش دوام شستشو را نشان نداد. ثبات نوری نیز کاهش قدرت رنگ پس از مجاورت در نور را نشان داد. ولی در غلظت های بیشتر، ثبات نوری بهتری مشاهده شد که به نظر می رسد با افزایش غلظت، ثبات نوری بهتر خواهد شد.

در این پژوهش نانوجاذب کامپوزیتی اکسید روی – اکسید منگنز بر پایه آلومینای فعال شده به روش رسوب دهی ناهمگن با عامل آبکافت همگن اوره که روشی اقتصادی و کاربردی می باشد سنتز گردید. تاثیر دمای کلسیناسیون بر شکل ذرات، تشکیل فاز، نوع پیوندهای تشکیل شده و اندازه بلورک های نانوکامپوزیت، توسط آزمون های تفرق پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، آنالیز وزن سنجی حرارتی (TGA) و آنالیز طیف سنجی تبدیل فوریه زیر قرمز FT-IR)) تحقیق گردید. در ادامه اثر نسبت های مختلف وزنی اکسید روی و اکسید منگنز (با ثابت نگه داشتن درصد وزنی آلومینا) بر سطح ویژه، بار سطحی نانوکامپوزیت و در نهایت جذب ماده رنگزای آنیونی متیل نارنجی بررسی شد. با توجه به نتایج نمونه شامل 35 درصد وزنی اکسید روی کلسینه شده در دمای 400 درجه سانتی گراد، جذب 96 درصد (در مدت زمان بیست دقیقه) را برای ماده رنگزای آنیونی متیل نارنجی نشان داد که به دلیل سطح ویژه بالا ( m2/gr88) و مراکز فعال جذب خوب این نانوکامپوزیت می باشد. مشاهدات میکروسکوپی حاکی از آن است که شکل نمونه به صورت نانوپولک بود.

در این تحقیق با بکارگیری روش شیمی سبز و استفاده از اسید آمینه فنیل آلانین، نانوذرات اکسید روی فرآوری شدند. در این راستا ابتدا ترکیبات اولیه فنیل آلانین، نمک سولفوسالیسیل آلدهید سدیم و استات روی بصورت جداگانه در آب حل شدند. محلول های حاصل ترکیب و نگهداری شدند تا رسوب گذاری نماید. رسوب حاصل با عنوان کمپلکس روی تحت عملیات حرارتی قرار گرفت تا اکسید روی بدست آید. نتایج آنالیز حرارتی نشان داد تغییرات فازی در محدوده ی دمایی 400 تا 500 درجه سانتی گراد واقع می شود لذا به منظور بررسی دمای کلسیناسیون، دو دمای 400 و 500 درجه سانتی گراد برای کلسیناسیون انتخاب شد. هر دو نمونه حاوی اکسید روی بدون ناخالصی بود اما افزایش دما منجر به تشدید شدت پیک ها و درجه ی بلورینگی گردید. تصاویر میکروسکوپی نشان داد افزایش دما باعث افزایش اندازه ذرات و کیفیت تصاویر می شود. در مجموع افزایش دما باعث رشد صفحات بلوری در ذرات شده و به همین دلیل کیفیت تصاویر بدست آمده با افزایش دما افزایش یافته است. همین امر در خواص نوری نمونه ها نیز دیده می شود به گونه ای که میزان شدت تابش فوتولومینوسنس از حدود 5/3 کاندلا در نمونه دما پایین به بیش از 6 کاندلا در نمونه دما بالا افزایش می یابد. از سوی دیگر میزان جذب در نمونه فرآوری شده در دمای بالاتر، نزدیک به 20 درصد بیشتر است.

مواد رنگزا از مهم ترین آلاینده های موجود در فاضلاب صنایع نساجی می باشند که غالبا سرطان زا، جهش زا و غیرقابل تجزیه زیستی بوده، لذا حذف آنها از پساب به لحاظ زیست محیطی حائز اهمیت است. بنابراین هدف از این مطالعه، بررسی کارایی فرآیند تلفیقیS2O8-2 US/ در حذف ائوزینY از محلول های آبی می باشد. در این مطالعه تجربی امکان حذف ائوزین Y با استفاده از دستگاه امواج فراصوت به تنهایی و به همراه اکسیدان پرسولفات مورد بررسی قرار گرفت. تمامی واکنش ها در این مرحله از آزمایش در یک محفظه ml 1000 درون حمام فراصوت انجام گرفت. تاثیر عوامل مختلف بهره برداری از جمله غلظت مولی پرسولفات ( mol/l0. 001-0. 005)، غلظت ماده رنگزا ( mg/l10-100) و pH (3-11) مورد بررسی قرار گرفت. برای اندازه گیری ائوزین Y از طیف سنج در طول موج 515 نانومتر استفاده گردید. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که با افزایش غلظت اکسیدان تا حد قابل توجهی بازده حذف افزایش یافت سپس روند ثابتی در حذف ائوزین Y مشاهده شد. فرآیند مورد استفاده (US/S2O82-) در pH برابر 3، غلظت پرسولفات mol/l 0. 003 و زمان 60 دقیقه بیشترین کارایی حذف (99. 03 %) را داشت. فراصوت به تنهایی تاثیر اندکی در حذف این ماده رنگزا را داشت. نتایج تاثیر تغییرات شدت یونی حاصل از کلرید کلسیم بر عملکرد فرآیند US/S2O82-به گونه ای بود که برای ائوزین Y بی تاثیر بود. در نهایت نتایج بررسی سینتیک نشان داد که فرآیند US/S2O82-از واکنش درجه یک پیروی می کنند. نتایج کاربرد فرآیند US/S2O82-در حذف ائوزین Y نشان داد که این فرآیند توانایی مناسبی در حذف ماده رنگزا داشته و می تواند به عنوان یک روش موثر جهت حذف ائوزین Y از پساب های صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.

نانوکامپوزیت دوست دار محیط زیست پلی (N-وینیل پیرولیدون-کو-مالئیک انیدرید) @ پوسته تخم مرغ@ اکسید آهن (PNVPMA@ES@Fe3O4) در دو مرحله سنتز شد. در مرحله اول، PNVPMA با استفاده از روش پلیمریزاسیون رادیکالی سنتز شد. در مرحله دوم، نانوکامپوزیت PNVPMA@ES@Fe3O4 با روش هم رسوبی درجا سنتز شد. نانوکامپوزیت PNVPMA@ES@Fe3O4 به عنوان یک جاذب دوست دار محیط زیست با قدرت جذب بالا برای حذف ماده رنگزای قرمز کنگو (CR) از محلول های آبی در شرایط مختلفی از قبیل pH، زمان تماس، مقدار جاذب و غلظت ماده رنگزا استفاده شد. نتایج نشان داد که درصد حذف ماده رنگزای CR با استفاده از نانوکامپوزیت سنتز شده بیش از 95% در 6pH= در مدت زمان 30 دقیقه می باشد. نتایج نشان داد برهم کنش بین CR و نانوکامپوزیت در توافق با ایزوترم لانگمویر و مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم می باشد. همچنین مدل ترمودینامیکی نشان داد که فرآیند جذب ماده رنگزای CR روی نانوکامپوزیت سنتز شده به صورت خودبه خودی است.

در این پژوهش نانو ذرات اکسید آهن و نانوکامپوزیت اکسید آهن-اکسید مس به روش هم رسوبی در محیط آبی در اتمسفر نیتروژن سنتز شدند. جهت سنتز اکسید آهن از آمونیاک و اتیلن دی آمین به عنوان رسوب دهنده استفاده شد و اثر Tween80 به عنوان عامل اصلاح کننده سطح بر شکل ذرات حین سنتز بررسی شد. بررسی های ساختاری، ریزساختاری، خواص مغناطیسی، نوری و رنگی نمونه ها به ترتیب به وسیله XRD، SEM، TEM، VSM، UV-Vis و CIE lab انجام شد. جهت بررسی تشکیل پیوند از FT-IR استفاده شد. به جهت معرفی رنگ دانه نانوکامپوزیتی اکسید آهن-اکسید مس سنتز شده، خواص متعدد فوتوکاتالیستی، مغناطیسی و رنگی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی های ساختاری تشکیل Fe3O4 را برای نمونه های اکسید آهن و تشکیل فازهای CuO و Fe3O4 را برای نمونه ی کامپوزیتی تایید کرد. اندازه بلورک ها به روش شرر برای نمونه Fe3O4 حدود nm 7 و برای نمونه ی CuO-Fe3O4، nm 5 محاسبه شد. بررسی تصاویر SEM نشان از کروی و یکنواخت بودن نانوذرات مغناطیسی تشکیل شده با اتیلن دی آمین و آمونیاک داشت. تصاویر TEM نمونه کامپوزیتی تشکیل نانوکامپوزیت به صورت هسته-پوسته با اندازه ذرات nm15-12 را تایید کرد. آزمون VSM نمونه های اکسید آهن و کامپوزیت اکسید آهن-اکسید مس در هر دو مورد خاصیت سوپرپارامغناطیس با مقادیر اشباع مغناطیسی به ترتیب 60 و emu/g 40 نشان داد. بررسی خصوصیات رنگی نشان از تشکیل رنگ دانه با افزودن اکسید مس در نانوکامپوزیت و ایجاد رنگ در محدوده قهوه ای دارد.

نانو ذرات فریت مس به روش سل ژل احتراقی تهیه شدند و به وسیله دستگاه های XRD، SEM، FT-IR و UV-VIS مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی الگوی XRD و طیف FT-IR، تشکیل فاز فریت اسپینل را تایید کردند. متوسط اندازه بلوری ذرات توسط رابطه شرر محاسبه شده و 77 نانومتر است. ریخت شناسی و اندازه نانو ذرات تهیه شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مشاهده شد. انرژی باند گپ ذرات توسط داده های DRS محاسبه شد. نانو ذرات فریت مس به عنوان کاتالیزور برای تخریب ماده رنگزای قرمز مستقیم 264 تحت تابش فرابنفش مورد استفاده قرار گرفتند. ایزوترم های لانگمویر، تاث و فریتز شلاندر در تخریب فوتوکاتالیستی مورد بررسی قرار گرفتند.