مواد پیشرفته و پوشش های نوین
سال:1398 | دوره:8 | شماره:31 |تعداد مقالات:7

در این پژوهش نانو الیاف پلی اکریلونیتریل تقویت شده با نانو لوله های کربنی چند دیواره به دوروش الکتروریسی بدون سوزن و متداول سوزنی تولید شد. سپس آزمایشهای تعیین گرانروی و هدایت الکتریکی و مراحل پایدار سازی، کربونیزاسیون و فعالسازی نانو الیاف انجام گرفت. سپس مشخصه یابی نانوالیاف با روش های طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپی الکترونی روبشی(SEM)، گرماسنجی پویشی تفاضلی(DSC)، پراش پرتو ایکس (XRD) و جذب گازی نیتروژن (BET) ارزیابی شد. نتایج میکروسکوپی الکترونی روبشی نشان داد، باافزایش مقدار نانولوله کربنی، قطر نانوالیاف خالص و فعال شده تغییر می یابد وگرانروی و هدایت الکتریکی افزایش پیدا می کند. نتایج آزمون گرمایش پویشی تفاضلی، آنتالپی و درجه حلقوی شدن متفاوتی برای نانوالیاف خالص و کامپوزیت کربنی نشان داد. رشته ساز دیسکی نسبت به نوع سیلندری سبب تولید نانو الیاف ظریف تر شد. در مقایسه، سرعت تولید روش ریسندگی بدون سوزن بیشتر و یکنواختی نانو الیاف کمتر بود. نتایج طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه و مطالعات پراش پرتو ایکس برای نانو الیاف خالص و پایدارشده نشان دهنده افزایش مقدار بلورینگی نانوالیاف کامپوزیت کربنی در مقایسه با نانوالیاف خالص و کاهش اندازه بلور بود. در نتایج پراش پرتو ایکس زوایای پراش متفاوتی برای نانوالیاف در شرایط مختلف بدست آمد و با افزودن نانولوله ها این زاویه به سمت زوایای کوچکتر منتقل شد. نتایج جذب گاز نیتروژن نشان داد که مساحت سطح مخصوص و حجم کل تخلخل نانو الیاف کامپوزیت کربنی افزایش و قطر تخلخل کاهش یافته است.

به منظور بهبود شار آب و پسزنی غشاهای پلیاترسلفونی در فرآیند تقطیرغشایی، غشای پلیاترسولفون را با استفاده از اسیداولئیک به عنوان عامل آبگریز کننده بهبود دادیم. غشاهای سنتز شده توسط فرآیند جدایش فازی سنتز شده و همچنین تاثیر اسیداولئیک بر روی آبگریزی، تخلخل، زبری سطح، مورفولوژی و عملکرد فرآیند تقطیرغشایی را مورد بررسی قرار دادیم. برای ارزیابی غشاهای ساخته شده از آزمونهای اندازه گیری زاویه تماس، طیف سنجی مادون قرمز، میکروسکوب الکترونی روبشی گسیل میدان، میکروسکوب نیروی اتمی و اندازه گیری میزان تخلخل غشا استفاده شده است. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که حضور مقدار کمی از اسیداولئیک در غشا سبب افزایش آبگریزی و تخلخل غشا شده است و همچنین شار و پسزنی غشاها را بهبود بخشیده است. افزایش بیش از حد اسیداولئیک نه تنها تاثیر مثبتی روی عملکرد غشا ندارد بلکه می تواند کارایی غشا را کاهش دهد. غلظت بیش از حد اسیداولئیک در برخی نواحی مانع عبور بخارهای حاصل از تبخیر از طریق حفرات میگردد و به همین دلیل کاهش شار غشا را به همراه خواهد داشت.

در این پژوهش میکرو و نانوکپسول های ملامین-فرمالدهید-پنتااریتریتول تتراکیس با موفقیت سنتز شدند. این میکرو/نانوکپسول ها حساس به pH بوده و در محیط قلیایی دیواره کپسول تخریب شده و محتوای هسته آن آزاد می شود. هدف این مقاله پرداختن به دو عامل کشش سطحی مواد هسته کپسول و اثر تنش برشی در فرایند کپسوله سازی بعنوان پارامترهای موثر بر تغییر اندازه کپسول ها است. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، اندازه، ریخت شناسی و رفتار رهایش کپسول ها بررسی شد. به کمک نرم افزار Measurement و بصورت تصادفی اندازه کپسول ها بدست آمد و در ادامه با استفاده از نرم افزار SPSS نمودار توزیع و هیستوگرام آن رسم گردید. اندازه میکروکپسول ها 5. 5 میکرومتر و نانوکپسول ها در سه شرایط مختلف سنتزی عبارتست از: 225، 312، 250 نانومتر بدست آمد. از دستگاه توزین حرارتی نیز برای بررسی و مقایسه نسبت هسته به پوسته میکرو و نانوکپسول ها استفاده شد. نتایج نشان داد که با تغییر اندازه کپسول ها، نسبت هسته به پوسته، شرایط بهینه برای رسیدن به ریخت شناسی هموار و رفتار رهایش دستخوش تغییر قرار گرفتند.

در این تحقیق با توجه به مقاومت به خوردگی پایین آلیاژهای منیزیم در محیط های آبی، از پوشش سرامیکی TiO2 به روش کندوپاش مغناطیسی برای بهبود مقاومت به خوردگی و زیست سازگاری آلیاژ AZ91D استفاده شد. بررسی های ساختاری به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و تفرق پرتو ایکس (XRD) پیوستگی خوب پوشش با مورفولوژی شبه کروی حاوی TiO2 و اسپینل های Mg2TiO4 و MgTi2O5 را نشان داد؛ به طوری که بخشی از زیرلایه نیز تحت تاثیر نفود تیتانیوم قرار گرفت. آزمون خوردگی پلاریزاسیون در محلول شبیه سازی شده بدن (SBF) نشان داد که اعمال پوشش با کاهش حدود 100 برابری جریان خوردگی منجر به بهبود مقاومت خوردگی زیرلایه منیزیم می گردد. نتایج آزمون زیست سازگاری سمیت زایی نشان داد که تراکم و تعداد سلول های موجود روی نمونه پوشش داده شده با TiO2 به دلیل اتصال سلولی محکم تر بیشتر از زیرلایه بدون پوشش است. درصد زنده ماندن سلول های MG67 نیز روی سطح نمونه ها از مقدار 77 درصد در زیرلایه بدون پوشش به مقدار 89 درصد در نمونه پوشش داده شده افزایش یافت.

در این تحقیق پوشش کامپوزیتی Co-P-nanoAl2O3 با استفاده از تکنیک رسوب دهی الکتریکی به روش جریان مستقیم بر روی زیر لایه AISI 430 پوشش داده شد. میکروساختار و رفتار خوردگی پوشش های ایجاد شده در دانسیته جریان های متفاوت (mA/cm210 و mA/cm2 15 و mA/cm220 و mA/cm2 25) مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور بررسی مورفولوژی پوشش و آنالیز پوشش تشکیل شده به ترتیب از دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکرو آنالیز EDS استفاده شد. نتایج نشان داد که پوشش تشکیل شده در دانسیته جریان mA/cm2 15 کاملا یکنواخت و پیوسته است. به منظور بررسی مقاومت به خوردگی، آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک در محلول آبی 5/3 درصدوزنی NaCl بر روی نمونه های پوشش دار و بدون پوشش اعمال گردید. نتایج آزمون های پلاریزاسیون تافل و الکتروشیمیایی نیز با تصاویر میکروسکوپی مطابقت داشت و نشان داد که پوشش تشکیل شده در حمام با دانسیته جریان mA/cm2 15 بیشترین مقاومت به خوردگی را دارد.

سنتیک تبلور غیر هم دمای مذاب پلی پروپیلن (PP) بعنوان فاز پیوسته ترموپلاستیک الاستومرهای (TPE) بر پایه پلی بوتادی ان/ پلی پروپیلن (TPE1: PBR / PP) و پلی بوتادی ان/ سازگارکننده-پلی بوتادی ان آکریلاتی / پلی پروپیلن (TPE2: PBR/Ac-PBR / PP) و همچنین ترموپلاستیک های پخت شده (TPV1 وTPV2) آن ها با کمک مدل سینتیکی اوزاوا مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از داده های DSC و مدل اوزاوا نشان می دهد که عامل سازگار کننده (Ac-PBR)، دمای شروع و دمای نهایی بلورینگی تبلور را افزایش داده و پهنای تکامل بلورینگی را کوچکتر می نماید. همچنین پخت دینامیکی منجر به انتقال دماهای ابتدایی و نهایی بلورینگی به دماهای پایین تر می شود. دمای تبلور (Tc) و نیمه عمر تبلور (t1/2) همه آمیزه ها، با افزایش نرخ سرمایش کاهش می یابد. ثابت سرعت تبلور و توان اوزاوا برای دماهای مختلف (115، 110، 120 و C° 130) با روش رگرسیون خطی با استفاده از تحلیل اوزاوا به دست آمد؛ توان اوزاوا (m) با افزایش درصد تبدیل مذاب به بلور، تغییر می کند. در حالیکه مقدار m برای PP خالص، از (4/1 در ° C110) به (3 در ° C 120) تغییر می کند، این مقادیر برای TPE1 از (7/1 در ° C110) به (3/3 در ° C 120) و برای TPE2 بالاتر و از (1/1 در ° C110) به (4 در ° C 125) تغییر می کند. مقدار بیشینه ثابت سرعت تبلور KC برای همه آمیزه ها، تقریبا در بلورینگی نسبی 50٪ رخ می دهد که بیش ترین ثابت های سرعت تبلور برای TPE2 بدست آمد.

شیرابه زباله نوعی فاضلاب قوی است که آلودگی ناشی از آن در سراسر جهان به عنوان یکی از مهم ترین معضلات زیست محیطی مطرح است. در این پژوهش ابتدا به منظور کاهش بار آلی شیرابه از فرآیند انعقاد شیمیایی به وسیله مواد منعقد کننده از جمله سولفات آلومینیوم و پلی آلومینیوم کلراید استفاده شد و محدوده بهینه pH و غلظت بهینه ماده منعقد کننده بررسی شد. سپس برای تصفیه شیرابه زباله از فرآیند بیولوژیکی لجن فعال استفاده شد و در پایان برای جداسازی شیرابه تصفیه شده از بیوراکتور هوازی از فرایند غشایی FO-MBR استفاده شد و همچنین تاثیر جاذب کربن فعال در این فرایند مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، با استفاده از مواد منعقدکننده(غلظت بهینه g/l 1 و 8=pH) میزان COD شیرابه بعد از فرایند پیش تصفیه %48 کاهش یافت. سپس با استفاده از فرایند هوازی لجن فعال تحت شرایط بهینه هوادهی و نسبت "gCOD" ⁄ "MLSS. d" 312/0=F/M و زمان ماند هیدرولیکی 24 ساعت میزان حذف COD به %5/28 رسید. در بخش آخر با استفاده از غشای سنتز شده سلولزی در غالب ماژول قاب و صفحه و به صورت مستغرق در درون بیوراکتور هوازی فرایند FO-MBR مورد بررسی قرار گرفت. همچنین به منظور بهبود عملکرد این فرایند از جاذب کربن فعال با غلظت g/l 2 استفاده شد که این امر موجب بهبود عملکرد سیستم تصفیه شیرابه زباله گردید به گونه ای که میزان حذف COD از %74 به %89 افزایش یافت و همچنین میزان تغیرات غلظت MLSS در طول فرایند 4 روزه FO-MBR در مقایسه با حالت عدم وجود جاذب %24 افزایش داشت.