مواد پایه سیمانی به دلایلی همچون ارزانی و مقاومت بالا به عنوان یکی از پرمصرف ترین مواد در ساخت وسازهای عمرانی و به شکل های مختلفی همچون ملات، بتن و شاتکریت به کار برده می شوند. مقاومت خمشی پایین مواد پایه سیمانی به عنوان یک ضعف ذاتی در این مواد محسوب می گردد. با توجه به کاربرد گسترده این ماده، در این پژوهش توانایی استفاده از نانوسلولز حاصل از باکتری به منظور بهبود خصوصیات مکانیکی و فیزیکی ملات سیمانی تحت ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور از نانوسلولز باکتریایی در حالت پودر، ژل و پوشش دهنده الیاف پلی پروپیلن به عنوان تقویت کننده در ملات سیمانی استفاده شد. نتایج مقاومت خمشی نشان داد که استفاده از 5/0 درصد وزنی پودر نانوالیاف سلولزی، مقاومت خمشی ملات سیمان را تا 103 درصد نسبت به نمونه شاهد افزایش می دهد. همچنین نمونه های حاوی الیاف پلی پروپیلن تقویت شده با نانوسلولز باکتریایی نسبت به نمونه های حاوی پلی پروپیلن ساده، مقاومت فشاری و خمشی را بهبود داد.

در این تحقیق، اثر نانوسلولز باکتریایی در سه سطح (شاهد، پودر و ژل) بعنوان تقویت کننده کامپوزیت های فیبر- سیمان بررسی شده است. همچنین الیاف باگاس با مقادیر 6 و 7 درصد برای ساخت کامپوزیت ها استفاده شد. خواص مکانیکی و فیزیکی کامپوزیت ها شامل مدول گسیختگی (MOR)، مدول الاستسیته (MOE)، چقرمگی شکست (FT)، مقاومت چسبندگی داخلی (IB) و جذب آب (WA) پس از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که کامپوزیت های ساخته شده با ژل سلولز، مقاومت های خمشی، مقاومت چسبندگی داخلی و چقرمگی شکست بالاتری داشتند. ترکیب 7 درصد الیاف باگاس و ژل سلولز در کامپوزیت ها جذب آب را کاهش داد. در این کامپوزیت ها احتمالا به دلیل توزیع یکنواخت الیاف و ژل سلولز داخل ماتریکس سیمان اتصالات داخلی افزایش یافته و فضاهای خالی کمتری برای نفوذ آب باقی مانده است. آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) نمونه ها نشان داد که در کامپوزیت های حاوی ژل سلولز باکتریایی شدت پیک های مربوط به فراورده های هیدراتاسیون عمده از جمله ژل کلسیم سیلیکات هیدراته و هیدروکسید کلسیم بیشتر بود. نتایج به دست آمده از آزمون چرخه ذوب- انجماد نشان داد که کامپوزیت های حاوی ژل سلولز مقاومت چسبندگی داخلی بالاتری بعد از 20 چرخه در مقایسه با دو کامپوزیت دیگر داشتند. در این بررسی، کامپوزیت های فیبر- سیمان ساخته شده از 7 درصد الیاف باگاس و ژل سلولز باکتریایی بعنوان تیمار بهینه انتخاب شدند.

میوه­ های کوچک به دلیل حساسیت به عوامل بیماری­زا، دچار فساد و اختلالات فیزیولوژیکی به صورت تازه مصرف می­شوند. فیسالیس نیز به عنوان یک ریز میوه فرازگرا، از این قاعده مستثنی نیست. بررسی­ها نشان داده که ادغام ترکیبات زیست فعال مانند عصاره گیاهی و نانوسلولز باعث افزایش اثر فعال پوشش و کاهش نرخ زوال می شود. به همین منظور، آزمایشی در آزمایشگاه پس از برداشت دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان در سال 1401، بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی، با هدف بررسی اثر پوشش­ های نانوسلولز حاصل از خمیر سوزنی برگان و کارواکرول حاصل از عصاره گیاه مرزه خوزستانی، به صورت کاربرد جداگانه و ترکیبی (به عنوان فاکتور اول) و مدت زمان انبارمانی (به عنوان فاکتور دوم) با چهار تکرار بر میوه فیسالیس انجام شد. در این پژوهش اولین فاکتور نوع مواد در غلظت­های خاص در نه سطح (شاهد، Car 0.3%، Car 0.6%، CNF 0.5٪، CNF 1.5٪، Car 0.3 + CNF 0.5٪، Car 0.6 + CNF 0.5٪، Car 0.3 + CNF 1.5٪، Car 0.6+CNF 1.5% و دومین فاکتور زمان نگهداری در چهار سطح (0، 45، 90 و 135 روز) مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا میوه­های فیسالیس با آب مقطر شسته و سپس برگ­های اضافی و میوه­های آسیب دیده جدا شدند. سپس میوه­ها به مدت 2-3 دقیقه در محلول تهیه شده، قرار گرفته و پس از اعمال تیمار، میوه­ها در یخچال با دمای 4 درجه و رطوبت نسبی 90 درصد نگهداری شدند. پس از اعمال تیمارها، ویژگی­های فیزیولوژیک و بیوشیمیایی مورد نظر در زمان­های تعیین شده (0، 45، 90 و 135) اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد که میوه­های تیمار شده با نانوسلولز و کارواکرول کاهش وزن کم­تر و سفتی بافت بالاتری داشتند. بررسی خصوصیات بیوشیمیایی نیز تأثیر مثبت تیمارها را بر پارامترهای مورد نظر نشان داد، به طوری که بیش­ترین TA و ویتامین ث و کم­ترین میزان اسیدیته در تیمارهای ترکیبی نانوسلولز و نانوسلولز/کارواکرول به دست آمد. همچنین تیمارهای مورد استفاده باعث کاهش TSS و نسبت TSS/TA میوه­ها شدند و تیمارهای ترکیبی کم­ترین مقدار را داشتند. به طور کلی، نتایج تحقیق نشان داد که ویژگی­های بررسی شده میوه فیسالیس تحت تأثیر تیمارهای مورد استفاده، قرار گرفته است. در نمونه ­های تیمار شده کاهش وزن ، اسیدیته، مواد جامد محلول و شاخص طعم، کم­تر، سفتی بافت، اسیدهای قابل تیتراسیون و ویتامین ث بیش­تر بود. با توجه به نتایج کلی می­توان بیان کرد که کاربرد تیمارهای کامپوزیت نانوسلولز/کارواکرول به ویژه تیمار کارواکرول 6/0+ نانوسلولز 5/1 درصد نتایج مطلوب­تری نسبت به کاربرد هر یک به تنهایی در اکثر ویژگی­ ها نشان داد.

چکیدهسابقه و هدف: افزایش بهره برداری از منابع خاک و گسترش فعالیت های کشاورزی و صنعتی معمولاً منجر به تخریب ساختاری و کاهش کیفیت فیزیکی و مکانیکی خاک می شود. اما کاهش استفاده از خاک به دلیل محدودیت منابع آب، می تواند فشار وارد بر خاک را کاهش داده و در نتیجه، روند تخریب ساختاری آن را کندتر نماید. این مسئله به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک که با محدودیت منابع آب و خاک مواجه هستند، اهمیت بیشتری پیدا می کند. یکی از راهکارهای نوین برای بهبود ویژگی های مکانیکی خاک، استفاده از مواد افزودنی طبیعی و سازگار با محیط زیست است. در این راستا، کامپوزیت های هیبریدی با قابلیت اصلاح ساختمان خاک و افزایش پایداری آن، توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده اند. بنتونیت به دلیل خاصیت تورمی و جذب بالای آب، آلژینات به عنوان یک پلیمر زیستی و نانوسلولز به دلیل خواص مکانیکی و زیست تخریب پذیری برجسته، از جمله مواد مؤثر در بهبود ویژگی های مکانیکی خاک محسوب می شوند. هدف از این پژوهش، بررسی اثر کامپوزیت هیبریدی متشکل از بنتونیت، آلژینات و نانوسلولز بر برخی ویژگی های فیزیکی و حدود اتربرگ یک خاک لسی در استان گلستان است. این مطالعه به منظور بهبود پایداری ساختاری و افزایش مقاومت خاک در برابر تنش های مکانیکی و فرسایش انجام شده است.مواد و روش ها: در این پژوهش، کامپوزیت های هیبریدی مختلف شامل 50 درصد بنتونیت/ 30 درصد آلژینات سدیم/ 20 درصد نانوسلولز (B50/A30/N20)، 70 درصد بنتونیت/ 20 درصد آلژینات سدیم/ 10 درصد نانوسلولز (B70/A20/N10) و 80 درصد بنتونیت/ 15 درصد آلژینات سدیم/ 5 درصد نانوسلولز (B80/A15/N05) به کار گرفته شد. پس از آماده سازی نمونه ها، آزمون های رطوبت خاک، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD) و حدود اتربرگ شامل حد روانی، حد خمیری، شاخص خمیری و ضریب انبساط و انقباض (COLE) به منظور ارزیابی تأثیر این کامپوزیت ها انجام شد. نمونه ها در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی آماده سازی و مورد بررسی قرار گرفتند. داده های به دست آمده از آزمون ها با استفاده از روش های آماری تحلیل شدند تا میزان بهبود ویژگی های مکانیکی خاک در پاسخ به درصدهای مختلف افزودنی ها ارزیابی شود.یافته ها: یافته های این مطالعه نشان داد که کامپوزیت بنتونیت/ آلژینات سدیم/ نانوسلولز اثرات قابل توجهی بر خصوصیات مکانیکی و فیزیکی خاک دارد. نتایج بررسی ها نشان داد که ترکیب B80/A15/N05 منجر به افزایش حد روانی و خمیری خاک شد که به خاصیت جذب آب بالاتر و بهبود انسجام ساختاری نسبت داده شد. شاخص خمیری نیز با افزایش سهم بنتونیت و نانوسلولز در فرمولاسیون کامپوزیت ها افزایش یافت و بیشترین مقدار (81/15 گرم بر گرم) با کاربرد 3 درصد کامپوزیت B80/A15/N05 مشاهده شد. از سوی دیگر، کاربرد 3 درصد از کامپوزیت B50/A30/N20 کمترین مقدار را در ضریب انبساط و انقباض (COLE) با مقدار 02/0 داشت. همچنین، این ترکیب باعث افزایش رطوبت خاک و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD) گردید که حاکی از بهبود پایداری ساختار خاک و ظرفیت نگهداری آب بود. نتیجه گیری: یافته های این پژوهش نشان می دهد که این کامپوزیت ها به عنوان اصلاح کننده های مؤثر می توانند برای بهبود ویژگی های فیزیکی و مکانیکی خاک مورد استفاده قرار گیرند. بسته به نیازهای عملکردی، انتخاب درصدهای بهینه ترکیبات می تواند منجر به بهبود ویژگی های فیزیکی و مکانیکی خاک شود و کارایی آن را در شرایط مختلف محیطی افزایش دهد. این امر می تواند در کاربردهای مختلفی در کشاورزی، محیط زیست و مدیریت منابع طبیعی مفید واقع شود. علاوه بر این، استفاده از این کامپوزیت ها در اصلاح خاک های ضعیف (بهبود عناصر غذایی و ظرفیت نگهداری آب) و افزایش بهره وری کشاورزی، می تواند به عنوان یک روش پایدار در راستای تحقق اهداف کشاورزی مدرن و توسعه پایدار مورد توجه قرار گیرد. در آینده، تحقیقات بیشتر در خصوص بهینه سازی ترکیب و مقادیر دقیق این مواد، همچنین بررسی اثرات طولانی مدت آنها بر محیط زیست و اکوسیستم های مختلف، می تواند به درک بهتر از پتانسیل های کاربردی این کامپوزیت ها و گسترش استفاده از آنها در حوزه های مختلف کمک کند.

سابقه و هدف: سلولز سال هاست که در قالب چوب و الیاف گیاهی به عنوان یک منبع انرژی، مصالح ساختمانی و پوشاک به کاربرده می شود. سلولز باکتریایی به دلیل خلوص زیاد و ویژگی های بسیار مناسب تر از سلولز گیاهی، به عنوان ماده زیستی مناسب برای مصارف گوناگون به کاررفته است، مثل صنایع تولید کاغذ، الکترونیکی، غذایی، آکوستیکی، زیست پزشکی، مهندسی بافت و پزشکی. خواص نانوسلولز (مانند خواص مکانیکی، خواص لایه نازک، ویسکوز یته و غیره) آن را ماده ای جالب برای بسیاری از برنامه های کاربردی می سازد. کیتین فراوان ترین پلی ساکارید طبیعی بعد از سلولز است و مهم ترین منبع آن پوسته سخت پوستان دریایی و دیواره ی سلولی برخی گیاهان است. در این مطالعه خواص رئولوژیکی نانوژل های سلولز چوب (W-CNF) ، سلولز سنتز باکتریایی (B-CNF) و کیتین مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش ها: برای این کار از هر نانوژل دو غلظت 5/0 و 1 درصد تهیه شد و ویژگی های رئولوژیکی ژل نانوالیاف سلولزی و نانوالیاف کیتین شامل آزمون های کرنش نوسانی، کنترل کرنش نوسانی و روبش سرعت برشی با استفاده از رئومتر دورانی مورد ارزیابی قرار گرفت داده های مربوط به رفتارجریان هیدرونانوژل ها توسط مدل های رئولوژیکی مورد برازش قرار گرفت.همچنین برای بررسی خواص مورفولوژیکی و شیمیایی نانوکاغذ تهیه شده و آزمون های SEM,FTIR و AFM در آن ها مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: عکس های میکروسکوپ الکترونی(SEM) نشان داد که متوسط قطری نانوکاغذهای WCNF، BCNF و ChNF به ترتیب برابر با35، 48 و 26 نانومتر بود . تصاویر AFM نشان داد که WCNF دارای اختلاف ارتفاع بیشتری بود که ناشی از آرایش رشته های سلولزی و عدم یکنواختی آن ها بود در حالی که در BCNF اختلاف ارتفاع کمتر به دلیل سطح و ساختار یکنواخت تر در ساختار نانوفیبرها بود. بیشتر پیک ها در نانوکاغذهای WCNF، BCNF و ChNF تقریبا شبیه به هم بودند. غلظت 1% از نانوژل سلولز سنتز باکتریایی دارای مدول ذخیره بالاتری نسبت به سایر نانو ژل ها داشت. با افزایش غلظت، استحکام بافتی افزایش یافته و نانوژل دارای ساختار قوی تری بود. نانو ژل ها به دلیل ساختار درهم تنیده و محکمی که دارند در فرکانس های پایین، رفتار الاستیک خود را حفظ می کنند ولی این ساختار شبکه-ای در فرکانس بالا، استحکام خود را از دست می دهد و حالت دو فاز پیدا می کند و رفتار آن به حالت ویسکوز تغییر می کند. ویسکوزیته نانوژل های با افزایش سرعت برشی به طور یکنواخت کاهش پیدا کرد. با افزایش غلظت در نانوژل ها ، مقدار ویسکوزیته افزایش یافت.تمام نانوژل ها رفتار شبه پلاستیکی و غیر نیوتنی داشتند. با افزایش غلظت نانوژل ها میزان هیسترسیس افزایش پیدا کرد. نانوژل های سلولز باکتریایی دارای مساحت هیسترسیس بالاتری هستند.نتیجه گیری: تمام نانوژل ها دارای رفتار شبه پلاستیک و غیر نیوتنی را از خود نشان دادند.سلولز سنتز باکتریایی دارای قوی ترین ساختار بود. مدول ذخیره(G’) به عنوان تابعی از غلظت نانوژل ها، وابستگی زیادی غلظت نانوژل دارد افزایش میزان کرنش می تواند باعث فروپاشی ساختار نانوژل گردد. رفتار رقیق شوندگی با برش میتواند به دلیل پارگی پیوند های ضعیف بین ذرات باشد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

امروزه مصرف قارچ دکمه ای با توجه به طعم مطلوب و ارزش تغذیه ای بالای آن رو به افزایش است. نگهداری و ماندگاری قارچ دکمه ای یکی از معضلات این محصول می باشد. در این تحقیق، تاثیر بسته بندی از جنس نانوکامپوزیت پلی اتیلن-نانوسلولز با درصدهای مختلف نانوسلولز (صفر [نمونه شاهد]، 1%، 2%، 5% و منتشرکننده شاهد) و همچنین پدهای ساطع کننده گاز دی اکسید کربن بر روی زمان نگهداری قارچ دکمه ای مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور، نمونه های قارچ دکمه ای در بسته بندی های مذکور و در یخچال با دمای 3 درجه سانتیگراد نگهداری شدند. قارچ دکمه ای در روزهای 0، 2، 6، 8، 10 و 13 از لحاظ تنفس، وزن، ظاهر، طعم و همچنین مقدار رطوبت و pH مورد بررسی قرار گرفتند. داده ها از طریق تجزیه و تحلیل واریانس توسط نرم افزارSPSS در سطح اطمینان 95% بر اساس نتیج بدست آمد، تیمار حاوی 2 درصد نانوسلولز به عنوان تیمار بهینه از لحاظ ماندگاری معرفی گردید که دارای کمترین افزایش رطوبت، کمترین میزان کاهش وزن و دی اکسید کربن، بیشترین امتیاز رنگ کلاهک، ساقه و داخل کلاهک تا روز 10ام نگهداری می باشد. بنابراین می توان نگهداری قارچ دکمه ای را با بسته بندی کامپوزیت نانوسلولز 2 درصد، تا مدت 10 روز افزایش داد.

آلودگی منابع آب زیرزمینی به نیترات، به عنوان آلاینده مقدم جدی ترین و متداول ترین مشکل محیط زیستی است. به علت محلول بودن نیترات، این ترکیب به راحتی به وسیله آب از لایه های مختلف خاک عبور کرده و به سفره های آب های زیرزمینی راه می یابد و از آنجایی که نزدیک به 40 درصد از آب آشامیدنی، از منابع آب های زیرزمینی تامین می شود، آلودگی آبهای زیرزمینی با نیترات آلودگی آبهای آشامیدنی را نیز به دنبال خواهد داشت. این نوع آلودگی ناشی از فعالیت های کشاورزی و دفع انواع فاضلاب هاست و با سرعت زیادی در حال رشد است. هدف این تحقیق، اندازه گیری یون نیترات در نمونه های محیط زیستی با استفاده از روش الکتروشیمیایی با دقت و حساسیت بالا و با به کارگیری یک الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده بر پایه نانوکامپوزیت متشکل از گرافن اکساید/نانوسلولز-نانوذرات نقره (NC/GO-GCE-Ag) می باشد. الکترود اصلاح شدهNC/GO-GCE – Ag پس از تهیه به عنوان نانوحسگر کامپوزیتی برای اندازه گیری الکتروکاتالیتیکی نیترات از طریق روش ولتامتری مورد استفاده قرار گرفت. اثر برخی پارامترها همچون سرعت اسکن از 50تا 550 میلی ولت بر ثانیه، pH از 2 تا 10 و غلظت های مختلفی از نیترات با مقادیر 005/0 تا 10 میلی مولار بررسی شد. شناسایی نانوکامپوزیت به کمک میکروسکوپ نوری روبشی(SEM)، پراش اشعه ایکس (XRD) و امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) مورد بررسی قرار گرفت. حد تشخیص نانوحسگر ساخته شده با توجه به رابطه خطی غلظت در محدوده 005/0 تا 10 میلی مولار برابر با 016/0 میکرو مولار (S/N=3) تعیین شد. نانوحسگر NC/GO-GCE-Ag یک اثر هم افزایی در حضور گرافن اکساید و نانوسلولز و نانوکاتالیست نقره در جهت اندازه گیری ولتامتری نیترات نشان داد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد روش فوق دارای دقت و صحت بالایی بوده و نانو حسگر ساخته شده با پایداری طولانی مدت قادر است یون نیترات موجود در محلول های آبی را بدون دخالت قابل ملاحظه عوامل مداخله گر شناسایی و تعیین مقدار نماید.

در این مطالعه، یک حسگر جدید اندازه گیری گلوکز با حساسیت و پایدار بالا و بدون بکارگیری آنزیم، برپایه الکترود کامپوزیت خمیری گرافن اکساید/ نانوسلولز/ نانوذرات اکسید مس (GO/CuO/NC-CPE) ساخته شد. شناسایی نانوکامپوزیت به کمک میکروسکوپ نوری روبشی (SEM) و پراش اشعه ایکس (XRD) مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. مطالعه اکسایش الکتروکاتالیتیکی گلوکز در محیط قلیایی برروی حسگر GO/CuO/NC-CPE به کمک تکنیک های ولتامتری چرخه ای و آمپرومتری انجام شد. حد تشخیص 0.7 میکرو مولار (نسبت علامت به نوفه=3) در گستره خطی 5/0 تا 13 میلی مولاربدست آمد. الکترود اصلاح شده فعالیت الکتروکاتالیتکی بسیار عالی نسبت به اکسیداسیون گلوکز در پتانسیل پایین (0.45 ولت نسبت به SCE) نشان داد. بر اساس نتایج، این نتیجه بدست آمد که در حضور نانوسلولز مسیر اندازه گیری گلوکز بوسیله ییوحسگر GO/CuO/NC-CPE هموار می شود. حسگر گلوکز جدید همچنین نشان داد با تجدید پذیری، پایداری طولانی مدت و عدم تاثیر مزاحمت های اسید اوریک، فروکتوز و گالاکتوز، دلایل قابل قبولی را دارا می باشد تا بتوان پیشنهاد نمود از این نانوحسگر برای اندازه گیری بدون آنزیم گلوکز در نمونه های فیزیولوژیکی استفاده نمود.