نانو کامپوزیت
شقایق رضانژاد؛ نورالدین نظرنژاد؛ حسین رسالتی؛ سید مجید ذبیح‌زاده
چکیده
سابقه و هدف: کربوکسی متیل سلولز جزو مشتقات اتری سلولز محسوب میشود و بهطور گستردهای در صنایع مختلف به کار میرود. این ماده یکی از مهمترین و پرکاربردترین مشتقات سلولزی است که به دلیل دارا بودن گروههای کربوکسی متیل و هیدروکسیل به‌عنوان بستر تولید مواد مرکب در پژوهشهای زیادی مورد توجه قرار گرفته است. میتوان از کربوکسی ...
بیشتر
سابقه و هدف: کربوکسی متیل سلولز جزو مشتقات اتری سلولز محسوب میشود و بهطور گستردهای در صنایع مختلف به کار میرود. این ماده یکی از مهمترین و پرکاربردترین مشتقات سلولزی است که به دلیل دارا بودن گروههای کربوکسی متیل و هیدروکسیل به‌عنوان بستر تولید مواد مرکب در پژوهشهای زیادی مورد توجه قرار گرفته است. میتوان از کربوکسی متیل سلولز به‌عنوان بستر جهت تولید ترکیبات مغناطیسی سلولز نیز بهره برد. مواد مغناطیسی مانند اکسید آهن قادر به تشکیل پیوندهای مؤثری با گروههای هیدروکسیل موجود در کربوکسی متیل سلولز و تولید کامپوزیت مغناطیسی با ویژگی زیست تخریبپذیری هستند. هدف از این پژوهش، ساخت و بررسی ویژگی مغناطیسی در کامپوزیت زیستی حاصل از کربوکسی متیل سلولز و سپس پوششدهی آن روی سطح کاغذ است.مواد و روشها: در این پژوهش جهت تولید کامپوزیت زیستی مغناطیسی از کربوکسی متیل سلولز به‌عنوان بستر استفاده شد. از فرآیند سنتز درجا، جهت تولید کامپوزیت زیستی استفاده شد. در این فرآیند نمکهای آهن (4 و 6 آبه) و کربوکسی متیل سلولز در محیط آبی و در محیط نیتروژن باهم مخلوط شدند، سپس با افزودن هیدروکسید آمونیوم تا pH 11، ذرات اکسید آهن (مگنتیت) روی کربوکسی متیل سلولز تشکیل شد. جهت تکمیل واکنشها و بازدهی تولید بیشتر ذرات مغناطیسی، مواد به مدت 1 ساعت در دمای 40 درجه سانتیگراد در حمام آب گرم همزده شد. با استفاده از الیاف کرافت تجاری کاغذ دستساز 5 ± 120 گرمی تهیه گردید و سپس با کامپوزیت زیستی مغناطیسی پوشش داده شد. مواد مغناطیسی سنتز شده و کاغذ پوشش داده شده با کامپوزیت زیستی مغناطیسی با پراش اشعه ایکس مورد بررسی قرار گرفتند. اندازه ذرات مغناطیسی اکسید آهن با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین ریختشناسی و ویژگیهای سطحی ذرات مغناطیسی، کامپوزیت زیستی مغناطیسی، الیاف و کاغذ پوشش داده شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. ویژگی مغناطیسی نمونهها با دستگاه مغناطیسسنج ارتعاشی مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین ویژگیهای مقاومتی کاغذ پوشش داده شده، با آزمونهای مقاومت کششی، مقاومت به پاره شدن، جذب آب و مقاومت به عبور هوا بررسی شد.نتایج: نتایج آزمون مغناطیسی نشان داد که در فاز اول، کامپوزیت زیستی مغناطیسی با موفقیت آمادهسازی شد و نمونه خاصیت فرا پارا مغناطیس از خود نشان داد. بالاترین مقدار اشباع مغناطیسی در نمونه اکسید آهن حدود emu/g 25 بود. همچنین کامپوزیت زیستی مغناطیسی کربوکسی متیل سلولز، اشباع مغناطیسی حدود emu/g 4 داشت. نتایج حاصل از بررسی میکروسکوپی اکسید آهن، شکل ظاهری آنرا به‌صورت ساختار مکعبی شکل یکنواخت نشان داد. شکلگیری این ساختار به دلیل تجمع ذرات با یکدیگر است. بعلاوه درگیری مکانیکی و اتصال کامپوزیت زیستی مغناطیسی با کاغذ مشاهده گردید. همچنین بررسی میکروسکوپی اندازه ذرات نشان داد که بیشترین فراوانی اندازه ذرات، 45 نانومتر است. نتایج بررسی ویژگیهای مقاومتی کاغذ نشان داد که پوششدهی با ماده مغناطیسی سبب کاهش شاخص مقاومت به پارگی و کشش شد. مقاومت به عبور هوا در نمونههای کاغذهای پوشش داده شده در مقایسه با نمونه شاهد افزایش نشان داد. بر اساس نتایج مربوط به آزمون کاب (جذب آب)، کمترین میزان جذب آب مربوط به نمونه کاغذ پوشیده شده با کامپوزیت زیستی مغناطیسی کربوکسی متیل سلولز است. در الگوی پراش اشعه ایکس مربوط به نمونه اکسید آهن، پنج پیک مهم در زوایای 2 تتای 35، 41، 50، 67 و 74 درجه ظاهر شد که مربوط به ماده اکسید آهن میباشند.نتیجه‌گیری: هدف از این تحقیق، ایجاد و بررسی ویژگی مغناطیسی در کامپوزیت زیستی حاصل از کربوکسی متیل سلولز و سپس پوششدهی آن روی سطح کاغذ است. لذا آزمایش‌ها در 2 مرحله انجام شد. در مرحله اول کامپوزیت زیستی مغناطیسی کربوکسی متیل سلولز با فرآیند سنتز درجا با نمکهای آهن تولید شد. در فاز دوم با استفاده از الیاف تجاری کرافت، کاغذ دستساز تهیه و پوششدهی شد. نتایج حاصل از آزمون نمونههای تهیه شده نشان داد که تولید کامپوزیت زیستی مغناطیسی با موفقیت انجام شد. همچنین کاغذ پوشش داده شده با این ماده دارای خاصیت مغناطیسی است.
شقایق رضانژاد؛ نورالدین نظرنژاد؛ حسین رسالتی؛ سید مجید ذبیح‌زاده
چکیده
نانو کامپوزیت‌های زیست تخریب پذیر مغناطیسی سلولز به طور گستردهای در جذب آلودگی فلزات سنگین از آب مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در این تحقیق کاغذ مغناطیسی با استفاده از الیاف بلند تجاری کرافت (NMP)، الیاف مغناطیسی با گلوکونیک اسید 1درصد (NMP/GA 1%)، نانو کریستال سلولز (MNCC) و کربوکسی متیل سلولز (MCMC) تولید و به عنوان جاذب در حذف آلودگی فلزات ...
بیشتر
نانو کامپوزیت‌های زیست تخریب پذیر مغناطیسی سلولز به طور گستردهای در جذب آلودگی فلزات سنگین از آب مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در این تحقیق کاغذ مغناطیسی با استفاده از الیاف بلند تجاری کرافت (NMP)، الیاف مغناطیسی با گلوکونیک اسید 1درصد (NMP/GA 1%)، نانو کریستال سلولز (MNCC) و کربوکسی متیل سلولز (MCMC) تولید و به عنوان جاذب در حذف آلودگی فلزات سنگین سرب و نیکل مورد استفاده قرار گرفتند. نانو کامپوزیت‌ها پس از تولید با آنالیزهای پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و مغناطیس سنج ارتعاشی نمونه (VSM) مورد ارزیابی قرار گرفتند. الگوهای پراش اشعه ایکس نشان داد که الیاف و کامپوزیت‌های مغناطیسی با موفقیت تولید شده و پیک‌های مربوط به نانو مگنتیت در تمام نمونهها مشاهده شد. بررسی نانو مگنتیت و نانو کریستال سلولز نشان داد که بیشتر ذرات دارای اندازه به ترتیب در محدوده‌ی 19 – 1 و 65- 1 نانومتر بودند. بالاترین اشباع مغناطیسی مربوط به کامپوزیت مغناطیسی نانو کریستال سلولز بود. نمونههای جذب به وسیله طیف سنج نشر اتمی پلاسمای مایکروویو مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج آزمون جذب فلزات سرب و نیکل نشان داد که بالاترین میزان جذب سرب و نیکل توسط جاذب NMP/GA 1% و کمترین میزان جذب سرب ونیکل به ترتیب با MCMC و نمونه شاهد بوده است. همچنین فلز سرب جذب بالاتری نسبت به نیکل با تمامی جاذب‌ها داشته است.
زهرا غلامی؛ محمد آزادفلاح؛ سهیلا ایزدیار؛ مهدی روحانی
چکیده
Dor:98.1000/1735-0913.1398.34.475.69.4.1575.1586 در این پژوهش خمیرکاغذ جوهرزدایی شده(DIP) از طریق وارد کردن گروههای باردار در سطح الیاف توسط کربوکسی متیل سلولز(CMC) به منظور تولید خمیر‌کاغذی مقاوم‌تر اصلاح شد. تیمارهای اصلاحی خمیرکاغذ در دمای 85، 95 و120 درجه سانتی-گراد، مدت زمان واکنش 60، 90 و 120 دقیقه و در حضور الکترولیت کلرید کلسیم انجام شد. سپس زمان آب‌گیری، ...
بیشتر
Dor:98.1000/1735-0913.1398.34.475.69.4.1575.1586 در این پژوهش خمیرکاغذ جوهرزدایی شده(DIP) از طریق وارد کردن گروههای باردار در سطح الیاف توسط کربوکسی متیل سلولز(CMC) به منظور تولید خمیر‌کاغذی مقاوم‌تر اصلاح شد. تیمارهای اصلاحی خمیرکاغذ در دمای 85، 95 و120 درجه سانتی-گراد، مدت زمان واکنش 60، 90 و 120 دقیقه و در حضور الکترولیت کلرید کلسیم انجام شد. سپس زمان آب‌گیری، قابلیت نگهداری آب(WRV)، مقاومت به کشش، مقاومت به ترکیدن، ماتی و روشنی خمیرکاغذهای اصلاح شده با CMC اندازهگیری و با مقادیر متناظرخمیرکاغذهای تیمار شده با کربوکسی متیل سلولز به صورت افزودنی مرسوم و خمیرکاغذ اصلاح نشده مقایسه شد. نتایج نشان دادند که مقاومت به کشش و مقاومت به ترکیدن خمیرکاغذ اصلاح شده با کربوکسی متیل سلولز در مقایسه با خمیرکاغذ اصلاح نشده و تیمار شده با کربوکسی متیل سلولز به صورت افزودنی بهبود یافتند. در حالی که خواص نوری و سرعت آب‌گیری در اثر اصلاح تحت تأثیر قرار نگرفتند. بر خلاف انتظار قابلیت نگهداری آب توسط خمیر کاغذ اصلاح شده در مواردی کاهش یافت.
تبدیل شیمیایی
میلاد پولادی؛ سید حسن شریفی؛ سید مجید ذبیح‌زاده؛ مصطفی نیکخواه دافچاهی
چکیده
سلولز فراوان‌ترین پلیمر زیستی و همچنین دارای پتانسیل و کاربردهای فراوانی است، لذا برای انحلال‌پذیر کردن آن در بسیاری از حلال‌های تجاری نیاز است با انواع روش‌های مشتق‌سازی، ساختار سلولز اصلاح شود. مشتقات سلولزی سهم رو‌به‌رشدی در بازار فرآورده‌های سلولزی به خود اختصاص داده است و در صنایع متنوعی نظیر بهداشتی، دارویی، غذایی و ...
بیشتر
سلولز فراوان‌ترین پلیمر زیستی و همچنین دارای پتانسیل و کاربردهای فراوانی است، لذا برای انحلال‌پذیر کردن آن در بسیاری از حلال‌های تجاری نیاز است با انواع روش‌های مشتق‌سازی، ساختار سلولز اصلاح شود. مشتقات سلولزی سهم رو‌به‌رشدی در بازار فرآورده‌های سلولزی به خود اختصاص داده است و در صنایع متنوعی نظیر بهداشتی، دارویی، غذایی و صنعتی کاربرد دارد. کربوکسی‌متیل‌سلولز یکی از مهمترین مشتقات اتری تجاری سلولز است. هدف از این پژوهش بررسی تبدیل آلفا- سلولز حاصل از گونه صنوبر دلتوئیدس به محصول سودمند و با ارزش افزوده‌ی بیشتر با نام کربوکسی‌متیل‌سلولز می‌باشد. برای بهینه‌سازی و بررسی اثر متقابل متغیرهای مختلف فرآیند از روش پاسخ سطح بر مبنای طراحی مرکب مرکزی استفاده شد. جهت مد‌ل‌سازی فرآیند، پارامترهای عملیاتی مهم از قبیل غلظت سود، نسبت منوکلرواستیک اسید به سلولز، دما و زمان اترسازی به‌عنوان متغیرهای مستقل و درجه استخلاف نمونهها به‌عنوان پاسخ مطلوب مربوطه در نظر گرفته شدند. آنالیز واریانس و آنالیز سطح پاسخ برای ایجاد تابع بین متغیرها و پاسخ‌ها به‌کار گرفته شد و شرایط بهینه تبدیل، تعیین گردید. نتایج نشان داد که بهترین مقدار ارائه شده در شرایط بهینه‌ی پیشنهادی نرم افزار برای درجه استخلاف، غلظت سود 31 درصد، نسبت منوکلرواستیک اسید به سلولز 09/1، دمای اترسازی 60 درجه سانتیگراد و زمان اترسازی 157 دقیقه می‌باشد.
تبدیل شیمیایی
حامده کیانی؛ حسین رسالتی؛ سید حسن شریفی
چکیده
DOR:98.1000/1735-0913.1397.33.579.65.4.1576.1581
کربوکسی‌متیل سلولز (CMC) یکی از مهمترین مشتقات سلولزی است که بهطور گسترده در صنعت به‌عنوان امولسیون کننده، تثبیت کننده، ...
بیشتر
DOR:98.1000/1735-0913.1397.33.579.65.4.1576.1581
کربوکسی‌متیل سلولز (CMC) یکی از مهمترین مشتقات سلولزی است که بهطور گسترده در صنعت به‌عنوان امولسیون کننده، تثبیت کننده، عامل پراکنده ساز، تغلیض‌کننده و عامل ژل‌ساز استفاده میشود. ماده خام اصلی برای تولید مشتقات سلولزی، از سلولز موجود در چوب و لینتر پنبه حاصل می‌گردد. در این تحقیق، آلفاسلولز حاصله از لینتر پنبه برای تولید CMC استفاده گردیده است. فرآیند قلیایی کردن با هیدروکسید سدیم برای استخراج سلولز از آلفاسلولز لینتر پنبه بکار گرفته شد و در ادامه CMC از سلولز تولید گردید. بهینه سازی شرایط واکنش با استفاده از روش پاسخ سطح (RSM) مورد مطالعه قرار گرفت. طرح آزمایش روش باکس بنکن بود که شامل 3 فاکتور (زمان واکنش، غلظت هیدروکسید سدیم و نسبت جرمی مونوکلرواستیک اسید (MCA) به سلولز در فرآیند اتری کردن) با سه سطح می‌باشد. بر اساس این طراحی، مقادیر بهینه‌ی متغیرهای مستقل شامل زمان واکنش، غلظت هیدروکسید سدیم و نسبت جرمی MCA به سلولز به ترتیب 23/54 دقیقه، 25/41 % و 44/1 بدست آمد که در این حالت مقادیر DS و ویسکوزیته نیز بترتیب برابر 656/0 و cP 76/6634 بود. برای تعیین مشخصات آلفاسلولز لینتر پنبه و محصولات تولیدی، تبدیل فوریه زیر قرمز (FTIR) نمونههای منتخب CMC به‌کار گرفته شد.
