مطالعه رفتار جذب سامانههای رقیق پلیمری بر پایه پلیاکریلآمید سولفونه در بهبود بازیافت نفت
صفحه 5-16
جمال اعلایی؛ احسان الوند؛ محمود همتی؛ ولی احمد سجادیان
چکیده جذب سامانههای پلیمری بر روی سنگ مخازن نفتی با تغییر ترشوندگی سطح، سبب بهبود بازیافت نفت و کاهش تولید آب ناخواسته میشود. در پژوهش حاضر، رفتار جذب سامانههای رقیق پلیمری بر پایه پلیاکریلآمید سولفونه بر روی سطح ذرات شیشه (به عنوان نمادی از سطح مخازن ماسه سنگی) و همچنین تأثیر این پدیده بر تغییر خواص سطحی این ذرات بررسی شد. نتایج آزمونهای انجام شده نشان داد که سامانههای شبکهای شده پلیاکریلآمید سولفونه رقیق، نسبت به محلول پلیاکریلآمید سولفونه، جذب کمتری بر روی سطح شیشه دارند. همچنین آزمونهای زاویه تماس نیز نشان داد که تأثیر سامانههای شبکهای شده بر تغییر خواص سطحی ذرات شیشه کمتر از محلول پلیاکریلآمید سولفونه است. علاوه بر این، مشخص شد که مدل همدمای جذب لانگمویر (Langmuir Isotherm) بهتر از مدل فرندلیش (Freundlich Isotherm) با دادههای آزمایشگاهی جذب سامانههای تهیه شده تطابق دارد. همچنین بررسی ترمودینامیک جذب نشان داد که جذب این سامانهها بر روی سطح شیشه فرایندی خودبهخودی و گرمازا است.
بهبود خاصیت ضد گرفتگی غشای پلیاترسولفون با افزودن پلورونیک اف-127 در همودیالیز خون
صفحه 17-30
مهدی منصور شریف لو؛ آزاده غائی؛ بهروز سادات نیا؛ زهرا منصورپور
چکیده فرایند همودیالیز به منظور تصفیه خون بیمارانی که مبتلا به نارسایی کلیه هستند، مورد استفاده قرار میگیرد. غشاهای همودیالیز معمولاً از پلیاترسولفون هستند که در کنار مزایای ویژه، آبگریزی آن سبب کاهش شدید زیستسازگاری غشای مورد استفاده میشود. در اثر تماس خون با غشاهای همودیالیز پلیاترسولفون، پروتئینهای خون جذب سطح غشا شده و با تشکیل یک لایه پروتئینی سبب بروز مشکلاتی نظیر چسبندگی پلاکتها و انعقاد سلولهای خون میشود. امروزه با استفاده از روشهای اصلاحی، آبدوستی و زیستسازگاری غشاهای پلیاترسولفونی را افزایش میدهند. در این تحقیق به منظور بهبود آبدوستی و جلوگیری از گرفتگی غشاهای پلیاترسولفون از کوپلیمر سه بلوکی دوگانهدوست پلورونیک اف- 127 به صورت پلیاتیلن اکسید- پلیپروپیلن اکسید- پلیاتیلن اکسید به عنوان افزودنی در ساخت غشا استفاده شده است. در این کوپلیمر جزء آبگریز پلیپروپیلن اکسید باعث چسبندگی پلورونیک به زمینه پلیاترسولفونی شده و جزء آبدوست پلیاتیلن اکسید سبب آبدوستی غشا میشوند. به منظور بررسی وجود یا عدم وجود پلورونیک اف-127 در غشاهای ساخته شده، آزمون طیفسنجی مادون قرمز تبدیل فوریه مورد استفاده قرار گرفت. همچنین برای بررسی عملکرد غشاها به منظور دستیابی به بهترین درصد پلورونیک اف-127، این غشاها تحت آزمون زاویه تماس با آب، استحکام مکانیکی و آزمایشهای صافش قرار گرفتند. برای بررسی ریزساختار غشاها نیز از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شده است. نتایج نشان دادند که با افزایش پلورونیک اف-127 اندازه حفرات غشا افزایش و زاویه تماس کاهش یافته و در نتیجه شار عبوری غشا تا L/m2h554 افزایش مییابد. خواص مکانیکی غشاها با افزودن پلورونیک اف-127 به زمینه غشا با افت شدید مواجه میشود. نسبت بازیابی شار غشاهای پلیاترسولفون/پلورونیک اف-۱۲۷ نسبت به غشاهای پلیاترسولفون خالص تا %12 افزایش داشته است.
تهیه و شناسایی سازه لیفی فوق آب گریز سیلیکاایروژل/بازالت خشک شده در فشار محیط
صفحه 31-38
زهرا طالبی مزرعه شاهی؛ نگار حبیبی؛ علی زادهوش
چکیده در سالهای اخیر، تهیه سازههای لیفی ایروژلی منعطف، مستحکم و دوستدار محیطزیست، مورد توجه محققان قرار گرفته است. در تحقیق حاضر، سازه لیفی جدید سیلیکاایروژل/الیاف بازالت برای اولین بار با استفاده از الیاف بازالت و نانوساختار سیلیکاایروژل بر اساس فرآیند سل-ژل دومرحلهای و روش خشککردن در فشار محیط و با غوطهورسازی لایهی الیاف بازالت در سل سیلیکا تهیه شد. ذرات نانوساختار سیلیکاایروژل با استفاده از آزمونهای میکروسکوپ الکترونی روبشی میدان وسیع (FE-SEM) و جذب و واجذب نیتروژن، شناسایی و گروههای شیمیایی، خواص آبگریزی و زبری سطح الیاف بازالت و سازه با استفاده از آزمونهای مختلف شامل آزمون طیف سنجی مادون قرمز (FTIR)، زاویه تماس و زبری سطح بررسی شد. نتایج نشان دادکه ذرات نانوساختار سیلیکاایروژل حاصل، چگالی g/cm3 34/0، تخلخل 85% و سطح مخصوص m2/g 750 دارند. اندازه حفرات در محدوده 2-22 نانومتر بوده و میانگین آنها 5/1±7 نانومتر است. بررسی ریختشناسی الیاف و سازه حاصل نشان داد که تشکیل ذرات نانوساختار سیلیکاایروژل و پوشش آنها بر سطح الیاف بازالت در اثر فرایند سنتز سل-ژل بهطور موثری صورت گرفته و منجر به ایجاد خواص آبگریزی شدید در الیاف بازالت آبدوست شده است. بهطوریکه زاویه تماس الیاف بازالت با آب از ۰ درجه به ۱۱۴ درجه در سازه حاصل افزایش پیدا کرد. همچنین زبری سطح الیاف بازالت در اثر پوششدهی با سیلیکاایروژل، به میزان قابلملاحظهای افزایش یافته و افزایش حجم سل در تهیه سازه حاصل منجر به پوششدهی بیشتر سطح الیاف بازالت با ذرات سیلیکاایروژل شده و بنابراین افزایش زبری سطح الیاف از 6/3 به 11 میکرومتر را درپی داشت.
بهبود خواص واشرهای حلقهای مورد استفاده در سامانههای هیدرولیک بر پایه لاستیک آکریلونیتریل بوتادین با استفاده از نانورس
صفحه 39-48
سیدمحمدرضا پرن؛ قاسم نادری؛ میرحمیدرضا قریشی
چکیده واشرهای حلقهای مقاوم به روغنهای هیدرولیک بر پایه لاستیک آکریلونیتریل بوتادین(NBR) تقویت شده با نانورس(Nanoclay) مطابق با استاندارد هوایی Aerospace Material Specification (AMS) 7272 تولید شدند. تولید نانوکامپوزیت ها شامل مراحل آمیزهسازی و تهیه نانوکامپوزیت با خواص بهینه از نظر حداقل مقدار دوده مورد مصرف، حداقل مقدار نانورس، بالاترین خواص مکانیکی مطابق با استاندارد مذکور، سپس طراحی و ساخت قالب و در نهایت تولید صنعتی آن است. در مرحله آمیزهسازی، نانوکامپوزیت برپایه لاستیک و نانورس از نظر خواص مکانیکی و ریختشناسی با استفاده از عامل سازگارکننده رزورسینول و هگزامتیلن تترامین و استفاده از روش پیمانه اصلی(Master batch) برای اختلاط، بهینه شد. به منظور بررسی تأثیر عامل سازگارکننده و شرایط اختلاط از روش های شناسایی تحلیل اشعه ایکس، منحنیهای پخت و آزمونهای خواص مکانیکی استفاده شد. نتایج تحلیل اشعه ایکس نشان دادند که عامل سازگارکننده با استفاده از برهمکنش با زمینه لاستیکی و ذرات نانورس موجب تسهیل نفوذ زنجیرهای لاستیک در میان صفحات سیلیکاتی شده و پراکنش آنها را در فاز زمینه بهتر میکند. نتایج پخت نانوکامپوزیت نشان داد که افزودن نانورس به لاستیک اکریلونیتریل بوتادین موجب کاهش زمان برشتگی و افزایش سرعت پخت میشود. همچنین نتایج نشان داد که عامل سازگارکننده به دلیل بهبود پراکنش نانورس در زمینه لاستیکی موجب کاهش بیشتر در زمان برشتگی و افزایش سرعت پخت لاستیک میشود. در نتیجه نانوکامپوزیتهای حاوی سازگارکننده نسبت به نانوکامپوزیت های مشابه معمولی، استحکام مکانیکی بالاتر، به ویژه در ازدیاد طولهای بالا نشان میدهند.
اثردوده بر ریزساختار و خواص مکانیکی اسفنجهای لاستیکی تولید شده به روش تک مرحلهای
صفحه 49-60
الناز اسمی زاده؛ علی وحیدی فر؛ احسان رستمی؛ سعید نوری خراسانی؛ منصور قیومی؛ حسین علی خنکدار
چکیده در این پژوهش، اسفنجهای سلول بسته لاستیک NR با درصدهای مختلف دوده توسط روش تک مرحلهای و با استفاده از قالبگیری فشاری تولید شده، ریختشناسی، خواص فیزیکی و مکانیکی آنها مورد بررسی قرار گرفت. چگالی اسفنجهای تولید شده در این پژوهش مستقل از درصد دوده به دستآمد که از مزایای تولید اسفنج به روش یک مرحلهای بوده و بر خلاف نتایج سایر مطالعات گزارش شده است. مطالعه رفتار پخت آمیزه اسفنجها نشان داد که افزایش دوده از مقدار 0 تا phr30 باعث افزایش مقدار پخت از mol/cm35-10 ×5/6 به mol/cm3 5-10×3/8، افزایش سرعت پخت از (/min%) 1/16 به (/min%) 2/23، کاهش زمان پخت از 2/9 به 8/5 دقیقه و همچنین افزایش گشتاور نهایی از 8/5 بهNm 4/10 شد. نتایج مطالعه ریز ساختار اسفنجها با استفاده از میکروسکوپ نوری روبشی (SEM) نشان داد که دوده به عنوان عامل هستهگذار عمل کرده و چگالی سلولی را از N/cm38به N/cm3140 افزایش داده است. همچنین باعث کاهش اندازه سلولها از µm579 به µm255 شده است. افزایش درصد دوده در اسفنج تولید شده، باعث کاهش اندازه سلولها و همچنین افزایش خواص ماتریس لاستیکی شد. این امر به افزایش مدول و سختی اسفنج به ترتیب به میزان MPa 8/0 و shore A 40 منجر شد. رفتار جذب و انعکاس امواج صدا نشان داد که اسفنجهای لاستیکی بیش از %90 امواج صدا را منعکس کرده و حدود %10 امواج را جذب میکنند.
بررسی رفتار شبکهای شدن نانوکامپوزیتهای اپوکسی/ نانوصفحات اکسید گرافن اصلاح شده با پلیمر طبیعی نشاسته با کاربرد پوششهای مهندسی
صفحه 61-70
الهام یاراحمدی؛ خدیجه دیده بان؛ میثم شعبانیان؛ محمدرضا صائب
چکیده در این پژوهش، پوششهاینانوکامپوزیتی برپایه اپوکسیحاوی نانو صفحات اصلاح نشده اکسیدگرافن و اکسیدگرافن اصلاح شده با نشاسته تهیه و به کمک طیفسنجی مادون قرمز شناسایی شده و رفتار شبکهای شدن آنهابا استفاده از دادههای آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی غیر همدما مطالعه شده است. این نانوکامپوزیتها، به دلیل دارا بودننانوذرات صفحهای و منشأ آلی، میتوانند به عنوان پوششسطح فلزات در صنایع مختلف استفاده شوند.دلیل استفاده از نشاسته، طبیعی بودن آن و نیز فراوانی گروههای هیدروکسیل در ساختار آن است که میتوانند با حلقه اپوکسی وارد واکنش پخت یا شبکهای شدن شوند. سامانههای اپوکسی خالص دارای عامل پخت آمینی و نیز سامانههای کامپوزیتی حاوی رزین اپوکسی، عامل پخت آمینی و نانوصفحات اکسیدگرافن اصلاح نشده یااصلاح شده با نشاسته در نرخهای حرارتی مختلف پخت شدهاند تا رفتار حرارتی آنها بهدست آید. تغییر نرخ گرمایش در آزمون مذکور سبب تغییر دمای آغاز و دمای اوج منحنیهای گرمازا شده و گرمای واکنش نیز به تبع آن تغییر میکند. مشاهده شد که حضور نانوصفحات اکسیدگرافن، واکنشهای شبکهای شدن را به تأخیر میاندازد. حال آنکه اصلاح سطحی آنها با پلیمر طبیعی نشاسته از طریق نقش کاتالیزوری، این میزان تاخیر را جبران نموده و چگالی شبکهای شدن سامانه بالا میرود.