خصیصه‌ خود تمیز شوندگی تابش روز

خصیصه‌ خود تمیز شوندگی تابش روز  – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه  نساجی

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

سنتز، فعالیت و ویژگی منسوجات معرف خصیصه‌های خود تمیز شوندگی تحت تابش روشنایی روز

چکیده

آماده سازی، فعالیت و ویژگی کلاسترهای TiO₂ بر روی برخی از منسوجات مشخص کننده تاثیر خود تمیز شدگی تحت پرتو افکنی یا تابش روشنایی روز می‌باشد. بر این مبنا روال پیش فرآوری منسوجات بوسیله تابش پلاسمای ـ RF، پلاسمای ـ MW یا       خلاء ـ UV (اشعه ماورای بنفش) اعمال گردید. لایه‌های بالایی منسوجات به طریقی اصلاح می‌گردند که باعث باردار شدگی منفی گروههای کی‌ لیت TiO₂ نظیر گروههای کربوکسیل شده که بواسطه روشهای پیش فرآوری مهیا می‌گردند. پارامترهای استفاده شده در این بررسی تحت شرایط خشک در غیاب محلول‌های مربوطه بکار گرفته شدند. علاوه بر این، زمانهای بکار برده شده برای اصلاح سطح پنبه کوتاه بوده و شامل ملزومات انرژی کاهش یافته می‌باشند. نتایج کمی حاصل شده در طی رنگ زدایی لک‌های شراب، قهوه، مواد آرایشی و گریس معرف آن می‌باشند که فعالیت نوری که بر روی لایه‌های بالایی منسوجات اصلاح شده TiO₂ مشاهده شده‌ است، به میزان زیاد منوط به طبیعت یا ذات TiO₂ استفاده شده و رویه به کار گرفته شده جهت اعمال TiO₂ بر روی منسوجات می‌باشد. به هنگامی که نور بطور مستقیم بوسیله TiO₂ جذب گردید، همانند مثال لک‌های گریس، یک مورد ارزیابی CO₂ افزایش یافته با توجه به لک‌های شراب و قهوه تحت شرایط آزمایشی مشابه بر روی منسوجات باردار TiO₂ مشاهده گردید. علاوه بر این، فاصله دهنده‌های شیمیایی با قابلیت پیوند TiO₂ بر روی گروههای عملکردی مناسب منسوجات و از طریق یک پیوند اتصال ثانویه به کلاسترهای TiO₂ مورد مطالعه قرار گرفت که نتایج نوید دهنده‌ای در فرآیندهای رنگ زدایی القای نوری فوتو ـ فعال شده را حاصل نموده است. مشخصه‌های منسوجات باردار TiO₂ بوسیله میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، بوسیله تجزیه عنصری (EA)، همراه با طیف بینی فوتو الکترون اشعه X (XPS)، طیف بینی مادون قرمز (IR)، پراش پرتوی ایکس (XRD) و مطالعات جذب گاز (BET)  تعیین شد.

کلمات کلیدی: طیف بینی فوتو الکترون اشعه ایکس، طیف بینی مادون قرمز، پراش پرتوی ایکس

خصیصه‌ خود تمیز شوندگی تابش روز

۱- مقدمه

هدف از این مطالعه نشان دادن قابلیت پیوندپذیری TiO₂ بر روی الیاف مصنوعی نظیر منسوجات پشم ـ پلی‌آمید، پلی‌استر و الیاف طبیعی نظیر پنبه می‌باشد، که از این طریق اصلاحات سطح منسوجات بواسطه اعمال رویه‌های القا شده از طریق پلاسمای ـ RF، پلاسمای ـ MW یا خلاء ـ UV حاصل شده است. این روالها و فعالیت‌های پیش‌ فرآوری تحت فشار پایین و در هوا منجر به بروز اصلاحات سطحی از ۱ الی ۲۰ شده و بقیه بخشهای منسوجات را دست نخورده باقی می‌گذارند. پارامترهای سطح منسوجات و پلیمرها از طریق اعمال رویه‌های خوردگی، پلاسما و برداشت کورونا حاصل آمد. کارگران ژاپنی نسبت به پوشش دادن TiO₂ بر روی منسوجات با استفاده از امولسیونهایی که حاوی مواد اضافه اکریلی، روانسازها و TiO₂ می‌باشند، اقدام نمودن. این امولسیون بر روی پارچه‌های منسوجات اسپری گردید. پس از آن منسوجات مربوطه تا حدود ۱۰۰ درجه سانتیگراد برای چند دقیقه حرارت دیدند تا بتوان پلیمری را بر روی منسوجاتی که حاوی TiO₂ می‌باشند حاصل آورد. تحقیقات اخیر در چین از یک دیدگاه مشابه با گوناگونی‌های اندکی استفاده نموده است.

خصیصه‌ خود تمیز شوندگی تابش روز

۲- روشهای آزمایشی

۱-۲٫ مواد

منسوجات پلی‌استر (۱۰۰% ترویرا) و پشم (۹۰%) ـ پلی‌آمید (۱۰%) در این مطالعه بکار گرفته شدند. منسوجات پنبه‌ای بصورت سفیدگری یا سفیدگری با مرسریزه نیز مورد استفاده قرار گرفتند. مواد شیمیایی p.a در نظر گرفته شده و بدون پالایش بعدی مورد استفاده قرار گرفتند.

۲-۲٫ پیش فرآوری پارچه‌های منسوجات سنتزی

۱-۲-۲٫ پلاسمای ـ RF

پارچه‌های پلی‌استر و پشم ـ پلی‌آمید در جوف پلاسمای ـ RF با استفاده از یک دستگاه واکیوم  ۸/۰ Torr  تحت روال پیش فرآوری قرار گرفتند. دسته‌ای از گروههای عملکردی  از طریق واکنش بین گونه‌های ـ O فعال (یکتایی، O اتمی،  آنیون ـ رادیکال، و  کاتیون ـ رادیکال) بوسیله فعال سازی پلاسمای فاز گاز بر روی کربن سطح منسوجات القا گردیدند. خصیصه آبدوستی کلی سطح منسوجات در پی این پیش فرآوری به میزان قابل توجهی افزایش یافت. این گروههای عملکردی اکسیژن بر روی سطوح بالای این مواد، با توجه به عمق( ۴۰-۱) و غلظت بالاتر با زمان فرآوری بیشتر (تا حدودا ۳۰ دقیقه)، جای گرفتند.

۲-۲-۲٫ واکیوم ـ UV

سطح پلیمر منسوجات نیز همچنین با استفاده از لامپ خط ۱۸۵ nm فشار پایین ۲۵ W (شرکت Ebara، شرکت Iwasaki Electric، شیبای ژاپن) تحت پیش فرآوری قرار گرفت. جداره این لامپ حاوی سیلیکای سنتزی می‌باشد و قابلیت انتقال نور ۱۸۴ nm را دارا خواهد بود. این طول موج متشکل از ۲۵% از کل میزان خروجی لامپ است. ۷۵% خروجی دیگر شامل تابش ۲۵۴ nm می‌باشد. از آنجائیکه فعال سازی واکیوم- UV همراه با انرژی کمتری در مقایسه با فعال سازی پلاسما می‌باشد، هیچگونه از گونه‌های اکسیژن کاتیونی یا انیونی قابلیت تولید شدن در فاز گاز را نخواهند داشت.

۳-۲٫ مهیا سازی تعلیق‌های TiO₂ و کلوئیدها و ترکیب‌های هر دو مورد

بسیاری از فرمولاسیونهای TiO₂ بر مبنای مواد پودری، کلوئیدها یا ترکیبی از هر دو سعی در اشباع منسوجات خواهند داشت. نتایج رنگ زدایی نوری باعث ارائه داده‌های قابل توجه در زمینه بهترین فرمول‌های شروع کار جهت بهره‌گیری از هر یک از منسوجات خاص می‌باشد.

۴-۲٫ مهیا سازی منسوجات دارای پوشش TiO₂

نمونه‌های منسوجات پیش‌ فرآوری پلاسما یا اشعه ماورای بنفش (۱۲ * ۴ سانتیمتر) (جدول ۱) در محلول‌های تعلیق / کلوئیدی TiO₂ انتخابی برای مدت ۳۰ دقیقه غوطه‌ور گردیدند. سپس، این نمونه‌ها در معرض هوا در ۲۲ درجه سانتیگراد (دمای آزمایشگاه) برای مدت ۲۴ ساعت خشک شده و سپس به مدت ۱۵ دقیقه در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد حرارت داده شدند.

۵-۲٫ رویه پرتو افکنی و ارزیابی عملکرد پاک شوندگی منسوجات

راکتور فوتو شیمیایی شامل ۸۰ mL (میلی‌لیتر) فلاکس پیرکس استوانه‌ای همراه با نوار پارچه‌ای ۴۸ cm² می‌باشد که دقیقا در مجاورت جداره راکتور (شکل ۱) قرار گرفته است. بجز موارد قید شده در این متن، عمل پرتو افکنی نمونه‌ها در محفظه دستگاه شبیه ساز خورشیدی Suntest (Hanau، آلمان) و با هوای خنک شده در ۴۵ درجه سانتیگراد انجام گردید.

۶-۲٫ میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)

یک میکروسکوپ TEM صدور میدانی (CM 300FE-UT, 300 kV، Cs 0.7 mm با رزولوشن نقطه – به – نقطه غیرکانونی scherzer 0.17 nm) و یک Philips EM 430 (300kV، منبع LaB6 نقطه رزولوشن ۲) برای اندازه گیری اندازه ذره کلاسترهای تیتانیا بر روی سطح منسوج مورد استفاده قرار گرفتند. ۳۰۰Philips CM که مجهز به سیستم طیف سنج آنالیز اشعه ایکس پراکنشی انرژی (EDS) می‌باشد قابلیت شناسایی کلاسترهای-Ti ته نشست شده بر روی پارچه‌های منسوجات را به ما می‌دهد.

۷-۲٫ برآورد پراش اشعه ایکس منسوجات باردار TiO₂

میزان بلورینگی و فاز اکسید تیتانیوم بارگذاری شده بر روی سطح منسوج با استفاده از دستگاه پراش سنج زیمنس و تابش  مورد بررسی قرار گرفت.

خصیصه‌ خود تمیز شوندگی تابش روز

۳- نتایج و مباحث

۱-۳٫ تولید CO₂ در طی اعمال روال نورتخریبی لک‌های شراب و قهوه بر روی منسوجات پلی‌استر TiO₂ و پشم – پلی آمید

کانی سازی لک‌های ارگانیک بر روی منسوجات، که بوسیله TiO₂ فعال شده است منجر به تولید CO₂ و مقادیر کوچکی از آنیونها و کاتیونها می‌شود. میزان CO₂ تولید شده در راکتور به منظور کنترل در طی پرتوافکنی نوری بواسطه کانی سازی لک های قهوه و شراب، همانند شکل ۱، مورد استفاده قرار گرفت. به منظور تصدیق این نکته که CO₂ بوسیله منسوجات حاصل نمی‌آید، بلکه بواسطه مواد آلی می‌باشند که تشکیل دهنده لک هستند، میزان CO₂ تولید شده بوسیله تجزیه فوتو کاتالیزوری غیر- باردار نمونه منسوج در یک آزمایش شاهد مورد اندازه گیری قرار گرفت.

۲-۳٫ میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و پراش اشعه ایکس (XRD) بر روی پشم _ پلی آمید

تحقیقات مربوط به TEM بر روی منسوجات پشم ـ پلی‌آمید برای نمونه‌های TiO₂ که از طریق TiO₂ کلوئیدی از TTIP و پودر Degussa P-25   TiO₂ ته نشست شده بود، انجام گردید. اندازه‌های nm40-30 برای ذرات اولیه p-25 Degussa گزارش شده است. بر روی منسوجات پشم ـ پلی‌آمید، این پوشش شامل یک لایه به ضخامت nm300-100 می‌باشد، جاییکه کلاسترهای TiO₂ کلوئیدی کوچک جهت پشتیبانی از ذرات بزرگتر     p-25 TiO₂  نشان داده شده‌اند.

۳-۳٫ خود پاک شدگی الیاف طبیعی نظیر پنبه،‌ اصلاح شده بوسیله p-25 Degussa TiO₂ تحت پرتو افکنی نور روزانه

در یک مطالعه اخیر،‌ ما گزارش نمودیم که دیدگاه مشابهی جهت بارگذاری الیاف سنتزی با استفاده از ذرات TiO₂ را می‌توان برای فرآوری پایه الیاف طبیعی پنبه در صنعت منسوجات بطور گسترده‌ای مورد استفاده قرار داد. این مطالعه معرف آن است که نمونه‌های پنبه سفید شده (C₂) ، به هنگامی که تابش پرتو ماورای بنفش گروههای عملکردی را ارائه می‌نمایند، از طریق مقوله ارائه شده در شکل ۶ بصورت منفی باردار شده تا آنکه TiO₂ بر روی سطح منسوجات باقی بماند.

۴-۳٫ اتصال نانو کلاسترهای TiO₂ بر روی منسوجات cilander AG با القای تاثیرات خود تمیز شدگی

در تحقیقات اخیر آزمایشگاهی ما، یک رویه جایگزین برای اتصال پلاسمای RF و واکیوم ماواری بنفش TiO₂ با استفاده از یک فاصله دهنده به منظور اتصال TiO_{2 ­­}بر روی گروه‌های -OH الکلی سلولز که تشکیل دهنده واحدهای سلولزی پنبه از طریق راهکارهای شیمیایی (طرح ۱) می‌باشند، ارائه گردید. این فاصله دهنده می‌بایست دارای ۲ گروه کربوکسیلی آزاد باشد تا آنکه بتوان نسبت به پیوند با پنبه از یک طرف و TiO₂ از طرف دیگر اقدام نمود.

۵-۳٫ سطوح منسوجات پنبه‌ای با خصیصه خود پاک شوندگی با استفاده از پوشش SiO₂/TiO₂

هدف از این مطالعه محافظت از منسوجات در برابر حمله h_vb⁺ می‌باشد که بوسیله لایه TiO₂ تحت تابش نور بر روی سطح منسوجات تولید می‌شود. SiO₂ بعنوان یک پیوند دهنده انتخاب گردید چرا که این ماده بواسطه عملکرد قدرتمند فوتو کاتالیز TiO₂  تجزیه نمی‌گردد. لایه کامپوزیت  SiO₂/TiO₂  در پی روال مشخص شده در شکل ۹ بر روی پنبه بکار گرفته شد.

خصیصه‌ خود تمیز شوندگی تابش روز

۶-۳٫ میکروسکوپ الکترونی عبوری و طیف بین پراش منسوجات پوشش‌دار TiO₂/SiO₂ موثر در رنگ زدایی لک‌های شراب قرمز

شکل ۱۰ نشان دهنده میکروگراف الکترونی نمونه پنبه پوشش دار قبل از تابش نوری است که فراهم آورنده یک پوشش متوالی TiO₂/SiO₂ بر روی محیط الیاف پنبه‌ای می‌باشد. ذرات SiO₂ و TiO₂ در شکل ۱۱ بوسیله میکروسکوپ الکترونی دارای رزولوشن بالا (HRTEM) و طیف بین پراش انرژی (EDS) مشخص شده‌اند.

۶-۳٫ میکروسکوپ الکترونی عبوری و طیف بین پراش منسوجات پوشش‌دار TiO₂/SiO₂ موثر در رنگ زدایی لک‌های شراب قرمز

شکل ۱۰ نشان دهنده میکروگراف الکترونی نمونه پنبه پوشش دار قبل از تابش نوری است که فراهم آورنده یک پوشش متوالی TiO₂/SiO₂ بر روی محیط الیاف پنبه‌ای می‌باشد. ذرات SiO₂ و TiO₂ در شکل ۱۱ بوسیله میکروسکوپ الکترونی دارای رزولوشن بالا (HRTEM) و طیف بین پراش انرژی (EDS) مشخص شده‌اند.