عنوان

تهیه پوشش‌های نانو کامپوزیتی پلی یورتان/دی اکسید تیتانیوم و بررسی خاصیت خود تمیزشوندگی آنها

‭۱۶۲۰۳پ‬

per

تهیه پوشش‌های نانو کامپوزیتی پلی یورتان/دی اکسید تیتانیوم و بررسی خاصیت خود تمیزشوندگی آنها

/فرشته رضوانی

: شیمی

، ‮‭۱۳۹۵‬

، راشدی

چاپی

کارشناسی ارشد

شیمی کاربردی

‮‭۱۳۹۵/۱۱/۲۰‬

تبریز

در طبیعت اطراف ما بسیاری از سطوح، مثل پوشش خارجی حشرات، بال پروانه‌ها و برگ گیاهانی مانند نیلوفر آبی، دارای خاصیت خودتمیزشوندگی هستند .در حال حاضر از این خاصیت در شیشه‌صهای خودتمیزشونده، پارچه‌صهای خودتمیزشونده، بدنه ماشین، آیینه‌صها، دوربین‌ها، صفحات خورشیدی، لنزها، تلسکوپها، مصالح ساختمانی، چینی‌های بهداشتی و پوشش‌های ضد خوردگی استفاده می‌صشود .به کارگیری فناوری خودتمیزشوندگی سبب کاهش زمان، انرژی و هزینه‌های لازم جهت نگهداری سطوح شده و باعث افزایش دوام آنها می‌صصگردد .سطوح خودتمیزشونده به دو دسته سطوح خودتمیزشونده آبدوست و آبگریز تقسیم می‌شوند .در سطوح آب دوست به دلیل استفاده از اکسیدهای فلزی، علاوه بر استفاده از پدیده ورقه‌ای شدن آب، آلودگی‌صها را در مجاورت نور از بین می‌صبرند .نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم از جمله پرکاربردترین فتوکاتالیزورهای مورد استفاده در سطوح آبدوست محسوب می‌صشوند .در این کار پژوهشی با تهیه نانوصکامپوزیت‌ص‍ دی اکسید تیتانیوم همراه با مونت موریلونیت مبادله یونی کرده با نقره، افزودنی مناسبی برای تهیه پوشش‌صهای پلی یورتانی خودصتمیزصشونده آماده شد .شناسایی و بررسی ویژگی‌صهای ساختاری و ریخت شناسی نانو کامپوزیت تهیه شده با استفاده از روش‌صهای‮‭FTIR‬ ،‮‭XRD‬ ،‮‭Vis - UV‬و ‮‭SEM‬ صورت گرفت .پوشش‌صهای پلی یورتان تجاری اصلاح شده با نانوصکامپوزیت، خواص آبدوستی، فوتوکاتالیزوری و ضدباکتریایی خوبی را در حضور نور مرئی از خود نشان دادند .زاویه تماس قطره آب بر روی پوشش پلی یورتان تجاری اصلاح نشده ‮‭۷۰‬ درجه اندازه‌صگیری شد، در حالیکه زاویه تماس قطره آب در پوشش پلی یورتان تجاری اصلاح شده به زیر ‮‭۱۰‬ درجه رسید .پوشش‌صهای پلی یورتان تجاری اصلاح شده ماده رنگزای سبز مالاشیت را با سازوکار فوتوکاتالیزوری تحت تابش نور مرئی با راندمان بالایی رنگ زدایی نمودند، که بیشترین راندمان رنگ زدایی مربوط به پوشش دارای ‮‭۳‬ از نانو کامپوزیت دی اکسید تیتانیوم/مونت موریلونیت/نقره) با نسبت دی اکسید تیتانیوم به مونت موریلونیت ‮‭۱:۲)‬ می‌صباشد .پوشش ذکر شده طی مدت ‮‭۵‬ ساعت تابش نور مرئی، باعث رنگ زدایی با راندمان ‮‭۶۹‬ از ماده رنگزای سبز مالاشیت شد .پوشش‌صهای پلی یورتان تجاری اصلاح شده عموما خاصیت ضد باکتریایی خوبی را در حضور نور مرئی نشان دادند، در حالی که پوشش‌صهای پلی یورتان تجاری اصلاح نشده هیچ گونه خاصیت ضد باکتریایی از خود نشان ندادند .مقاومت به آب پوشش‌صهای پلی یورتان تجاری اصلاح نشده و اصلاح شده با روش غوطه‌صور سازی در آب بررسی شد .پوشش‌صهای پلی یورتان تجاری اصلاح شده با افزودنی نانو کامپوزیت مقاومت به آب خوبی را نشان دادند

Self-cleaning surfaces are available in nature, such as butterfly wing, exoskeleton of some insects and lotus plant leaves. Self cleaning property is used in Self cleaning fabrics, glasses, car paints, mirrors, cameras, solar cells, sensors, lenses, telescopes, concretes, building materials and anticorrosion coatings. Self cleaning technology reduces time, energy and cost necessary to keep the surfaces, which increases their durability. Self-cleaning surfaces are divided to the two categories, hydrophilic and hydrophobic. Hydrophilic surfaces, in addition to water sheet phenomenon, could degrade the chemical structure of pollution under light irradiation, due to the use of metal oxides. Nanostructured titanium dioxide is the most widely used photo-catalyst. In this research, the composite of TiO2 nanoparticles with Ag-exchanged-MMT were prepared and used as suatiable additive in the preparation of polyurethane self-cleaning coatings. By the addition of prepared nanocomposite as additive to the commercial polyurethane matrix, a hydrophilic, water resistant, antibacterial and photocatalytic coatings were prepared. Characterization and evaluation of structural and morphological features of nanocomposite were performed by FTIR, XRD, UV-Vis and SEM techniques. The modified polyurethane coatings showed good hydrophilicity under visible light illumination. The water contact angle for unmodified commercial polyurethane coating was 70 which was decreased to less than 10 for modified coatings. Malachite green dye molecules were photocatalytically degraded on the surface of modified polyurethane coating under visible light irradiation. The highest decolorazation efficiency was obtained using modified coating containing 3 w nanocomposite additive of TiO2/Ag-exchanged-MMT (with TiO2 to MMT ratio of 2:1). This modified coating was caused to the 69 decolorization of malachite green dye during 300 minute exposure. Generally, the modified commercial polyurethane coatings showed good antibacterial effects under visible light while the unmodified coatings did not show any antibacterial properties. Water resistance of unmodified and modified commercial polyurethane coatings were investigated by immersion method. Results showed high water resistance for modified polyurethane coatings

رضوانی، فرشته

اولاد، علی، استاد راهنما

عابر، سهیل، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی