عنوان

تهیه و شناسایی نانو کامپوزیت های بر پایه دی اکسید تیتانیوم/پلی اکریلات و بررسی پایداری و خاصیت خود تمیزشوندگی پوشش های مربوطه

Number

‭۱۵۸۹۷پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

تهیه و شناسایی نانو کامپوزیت های بر پایه دی اکسید تیتانیوم/پلی اکریلات و بررسی پایداری و خاصیت خود تمیزشوندگی پوشش های مربوطه

First Statement of Responsibility

/رحیمه نصرتی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: شیمی

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۵‬

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

شیمی کاربردی

Date of degree

‮‭۱۳۹۵/۰۶/۱۶‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

امروزه پدیده خود تمیز شوندگی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد .استفاده از فناوری خودتمیزشوندگی موجب کاهش زمان، انرژی و هزینه های لازم جهت نگهداری سطوح شده، سبب افزایش دوام آنها می شود .سطوح خودتمیزشونده به دو دسته سطوح خودتمیزشونده آبدوست و آبگریز تقسیم می شوند .سطوح آب دوست به دلیل استفاده از اکسیدهای فلزی، علاوه بر استفاده از پدیده ورقه ای شدن آب، ساختار شیمیایی آلودگیها را در مجاورت نور از بین می برند .برای تهیه سطوح آبدوست عموما از نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم استفاده می شود که علاوه بر محدود بودن تحریک پذیری این نانو ذرات به ناحیه تابش الکترومغناطیس ماورای بنفش، پایداری و چسبندگی ضعیفی هم به زیرلایه ها دارند .به منظور حساس سازی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم به نور مرئی و همچنین افزایش پایداری آن با هدف افزایش کارکرد تجاری، نانوکامپوزیت های مختلفی تهیه شده از نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم به عنوان افزودنی به پلیمر اکریلاتی تجاری اضافه گردید .در این کار پژوهشی با تهیه کامپوزیت های نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم همراه با آلومینوسیلیکات های مبادله یونی کرده با نقره، مواد کربنی و یا پلیمرهای هادی، افزودنی های مناسبی برای تهیه پوشش های خودتمیز شونده آماده شدند .آلومینوسیلیکات های استفاده شده شامل زئولیت‮‭A‬ ، کلینوپتیلولیت و مونت موریلونیت می باشند .کربن فعال، گرافیت و گرافن اکسید به عنوان مواد کربنی، مورد استفاده قرار گرفتند .پلیمر های هادی مورد استفاده نیز پلی آنیلین و پلی پیرول بودند .با افزودن نانو کامپوزیت های تهیه شده به عنوان افزودنی به ماتریس پلیمر اکریلاتی تجاری، پوششی آب دوست، مقاوم به آب و دارای خواص ضد باکتری، فتوکاتالیزوری، مکانیکی و ادامه چکیده حرارتی خوب تهیه شد .شناسایی و بررسی ویژگی های ساختاری و ریخت شناسی نانو کامپوزیت های تهیه شده با استفاده از روش های‮‭FTIR‬ ،‮‭XRD‬ ،‮‭Vis - UV‬و ‮‭FESEM‬ انجام گرفت .پوشش های پلی اکریلاتی تجاری اصلاح شده، خاصیت آبدوستی خوبی را در حضور نور مرئی نشان دادند به طوری که زاویه تماس از ‮‭۶۸‬ درجه در پلی اکریلات تجاری اصلاح نشده به حدود ‮‭۱۰‬ درجه و کمتر، در پوشش های اصلاح شده رسید .پوشش های پلی اکریلاتی تجاری اصلاح شده عموما خاصیت ضد باکتریایی خوبی را در حضور نور مرئی نشان دادند، در حالی که پوشش پلی اکریلاتی تجاری اصلاح نشده هیچ گونه خاصیت ضد باکتریایی نشان نداد .پوشش های پلی اکریلاتی تجاری اصلاح شده، ماده رنگزای آبی متیلن را با سازوکار فتوکاتالیزوری تحت تابش نور مرئی با راندمان بالایی رنگ زدایی کردند .بیشترین راندمان رنگ زدایی برای پوشش حاوی ‮‭۲‬ افزودنی نانو کامپوزیتی دی اکسید تیتانیوم /مونت موریلونیت مبادله یونی کرده با نقره) با نسبت دی اکسید تیتانیوم به مونت موریلونیت ‮‭۱:۲)‬ بدست آمد .این پوشش طی مدت ‮‭۳۰۰‬ دقیقه تابش نور مرئی، باعث رنگ زدایی با راندمان ‮‭۷۰‬ از ماده رنگزای آبی متیلن شد .مقاومت پوشش های پلیمر اکریلاتی تجاری اصلاح شده در محیط آبی بسیار بیشتر از پوشش اصلاح نشده بود .خواص مکانیکی پوشش های تهیه شده با استفاده از بررسی آزمون های چسبندگی، سختی و کشش بررسی شد .خواص حرارتی پوشش ها نیز به روش گرماسنجی روبشی تفاضلی مورد بررسی قرار گرفت .عموما پوشش های پلیمر اکریلاتی تجاری اصلاح شده، خواص مکانیکی و حرارتی بهتری نسبت به پوشش های پلیمر اکریلاتی تجاری اصلاح نشده نشان دادند

Text of Note

Nowadays, self-cleaning technology is used in various industries. By the application of self-cleaning technology, time and energy consumption and costs are reduced in surface servicing as well as the increasing of the durability of the surface. Self-cleaning surfaces are divided in two hydrophilic and hydrophobic surfaces. Hydrophilic surfaces due to the use of metal oxides, could decompose and degrade the adsorbed pollutants under light illumination as well as washing off the contaminants and dusts by the formation of a uniform water film over the surface. TiO2 nanoparticles are commonly used in preparation of hydrophilic surfaces; despite of the the limited excitability of the nanoparticles in the ultraviolet region of the electromagnetic radiation, stability and adhesion to the substrate are weak. For sensitization to visible light as well as to increase the stability of the coatings, in order to increase business performance, various nanocomposites of TiO2 nanoparticles were prepared and added to the commercial grade acrylate polymer as additive. In this research, the composites of TiO2 nanoparticles with Ag-exchanged alluminosilicates, carbon materials or conducting polymers were prepared and used as suatible additives in the preparation of self-cleaning coatings. Zeolite-A, clinoptilolite and montmorillonite were used as aluminosilicates; Activated carbon, graphite and graphene oxide were selected as carbon materials; and the conducting polymers were polyaniline and polypyrrole. By the addion of prepared nanocomposites as additive to the commercial grade acrylate polymer matrix, a hydrophilic, water resistant, antibacterial, and photocatalytic coating by good mechanical and thermal properties were prepared. Characterization and evaluation of structural and morphological features of nanocomposites were performed by FTIR, XRD, UV-Vis and FESEM techniques. The modified commercial grade polyacrylate coatings showed good hydrophilicity under visible light illumination. The water contact angle for unmodified commercial grade polyacrylate coating was 68 which was decreased to less than 10 for modified coating. Generally, the modified commercial grade polyacrylate coatings showed good antibacterial effects under visible light while the unmodified coating did not show any antibacterial properties. Methylene blue dye molecules were photocatalytically degraded on the surface of modified polyacrylate coating under visible light irradiation. The highest decolorization efficiency was obtained using modified coating containing 2 w nanocomposite additive of titanium dioxide/Ag+-exchanged-montmorillonite (with titanium dioxide to montmorillonite ratio of 2:1). This modified coating was caused to the 70 decolorization of methylene blue during 300 minute exposure. Results showed that the stability of modified commercial polyacrylate coating in aqueous media is more than that of unmodified commercial grade polyacrylate coating. Mechanical properties of prepared coatings were investigated by the use of pull off, hardness, and tensile tests. Thermal properties of the coatings were also evaluated using differential scanning calorimetry. Generally, modified commercial polyacrylate coatings showed better mechanical and thermal properties against unmodified commercial polyacylate coating

نصرتی، رحیمه

اولاد، علی، استاد راهنما

ختایی، علیرضا، استاد مشاور

نفوذی، کتایون، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی