پراکنش مناسب نانو ذرات در زمینه پلیمر عامل تعیین کننده خواص نهایی نانوکامپوزیت های پلیمری است. در این پژوهش، نحوه پراکنش خاک رس اصلاح شده در پلیمر PTMEG بررسی شده است که یکی از پلی ال های رایج به عنوان ماده اولیه در صنعت پلی یورتان است. این بررسی در سه مقیاس نانو، میکرو و ماکرو به ترتیب با استفاده از آزمایش های تفرق پرتو X، رئومتری و مشاهده ظاهری برای سه نوع خاک رس کلویزیت 10A، 93A و 30B انجام شد. نتایج آزمایش های تفرق پرتو X نشان می دهد که فاصله بین لایه ها در هر سه نوع خاک رس اصلاح شده پس از افزودن پلی ال افزایش می یابد، ولی این افزایش در مورد کلویزیت 30B بیشتر از دو نوع دیگر است. نتایج آزمایش های رئومتری نیز نشان می دهد که کلویزیت 30B نسبت به دو نوع دیگر ساختار محکمتری در پلی ال ایجاد می کند. همچنین، مشاهده ظاهری پایداری تعلیق های مختلف تایید کرد که تعلیق کلویزیت 30B در پلی ال پایدارتر است.

نانوکامپوزیت های پلیمری موضوع جدیدی در پژوهش های کنونی ایران و دنیا به شمار می روند. در نانوکامپوزیت های پلیمری افزایش مقدار کمی خاک رس (2 تا 5 درصد) خواص فیزیکی و مکانیکی، گرمایی، نفوذناپذیری و اشتعال ناپذیری بسیار خوبی را فراهم می سازد. پلی استیرن دارای استحکام و مدول زیاد و پایداری ابعادی عالی است. اما، ازدیاد طول و مدول خمشی ضعیفی دارد که با افزودن خاک رس می توان این خواص را بهبود بخشید. در این مقاله، نانوکامپوزیت های پلی استیرن- خاک رس مطالعه شد و اثر خاک های رس متفاوت کلویزیت 10A و نانومر I.30TC و پلی استیرن اصلاح شده با مالئیک انیدرید روی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت تهیه شده ارزیابی شده است. نمونه ها در اکسترودر دومارپیچی تهیه شدند و با دستگاه پراش پرتو (XRD)X و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مقدار بین لایه ای شدن یا ورقه ای شدن لایه های سیلیکاتی ارزیابی و ساختار نمونه ها مشاهده شد. نتایج بررسی خواص مکانیکی نشان می دهد، با افزایش خاک رس به ویژه به همراه پلی استیرن اصلاح شده مدول خمشی (به مقدار حدود 30 درصد) و ازدیاد طول تا پارگی (به مقدار حدود 40 درصد) نانوکامپوزیت بهبود یافته است. نتایج XRD و TEM ساختاری بین لایه ای با پتانسیل ورقه ای شدن را نشان می دهد.

AbstractHeavy metals are among the most suitable indicators for assessing pollution in soil and water resources due to their long-term persistence in the environment and toxic characteristics, which often pose significant challenges. The aim of this study was to investigate heavy metal contamination in soil across forest, rangeland, agricultural, and residential land uses in the Vaz watershed. For this purpose, 47 soil samples from all land uses and one riverbed sediment sample from the watershed outlet were collected. After drying, the samples were sieved through a 63-micron mesh and transferred to a laboratory for elemental concentration analysis using ICP-MS. The concentrations of chromium (Cr), manganese (Mn), iron (Fe), nickel (Ni), copper (Cu), zinc (Zn), arsenic (As), cadmium (Cd), mercury (Hg), and lead (Pb) were analyzed. Contamination indices—including the contamination factor (CF), degree of contamination (Cd), modified degree of contamination (mCd), geo-accumulation index (Igeo), enrichment factor (EF), and ecological risk index (ERI)—were applied to evaluate sediment quality across different land uses. Results indicated that urban (residential) land use exhibited the highest values for both the contamination factor (CF) and geo-accumulation index (Igeo), followed by agricultural, forest, and rangeland land uses, respectively. Based on the degree of contamination (Cd), rangeland showed very low contamination, forest and agricultural land uses had moderate contamination, and residential land use displayed high contamination. However, the modified degree of contamination (mCd) revealed very low contamination levels for forest, rangeland, and agricultural land uses, and low contamination for residential areas.

زمینه و هدف: غلظت فلوراید آب آشامیدنی یکی از پارامترهای موثر در سلامت است . بیش تر فلوراید مورد نیاز بدن از طریق آب آشامیدنی تامین می شود. در غلظت های بالا یک ترکیب بسیار سمی و خطرناک برای سلامتی انسان است. دراین مطالعه کارآیی خاک رس اصلاح شده و خاک مارن آهکی در جذب فلوراید از محیط های آبی مورد بررسی قرارگرفته است.مواد و روش ها: این مطالعه تجربی، در سال 1392 در دانشگاه علوم پزشکی همدان انجام شد که با تاکید بر پارامترهای موثر از جمله pH (4, 7, 10)، مقدار جاذب (10, 5, 1g/l)، غلظت اولیه فلوراید (5, 10, 15mg/l) و زمان تماس(120-15min)  انجام گردید. همچنین برای تعیین ویژگی های ساختاری هر دو جاذب از دستگاه پراش نگار اشعه X (XRD) و طیف سنج مادون قرمز (FTIR) استفاده شد.یافته ها: نتایج مورد مطالعه نشان داد که کارآیی جذب فلوراید با غلظت10mg/l ، با استفاده از خاک رس اصلاح شده 95.2% و خاک مارن آهکی حدود 28.7% بعداز زمان حدود 60 دقیقه می باشد. همچنین زمان تعادل برابر 60 دقیقه به دست آمد. سینتیک جذب از مدل سینتیک مرتبه دوم کاذب و داده های تعادلی از ایزوترم لانگموئر (R2=0.994) و(R2=0.9907)  تبعیت می کند.نتیجه گیری: با توجه به نتایج آزمایش ها، می توان اظهار نمود که روش جذب سطحی به کمک خاک رس اصلاح شده به عنوان یک روش موثر و اقتصادی جهت حذف فلوراید از منابع آبی باشد.

ارزیابی خصوصیات تحکیمی خاک های رس دار با توجه به این موضوع که نشست خاک در برخی مواقع می تواند خسارت هایی جبران ناپذیری به بار آورد، یکی از گام های مهم در طراحی و ساخت پروژه های عمرانی و به ویژه دراحداث سازه های آبی و... است. رفتار تحکیمی خاک ها معمولا با استفاده از آزمایش ادئومتر در قالب تحکیم یک بعدی سنجیده می شود. اما در مورد خاک های درشت دانه شنی رس دار به علت اندازه کوچک قالب باید دانه بندی اصلاح شود که منجر به تغییرات در نوع دانه بندی خاک می شود. دستگاه تحکیم هیدرولیکی با رفع این محدودیت، امکان کنترل مسیرهای زهکشی و ثبت فشار منفذی نمونه خاک را نیز در حین عمل تحکیم فراهم می کند. هدف اصلی از تحقیق حاضر بررسی تغییرات در رفتار تحکیمی خاک های شنی رس دار در اثر اصلاح دانه بندی است. در این خصوص، دانه بندی خاک های شنی رس دار به روش های جایگزینی و حذفی اصلاح و رفتار تحکیمی نمونه های اصلاح شده با استفاده از آزمایش ادئومتر سنجیده شد. علاوه بر این، نمونه های اصلی نیز با دستگاه تحکیم هیدرولیکی آزمایش شدند. نتایج بررسی ها نشان می دهد که با اصلاح دانه بندی در نمونه ها، ضریب فشردگی 1.5 تا 2.5 برابر افزایش و ضریب تحکیم 30 تا 80 درصد کاهش می یابد. تغییرات این مقادیر در خاک های اصلاح شده به روش حذفی شدیدتر است تا به روش جایگزینی و بنابراین اصلاح دانه بندی به روش جایگزینی در بررسی رفتار تحکیمی خاک های شنی رس دار مناسب تر است و مقادیر نزدیک تری به خاک اصلی دارد.

سیلیکات های لایه ای اصلاح شده با زنجیرهای آلی (خاک رس اصلاح شده) به دلیل ساختار لایه ای، در صورت پراکنش خوب می توانند سبب بهبود قابل توجه خواص مکانیکی کامپوزیت ها شوند. در این پژوهش، برای بهبود خواص آمیزه رویه تایر، از سامانه پرکننده هیبریدی کلویزیت 15A و دوده استفاده شد. رفتار آمیزه ها با اندازه گیری خواص پخت، آزمون های کشش، سایش و مقاومت در برابر رشد ترک بررسی شد. برای بررسی مقدار پراکنش لایه های رس در بستر آمیزه از بررسی الگوهای XRD و میکروسکوپی الکترونی عبوری استفاده شد. نتایج نشان دادند که بهبود در خواص چون استحکام کششی، ازدیاد طول تا پارگی و مقاومت پارگی با جای گزینی 5 قسمت وزنی دوده با خاک رس اصلاح شده به دست می آید. با وجود این، بهبود در خواصی چون مدول و مقاومت سایشی با جای گزینی 3 قسمت وزنی توده با خاک رس اصلاح شده به دست می اید. بنابراین خواص بهینه مورد نیاز برای آمیزه رویه تایر با جای گزینی 3 قسمت وزنی دوده با خاک رس اصلاح شده حاصل می شود. هم چنین، نتایج به دست آمده نشان دادند که با تغییر شرایط اختلاط و دادن زمان کافی پس از اختلاط آمیزه برای ایجاد پراکنش بهتر لایه های رس، بهبود در خواص مکانیکی و سایشی نمونه ها مشاهده شد. الگوهای XRD و تصاویر TEM نشان دادند که با تغییر شرایط اختلاط و دادن زمان پس از اختلاط آمیزه، فاصله بین صفحات خاک رس اصلاح شده از 5.5 به 13.5mm افزایش یافته است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.