نانوسیالات که از توزیع ذرات با ابعاد نانو در سیال پایه حاصل می شوند، نسل جدیدی از سیالات با پتانسیل بسیار بالا در کاردبرد های صنعتی هستند. در این پژوهش، تأثیر دما و غلظت نانوذرات متشکل از نانوذرات آلومینا و نانوصفحات گرافن بر رفتار رئولوژیکی سیال پایه متشکل از آب و اتیلن گلیکول مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین به میزان 0/2 درصد حجمی اولئیک اسید و 0/2درصد وزنی سدیم دودسیل سولفونات به عنوان ماده فعال سطحی برای پراکندگی نانوذرات به سیال پایه اضافه شدند. کسرحجمی نانوذرات 0/05، 0/1، 0/5، 1، 1/5، 2 و 2/5 درصد حجمی و دماهای مورد آزمایش در بازه دمائی 293-263 کلوین انتخاب شد. بررسی مورفولوژی و ریزساختار نانوذرات توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری انجام شد. تشخیص فازهای نانوذرات به وسیله آنالیز تفرق اشعه ایکس انجام شد. همچنین مساحت ویژه و تخلخل نانوذرات تعیین شد. ویسکوزیته دینامیک نانوسیالات هیبریدی اندازه گیری و با سیال پایه مقایسه شد. نتایج نشان داد که خصوصیات رئولوژیکی نانوسیال خصوصاً در دماهای زیر صفر به دما و غلظت نانوذرات وابسته است. نمونه های نانوسیال هیبریدی با کسرهای حجمی جامد کمتر از0/5% رفتار نیوتنی داشتند، در حالی که نمونه های با کسرهای حجمی جامد بالاتر رفتار غیر نیوتنی رقیق گردانی برش را نشان می دهند.

در تحقیق حاضر اثر اصلاح نانوآلومینا بر خواص مکانیکی و سطحی HDF حاصل از الیاف اکسیدشده بررسی شد. فعال-سازی سطوح الیاف با استفاده از اسید نیتریک 40% انجام گردید. پس از چسب زنی الیاف با چسب اوره فرم آلدئید ( 7% و 9% بر اساس وزن خشک الیاف)، تخته ها به وسیله پرس گرم ساخته شدند. برای روکش کردن از دو نوع کاغذ با گراماژهای 70 و 80 گرم برمترمربع آغشته به چسب ملامین فرمآلدئید حاوی سه سطح صفر، 5/1 و 3 درصد نانوآلومینا استفاده شد. براساس نتایج، بیشترین مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و سختی در نمونه های ساخته شده از الیاف اصلاح شده با اسید نیتریک، مقدار مصرف چسب 9%، وزن پایه روکش 80 گرم برمترمربع محتوی 3 درصد نانو آلومینا اندازه گیری شد که در مقایسه با تخته های شاهد افزایش معنی داری نشان داد. با افزایش مقدار نانوآلومینا، کاهش وزن حاصل از سایش نمونه ها کمتر بود که مبین عملکرد مثبت نانوآلومینا بوده است. گراماژ کاغذ اثر معنی داری بر مقاومت به آتش سیگار نشان نداد، ولیکن بالاترین مقدار مصرف نانوآلومینا با افزایش هدایت حرارتی سبب بهبود مقاومت سطحی گردید.

در این تحقیق نانوپودر آلومینا به روش سل- ژل سنتز شد. سل بوهمیت از هیدرولیز نیترات آلومینیوم در pH=8 و دمای 80 درجه سانتی گراد تهیه و سل به دست آمده به دو قسمت تقسیم شد. قسمتی از آن پس از حرارت دهی در دمای 100 درجه سانتی گراد به ژل تبدیل و ژل خشک شده در دمای 1100 درجه سانتی گراد به مدت 2 ساعت در کوره تحت عملیات حرارتی قرار گرفت و پودر آلفا آلومینا با سطح ویژه12m2/g ، متوسط اندازه450nm  و اندازه بلورک35nm  سنتز شد. قسمت دیگر سل پس از حرارت دهی و تشکیل ژل در مایکروویو حرارت داده شد که پس از 20 دقیقه عملیات حرارتی آلفا آلومینا با سطح ویژه 35m2/g و اندازه بلورک 25nm به دست آمد.

کنترل اندازه تخلخل و همگن بودن ریزساختار قطعه خام اولیه در ساخت بدنه های سرامیکی از مهمترین چالش های تکنیکی در تولید این قطعات می باشد. در این تحقیق برای ساخت یک بدنه همگن سرامیکی از جنس آلومینا از روش رسوب نشانی الکتروفورتیک نانوذرات آلومینا بهره گرفته شد. سوسپانسیون اولیه در محیط اتانول تهیه شد و با استفاده از اولتراسونیک پراب کلوخه زدایی شد و در زمان های طولانی (تا 90 min) همزده شد تا یک فرآیند پیرسازی انجام گیرد. قطعه خام اولیه در پتانسیل الکتریکی 50 تا 80 V و فاصله الکترود 1 و 2cm تهیه شد. بدنه آلومینایی بدست آمده به وسیله تخلخل سنجی فشار جیوه، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و طیف سنجی مرئی UV-Vis مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر فرآیند کلوخه زدایی با بررسی خواص رئولوژی سوسپانسیون های تهیه شده، مورد ارزیابی قرار گرفت. در بهترین شرایط، اندازه متوسط تخلخل نمونه خام (d50) برابر با 53nm بدست آمد. همچنین مشخص گردید اندازه تخلخل در این نمونه ها طی فرآیندکلوخه زدایی سوسپانسیون (120 s اولتراسونیک و 90 min پیرسازی) و اختلاف پتانسیل الکتریکی و فاصله الکترود مناسب (50 V، 1 cm) قابل کنترل می باشد. همچنین با توجه به نتایج آنالیز UV-Vis ملاحظه گردید مهمترین عامل پراکنده سازی آلومینا وجود پیوندهای OH سطحی در حضور ید است که با افزایش زمان پیرسازی افزایش می یابد.

اهداف بسیاری از صنایع با تخلیه فاضلاب می توانند در کیفیت منابع آبی تاثیر بگذارند. صنایع نساجی یکی از مهم ترین منابع آلوده کننده آب است. فاضلاب های رنگی به خاطر سمی بودن مشکلات محیط زیستی بسیاری ایجاد می کنند. رنگ های اسیدی یکی از مهم ترین دسته بندی رنگ ها محسوب می شود. در این مطالعه از نانوپودر آلومینا و میکروپودر آلومینا برای جذب رنگ اسید رد 14 استفاده شده است.مواد و روش ها این مطالعه سیستم بسته بود که در مقیاس آزمایشگاهی انجام گرفت. تاثیر pH محلول، غلظت جاذب و زمان تماس بر کارایی حذف بررسی شد. غلظت رنگ در نمونه های مختلف با استفاده از اسپکتروفتومتر مدل UV/VIS Lambada 25 Perkin Elmer، Shelton اندازه گیری شد. ایزوترم و سنتیک جذب با استفاده از مدل های مختلف بررسی و استفاده شد.یافته ها نتایج مشخص کرد که کارایی حذف رنگ اسید رد 14 توسط میکروپودر آلومینا و نانوپودر آلومینا با افزایش زمان تماس میزان جذب در واحد جرم (qe) به ترتیب به 19 و 35 میلی گرم در گرم برای هرکدام افزایش پیدا کرد و وقتی غلظت اولیه جاذب ها از 0.2 به 1.2 گرم در لیتر افزایش یافت، میزان جذب در واحد جرم (qe) میکروآلومینا و نانوآلومینا به ترتیب از 23 به 12 و از 47 به 39 میلی گرم در گرم کاهش یافت. با افزایش pH کارایی به ترتیب از 30 به 6 و از 60 به 15درصد کاهش یافت. نتایج حاصل از مطالعات سینتیکی نیز برای میکروآلومینا و نانوآلومینا مشخص کرد که جذب رنگ اسید رد 14 از معادله شبه درجه دوم (به ترتیب با 0.99 R2 و 0.98) پیروی می کند. یافته ها نشان داد جذب رنگ با میکروآلومینا و نانوآلومینا از مدل ایزوترمی لانگ مویر تطابق بهتری دارد (هردو 0.99).نتیجه گیری بر اساس نتایج این مطالعه، نانوپودر آلومینا در pH اسیدی نسبت به میکروپودر آلومینا قادر به حذف رنگ اسید رد 14 از محیط های آبی درحد مطلوبی است.

نانوپرکننده ها به علت خواص مکانیکی عالی برای بهبود خواص ماتریس های پلیمری در کاربردهای کارآمد به کار گرفته می شوند. به تازگی رزین های اپوکسی تقویت شده با نانومواد برای مصارف چسب بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این پژوهش، اثر 1.5% وزنی از نانوپرکننده های مختلف نظیر نانوآلومینا، نانو لوله های کربنی چنددیواره و نیز نانوسیلیکا و تالک بر استحکام چسبندگی، شکل شناسی و پایداری گرمایی چسب های دی گلیسیدیل اتر بیس -فنول A (DGEBA)- اپوکسی نووالاک بررسی شده است. استحکام چسبندگی چسب و پایداری گرمایی آن به ترتیب با آزمون های استحکام برشی هم پوشان و گرماوزن سنجی ارزیابی شد. شکل شناسی نانوذرات در چسب اپوکسی با میکروسکوپ الکترونی عبوری و پویشی بررسی شد. نتایح آزمایش ها نشان داد، افزودن تقویت کننده نانوآلومینا و نانولوله های کربنی چنددیواره به چسب اپوکسی باعث افزایش استحکام برشی هم پوشان چسب شده است. همچنین، پایداری گرمایی چسب برحسب دمای شروع تخریب و مقدار زغال باقی مانده (بیش از 800oc) تا حدی بهبود یافت. افزودن 1.5% وزنی نانوآلومینا و 1.5% وزنی نانولوله های کربنی چنددیواره به چسب اپوکسی، استحکام برشی هم پوشان این چسب نانوکامپوزیتی را به ترتیب به مقدار 25 و 70% بهبود داد. از میان این مواد، نانوآلومینا بهترین کارایی را از لحاظ استحکام چسبندگی و گرمایی نشان داد. استفاده هم زمان از نانولوله های کربنی و نانوآلومینا به شکل هیبرید و با ترکیب درصد برابر (0.75% از هر یک) موجب بروز آثار هم افزایی در مقدار زغال باقی مانده شد.

در تحقیق حاضر، تهیه کامپوزیت آلومینا مولایت در شرایط دمایی و زمانی بهینه، با استفاده از نانو آلومینا مورد بررسی قرار گرفت. با اضافه کردن نانو آلومینا در مقایسه با آلومینای میکرونی به کامپوزیت های آلومینا مولایت استحکام مکانیکی و شوک پذیری حرارتی افزایش یافت. همچنین با افزایش آلومینای میکرونی به بدنه های آلومینا مولایتی ضریب انبساط حرارتی بدنه افزایش ولی با افزایش نانوآلومینا ضریب انبساط حرارتی کاهش پیدا کرد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز کیفی نقطه ای نشان داد که با افزایش نانوآلومینا مقدار فاز مولایت افزایش یافت که باعث بهبود شوک پذیری حرارتی و در نتیجه استحکام بعد از شوک حرارتی شد. با افزایش آلومینای میکرونی به کامپوزیت های آلومینا مولایت، درصد تخلخل و درصد جذب آب افزایش و دانسیته کاهش یافت در حالیکه با افزایش نانوآلومینا درصد تخلخل باز و درصد جذب آب کاهش و دانسیته افزایش یافت.

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

در این پژوهش اثر استفاده از نانوآلومینای عامل دارشده (اکسید آلومینیوم) در دو اندازه ی 20 و 50 نانومتر در ترکیب با رزین ملامین فرمالدهید بر شاخص های مقاومتی روکش کاغذ تزیینی از کاغذ پایه ی ویژه ی آغشته سازی بررسی شد. رزین ملامین فرمالدهید همراه با 1 درصد نانوسیلیکای عامل دارشده ی 20 نانومتری و همچنین با افزودن نانوآلومینای عامل دار با ابعاد 20 و 50 نانومتر، در سه سطح وزنی 5/0، 1 و 5 درصد تیمار شد و سپس برای روکش کاغذ استفاده شد. بدین ترتیب ابتدا کاغذها به رزین اوره فرمالدهید آغشته شده و پس از هواخشک شدن با رزین ملامین فرمالدهید تیمارشده به وسیله ی برس مویی نقاشی اندود شدند. شاخص های مقاومتی روکش های آماده شده شامل مقاومت به سایش، مقاومت در برابر سوختن سیگار، مقاومت به ضربه، مقاومت به ترک و مقاومت به اثر لکه ارزیابی شد. نتایج نشان داد که ویژگی های مقاومت به سایش و ترک در روکش کاغذها با استفاده از نانوآلومینا بهبود می یابد و با استفاده از نانوآلومینای ریزتر در رزین ملامین فرمالدهید برای روکش کاغذهای ویژه ی آغشته سازی بهبود بیشتری در شاخص های مقاومت به سایش و ترک دیده می شود. نانوآلومینا در بهبود مقاومت به سوختن سیگار اثر معنی دار آماری نداشت؛ اگرچه مقایسه ی کیفی دلالت بر بهبود مقاومت به سوختن سیگار با نانوآلومینای 50 نانومتر داشت و استفاده از درصد بیشتر نانوآلومینا نیز از نظر آماری موجب بهبود مقاومت به سوختن سیگار شد. در مجموع، نانوآلومینا با ابعاد ریزتر و عامل دار بیشتر می تواند برای ملامینه کردن کاغذ تزیینی توصیه شود.