سنتز، فعاليت و ويژگي منسوجات كه خصيصههاي
خود پاك شوندگي را تحت تابش روشنايي روز از خود نشان ميدهند
چكيده
آماده سازي، فعاليت و ويژگي كلاسترهاي
TiO2 بر روي برخي از منسوجات مشخص كننده تاثير خود تميز شدگي تحت پرتو
افكني يا تابش روشنايي روز ميباشد. بر اين مبنا روال پيش فرآوري
منسوجات بوسيله تابش پلاسماي ـ RF، پلاسماي ـ MW يا
خلاء ـ UV (اشعه ماوراي بنفش) اعمال گرديد. لايههاي بالايي منسوجات به
طريقي اصلاح ميگردند كه باعث باردار شدگي منفي گروههاي كي ليت TiO2
نظير گروههاي كربوكسيل شده كه بواسطه روشهاي پيش فرآوري مهيا ميگردند.
پارامترهاي استفاده شده در اين بررسي تحت شرايط خشك در غياب محلولهاي
مربوطه بكار گرفته شدند. علاوه بر اين، زمانهاي بكار برده شده براي
اصلاح سطح پنبه كوتاه بوده و شامل ملزومات انرژي كاهش يافته ميباشند.
نتايج كمي حاصل شده در طي رنگ زدايي لكهاي شراب، قهوه، مواد آرايشي و
گريس معرف آن ميباشند كه فعاليت نوري كه بر روي لايههاي بالايي
منسوجات اصلاح شده TiO2 مشاهده شده است، به ميزان زياد منوط به طبيعت
يا ذات TiO2 استفاده شده و رويه به كار گرفته شده جهت اعمال TiO2 بر
روي منسوجات ميباشد. به هنگامي كه نور بطور مستقيم بوسيله TiO2 جذب
گرديد، همانند مثال لكهاي گريس، يك مورد ارزيابي CO2 افزايش يافته با
توجه به لكهاي شراب و قهوه تحت شرايط آزمايشي مشابه بر روي منسوجات
باردار TiO2 مشاهده گرديد. علاوه بر اين، فاصله دهندههاي شيميايي با
قابليت پيوند TiO2 بر روي گروههاي عملكردي مناسب منسوجات و از طريق يك
پيوند اتصال ثانويه به كلاسترهاي TiO2 مورد مطالعه قرار گرفت كه نتايج
نويد دهندهاي در فرآيندهاي رنگ زدايي القاي نوري فوتو ـ فعال شده را
حاصل نموده است. مشخصههاي منسوجات باردار TiO2 بوسيله ميكروسكوپ
الكتروني عبوري (TEM)، بوسيله تجزيه عنصري (EA)، همراه با طيف بيني
فوتو الكترون اشعه X (XPS)، طيف بيني مادون قرمز (IR)، پراش پرتوي ايكس
(XRD) و مطالعات جذب گاز (BET) تعيين شد.
كلمات
كليدي: طيف بيني فوتو الكترون اشعه ايكس، طيف بيني مادون قرمز، پراش
پرتوي ايكس
هدف از اين مطالعه نشان دادن قابليت پيوندپذيري
TiO2 بر روي الياف مصنوعي نظير منسوجات
پشم ـ پليآميد، پلياستر و الياف طبيعي نظير پنبه ميباشد، كه از اين
طريق اصلاحات سطح منسوجات بواسطه اعمال رويههاي القا شده از طريق
پلاسماي ـ RF، پلاسماي ـ MW يا خلاء ـ UV حاصل شده است. اين روالها و
فعاليتهاي پيش فرآوري تحت فشار پايين و در هوا منجر به بروز اصلاحات
سطحي از 1 الي 20 ..
شده و بقيه بخشهاي منسوجات را دست نخورده باقي ميگذارند. پارامترهاي
سطح منسوجات و پليمرها از طريق اعمال رويههاي خوردگي، پلاسما و برداشت
كورونا حاصل آمد. كارگران ژاپني نسبت به پوشش دادن TiO2 بر روي منسوجات
با استفاده از امولسيونهايي كه حاوي مواد اضافه اكريلي، روانسازها و
TiO2 ميباشند، اقدام نمودن. اين امولسيون بر روي پارچههاي منسوجات
اسپري گرديد. پس از آن منسوجات مربوطه تا حدود 100 درجه سانتيگراد براي
چند دقيقه حرارت ديدند تا بتوان پليمري را بر روي منسوجاتي كه حاوي
TiO2 ميباشند حاصل آورد. تحقيقات اخير در چين از يك ديدگاه مشابه با
گوناگونيهاي اندكي استفاده نموده است.
در عين حال، تحقيق جاري ما ديدگاه متفاوتي را بكار بسته است. اين
ديدگاه شامل اصلاح ساختار سطح منسوجات از طريق اعمال يك تراكم متغير
گروههاي منفي
..،
...،
با استفاده از پلاسماي ـ RF، پلاسماي ـ MW يا خلاء ـ UV ميباشد.
پس از آن، TiO2 به سطح منسوج اصلاح شده، از طريق تبادل با Ti4+ باردار
مثبت TiO2، پيوند ميخورد. بار مازاد +3 ميباشد، كه بر حسب مضامين
الكترواستاتيكي كاملا قابل توجه ميباشد. ته نشست شدگي كلاسترهاي TiO2
بر روي منسوجات پنبه طبيعي كه اخيرا گزارش شده است معرف تشكيل
كريستالهاي آناتاز داراي ابعاد كوچك ميباشد كه بصورت ثابتي بر روي
پارچههاي پنبهاي پيوند خورده و از ديگر كامپوزيتها / اكسيد بر
بسترهاي گوناگون بهره ميجويند. علاوه بر اين در تحقيق كنوني، ما سعي
خواهيم نمود تا نسبت به بهينه سازي فرمولاسيون كلوئيدها استفاده نماييم
تا آنكه بتوانيم رنگ زدايي كاراي برخي از لكهاي مقاوم را بر روي
منسوجات سنتزي حاصل آوريم. منسوجات اصلاح شده TiO2 بوسيله رنگهاي آلي،
رنگ دانهها و گريس لكدار گرديد و پس از آن روال رنگ زدايي يا تجزيه
لكها تحت شرايط روشنايي روز (و ديگر منابع نوري ضعيف) در دماي اتاق،
براي اهداف خود تميز شدگي، مورد آزمايش قرار گرفت. اتصال TiO2 از طريق
يك فاصله دهنده ثابت شيميايي نيز همچنين ممكن ميباشد كه يكي از مضامين
مورد بررسي در مطالعات اخير ما بشمار ميآيد.
سه روش پيش فرآوري متفاوت منسوجات سنتزي مورد مطالعه قرار گرفتهاند كه
اجازه ميدهند تا پوشش
TiO2 قابليت لك زدايي يا از بين بردن لكهاي شراب و قهوه، تحت پرتوافكني
مشهود در زماني منطقي، را داشته باشد. بر اين اساس، نشان داده شده است
كه دماهاي پس فرآوري 100 درجه سانتيگراد يا كمتر به ميزان كفايت در
اتصال TiO2 به منسوجات سنتزي كارساز هستند. نانو ذرات TiO2 پس از رنگ
زدايي فوتوشيميايي لكها از ثبات نسبتا متناسبي بر روي سطح منسوج
برخوردار ميباشند. تركيبي از پودرهاي TiO2 و مواد كلوئيدي TTIP كه بر
روي منسوحات پشم- پليآميد يا پلياستر ته نشست گرديدهاند از نكته نظر
سينيتيكي براي روال خود تميز شدگي لك هاي شراب و قهوه با بهره گيري از
نور شبيهسازي شده خورشيدي با 50% AM1 متناسب ميباشند. تحت تابش نور
نئون تاثير خود پاك شوندگي نياز به زمان بسيار بيشتري خواهد داشت. مهيا
سازي سل- ژل پوششهاي فوتواكتيو شفاف TiO2/SiO2 در دماهاي پايينتر،
بگونهاي كه به ساختار پنبه صدمه نزند، امكان پذير ميباشد. پوشش
TiO2/SiO2 معرف يك فعاليت فوتوكاتاليستي سطح بالا ميباشد، كه اين
فعاليت بواسطه پراكندگي بالا و تاثيرات ساختاري سيليكاي بيريخت موجود،
بيشتر از پوشش TiO2 به تنهايي خواهد بود.