توصيفگر ها :
فيلم , نانوسلولز , نانوسلولز اكسيد شده , نقاط كوانتومي كربني , امواج فرابنفش
چكيده فارسي :
خورشيد علاوه بر فوايدي مانند روشنايي و انرژي زايي و تاثيرات مثبت بر بدن، خطراتي براي بدن و پوست و همچنين مواد غذايي دارد. يكي از اين خطرات، اشعه فرابنفش منتشر شده از خورشيد است. تابش مستقيم امواج نور خورشيد به خصوص اشعه فرابنفش بر مواد غذايي باعث تغيير ماهيت شيميايي و بيوشيميايي مواد غذايي شده و در نتيجه فساد مواد غذايي را به دنبال دارد. بنابراين استفاده از پوشش هايي براي محافظت از مواد غذايي توصيه مي شود. هدف از اين تحقيق توليد فيلم نانوسلولز حاوي نقاط كوانتومي كربن است كه توانايي جذب اشعه فرابنفش خورشيد را دارد. به اين ترتيب ابتدا فيلم نانوسلولي ساخته شد ودر مرحله فيلم نانوسلولز اكسيد شد و سپس نقاط كوانتومي كربن به آن اضافه شد. ميزان جذب نور فرابنفش، شفافيت فيلم، رفتار فلوئورسنت، ضخامت، رنگ، حلاليت درآب، نفوذپذيري به بخار آب، ريز ساختار، پراش پرتو ايكس، طيف سنجي مادون قرمر تبديل فوريه، آزمون كششي و آزمون حرارتي سه نوع فيلم توليد شده بررسي شد. نتايج اسپكتروفتومتري نشان داد كه فيلم نانوسلولزي اكسيد شده ميزان جذب اشعه فرابنفش كمتري نسبت به فيلم شاهد دارد، اما فيلم نانو سلولز حاوي نقاط كوانتومي كربن داراي ميزان جذب بيشتري نسبت به دو فيلم شاهد و اكسيد شده مي باشد به طوريكه 8/99 درصد UVA كه توسط ازون جذب نشده و به زمين مي رسد را جذب مي كند. نتايج مربوط به شفافيت نشان داد كه فيلم شاهد كمترين ميزان شفافيت و فيلم اكسيد شده بيشترين عبور نورمرئي و بيشترين شفافيت را دارا بود. رفتار فلوئورسنت فيلم ها نشان داد كه فيلم نانوسلولز و فيلم نانوسلولز اكسيد شده پس از جذب پرتو فرابنفش، پرتويي در محدوده ي نور مرئي ساطع نكردند ولي فيلم نانو سلولز حاوي نقاط كوانتومي كربن پس از جذب پرتو فرابنفش، پرتويي در محدوده ي طول موج آبي از خود ساطع مي كند. نتايج مربوط به رنگ فيلم ها نشان داد كه اكسيد كردن نانو سلولز سبب كاهش روشنايي فيلم بدست آمده شده است اما فيلم نانوسلولز اكسيد شده حاوي نقاط كوانتومي كربن بيشترين روشنايي داشت. شاخص a* هر سه نمونه منفي بود و دو فيلم نانو سلولز و فيلم اكسيد شده تفاوت معني داري نداشتند اما اضافه كردن نقاط كوانتومي كربن باعث ايجاد تفاوت معني دار با دو نمونه ي ديگر شد (05/0>p). شاخص b* براي هر سه نمونه داراي تفاوت معني دار بود (05/0>p). اكسيد كردن فيلم نانوسلولز زردي فيلم را كاهش مي دهد و فيلم حاصل به رنگ آبي متمايل مي شود. اضافه كردن نقاط كوانتومي كربن به فيلم نانوسلولز اكسيد شده باعث كاهش رنگ آبي بودن آن شد. سه فيلم حاصل از نظر ضخامت تفاوت معني داري نداشتند. از نظر نفوذپذيري به بخار آب مشخص شد كه تغييرات ايجاد شده طي تهيه ي فيلم نهايي باعث ايجاد تغيير معني دار بر نفوذپذيري به بخار آب فيلم نانوسلولز اوليه شده است (05/0>p). اضافه كردن نقاط كوانتومي كربن به فيلم نانوسلولز اكسيد شده سبب كاهش معني دار نفوذپذيري به بخار آب شده است (05/0>p) ولي نفوذپذيري آن با فيلم نانو سلولز اوليه تفاوت معني داري نداشت. مشاهده شد كه تغييرات ايجاد شده طي توليد فيلم نانوسلولز اكسيد شده حاوي نقاط كوانتومي كربن اثرمعني داري برحلاليت فيلم ها داشته است (05/0>p). بررسي ريزساختار سه فيلم تهيه شده نشان داد كه با حل شدن سلولز در سود بافت حالت متخلخل پيدا كرده است و نظم ساختاري كريستال ها از بين رفته است. پس از اكسيد شدن سلولز فيلم حالت خرد تر و خشن تر پيدا مي كند و ساختاركريستال نسبت به فيلم نانوسلولز اوليه تغيير كرده است. با اضافه كردن نقاط كوانتومي كربن، ساختار متراكم تر و تخلخل بسيار كمتر شده است. نتايج حاصل از پراش پرتو ايكس نشان داد كه در فيلم نانوسلولز اكسيد شده ساختار كريستالي نسبت به نانوسلولز تغيير كرده است اما با افزودن نقاط كوانتومي كربن ساختار كريستالي تغيري نكرده است. بررسي خواص مكانيكي فيلم ها نشان داد كه مقاومت كششي تغيير معني داري نداشته است اما تغييرات مدول الاستيك طي توليد فيلم نهايي معني دار بوده است (05/0>p) و فيلم نانو سلولزي اكسيد شده حاوي نقاط كوانتومي كربن بيشترين مقاومت كششي و بيشترين انعطاف پذيري را داشته است. بررسي مقاومت حرارتي فيلم ها نشان داد كه فيلم اكسيد شده نسبت به فيلم نانوسلولز مقاومت حرارتي بيشتري دارد و هم¬چنين مشخص شد كه فيلم نانو سلولز اكسيد شده حاوي نقاط كوانتومي كربن بيشترين مقاومت حرارتي را نسبت به دو فيلم ديگر داشته است.
چكيده انگليسي :
In addition to benefits such as light and energy and positive effects on the body, the sun has dangers for the body and skin as well as food. One of these dangers is the ultraviolet rays emitted by the sun. Direct radiation of sunlight, especially ultraviolet rays on food, changes the chemical and biochemical nature of food and leads to food spoilage. Therefore, the use of coatings to protect food is recommended. The aim of this research is to produce a nanocellulose film containing carbon quantum dots that is capable of absorbing the sunʹs ultraviolet rays. In this way, first, a nanocellulose film was made, and in the next step the nanocellulose film was oxidized and then carbon quantum dots were added to it. Ultraviolet light absorption, film transparency, fluorescent behavior, thickness, color, water solubility, water vapor permeability, microstructure, X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, tensile test and heat test of three types of films were investigated. Spectrophotometric results showed that the oxidized nanocellulose film had a lower UV absorption rate than the control film, but the nanocellulose film containing carbon quantum dots had a higher absorption rate than the control and oxidized films so that 99.8% UVA, which does not absorb by the ozone and reaches the earth, was absorbed. The results related to transparency showed that the control film had the lowest transparency and the oxidized film had the highest visible light transmission and the highest transparency. The fluorescent behavior of the films showed that the nanocellulose film and the oxidized nanocellulose film did not emit a ray in the visible light range after absorbing the ultraviolet light, but the nanocellulose film containing carbon quantum dots emitted a ray in the blue wavelength range after absorbing the ultraviolet light. The color results of the films showed that the oxidation of the nanocellulose reduced the brightness of the obtained film, but the oxidized nanocellulose film containing carbon quantum dots had the highest brightness. The a * index of all three samples was negative and the two nanocellulose films and the oxidized film were not significantly different, but the addition of carbon quantum dots caused a significant difference with the other two samples (p <0.05). The b * index had a significant difference for all three samples (p <0.05). Oxidation of the nanocellulose film reduces the yellowness of the film and the resulting film tends to turn blue.
