توصيفگر ها :
پديده گرما-نوري , انرژي تجديدپذير , سنتز درجا. , نانوذرات نقره , پارچه پنبهاي
چكيده فارسي :
با افزايش جمعيت و توسعه صنايع مختلف، كمبود انرژي و مشكلات زيست محيطي بيش از پيش برجسته شده است. از اين رو براي كاهش معضلات بيان شده استفاده از انرژي هاي تجديدپذير به ويژه انرژي خورشيدي كه جزء منابع پاك، ارزان قيمت و در دسترس است، ميتواند راهگشاي مناسبي باشد. در اين كار تحقيقاتي از نانوذرات گرما-نوري نقره با هدف افزايش دماي سطح پارچههاي پنبهاي استفاده شده است. در اين راستا، تاثير پارامترهاي مختلف از جمله غلظت نيترات نقره، غلظت سديم دودسيل سولفات (SDS)، غلظت تري اتانول آمين (TEA) و دماي محلول بر فرايند سنتز نانوذرات نقره، مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه افزايش غلظت نيترات نقره به صورت موثري بر روي سنتز نانوذرات نقره بر روي پارچه تاثير گذار است. از طرفي حضور SDS در محلول سنتز باعث توزيع يكنواخت نانوذرات نقره بر روي سطح پارچه شد. افزايش غلظت نانوذرات نقره بر روي سطح پارچههاي پنبهاي منجربه افزايش فعاليت گرما-نوري پارچه شد. ذكر اين نكته ضروري است كه در هنگام تجمع بيش از حد نانوذرات نقره بر روي سطح پارچه، نه تنها عملكرد گرما-نوري نمونه در مقايسه با نمونههايي داراي غلظت كمتر نانوذرات نقره، افزايش نيافت، بلكه با كاهش دما همراه بود. اين مشاهده عمدتا به دليل كاهش سطح مخصوص نانوذرات در اثر وقوع تجمع است. بنابراين مي¬توان استدلال نمود دسترسي به يك دماي مناسب در پارچه گرما-نوري حاوي نانوذرات نقره در گرو غلظت بهينه نانوذرات نقره بر روي سطح پارچه است. اين غلظت بهينه با استفاده از محلولي حاوي AgNO3: SDS با نسبت 1:2 در دماي℃70 به دست آمد. دماي نمونه بهينه پس از يك دقيقه قرارگيري در معرض نور شبيه¬سازي شده خورشيد، از oC 1/24 به oC 7 /35 رسيد. اين نمونه پس از 30 دقيقه به دماي بيشينه oC 2/81 رسيد. پس از ارزيابي ثبات شستشويي و سايشي پارچه¬هاي گرما-نوري توليدشده، عملكرد گرما-نوري نمونهها مجددا بررسي شده و دماي نمونهها بعد از 30 دقيقه به ترتيب 3/69 و 1/63 درجه سانتي گراد رسيد. همچنين پارچه گرما-نوري توليد شده از خاصيت آنتي¬باكتريال برخوردار بود.
چكيده انگليسي :
Population growth and the development of various industries have exacerbated the challenges of energy scarcity and environmental issues. In this regard, the use of renewable energy sources, particularly solar energy as a clean, cost-effective and available source of energy, can be an appropriate solution. In the present research work, silver photothermal nanoparticles have been used with the aim of increasing the surface temperature of cotton fabrics. In this regard, the impact of various parameters including the concentration of silver nitrate (AgNO3), sodium dodecyl sulfate (SDS) and triethanolamine (TEA) and the solution temperature on the synthesis process of silver nanoparticles was evaluated. The results revealed that increasing the silver nitrate concentration significantly influences the synthesis of silver nanoparticles on the fabric. Additionally, the incorporation of SDS in the synthesis solution led to the uniform distribution of silver nanoparticles on the fabric surface. Increasing the concentration of silver nanoparticles on the surface of cotton fabrics yielded to enhanced photothermal activity of fabric. Note that excessive accumulation of silver nanoparticles on the fabric surface resulted in inferior photothermal performance compared to the sample containing silver nanoparticles with less concentration but more uniform distribution. This observation is primarily attributed to the reduction in the specific surface area of the nanoparticles. Consequently, it can be inferred that achieving an optimal temperature in the photothermal fabric containing silver nanoparticles is determined by the optimum concentration of silver nanoparticles on the fabric surface. This optimum concentration was obtained using the solution containing AgNO3: SDS with the ratio of 2:1 at temperature of 70℃. The optimum sample exhibited a temperature increase from 24.1°C to 35.7 °C after 1 min exposure to simulated sunlight. This sample attained a maximum temperature of 81.2°C after 30 min exposure. Following the evaluation of the washing fastness and abrasion resistance of the produced photothermal fabrics, the photothermal performance of the samples was re-evaluated. The temperature of the samples reached to 69.3°C and 63.1°C, respectively, after 30 min exposure. Additionally, the antibacterial property of the produced photothermal fabric was also demonstrated.