• شماره مدرك
    21304
  • شماره راهنما
    18236
  • پديد آورنده

    طاهري گشنيگاني، زينب

  • عنوان

    پوشش‌دهي نانوذره‌هاي كلسيم‌كربنات بيوژنيك به‌دست‌آمده از پوسته‌ي تخم‌مرغ با رنگدانه‌هاي آلي و طبيعي و بررسي كاربرد آن‌ها به‌عنوان نانوپركننده و نانورنگدانه در آميزه‌هاي پلي‌وينيل كلريد

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • گرايش تحصيلي
    نانوشيمي
  • محل تحصيل
    اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
  • سال دفاع
    1405
  • صفحه شمار
    بيست و دو، 135ص. : مصور، جدول، نمودار.
  • توصيفگر ها

    كلسيم كربنات بيوژنيك , پوسته تخم مرغ , رنگدانه هاي آلي , رنگدانه هاي طبيعي , كوئين آكريدون , نيل , رنگ اورامين , عصاره گل انار فارسي , پلي وينيل كلريد , نانوپركننده , نانورنگدانه , الكتروريسي , پرس گرم

  • تاريخ ورود اطلاعات
    1405/07/18
  • كتابنامه
    كتابنامه
  • رشته تحصيلي
    شيمي
  • دانشكده
    شيمي
  • تاريخ ويرايش اطلاعات
    1405/07/20
  • كد ايرانداك
    23246520
  • چكيده فارسي
    كلسيمكربنات ) ،(CaCO3يكي از فراوانترين پركنندههاي معدني است كه در صنعت پلاستيك براي انواع رزينهاي پليمري استفاده ميشود. در طبيعت، كلسيمكربنات به عنوان يك ماده معدني در سنگهاي رسوبي مانند سنگ آهك، گچ و سنگهاي مرمر دگرگون شده وجود دارد كه از معادن استخراج ميشوند. يك روش جايگزين براي به دست آوردن كلسيمكربنات، استفاده از پسماندهاي بيوژنيك مانند پوسته تخممرغ و صدف است كه حاوي مقادير بالاي كلسيمكربنات هستند. در اين پژوهش، نانوذرههاي كلسيمكربنات بيوژنيك از پوستههاي تخممرغ تهيه شده و سپس سطح آنها با رنگدانههاي آلي و طبيعي پوشش داده شد تا بهعنوان نانوپركننده و نانورنگدانه در تهيه آميزههايي بر پايه پليوينيلكلريد ) (PVCاستفاده شوند. نانوذرههاي كلسيمكربنات حاصل از پوسته تخممرغ از طريق آسياب مكانيكي تهيه و با استفاده از آزمونهاي پراش پرتو- ،(XRD) Xطيفسنجي فروسرخ تبديل فوريه ) ،(FT-IRآزمون گرماوزنسنجي ) ،(TGAميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني ) (FE-SEMو طيفسنجي پراش انرژي پرتو- (EDX) Xمشخصهيابي شدند. نتايج، تشكيل فاز بلوري كلسيت با ويژگيهاي شيميايي و مورفولوژيكي مطلوب را تأييد كردند. در ادامه، نانوذرههاي كلسيمكربنات با رنگدانههاي كوئينآكريدون، نيل، اورامين Oو عصاره گلانار فارسي، از طريق فرآيندهاي هيدروترمال )گرمابي( و آسياب تر )مرطوب(، پوششدهي شدند. نتايج حاصل از مشخصهيابي ذرههاي پوششدادهشده با استفاده از آزمونهاي ،FE-SEM ،TGA ،FT-IR ،XRDطيفسنجي انعكاسي ) ،(UV-Vis DRSميكروسكوپ الكتروني عبوري ) (TEMو تعيين مساحت سطح ويژه با استفاده از روش BETو ايزوترم هاي جذب و واجذب، تثبيت موفقيتآميز رنگدانهها بر سطح ذرهها را تأييد كرد، اين در حالي است كه ساختار بلوري و پايداري گرمايي كلسيمكربنات حفظ شده است. بهمنظور بررسي قابليت استفاده از نانوپركنندههاي تهيهشده در صنايع پليمري، نمونههاي PVCحاوي اين نانوپركنندهها به دو روش الكتروريسي و اختلاط مذاب تهيه شدند. در روش نخست، بهمنظور دستيابي به نانوالياف يكنواخت ،PVCپارامترهاي فرآيند الكتروريسي شامل غلظت پليمر، نسبت حلال، ولتاژ اعمالي، سرعت جريان و فاصله نوك سوزن تا جمعكننده بهينهسازي شدند. سپس نانوپركنندههاي كلسيمكربنات رنگي به محلول PVCاضافه شدند. نتايج نشان دادند كه نوع رنگدانه و مقدار نانوپركننده، تأثير قابلتوجهي بر رفتار الكتروريسي و تشكيل الياف دارند. در روش دوم، نانوپركنندههاي سنتزشده از طريق اختلاط مذاب با استفاده از مخلوطكن داخلي به ساختار PVCافزوده شده و پس از آن با فرآيند پرسگرم، صفحههاي پليمري مورد نياز براي بررسيهاي تكميلي تهيه شدند. تهيه موفقيتآميز نمونههاي PVCحاوي نانوپركنندههاي كلسيمكربنات بيوژنيك رنگي، امكان استفاده از كلسيمكربنات حاصل از پوسته تخممرغ را بهعنوان يك پركننده عملكردي پايدار در آميزههاي پليمري نشان داد. به طور كلي، نتايج اين پژوهش يك راهكار سازگار با محيطزيست براي ارزشآفريني از پوسته تخممرغ و توسعه نانوپركنندههاي بيوژنيك رنگي با قابليت كاربرد در آميزههايي بر پايه PVCارائه ميدهد. كلمات كليدي: كلسيمكربنات بيوژنيك، پوسته تخممرغ، رنگدانههاي آلي، رنگدانههاي طبيعي، كوئينآكريدون، نيل، رنگ اورامين،O عصاره گلانار فارسي، پليوينيل كلريد ) ،(PVCنانوپركننده، نانورنگدانه، الكتروريسي، پرسگرم.
  • چكيده انگليسي
    Calcium carbonate (CaCO3) is one of the most abundant mineral fillers used in the plastics industry to meet the needs of polymer resins. In nature, calcium carbonate occurs as a mineral in sedimentary rocks such as limestone, gypsum, an‎d metamorphosed marble, which are often mined. An alternative method for obtaining calcium carbonate is to use biogenic wastes such as eggshells an‎d oysters, which contain high amounts of calcium carbonate. In this study, biogenic calcium carbonate nanoparticles were synthesized from waste eggshells an‎d subsequently coated with organic an‎d natural pigments for application as nanofiller an‎d nanopigment in poly vinyl chloride (PVC) composites. The eggshell-derived calcium carbonate was prepared by mechanical milling an‎d characterized using x-ray diffraction (XRD), fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), an‎d energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) analyses. The results confirmed the formation of crystalline calcite with suitable chemical an‎d morphological properties. Subsequently, the calcium carbonate nanoparticles were coated with quinacridone, indigo, auramine O, an‎d Persian pomegranate flower extract through hydrothermal an‎d wet milling processes. Characterization of137 the coated particles using XRD, FT-IR, TGA, diffuse reflectance spectroscopy (DRS), FE-SEM, transmission electron microscopy (TEM), an‎d determination of specific surface area using the BET method an‎d adsorptiondesorption isotherms confirmed the successful immobilization of pigments on the particle surface, while preserving the crystalline structure an‎d thermal stability of calcium carbonate . To investigate the applicability of the prepared nanofillers in polymer industries, PVC nanocomposites were fabricated by two different approaches, electrospinning an‎d wet milling. In the first approach, electrospinning parameters, including polymer concentration, solvent ratio, applied voltage, flow rate, an‎d tipto-collector distance, were optimized to obtain uniform PVC nanofibers. Subsequently, colored calcium carbonate nanofillers were incorporated into the PVC solution. The results indicated that the type of pigment an‎d nanofiller content significantly influenced the electrospinning behavior an‎d fiber formation. In the second approach, the synthesized nanofillers were incorporated into PVC by melt compounding using an internal mixer, followed by hot pressing to prepare composite sheets for further investigations. The successful preparation of PVC samples containing colored biogenic calcium carbonate nanofillers demonstrated the feasibility of employing waste eggshell-derived calcium carbonate as a sustainable functional filler in polymeric materials. This study provides an environmentally friendly strategy for valorization of eggshell waste an‎d the development of colored biogenic nanofillers with potential applications in PVC-based compounds. Key words: Biogenic calcium carbonate, Eggshell waste, Organic pigments, Natural pigments, Quinacridone, Indigo, Auramine O, Persian pomegranate flower, Poly vinyl chloride (PVC), Nanofiller, Nanopigment, Electrospinning, Hot press.
  • استاد راهنما
    حسن حداد زاده
  • استاد مشاور
    پرستو كشتي‌آرا
  • استاد داور
    محمد ديناري , كاظم كرمي