شماره راهنما :
1204 دكتري
پديد آورنده :
رضوي، محمدرضا
عنوان :
ساخت و بررسي پوشش پليمري ضد رسوب زيستي با ايجاد سطوح نانوساختار
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
شانزده، ۱۲۰ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمود معصومي، روح اله باقري
توصيفگر ها :
پوشش ضد رسوب زيستي پليمري , فوق آبگريز , نانو ليف , سپيوليت , اصلاح سطحي , ساختار ميكرو - نانو
استاد داور :
داور داخلي: احمداسدي نژاد; داورخارجي: امير حسين نوارچيان، اكبرخدامي
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/04/12
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
كد ايرانداك :
ID1204 دكتري
چكيده فارسي :
چكيده نيروي هيدروديناميكي وارد به سازههاي دريايي و بدنه كشتيها در اثر رشد ريزجاندارها1 افزايشيافته و موجب تحميل هزينه و خسارات براي صنايع مذكور ميشود ازاينرو تاكنون پوششهاي زيادي براي مقابله با اين مشكل توسط پژوهشگران پيشنهادشده است اما برخي از اين پوششها قابليت استفاده در مقياس بزرگ را نداشته و همچنين خود براي محيطزيست مضر ميباشند ازاينرو تهيه پوششي با قابليت اعمال در مقياس بزرگ و دوستدار محيطزيست امري ضروري است در اين پژوهش ابتدا با استفاده از تركيبات شيميايي جايگزين تركيبات فلوئوردار سيناميك اسيد و ميرستيك اسيد به اصالح سطح نانو ليف هاي معدني سپيوليت پرداخته شد و اصالح سطح توسط آزمونهاي وزن سنجي گرمايي TGA فوتوالكتروني اشعه ايكس XPS پراش اشعه ايكس XRD و ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميدان FESEM مورد ارزيابي قرار گرفت و پارامترهاي بهينه واكنش اصالح سطحي حاصل شد نانوليف اصالح شده در محلول پليمري پرفلوئورومتاكريالت به عنوان يك پليمر پايه آبي توزيع و توسط روش پوشش دهي غرقابي بر سطوح با جنس مختلف همچون آلومينيوم پارچه شيشه كاغذ اعمال شد سپس با اندازه گيري زاويه تماس قطره آب بر سطوح مختلف فوق آبگريزي سطوح مورد بررسي قرار گرفت همچنين تغييرات ميزان ترشوندگي سطوح نهايي با در معرض قرار گرفتن در محيطهاي اسيدي بازي و حرارت باال بررسي شد درنهايت به بررسي خواص ضد رسوب زيستي پوشش پليمري فوق آبگريز پرداخته شد نتايج آزمون وزن سنجي حرارتي حضور حدود 8 و51 درصد سيناميك و ميرستيك اسيد پيوندزده شده2 به سطح نانوليف هاي سپيوليت را تاييد كرد همچنين آزمون فوتوالكتروني اشعه ايكس حضور كربن به عنوان عنصر اصلي عوامل اصالح بر سطح سپيوليت را تاييد نمود آزمون پراش اشعه ايكس مشخصه هاي ساختار بلورينگي سپيوليت را قبل و بعد از اصالح شيميايي سطح تعيين نمود بررسي ريخت شناسي نانوليف قبل و بعد از اصالح سطحي توسط ميكروسكوپ الكتروني نشر ميدان انجام شد و ساختار نانوليفي سپيوليت به خوبي نشان داده شد بررسي ترشوندگي سطوح نهايي توسط آزمون اندازه گيري زاويه تماس قطره آب نشان داد كه زاويه تماس قطره آب براي سطح آلومينيوم پوشش داده شده با مخلوط نانوليف اصالح شده و كوپليمر به حدود 061 درجه رسيد كه تاييد كننده فوق آبگريزي سطح حاصل است توسط آناليز طيفسنجي تفرق انرژي پرتو ايكس EDX وجود فلوئور و كربن در سطح نهايي تاييد شد همچنين نقشه توزيع عنصري فلوئوروكربن به عنوان دو عنصر موثر در آبگريزي نهايي سطح ارائه شد همچنين در بررسي خاصيت خودتميزشوندگي سطوح فوق آبگريز حاصل به خوبي قادر به تميز كردن سطح با حركت قطره آب شدند در حاليكه براي سطح آلومينيوم بدون پوشش باقي ماندن قطرات آب روي سطح منجر به عدم تميزشدن سطح شد در نهايت آزمون ضد رسوب زيستي بازده 49 78 براي پوششهاي فوق آبگريز در برابر رسوب باكتري هاي اشرشياكلي گرم مثبت و استافيلوكوكوس اورئوس گرم منفي را تاييد كرد كلمات كليدي پوشش ضد رسوب زيستي پليمري فوق آبگريز نانو ليف سپيوليت اصالح سطحي ساختار ميكرو نانو 1 Microorganism 2 Grafted
چكيده انگليسي :
Preparation and investigation of anti biofouling polymeric coatings by creating nanostructured surfaces Seyed Mohammad reza Razavi Mohammadreza razavi@ce iut ac ir Date of Submission 21 06 2018 Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree Ph D Language PersianSupervisor Dr Mahmood Masoomi mmasoomi@cc iut ac ir Dr Rouhollah Bagheri bagheri@cc iut ac irAbstractThe applied hydrodynamic force to marine instructors and ship hull increases due to growing themicroorganism leading to the high cost for solving those issues Therefore myriad coatings have beenproposed for this issue by researchers around the world However non scalability and being harmful to theenvironment have been known as some of the limitations of the coatings for employing in large scaleapplications Consequently preparation of a scalable and environmental friendly antibiofouling coating iscrucial In this research the surface of nano Sepiolite was firstly modified by a non fluorinated chemical Cinnamic acid and myristic acid The surfaces were evaluated by different characterization methods suchas Thermogravimetric Analysis TGA X ray photoelectron spectroscopy XPS X ray Diffraction Analysis XRD and Field Emission Scanning Electron Microscope FESEM and subsequently optimized parameterswere determined Afterward the modified sepiolite was dispersed in a perflouromethacrylate solution as awater based copolymer and applied on the different substrates via dipping technique The wettabilityinvestigations were then carried out for different conditions to confirm the superhydrophobicity of thesurfaces In addition the stability of the coatings was investigated in the several harsh environments such asacidic basic and hot environments Finally the antibiofouling properties of the superhydrophobic coatingswere assessed The TGA results approved that approximately 8 and 15 wt of cinnamic acid and myristicacid grafted on the sepiolite surfaces The crystalline structure properties before and after surface modificationwere assessed by XRD tests The morphology of the nano sepiolite final superhydrophobic surfaces andnanostructures were studied by FESEM The contact angle studies showed that the contact angle for finalsurfaces was measured to be approximately 160 degree which approved the superhydrophobicity of thesurfaces By using the Energy dispersive X ray spectroscopy EDAX the presence of F and C elements onthe surfaces were approved and the ratio of C O F Mg Al Si were 11 5 33 54 9 38 9 98 20 49 15 06 Moreover the elemental maps for C and F were determined In addition the self cleaning studies showedthat the prepared surfaces could clean the surfaces from contamination by rolling the water droplets Finally the superhydrophobic surfaces revealed a yield of 87 94 as the antibiofouling properties for both of Grampositive s and negative s bacteria s Keywords Antibiofouling Superhydrophobic Sepiolite Environmentally friendly Surface modification
استاد راهنما :
محمود معصومي، روح اله باقري
استاد داور :
داور داخلي: احمداسدي نژاد; داورخارجي: امير حسين نوارچيان، اكبرخدامي
