مواد پیشرفته و پوشش های نوین

مواد پیشرفته و پوشش های نوین

بررسی حفاظت در برابر اشعه فرانفش پارچه پنبه‌ای پوشش داده شده با نانو ذرات اکسید روی آلاییده شده با کربن سنتز شده از طریق پیرولیز مستقیم چارچوب فلزی-آلی و فعالیت فوتوکاتالیستی نانو ذرات سنتز شده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
رویا محمدی پور ندوشن 1
شهلا شکرریز 2
زهرا شریعتی نیا 3
مجید منتاظر 4
1 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
2 استادیار، پژوهشکده رنگ و پلیمر، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
3 استاد، دانشکده شیمی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
4 استاد، دانشکده نساجی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
10.22034/amnc.2023.406742.1245
چکیده
در این پژوهش، پتانسیل استفاده از چارچوب فلزی-آلی بر پایه اکسید روی کربونیزه شده تحت اتمسفر هوا به منظور سنتز نانوذرات اکسیدروی آلاییده شده با کربن جهت ایجاد پارچه با ویژگی حفاظت در برابر پرتو فرابنفش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج طیف سنجی پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی و آنالیز عنصری نشان داد که پوشش نانوذرات اکسید روی بر سطح پارچه پنبه‌ای به خوبی انجام گرفته است. حفاظت در برابر پرتو فرابنفش پارچه پوشش داده شده توسط تغییر رنگ پارچه رنگرزی شده با متیلن بلو در معرض نور UV با استفاده از اسپکتروفوتومتر ، همچنین اثر فوتوکاتالیستی نانوذرات اکسید روی آلاییده شده با کربن تحت تابش نور خورشید مورد ارزیابی قرار گرفت. در مقایسه با پارچه خام، پارچه پوشش داده شده حفاظت UV بالاتری نشان داد. همچنین، تجزیه متیلن بلو حدود 98% در بازه زمانی 45 دقیقه توسط نانوذرات اکسید روی آلاییده شده با کربن حاصل شد. نتایج نشان داد که پارچه پوشش داده شده با اکسید روی آلاییده شده با کربن سنتز شده از طریق پیرولیز مستقیم چارچوب فلزی-آلی دارای پتانسیل بالقوه جهت ایجاد حفاظت در برابر پرتو فرابنفش است و می‌تواند در منسوجات محافظ پیشرفته مورد استفاده قرار گیرد. همچنین، نانوذرات اکسید روی سنتز شده می‌تواند به طور موثری در تصفیه پساب و کاربرد های زیست محیطی به کار گرفته شود.
کلیدواژه‌ها
اکسید روی آلاییده شده با کربن
چارچوب فلزی – آلی
پارچه پنبه
حفاظت در برابر اشعه فرانفش
فعالیت فوتوکاتالیستی
موضوعات
  1. Subbiah, D.K., et al., Nanostructured ZnO on cotton fabrics–A novel flexible gas sensor & UV filter. Journal of Cleaner Production, 2018. 194: p. 372-382.
  2. Pradhan, P., J.C. Alonso, and M. Bizarro, Photocatalytic Performance of ZnO: Al Films under Different Light Sources. International Journal of Photoenergy, 2012.
  3. Alshgari, R.A., et al., ZnO Nanostructures Doped with Various Chloride Ion Concentrations for Efficient Photocatalytic Degradation of Methylene Blue in Alkaline and Acidic Media. Molecules, 2022. 27(24): p. 8726.
  4. Avazpour, S., L. Karimi, and S. Zohoori, Simultaneous coloration and functional finishing of cotton fabric using Ag/ZnO nanocomposite. Coloration Technology, 2017. 133(5): p. 423-430.
  5. Zheng, M. and J. Wu, One-step synthesis of nitrogen-doped ZnO nanocrystallites and their properties. Applied Surface Science, 2009. 255(11): p. 5656-5661.
  6. Hussain, M.Z., et al., MOF derived porous ZnO/C nanocomposites for efficient dye photodegradation. ACS Applied Energy Materials, 2018. 1(9): p. 4695-4707.
  7. Manna, J., et al., Biomimetic method to assemble nanostructured Ag@ ZnO on cotton fabrics: application as self-cleaning flexible materials with visible-light photocatalysis and antibacterial activities. ACS Applied Materials & Interfaces, 2015. 7(15): p. 8076-8082.
  8. Nozari, B., M. Montazer, and M.M. Rad, Stable ZnO/SiO2 nano coating on polyester for anti-bacterial, self-cleaning and flame retardant applications. Materials Chemistry and Physics, 2021. 267: p. 124674.
  9. Nodoushan, R.M., et al., Novel photo and bio-active greyish-black cotton fabric through air-and nitrogen-carbonized zinc-based MOF for developing durable functional textiles. International Journal of Biological Macromolecules, 2023: p. 125576.
  10. Wang, Y., et al., Microwave hydrothermally synthesized metal–organic framework-5 derived C-doped ZnO with enhanced photocatalytic degradation of rhodamine B. Langmuir, 2020. 36(33): p. 9658-9667.
  11. Zhang, Y., et al., MOF-derived C-doped ZnO composites for enhanced photocatalytic performance under visible light. Journal of Alloys and Compounds, 2019. 777: p. 109-118.
  12. Hu, C., et al., MOF derived ZnO/C nanocomposite with enhanced adsorption capacity and photocatalytic performance under sunlight. Journal of hazardous materials, 2020. 385: p. 121599.
  13. Javanbakht, S., et al., Carboxymethylcellulose-coated 5-fluorouracil@ MOF-5 nano-hybrid as a bio-nanocomposite carrier for the anticancer oral delivery. International journal of biological macromolecules, 2020. 155: p. 876-882.
  14. Razaghpour, M., et al., Amino-functionalized cross-linked cellulosic fabric with antibacterial, UV protection, and coloring effects using folic acid. International Journal of Biological Macromolecules, 2022. 219: p. 637-649.
  15. Razaghpour, M., et al., Cellulose cross-linking with folic acid at room via diverse-based coupling reagents attaining multifunctional features. Carbohydrate Polymers, 2023. 302: p. 120376.
  16. Peng, M.M., et al., Oxidation of ethylbenzene using nickel oxide supported metal organic framework catalyst. Bull. Korean Chem. Soc, 2014. 35(11): p. 3213.
  17. Kumar, S., et al., Fabrication of nanoheterostructures of boron doped ZnO-MoS2 with enhanced photostability and photocatalytic activity for environmental remediation applications. Vacuum, 2019. 163: p. 88-98.
  18. Owis, A., M. Elzayat, and T. Abdel-Baset, Characterization and Photoactivity of Cotton Loaded with ZnO NPs. Open Journal of Applied Sciences, 2020. 10(4): p. 111-117.
  19. Onkani, S.P., Synthesis and characterization of undoped and Ag doped TiO2, ZnO and ZnS nanoparticles for the photocatalytic degradation of 2-chlorophenol under UV irradiation. 2019, Vaal University of Technology.
  20. Nodoushan, R.M., et al., Novel photo and bio-active greyish-black cotton fabric through air-and nitrogen-carbonized zinc-based MOF for developing durable functional textiles. International Journal of Biological Macromolecules, 2023. 247: p. 125576.
  21. Muhammad, A., et al., Realization of UV-C absorption in ZnO nanostructures using fluorine and silver co-doping. Colloid and Interface Science Communications, 2022. 47: p. 100588.
  22. Pan, L., et al., MOF-derived C-doped ZnO prepared via a two-step calcination for efficient photocatalysis. Applied Catalysis B: Environmental, 2016. 189: p. 181-191.
مواد پیشرفته و پوشش های نوین
دوره 11، شماره 44
بهار 1402
صفحه 3196-3204