@article { author = {Arvaneh, Amir-Reza and Sadat-Shojai, Mehdi}, title = {Biodegradable Aliphatic Polyesters for Application in Tissue Engineering}, journal = {Iranian Journal of Polymer Science and Technology}, volume = {34}, number = {4}, pages = {319-348}, year = {2021}, publisher = {}, issn = {10163255}, eissn = {20080883}, doi = {10.22063/jipst.2021.2929.2081}, abstract = {Designing scaffolds with physical, mechanical, and biological properties like those of the extracellular matrix (ECM) of the target tissue, is the most critical challenge in tissue engineering. Ideally, proper cell proliferation can simultaneously occur with the degradation of the scaffold to finally restore and create the desired tissue within the scaffold. The use of biodegradable polymers or a combination of these polymers and ceramics, metals or carbon leads to the fabrication of scaffolds with the required properties. Thus far, different natural and synthetic polymers have been proposed for this purpose, of which aliphatic biodegradable and biocompatible polyesters as a result of their predictable and adjustable properties have been known as one of the best polymeric matrices in designing scaffolds used in tissue engineering. Due to the unique properties of these polymers, the number of research works performed on them for application in tissue engineering is increasing and therefore it is necessary to review the goals and challenges ahead. Accordingly, the present work has attempted to re-examine studies performed on widely used biodegradable aliphatic polyesters including poly(lactic acid)(PLA), poly(glycolic acid)(PGA), poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA), polycaprolactone (PCL), and the family of microbial polyesters of the polyhydroxyalkanoates (PHA), especially poly(hydroxybutyrate) (PHB) as well as poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) copolymer. This article specially focuses on the synthetic techniques and structural, physical, mechanical, and biological properties of these polymers to overcome the challenging task of designing ECM-like scaffolds by evaluating the various physical and chemical modification methods reported in recent research papers. The present study also reviews and discusses the application of these polyesters in soft and hard tissue engineering, such as bone, cartilage, ligament, tendon, muscle, spleen, cornea, and skin.}, keywords = {Polyester,biodegradable,tissue engineering,extracellular matrix,biocompatible}, title_fa = {کاربرد پلی‌استرهای آلیفاتیک زیست‌تخریب‌پذیر در مهندسی بافت}, abstract_fa = {مهم‌ترین چالش در انواع مهندسی بافت، طراحی داربست‌ها با خواص فیزیکی، مکانیکی و زیستی مشابه با ماتریس برون‌سلولی (ECM) بافت هدف است. در حالت ایده­‌آل تکثیر مناسب سلول­‌ هم‌زمان با تخریب داربست و در نهایت بازسازی و ایجاد بافت مدنظر درون داربست اتفاق می‌افتد. استفاده از پلیمرهای زیست‌­تخریب­‌پذیر یا ترکیبی از این پلیمرها و سرامیک، فلزات یا کربن به ایجاد داربست‌ها با خواص مدنظر منجر می‌­شود. تاکنون پلیمرهای طبیعی و سنتزی مختلفی بدین منظور پیشنهاد شده‌­اند که پلی‌استرهای آلیفاتیک زیست­‌تخریب‌­پذیر و زیست‌­سازگار به‌­دلیل داشتن خواص قابل پیش‌­بینی و تنظیم‌پذیر، یکی از بهترین ماتریس‌های پلیمری در طراحی داربست­‌های استفاده‌شده در مهندسی بافت شناخته شده‌اند. به‌دلیل خواص منحصر به‌فرد این پلیمرها، تعداد پژوهش‌های انجام‌شده درباره آن‌ها با هدف کاربرد در مهندسی بافت در حال افزایش است و بنابراین بررسی مروری اهداف و چالش­‌های پیش‌رو ضروری به‌نظر می­‌رسد. بر این اساس، هدف مقاله حاضر معرفی و بررسی پژوهش‌های انجام‌شده درباره پلی­‌استرهای آلیفاتیک زیست­‌تخریب­‌پذیر پرکاربرد شامل پلی­(لاکتیک ­اسید) (PLA)، پلی(گلیکولیک ­اسید) (PGA)، پلی­(لاکتیک-co-گلیکولیک اسید) (PLGA)، پلی­‌کاپرولاکتون (PCL) و خانواده پلی‌­استرهای میکروبی پلی­‌هیدروکسی­‌آلکانوآت­‌ها (PHA) به­‌ویژه پلی‌­هیدروکسی ­بوتیرات (PHB) و کوپلیمر پلی(3-هیدروکسی بوتیرات-3coهیدروکسی والرات) (PHBV) است. در این مقاله به‌­طور ویژه روش­‌های سنتز، خواص ساختاری، فیزیکی، مکانیکی و زیستی این پلیمرها بررسی می‌شود و با ارزیابی روش‌­های متنوع اصلاح فیزیکی و شیمیایی گزارش­‌شده در مقاله‌های پژوهشی سال­‌های اخیر، به چگونگی غلبه بر چالش طراحی داربست مشابه با ECM پاسخ داده می‌شود. همچنین، درباره کاربرد این پلی­‌استرها در مهندسی انواع بافت سخت و نرم از جمله استخوان، غضروف، رباط، تاندون، ماهیچه، طحال، قرنیه و پوست بحث می‌شود.}, keywords_fa = {پلی استر,زیست تخریب پذیر,مهندسی بافت,ماتریس برون سلولی,زیست سازگار}, url = {http://jips.ippi.ac.ir/article_1828.html}, eprint = {http://jips.ippi.ac.ir/article_1828_5ca1326fd86765982a8792ae8bfff80e.pdf} } @article { author = {Mirzamohammadi, Mohammad and Koudzari Farahani, Samaneh and Parvizian, Fahime and Hosseini, Sayed Mohsen}, title = {Surface Modification of Nanofiltration Membrane Using Poly(vinyl alcohol) and Chitosan-Functionalized Activated Carbon Nanoparticles}, journal = {Iranian Journal of Polymer Science and Technology}, volume = {34}, number = {4}, pages = {349-358}, year = {2021}, publisher = {}, issn = {10163255}, eissn = {20080883}, doi = {10.22063/jipst.2021.2803.2033}, abstract = {Hypothesis: A thin film nanofiltration membrane was modified by poly(vinyl alcohol) (PVA) and chitosan-functionalized activated carbon nanoparticles. The effect of a surface layer formed on the structure and separation properties of prepared membranes was investigated.Methods: Scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), water content, porosity and mean pore size measurements, Na2SO4 and NaCl rejection, water flux as well as membrane flux recovery ratio for the study of antifouling ability were used for characterization of the membranes.Findings: The FTIR results confirmed the formation of hydroxyl and amine groups on the surface of modified membranes. The SEM images also showed the formation of a uniform layer on the modified membranes. As shown in the SEM images, adding functionalized activated carbon nanoparticles into PVA leads to a heterogeneous and dense structure on the surface of modified membranes. Modification of pristine membrane by PVA and modified activated carbon nanoparticles up to 0.25% wt initially increased the water content, and subsequently with increase in nanoparticles ratio from 0.25 to 1.0wt%, the water content decreased. The obtained results showed a larger mean pore size for all modified membranes compared to pristine membrane. Moreover, all modified membranes showed a higher flux in comparison with virgin membrane. In addition, salt rejection revealed that the surface modification of nanofiltration membrane has a positive effect in preventing smaller rejection amount despite the increase in the amount of flux. Sodium sulfate salt rejection was also measured more than sodium chloride salt rejection. Flux recovery ratio was also measured more than 92% for the modified membranes whereas it was more than 66% for pristine membrane that confirms the antifouling ability for the modified membranes.}, keywords = {thin film nanofiltration membrane,surface modification,separation performance,antifouling properties,nanoparticle}, title_fa = {اصلاح سطح غشای نانوفیلتری با پلی(وینیل الکل) و نانوذرات کربن فعال عامل‌دارشده با کیتوسان}, abstract_fa = {فرضیه: غشای لایه‌نازک نانوفیلتری با پلی(وینیل الکل) و نانوذرات کربن فعال عامل‌دار‌شده با کیتوسان اصلاح شد. اثر لایه سطحی تشکیل‌شده بر ساختار و خواص جداسازی غشاها بررسی شد.روش‌ها: برای ارزیابی غشاها از میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM)، طیف‌نمایی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، اندازه‌گیری مقدار آب، تخلخل و متوسط اندازه منفذ، پس‌زنی  سدیم کلرید و سدیم سولفات، شار آب و نسبت بازیابی شار غشا به‌منظور بررسی قابلیت ضدجرم‌گرفتگی استفاده شد.یافته‌ها: نتایج FTIR تشکیل گروه‌های هیدروکسیل و آمین را روی سطح غشاهای اصلاح‌شده تأیید کرد. عکس‌های SEM تشکیل لایه‌ای یکنواخت را روی سطح غشاهای اصلاح‌شده نشان داد. همچنین در عکس‌های SEM نشان داده شد، افزودن نانوذرات به پلی(وینیل الکل)، به ساختاری ناهمگن و متراکم بر سطح غشاها منجر شده است. اصلاح غشای اولیه با استفاده از پلی(وینیل الکل) و نانوذرات اصلاح‌شده کربن فعال تا %0.25 وزنی ابتدا سبب افزایش مقدار آب شد و با افزایش مقدار نانوذرات از %0.25 تا %1 وزنی دوباره مقدار آب غشا کاهش یافت. نتایج نشان داد، تمام غشاهای اصلاح‌شده، متوسط اندازه منفذ بزرگ‌تری در مقایسه با غشای اصلاح‌نشده دارند. همچنین تمام غشاهای اصلاح‌شده شار آب بیشتری از غشای اولیه نشان دادند. افرون بر این، نتایج پس‌زنی نمک نشان داد، اصلاح سطح غشای نانوفیلتری اثر مثبتی در جلوگیری از کاهش مقدار پس‌زنی با وجود افزایش مقدار شار داشته است. مقدار پس‌زنی نمک سدیم سولفات بیشتر از پس‌زنی سدیم کلرید اندازه‌گیری شد. نسبت بازیابی شار در غشا‌های اصلاح‌شده بیش از %92 و در نمونه اولیه بیش از %66 ارزیابی شد که قابلیت ضدجرم‌گرفتگی غشاهای اصلاح‌شده را تأیید می‌کند.}, keywords_fa = {غشای لایه‌نازک نانوفیلتری,اصلاح سطح,عملکرد جداسازی,خواص ضدجرم‌گرفتگی,نانوذره}, url = {http://jips.ippi.ac.ir/article_1834.html}, eprint = {http://jips.ippi.ac.ir/article_1834_5e091d0c5a14b534aa1ccf456d3360c2.pdf} } @article { author = {Abdollahi, Mahdi and Gorzin Motaie, Arya}, title = {Adsorption from Aqueous Solution Containing Zinc and Copper Ions with Carboxymethylated Kraft Lignin: Mechanism and Kinetic Study}, journal = {Iranian Journal of Polymer Science and Technology}, volume = {34}, number = {4}, pages = {359-371}, year = {2021}, publisher = {}, issn = {10163255}, eissn = {20080883}, doi = {10.22063/jipst.2021.2843.2049}, abstract = {Hypothesis: Lignin-based adsorbents are one of the common materials for removal of heavy metal ions in wastewater treatment and the adsorption of metals extracted in mines. Therefore, it seems that industrial lignin and its carboxymethylated derivative are able to adsorb zinc and copper cations from aqueous solutions under different operating conditions.Methods: Firs, industrial lignin was carboxymethylated by reacting with sodium chloroacetate. After carboxymethylation of lignin, the characterization tests including FTIR spectroscopy, 1H NMR spectroscopy, acid-base titration, pHpzc (pH point of zero charge) and zeta potential tests were performed. Concentration of ions in aqueous solutions was determined by atomic adsorption technique.Findings: The results of structural characterization tests showed that the reaction of lignin with sodium chloroacetate removed the aromatic hydroxyl groups of lignin, while the concentration of carboxyl groups increased. Thus, it was found that lignin was carboxymethylated successfully. The results of zinc (II) and copper (II) ions adsorption showed that the maximum adsorption of copper ion in comparison with zinc ion occurs in the presence of the modified industrial lignin adsorbent at a pH close to 4. The kinetic study results showed that the adsorption of both ions follows a pseudo second-order model. In the isotherm studies, the Sips model showed the best performance for both the industrial and modified lignin samples. Maximum adsorption capacities for the zinc and copper ions by carboxymethylated lignin were observed to be 0.25 and 0.37 mmol/g, respectively, showing a significant improvement in comparison with unmodified kraft lignin. However, selectivity of the copper ion decreased in contrast. This improvement could be mainly attributed to the significant increase in active sites on carboxymethylated lignin.}, keywords = {adsorption,lignin,carboxymethylation,ion exchange,copper(II) and zinc (II) ions}, title_fa = {مطالعه سازوکار و سینتیک جذب از محلول آبی دارای یون‌های روی و مس با لیگنین کرافت کربوکسی‌متیل‌دارشده}, abstract_fa = {فرضیه: جاذب­‌های بر پایه لیگنین یکی از مواد متداول برای حذف فلزات سنگین در تصفیه پساب­‌ها و برای جذب فلزات در استخراج آن‌ها از معادن هستند. بنابراین به‌نظر می‌رسد، لیگنین صنعتی و به‌ویژه مشتق کربوکسی متیل­‌دارشده آن قابلیت جذب کاتیون­‌های روی و مس در محلول آبی دارای هر دو کاتیون را در شرایط عملیاتی مختلف داشته باشد.روش­‌ها: ابتدا، لیگنین در اثر واکنش با سدیم کلرواستات، کربوکسی ‌متیل‌دار شد. آزمون‌­های شناسایی شامل طیف‌نمایی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، طیف‌نمایی رزونانس مغناطیسی هسته پروتون (1H NMR)، تیترکردن اسید-باز، تعیین pHpzc (نقطه pH با بار صفر) و پتانسیل زتا به‌منظور شناسایی نمونه انجام شد. همچنین، برای تعیین غلظت یون­‌ها از آزمون جذب اتمی استفاده شد.یافته­‌ها: نتایج آزمون‌های شناسایی ساختاری نشان داد، در اثر واکنش لیگنین با سدیم کلرواستات، گروه‌های هیدروکسیل آروماتیک لیگنین از بین رفته و غلظت گروه‌های کربوکسیل افزایش یافته است. بنابراین استنباط شد، لیگنین با موفقیت کربوکسی‌متیل‌دار شده است. نتایج جذب یون‌های‌ روی (II) و مس (II) نشان داد، بیشترین جذب مس در مقایسه با روی در مجاورت جاذب لیگنین اصلاح‌شده در pH نزدیک به 4 اتفاق می‌­افتد. نتایج مطالعات سینتیکی نشان داد، جذب هر دو یون از مدل سینتیکی شبه‌درجه دوم پیروی می­‌کنند. در مطالعات هم‌دما، مدل Sips بهترین عملکرد را برای هر دو نمونه لیگنین و لیگنین اصلاح‌شده داشت. بیشترین ظرفیت جذب یون   روی و مس برای لیگنین کربوکسی­ متیل­‌دارشده، به‌ترتیب 0.25 و  0.37mmol/g به‌دست آمد که نسبت به لیگنین بهبود شایان توجهی نشان داد. اما، گزینش‌پذیری مس کاهش داشت. این بهبود می­‌تواند به‌طور عمده به‌دلیل افزایش در موقعیت‌های فعال روی لیگنین کربوکسی‌متیل‌دارشده باشد.}, keywords_fa = {جذب سطحی,لیگنین,کربوکسی متیل‌دار کردن,تبادل یون,یون‌های مس(II) و روی(II)}, url = {http://jips.ippi.ac.ir/article_1829.html}, eprint = {http://jips.ippi.ac.ir/article_1829_0a42381b90ae6ce64e5d8cffdb89b269.pdf} } @article { author = {Gholampour, Mahdi and Aghvami-Panah, Mohammad Hassan and Ghaffarian Anbaran, S.Reza}, title = {Mechanical Properties and Electromagnetic Interference (EMI) Shielding Performance of PP/CNT/Glass Fiber Microcellular Foam}, journal = {Iranian Journal of Polymer Science and Technology}, volume = {34}, number = {4}, pages = {373-385}, year = {2021}, publisher = {}, issn = {10163255}, eissn = {20080883}, doi = {10.22063/jipst.2021.2879.2061}, abstract = {Hypothesis: Nowadays, lightening of polymer composites for specific applications and engineering purposes, especially electromagnetic wave absorber materials, has attracted research studies. In this work, polypropylene nanocomposite and hybrid foams incorporated with carbon nanotubes and glass fibers were produced through solid-state microcellular foaming using supercritical carbon dioxide.Methods: First, the microstructure of nanocomposites, hybrids, and produced foams were examined by scanning electron microscopy. The electrical properties and electromagnetic interference shielding performance of the solid and foamed nanocomposites were investigated using a four-point probe method and a vector analyzer, respectively. The effect of glass fiber and CNT incorporation on tensile, compressive, and impact mechanical properties was also investigated.Findings:Nanotubes were finely dispersed in the polypropylene matrix through melt compounding. By incorporation of CNTs, the average cell size reduced (from 49 to 22.5 μm), and cell density increased. Also, the SEM micrographs of the hybrid foams revealed that, in general, cell size increased by incorporating fiber due to nearby heterogeneous nucleation, and the size of cells that were not adjacent to the fiber decreased. As a result, a bimodal microstructure with two different cell sizes wasobtained. With the incorporation of 3 wt% CNTs, electrical conductivity increasedfrom 1.7×10-16 S/cm to 4.7×10-4 S/cm for unfoamed PS/CNT3 and from 1.6×10-18 S/cmto 3.36×10-5 S/cm for foamed PP/CNT3-F. Also, EMI shielding effectiveness increased to 11 dB and 9.5 dB for unfoamed and foamed PP/CNT3 samples, respectively. The mechanical test results showed that the addition of nanoparticles help to improve mechanical properties, including tensile, compression and impact. In solid samples, the addition of glass fiber improves the modulus and tensile strength, but due to poor interaction with polypropylene, it reduces the tensile properties of the foams. The results of both compression and impact resistance tests of foams showed that these properties are enhanced with the addition of fibers and nanoparticles.}, keywords = {Microcellular Foams,Nanocomposite,hybrid,Electromagnetic Interference (EMI) shielding,mechanical properties}, title_fa = {خواص مکانیکی و عملکرد حفاظت از تداخل الکترومغناطیسی در اسفنج‌ میکروسلولی پلی‌پروپیلن-نانولوله کربن-الیاف شیشه}, abstract_fa = {فرضیه: در این پژوهش، با استفاده از اسفنج‌سازی میکروسلولی فرایند حالت جامد و گاز کربن دی‌اکسید در حالت ابربحرانی، اسفنج‌های نانوکامپوزیتی و هیبریدی بر پایه پلی‌پروپیلن تقویت‌شده با نانولوله‌های کربن و الیاف شیشه تولید شدند. فرضیه اصلی در این پژوهش، بررسی اثر ریزساختار و مقدار هر یک از اجزای کامپوزیت بر خواص الکتریکی، جذب امواج الکترومغناطیس و خواص مکانیکی است.روش‌ها: ابتدا، ریزساختار نانوکامپوزیت‌ها، هیبریدها و نیز اسفنج‌های تولیدشده، با میکروسکوپی الکترونی پویشی بررسی شد. در ادامه، خواص الکتریکی و حفاظت از تداخل امواج الکترومغناطیس نمونه‌های نانوکامپوزیتی به‌ترتیب با روش چهارنقطه‌ای و دستگاه تحلیل‌گر برداری ارزیابی شد. در نهایت، اثر افزودن الیاف شیشه و نانولوله کربن بر خواص مکانیکی کششی، فشاری و ضربه نیز بررسی شد. یافته‌ها: نانولوله‌ها در ماتریس پلی‌پروپیلنی به روش آمیزه‌سازی مذاب پراکنده شدند. با افزودن نانولوله‌های کربن اندازه متوسط سلول‌ اسفنج از 49µm به  22.5µm کاهش و چگالی سلولی نیز افزایش یافت. ریزنگارهای SEM اسفنج‌های هیبریدی نشان داد، به‌طور کلی اندازه سلول‌ با افزودن الیاف به‌دلیل هسته‌گذاری ناهمگن به دور الیاف افزایش یافت، اما اندازه سلول‌هایی که در مجاورت الیاف نبودند، کاهش یافت. با افزودن %3 وزنی نانولوله‌های کربن رسانندگی الکتریکی در نمونه‌های جامد از 16-10×1.7 به 4-10×4.7 و در نمونه‌های اسفنجی از 18-10×1.6 به 5-10×3.36 افزایش یافت. همچنین، بازده حفاظت از تداخل الکترومغناطیسی در نمونه‌ جامد PP/CNT3 به 11dB و در نمونه اسفنجی PP/CNT3-F به 9.5dB رسید. نتایج آزمون‌های مکانیکی نشان داد، با افزودن نانوذرات کربن خواص مکانیکی کششی فشاری و ضربه بهبود می‌یابد. همچنین، افزودن الیاف شیشه به نمونه‌های جامد باعث بهبود مدول و استحکام کششی می‌شود. اما، به‌دلیل برهم‌کنش ضعیف با پلی‌پروپیلن خواص کششی در نمونه‌های اسفنجی کاهش می‌یابد. نتایج استحکام فشاری و استحکام ضربه‌ای اسفنج‌ها نشان داد، با افزودن الیاف و نانوذرات این خواص نیز بهبود می‌یابند.}, keywords_fa = {اسفنج میکروسلولی,نانوکامپوزیت,هیبرید,حفاظت از تداخل الکترومغناطیسی,خواص مکانیکی}, url = {http://jips.ippi.ac.ir/article_1835.html}, eprint = {http://jips.ippi.ac.ir/article_1835_d2e55c4bf379f36cb299b0109442bf3c.pdf} } @article { author = {Heidari, Ali Akbar and Mahdavi, Hossein and Karami, Milad}, title = {Polyethersulfone-MIL-53(Al) Nanoparticles Mixed Matrix Membranes for Separation of Aqueous Dye Solutions}, journal = {Iranian Journal of Polymer Science and Technology}, volume = {34}, number = {4}, pages = {387-402}, year = {2021}, publisher = {}, issn = {10163255}, eissn = {20080883}, doi = {10.22063/jipst.2021.2932.2084}, abstract = {Hypothesis: Nanofiltration (NF) is a very important technique in separation and purification of aqueous and non-aqueous mixtures in several applications, such as the retention of dyes from water, which is the largest application in this field. Nonetheless, it is still a key issue to enhance the rejection performance and improve the flux, the key factors for the performance of the final membrane. Accordingly, MIL-53(Al) nanoparticles were utilized in this research work because of their small pore sizes, significant hydrophilicity and outstanding water stability.Methods: In this study, the synthesis of the MIL-53(Al) nanoparticles was conducted. Then, the preparation of polyethersulfone (PES)-MIL-53(Al) mixed matrix membranes was done through the VIPS-NIPS method, which is the vapor-induced phase inversion (VIPS) method coupled with non-solvent-induced phase inversion (NIPS) technique, in which the co-solvent of 1,4-dioxane was employed. Finally, the prepared nanoparticles and membranes were characterized using several techniques including attenuated total reflection-Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR), X-ray diffractometry (XRD), field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES), and contact angle analyses.Findings: Different membrane compositions with various MIL-53(Al) contents were prepared so that a membrane with superior performance in dye rejection application and high flux can be achieved. The performance of the fabricated membranes was investigated for rejection of various dyes in aqueous solutions including Methylene Blue (MB), Rhodamine B (RDB), Methyl Green (MG), and Crystal Violet (CV), based on which a great separation performance (dye rejections of 99.4, 99.1, 98.6 and 97.9 for MG, RDB, CV and MB, respectively) and an excellent water flux ( 6.1L/m2.h.bar) were provided by the membrane containing 0.4 wt% MIL-53(Al).}, keywords = {polyethersulfone,VIPS-NIPS method,MIL-53(Al) nanoparticles,mixed matrix membrane,Dye Rejection}, title_fa = {غشاهای ماتریس ترکیبی پلی‌اتر سولفون-نانوذرات MIL-53(Al) در جداسازی رنگینه از محلول‌های آبی}, abstract_fa = {فرضیه: نانوفیلترکردن روش بسیار مهمی در جداسازی و خالص‌سازی مخلوط­‌های آبی و غیر‌آبی در کاربردهای مختلفی از جمله پس‌زنی رنگینه‌ها از آب بوده که گسترده‌ترین کاربرد این حوزه است. در بهبود عملکرد پس‌زنی و شار غشاها، که دو موضوع بسیار مهم در تعیین عملکرد غشای نهایی هستند، همچنان چالش‌­هایی وجود دارد. بر این اساس در پژوهش حاضر، از نانوذرات MIL-53(Al) به‌دلیل داشتن خواصی همچون آب‌دوستی زیاد، اندازه منفذ کوچک و نیز پایداری زیاد در برابر آب استفاده شده است.روش­‌ها: در این مطالعه، ابتدا نانوذرات MIL-53(Al) سنتز شدند. سپس، غشاهای ماتریس ترکیبی از پلی‌اترسولفون دارای نانوذرات MIL-53(Al) با روش ادغام‌شده جدایی فاز القایی با بخار و ضدحلال برای جداسازی رنگینه از محلول­‌های آبی تهیه شدند که در آن از دی‌اکسان به‌عنوان حلال کمکی استفاده شد. در نهایت، بررسی و شناسایی نانوذرات و غشاهای تهیه‌شده با آزمون­‌های طیف‌نمایی نشر نوری با پلاسمای جفت‌شده القایی (ICP-OES)، طیف‌نمایی زیرقرمز تبدیل فوریه با بازتاب کلی تضعیف‌شده (FTIR)، پراش‌سنجی پرتو X، تعیین زاویه تماس و میکروسکوپی الکترونی نشر میدانی (FE-SEM) انجام شد.یافته‌­ها: ترکیب درصدهای مختلف غشا با مقادیر متفاوت MIL-53(Al)  تهیه شدند تا غشایی با عملکرد برتر برای کاربرد در پس‌زنی رنگینه با شار زیاد به‌دست آید. عملکرد غشاهای ساخته‌شده برای پس‌زنی رنگینه‌­های مختلف (شامل سبز متیل، رودامین B، بلور بنفش و آبی متیلن) از محلول‌­های آبی بررسی و مشخص شد ،غشای بهینه دارای عملکرد عالی در پس‌زنی رنگینه­‌ها (شامل 99.4، 99.1، 98.6 و 97.9 به‌ترتیب برای سبز متیل، رودامین B، بلور بنفش و آبی متیلن) و نیز شار زیاد (6.1L/m2.h.bar) است. عملکرد بلندمدت غشای بهینه نیز بررسی شد که بر اساس آن غشا پس‌زنی رنگینه و نیز شار نسبتاً ثابت با گذشت زمان را نشان داد.}, keywords_fa = {پلی‌اتر سولفون,روش ادغام‌شده جدایی فاز القایی با بخار-القایی با ضدحلال,نانوذرات MIL-53(Al),غشای ماتریس ترکیبی,پس‌زنی رنگینه}, url = {http://jips.ippi.ac.ir/article_1833.html}, eprint = {http://jips.ippi.ac.ir/article_1833_2c98898cda17cb27df3880a43234e553.pdf} } @article { author = {Ghasemi, Seyed Morteza and Kholghi, Amir}, title = {Polystyrene Porous Films Prepared by Non-solvent Induced Phase Separation Process: Structure-Thermodynamic Parameters Relationship”}, journal = {Iranian Journal of Polymer Science and Technology}, volume = {34}, number = {4}, pages = {403-415}, year = {2021}, publisher = {}, issn = {10163255}, eissn = {20080883}, doi = {10.22063/jipst.2021.2976.2093}, abstract = {Hypothesis: The porosity and pore size of polystyrene (PS) porous films prepared by immersion precipitation can be adjusted by varying the composition of the ingredients. The effect of composition variations on the characteristics of porous films can be elucidated by thermodynamic parameters.Methods: A PS/chloroform solution with additives (polystyrene-block-poly(acrylic acid), polyethylene glycol (PEG), and glycerol) and/or non-solvent (2-propanol) was prepared. Then, the solution was cast and immersed in a 2-propanol/chloroform coagulation bath. The resultant porous film was imaged by scanning electron microscopy (SEM) and investigated by image analysis. The phase diagram of system was plotted through experimental measurements (cloud point) and theoretical method. The thermodynamic properties of the solution and coagulation bath were evaluated using non-solvent osmotic pressure difference (ΔΠNS) and solvent osmotic pressure difference (ΔΠNS) between the solution and coagulation bath. Moreover, the approaching ratio of solution (ARSolution) and bath (ARBath) to the binodal curve was also obtained.Findings: The porosity and pore size of the films increased with decreasing the polymer concentration and adding the additives to the casting solution. By decreasing polymer concentration from 17% wt to 12% wt, the film structure changed from dense to porous (35% porosity and average pore diameter 2.8 μm). Addition of small amounts of PEG400 and glycerol to the solution (20% by weight relative to PS) significantly increased the porosity of the films from 35% to 54% and 66%, respectively. The porosity and pore size decreased first and then increased with adding non-solvent to the solution. Adding solvent to the bath helps increase porosity. Addition of non-solvent to the solution and addition of solvent to the bath were accompanied by decreasing solvent quality (ARSolution increase) and decreasing precipitation power of coagulant (ARBath increase) for the polymer, respectively. The increase in porosity and pore size was mainly associated with increasing ΔΠNS and decreasing ΔΠS.}, keywords = {Porous membrane film,Polystyrene,Immersion precipitation,Osmotic pressure,prediction}, title_fa = {فیلم‌های متخلخل پلی‌استیرنی تهیه‌شده با فرایند جدایی فاز القایی با ضدحلال: ارتباط ساختار-پارامترهای ترمودینامیکی}, abstract_fa = {فرضیه: تخلخل و اندازه منفذ فیلم‌های متخلخل پلی‌استیرنی (PS) تهیه‌شده با روش رسوب‌دهی ‌غوطه‌وری با تغییر ترکیب اجزا تنظیم‌پذیر است. اثر تغییر ترکیب اجزا بر خواص فیلم‌های متخلخل با مشخصه‌های ترمودینامیکی قابل تبیین است.روش‌ها: محلول PS-کلروفرم به‌همراه افزودنی‌های (کوپلیمر قطعه‌ای (پلی‌استیرن-پلی(آکریلیک اسید)، پلی‌(اتیلن‌گلیکول) و گلیسیرین) یا ضدحلال (2-پروپانول) تهیه شد. سپس، محلول ریخته‌گری و در حمام انعقاد 2-پروپانول-کلروفرم غوطه‌ور شد. فیلم متخلخل حاصل با میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM) تصویربرداری و با آزمون تصویری ارزیابی شد. نمودار فازی سامانه با اندازه‌گیری‌های تجربی (نقطه ابری‌شدن) و روش نظری رسم شد. خواص ترمودینامیکی محلول و حمام انعقاد با اختلاف فشار اسمزی ضدحلال (ΔΠNS) و اختلاف فشار اسمزی حلال (ΔΠS) بین محلول و حمام انعقاد ارزیابی شد. افزون بر این، نسبت نزدیکی محلول (ARSolution) و حمام (ARBath) به منحنی دوگره‌ای (باینودال) نیز به‌دست آمد.یافته‌ها: تخلخل و اندازه منفذ فیلم‌ها با کاهش غلظت پلیمر محلول و اضافه‌کردن افزودنی‌ها به محلول ریخته‌گری افزایش یافت. با کاهش غلظت پلیمر از %17wt به 12wt% ساختار فیلم از چگال (متراکم) به متخلخل (تخلخل %35 و متوسط قطر منفذ  2.8 میکرومتر) تغییر کرد. افزودن مقادیر نسبتاً کمی از PEG400 و گلیسیرین به محلول ریخته‌گری (%20 وزنی نسبت به PS) موجب افزایش شایان توجه تخلخل فیلم‌ها از %35 به‌ترتیب به 54 و %66 شد. با افزودن ضدحلال به محلول، تخلخل و اندازه منفذ ابتدا کاهش و سپس افزایش یافت. افزودن حلال به حمام انعقاد به افزایش تخلخل فیلم‌ها کمک کرد. افزودن ضدحلال به محلول و حلال به حمام انعقاد به‌ترتیب با کاهش کیفیت حلال (افزایش ARSolution) و کاهش قدرت رسوب‌دهی منعقدکننده (افزایش ARBath) برای پلیمر همراه بودند. افزایش تخلخل و اندازه منفذ فیلم به‌طورعمده با افزایش ΔΠNS و کاهش ΔΠS همراه بودند.}, keywords_fa = {فیلم غشایی متخلخل,پلی‌استیرن,رسوب‌‌دهی با غوطه‌وری,فشار اسمزی,پیش‌بینی}, url = {http://jips.ippi.ac.ir/article_1843.html}, eprint = {http://jips.ippi.ac.ir/article_1843_a0a8d013910b54983800248d8e4b8dcf.pdf} }