پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایرانمجله علوم و تکنولوژی پلیمر1016325531620190220Application of Hydrogels in Adsorptive Removal of Aqueous Pollutantsکاربرد هیدروژلها در حذف آلایندههای آبی با روش جذب سطحی499518162210.22063/jipst.2019.1622FAمهرانعلیزادهارومیه، دانشگاه صنعتی ارومیه، گروه مهندسی شیمی، کدپستی 5716617165الهامجلیلنژادارومیه، دانشگاه صنعتی ارومیه، گروه مهندسی شیمی، کدپستی 5716617165رضارفیعیارومیه، دانشگاه صنعتی ارومیه، گروه مهندسی شیمی، کدپستی 5716617165Journal Article20190311Heavy metal ions (e.g., Cd<sup>2+</sup>, Pb<sup>2+</sup>, Cu<sup>2+</sup>, Mg<sup>2+</sup>) and organic pollutants (like dyes) present in industrial wastewaters are one of the major causes of pollution of groundwater sources. These pollutants are toxic to humans, plants and aquatic life and should be removed from wastewater before disposal. Various treatment technologies have been reported to treat pollutants from aqueous media, such as coagulation and flocculation, oxidation, membrane filtration, and adsorption. Most of these methods are associated with some shortcomings and challenges in terms of applicability, efficiency, and cost. Based on economical aspect, flexibility and simplicity of design, and availability of wide range of adsorbents, adsorption is recommended as an effective method for removal of organic/inorganic pollutants from aqueous media. Hydrogels are three-dimensional flexible polymeric networks with extensive applications in the biomedical, pharmaceutical, agriculture, biotechnology and separation processes fields. Due to the unique physical and chemical characteristics of hydrogels, such as hydrophilicity, swelling ability, high adsorption capacity, the presence of various specific functional groups and modifiability, an increasing research interest in the development and application of novel hydrogels in water and wastewater treatment has emerged. Hydrogels have exhibited superior performance in the adsorptive removal of a wide range of aqueous pollutants including heavy metals and toxic dyes. Due to the lack of an overview on applications of hydrogels in adsorption of pollutants, this review investigates the different steps involved in the hydrogel-based treatment systems, the influencing factors and mechanisms of pollutants removal. Major challenges about adsorption kinetics, operational pH range, interference, and hydrogel recovery are discussed. Finally, important considerations like stability, reusability of hydrogels and resource recovery are discussed for economic and sustainability concerns.یونهای سنگین فلزی (مانند Cd<sup>+2</sup>، وPb<sup>+2</sup>، وCu<sup>+2</sup> و Mg<sup>+2</sup>) و آلایندههای آلی موجود در پسابهای صنعتی (مانند رنگینهها)، از عوامل اصلی آلودگی منابع آبی هستند. این آلایندهها برای انسان، گیاهان و جانوران آبزی سمی هستند و باید پیش از دفع، از پساب حذف شوند. روشهای تصفیه مختلفی مانند انعقاد و لختهسازی، اکسایش، فیلترکردن غشایی و جذب سطحی برای حذف آلایندهها از محیط آبی گزارش شده است. اکثر این روشها محدودیتها و معایبی از دیدگاههای بازده، عملیبودن و اقتصادی به همراه دارند. روش جذب سطحی از بعد اقتصادی، انعطافپذیری و سهولت طراحی فرایند و گستردگی جاذبهای در دسترس بهعنوان روش مؤثری برای حذف انواع آلایندههای آلی و غیرآلی موجود در محیط آبی پیشنهاد میشود. هیدروژلها شبکههای پلیمری سهبعدی و انعطافپذیری هستند که کاربردهای فراوانی در زمینههای زیستپزشکی، دارورسانی، کشاورزی، زیستفناوری و فرایندهای جداسازی دارند. با توجه به خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه هیدروژلها مانند آبدوستی، تورمپذیری، ظرفیت جذب زیاد، وجود گروههای عاملی ویژه مختلف و اصلاحپذیری ساختار آنها، علاقه به پژوهش در زمینه توسعه و استفاده از هیدروژلها بهعنوان جاذب در سامانههای تصفیه افزایش یافته است. هیدروژلها عملکرد چشمگیری در حذف محدوده گستردهای از آلایندههای آبی مانند فلزات سنگین و رنگینههای سمی با روش جذب سطحی نشان دادهاند. با توجه به نبود جمعبندی از کاربرد هیدروژلها در جذب سطحی آلایندهها، در این مقاله مراحل مختلف سامانههای تصفیه بر پایه هیدروژل، عوامل مؤثر و سازوکار حذف آلایندهها مرور شده است. همچنین، چالشهای اصلی مطرح در این سامانهها نظیر سینتیک و همدمای جذب، محدوده pH عملیاتی، تداخل و بازیابی هیدروژلها بحث و بررسی شده و در نهایت به ملاحظات مهم اقتصادی مانند پایداری، قابلیت بازمصرف هیدروژلها و بازیابی آلایندهها پرداخته شده است. <br /><br />http://jips.ippi.ac.ir/article_1622_a7d1f7345b6c4b87cd70d288ed55f5c1.pdfپژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایرانمجله علوم و تکنولوژی پلیمر1016325531620190220Synthesis of Self-Colored Nano-Sized Water-Dispersion Polyurethane Coatings with Tunable Particle Size and Color: Anionomer vs. Cationomerسنتز پوششهای پلییورتانی پراکنه آبی نانواندازه خودرنگ با اندازه ذرات و رنگ تنظیمپذیر: آنیونومر دربرابر کاتیونومر519538162410.22063/jipst.2019.1624FAفاطمهرفیع منزلتاصفهان، دانشگاه اصفهان، دانشکده شیمی، گروه شیمی پلیمر، صندوق پستی 73441-81746وحدتعدلیاصفهان، دانشگاه اصفهان، دانشکده شیمی، گروه شیمی پلیمر، صندوق پستی 73441-81746Journal Article20190311<strong>Hypothesis</strong>: Due to the outstanding properties of polyurethanes (PUs) and their widespread uses in various industries such as coatings, adhesives, and on the other hand, increasing the environmental concern to reduce VOC during production or application of products, waterborne PUs have attracted much attention. <br /><strong>Methods</strong>: In this study, a group of self-colored-PUs based-on isophorone and hexamethylene diisocyanate, PEG-400 and an azo-diol were synthetized. Dimethylol propionic-acid (DMPA) and N-methyl-diethanolamine (NMDA) were used as internal ionic groups, and then converted to the corresponding anionomer or cationomer using triethylamine or iodomethane, and finally dispersed in water by addition of water (PUDs). The effect of the anionizing group type and location (inner block (C) or outer block (T)), degree of neutralization and solid content of PUDs was studied on their dispersion viscosity and stability, color and particle size. The thermal properties, morphology, scratch resistance, and color migration of polymer films were studied. These studies were performed by rotational viscometry, DLS, FTIR and NMR spectroscopy, XRD, DMTA, TGA and DSC techniques. <br /><strong>Findings</strong>: The results indicate that anionomers are orange to reddish-fire-brick, and show increased viscosity and reduced particle size by increasing solid content. They showed decreased viscosity and increased particle size by reducing the degree of neutralization. Polymers with DMPA-T block, in higher solids content, have higher dispersion stability and smaller particle size than polymers with DMPA-C block. The cationomers are reddish-brown to dark-magenta. Cationomers with NMDA-C block exhibited smaller particle size and thermal stability than polymers with NMDA-T block. Generally, anionomers exhibited greater dispersion stability, lower particle size, and higher water absorption, scratch resistance and thermal stability than cationomers. T5% of PUD-DMPA-T and PUD-DMPA-C were 27°C and 250°C; respectively. <br /><br /><strong> فرضیه:</strong> با توجه به خواص بینظیر و کاربردهای زیاد پلییورتانها در صنایع مختلف از قبیل پوششها و چسبها و از سوی دیگر افزایش نگرانیهای زیستمحیطی درباره کاهش ترکیبات فرار در تولید یا کاربرد محصولات، پلییورتانهای پایهآبی توجه زیادی را جلب کردهاند. <br /><strong>روشها</strong>: در این پژوهش، پلییورتانهای خودرنگ پایهآبی بر پایه ایزوفوران دیایزوسیانات و هگزامتیلندیایزوسیانات (PEG-400) و دیال آزو با استفاده از دیمتیلولپروپیونیک اسید (DMPA) یا N-متیل دیاتانولآمین (NMDA) بهعنوان گروه یونکننده سنتز شدند. سپس بهترتیب با اضافهکردن تریاتیلآمین یا یدومتان، به آنیونومر یا کاتیونومر مربوط تبدیل شدند و با افزودن آب، پراکنه آبی تهیه شد. پس از آن، اثر نوع گروه یونکننده و موقعیت آن (قطعه داخلی (C) یا بیرونی (T))، درجه خنثیسازی و مقدار جامد سامانهها بر گرانروی و پایداری پراکنه، رنگ و اندازه ذرات پراکنه بررسی شد. همچنین خواص گرمایی، شکلشناسی، مقاومت به خراش و مهاجرت رنگینه فیلمهای پلیمری، مطالعه شد. بررسیهای لازم درباره فیلمهای پلیمرها یا پراکنه آبی آنها با روشهای گرانرویسنجی چرخشی، پراکندگی نور دینامیکی (DLS)، طیفسنجیهای زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR) و رزونانس مغناطیسی هسته (NMR)، پراش پرتو X، تجزیه دینامیکی-مکانیکی گرمایی (DMTA)، تجزیه گرماوزنسنجی (TGA) و گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) انجام شد. <br /><strong>یافتهها</strong>: نتایج نشانداد، آنیونومرها با تولید رنگ نارنجی تا قرمز شرابی، با ازدیاد مقدار جامد، افزایش گرانروی و کاهش اندازه ذرات را نشان دادند. با کاهش درجه خنثیسازی، کاهش گرانروی و افزایش اندازه ذرات دیده شد. پلیمرهای DMPA-T، با مقدار جامد بیشتر دارای پایداری پراکنه بیشتر و اندازه ذرات کوچکتری نسبت به DMPA-C بودند. کاتیونومرها با تولید رنگ قرمز جگری تا بنفش تیره، برای نمونههای NMDA-C اندازه ذرات کوچکتر و پایداری گرمایی بیشتری نسبت به NMDA-T نشان دادند. بهطورکلی، آنیونومرها پایداری پراکنه بیشتر، اندازه ذرات کوچکتر، جذب آب بیشتر، مقاومت به خراش و پایداری گرمایی بیشتری نسبت به کاتیونومرها نشان دادند. T<sub>%5</sub> نمونههای DMPA-T و DMPA-C بهترتیب 271 و 250 بود. <br /><br />http://jips.ippi.ac.ir/article_1624_b7668cf5d95eef68b6743e847513936f.pdfپژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایرانمجله علوم و تکنولوژی پلیمر1016325531620190220Preparation of Hyaluronic acid-Aloevera Nanoparticles for Sustained Delivery of Doxycyclineتهیه نانوذرات هیالورونیک اسید- آلوئهورا برای سامانه آهستهرهش داکسی سایکلین539550162010.22063/jipst.2019.1620FAمژده ساداتمیرشفیعیتهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی، گروه مهندسی زیست پزشکی، صندوق پستی 114-14115سهیلبدوحیتهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی، گروه مهندسی زیست پزشکی، صندوق پستی 114-14115Journal Article20190310<strong>Hypothesis</strong>: In this work, hyaluronic acid-aloevera (HA-AV) nanoparticles were prepared by nanoprecipitation method. Both HA and AV have shown great biocompatibility potential as antibacterial agents. Also chemical crosslinking of these two materials by esterification reaction could change stability and biodegradability. Doxycycline was selected as a drug model and encapsulated by HA-AV nanoparticles. <br /><strong>Methods</strong>: Aloevera powder was prepared from the plant leaf and characterized by FTIR and NMR. The synthesis of HA-AV was carried out through esterification reaction. Size and shape of nanoparticles were measured by dynamic light scattering (DLS) and scanning electron microscopy (SEM). Anti-bacterial test was obtained against Staphylococcus aureus and Escherichia coli bacteria and also minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) were measured.<br /><strong>Findings</strong>: Average size of each particle before and after drug loading was about 118 nm and 171 nm, respectively. Doxycycline with an optimum concentration of 200 µg/mL was loaded, and drug loading content of 5.43% and drug loading efficiency of 40.14% were obtained. The sustained release profile showed 93.4% release during 16 days in PBS buffer solution. The results showed that the nanocarriers affected on both bacteria but the growth inhibitory loop was greater in Staphylococcus aureus. The cell viability test of nanocarriers was performed on NIH3T3 cell line by MTT assay method and nanoparticles containing 10 μg/mL of drug were selected as an appropriate concentration. Overall, this study has demonstrated that HA-AV nanocarriers can potentially be suitable for controlled release of doxycycline as a therapeutic agent for treatment of infectious diseases. <br /><br /><strong>فرضیه</strong>: در این پژوهش، نانوذرات هیالورونیک اسید-آلوئهورا با روش نانورسوبدهی تهیه شدند. هردو ترکیب هیالورونیک اسید و آلوئهورا زیستسازگاری بسیار خوبی دارند و قابلیت آنها بهعنوان عامل ضدباکتریایی نشان داده شد. همچنین، اتصال عرضی شیمیایی این دو ماده بهوسیله واکنش استریشدن میتواند به تغییر پایداری و زیستتخریبپذیری نانوذرات حاصل منجر شود. داکسیسایکلین بهعنوان داروی مدل انتخاب و بهوسیله نانوذرات هیالورونیک اسید-آلوئهورا کپسولی شد. <br /><strong>روشها</strong>: پودر آلوئهورا از برگ گیاه تهیه و با طیفسنجیهای زیرقرمز تبدیل فوریه و رزونانس مغناطیسی هسته شناسایی شد. هیالورونیک اسید و آلوئهورا طی واکنش استریشدن سنتز شدند. اندازه و شکل نانوذرات با دستگاه پراکندگی نور دینامیکی و میکروسکوپ الکترونی پویشی بررسی شد. آزمون ضدباکتریایی سامانه روی باکتری <em>استافیلوکوکوس اورئوس</em> و <em>اشرشیا</em> <em>کلی</em> و نیز محاسبه حداقل غلظت بازدارندگی و حداقل غلظت کشندگی انجام شد.<br /><strong>یافتهها</strong>: متوسط اندازه هر ذره پیش و پس از بارگذاری دارو به ترتیب برابر 118 و 171nm بود. داکسیسایکلین با غلظت بهینه 200µg/mL، مقدار داروی بارگذاریشده %5.43 و بازده بارگذاری دارو %14.40 برای ادامه مطالعات برونتنی انتخاب شد. مقدار رهایش دارو بهمدت 16 روز، %93.4 بود که بیانگر رهایش آهسته است. نتایج حاصل از آزمون ضدباکتریایی نشانگر اثر سامانه بر هر دو باکتری مثبت بود. اما با توجه به نتایج حلقه بازدارندگی رشد اثر آن بر باکتری <em>استافیلوکوکوس اورئوس</em> بیشتر بود. زندهمانی سلولی روی رده سلولی NIH3T3 با استفاده از روش MTT انجام شد و نانوذرات دارای دارو با غلظت 10µg/mL بهعنوان غلظت مناسب انتخاب شدند. مطالعه حاضر نشان داد، نانوحاملهای هیالورونیک اسید-آلوئهورا برای رهایش کنترلشده داروی داکسیسایکلین و نیز بهعنوان عامل درمانی برای درمان بیماریهای عفونی مناسب هستند.<br /><br />http://jips.ippi.ac.ir/article_1620_b04ae748e5c95fddac5e10f5cbe723e0.pdfپژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایرانمجله علوم و تکنولوژی پلیمر1016325531620190220Fabrication and Investigation of Polyamine Thin Film Composite Membrane based on Poly(2,5-benzimidazole) with High Chemical Stabilityساخت و بررسی غشای کامپوزیتی فیلم نازک پلیآمینی بر پایه پلی(5،2-بنزیمیدازول) با پایداری شیمیایی زیاد551561162310.22063/jipst.2019.1623FAعلیبالی اسلامیبابل، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشکده مهندسی شیمی، کدپستی 4714871167مجیدپیرویبابل، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشکده مهندسی شیمی، کدپستی 4714871167محسنجهانشاهیبابل، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشکده مهندسی شیمی، کدپستی 4714871167حمزهحسینپورتهران، مؤسسه تحقیقات فناوری و علوم هستهای، صندوق پستی 1339-14155Journal Article20190311<strong>Hypothesis</strong>: Despite the wide application of nanofiltration (NF) membranes in aqueous solutions, their potential usage in the treatment of organic solution has been considered. However, it is still a challenge to develop polymeric solvent resistant nanofiltration membranes (SRNF) that can be applied in a broad range of organic solvents. There are many polymers with high resistance to solvents such as polyimide (PI) and polybenzimidazole (PBI) which used for making ultrafiltration membrane for SRNF. Poly(2,5-benzimidazole) (ABPBI) is a sort of polymer with similar or even better chemical structure than PBI.<br /><strong>Methods</strong>: At first, a high-purity poly(2,5-benzimidazole) (ABPBI) polymer was synthesized. In the next step, ABPBI and polyvinylidene fluoride (PVDF) membranes were synthesized. TFC polyamine membranes were prepared by the interfacial polymerization (IP) of polyethylenimine and cyanuric chloride. Finally, the physical and chemical structure as well as chemical stability and membrane performance of UF and TFC membranes obtained by ABPBI polymer were evaluated and compared with those of PVDF membrane.<br /><strong>Findings</strong>: Chemical stability tests including solubility, gel content and swelling degree indicated much higher stability of ABPBI membrane. The swelling degree in ethanol, methanol and n-hexane for ABPBI and PVDF membranes were 0.0132, 0.175, 0.01 and 0.9, 0.808, 0.34, respectively. The water fluxes for ABPBI-PA and PVDF-PA membranes were 20 and 26 kg/m<sup>2</sup>.h and the rejection for 10 ppm aqueous solution of crystal violet (CV, 408 g/mol) was 85 and 81, respectively. <br /><br /><strong>فرضیه</strong>: با وجود کاربرد گسترده غشاهای نانوفیلترکردن در محلولهای آبی، قابلیت استفاده آنها در تصفیه حلالهای آلی نیز جالب توجه است. با وجود این، هنوز چالش توسعه غشاهای نانوفیلترکردن پلیمری مقاوم در برابر حلال به منظور استفاده در محدوده گستردهای از حلالهای آلی وجود دارد. پلیمرهای بسیاری با مقاومت زیاد در برابر حلالها وجود دارند که از این میان میتوان به پلیایمید (PI) و پلیبنزیمیدازول (PBI) اشاره کرد که برای ساخت لایه نگهدارنده غشاهای مقاوم در برابر حلال استفاده میشوند. پلی(5،2-بنزیمیدازول) (ABPBI) نوعی پلیمر با ساختار شیمیایی مشابه یا حتی بهتر نسبت به پلیبنزیمیدازول است. <br />روشها: ابتدا پلیمر پلی(5،2-بنزیمیدازول) با خلوص زیاد سنتز شد. در مرحله بعد، غشاهای ABPBI و پلیوینیلیدن فلوئورید (PVDF) سنتز شدند. غشاهای کامپوزیتی فیلم نازک (TFC) پلیآمینی با روش پلیمرشدن بینسطحی و از واکنش بین پلیاتیلن ایمین (PEI) و سیانوریک کلرید بهدست آمدند. در پایان، ساختار، خواص فیزیکی و شیمیایی، پایداری شیمیایی و عملکرد غشاهای پایه و کامپوزیتی فیلم نازک حاصل از پلیمر ABPBI با غشاهای حاصل از PVDF مقایسه شدند.<br /><strong>یافتهها:</strong> آزمونهای پایداری شیمیایی شامل حلپذیری، مقدار ژل و درجه تورم حاکی از پایداری بسیار زیاد غشای ABPBI بوده است. درجه تورم در حلالهای اتانول، متانول و نرمال هگزان برای غشای پایه ABPBI به ترتیب 0.0132، 0.175 و 0.01 و برای PDVF به ترتیب 0.9، 0.808 و 0.34 بوده است. شار عبوری آب از غشاهای پلیآمینی ABPBI-PA و PVDF-PA به ترتیب برابر با 20 و 26kg/m<sup>2</sup>.h و مقدار پسزنی محلول آبی دارای 10ppm رنگدانه بلور بنفش به ترتیب برابر 85 و %81 بود.<br /><br />http://jips.ippi.ac.ir/article_1623_8156494bf4810d725940626abbae9727.pdfپژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایرانمجله علوم و تکنولوژی پلیمر1016325531620190220Fabrication of Nanofibrous Hybrid Scaffolds from Polylactic Acid-Graphene and Gelatin for Application in Bone Tissue Engineeringساخت داربستهای هیبریدی نانولیفی از پلیلاکتیک اسید-گرافن و ژلاتین برای کاربرد در مهندسی بافت استخوان563574162110.22063/jipst.2019.1621FAمرضیهرنجبر محمدیبناب، دانشگاه بناب، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی نساجی، کد پستی 5551761167هانیهشکیعلیآباد کتول، دانشگاه گلستان، دانشکده مهندسی، گروه مهندسی شیمی، صندوق پستی 15759-49138سعیدکارگذارمشهد، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، دانشکده علوم تشریح و بیولوژی سلولی، گروه تحقیقات مهندسی بافت صندوق پستی 8564-917794Journal Article20190310<strong>Hypothesis</strong>: Among nanostructures, nanofibers and nanoparticles have a tremendous efficiency in tissue engineering and controlled release of drugs due to their high specific surface area and excellent biocompatibility.<br /><strong>Methods</strong>: The production of nanofibrous scaffolds from polylactic acid (PLA), gelatin (Gel) and graphene (G) has been conducted in order to investigate their application in bone tissue engineering. The use of a combination of natural and synthetic polymers resulted in simultaneous use of the appropriate mechanical stability of PLA and the unique biological properties of Gel. The loading of graphene in the Gel/PLA structure caused the formation of nanofibrous mat with great resemblance to bone tissue. For the production of scaffolds from two mentioned polymers, the dual electrospinning method was applied. Gelatin solution was injected from a syringe and PLA or PLA-G solutions from another syringe. <br /><strong>Findings</strong>: The morphological properties of the produced scaffolds showed that the addition of graphene to PLA solution reduced the diameter of the fabricated fibers, significantly. The addition of Gel to PLA and graphene to Gel/PLA decreased the contact angle of the samples. Gel/PLA-G hybrid nanofibers revealed good biocompatibility in the presence of human osteosarcoma cells, and no trace of cellular toxicity was observed. The cells grown on the scaffolds exhibited a spindle-like and broad morphology and almost uniformly covered the entire mat structure. The fabricated nanofibers due to smooth and nanofibrous morphology, good cellular behavior and higher hydrophilicity can be a good candidate for use in bone tissue.<br /><br /><strong>فرضیه</strong>: در بین نانوساختارها، نانوالیاف و نانوذرات به دلیل داشتن سطح ویژه زیاد و زیستسازگاری عالی کارایی چشمگیری در مهندسی بافت و رهایش کنترلشده دارو دارند.<br /><strong>روشها</strong>: در این پژوهش، تولید داربستهای نانولیفی از پلیلاکتیک اسید (PLA)، ژلاتین (Gel) و گرافن (G) بهمنظور ارزیابی کاربرد آنها در مهندسی بافت استخوان بررسی شده است. بهکارگیری ترکیب پلیمر طبیعی ژلاتین به همراه پلیمر سنتزی PLA به استفاده همزمان از خواص پایداری مکانیکی مناسب PLA و خواص زیستی منحصر بهفرد Gel منجر شد. بارگذاری گرافن در ساختار Gel/PLA موجب تشکیل نمد نانولیفی با شباهت زیاد به بافت استخوان شد. برای تولید داربستها از دو پلیمر نامبرده، روش الکتروریسی هیبریدی بهکار گرفته شد. محلول پلیمری Gel از یک سرنگ و محلول پلیمری PLA همراه با نانوذره گرافن از سرنگ دیگر تزریق شدند. <br /><strong>یافتهها</strong>: مطالعه خواص شکلشناختی داربستهای تولیدشده نشان داد، افزودن گرافن به محلول PLA در ترکیب ژلاتین-پلیلاکتیک اسید (Gel/PLA)، قطر الیاف تولیدشده را بهطور معنیداری کاهش داده است. و افزودن ژلاتین به ترکیب PLA و افزودن گرافن به ترکیب Gel/PLA زاویه تماس نمونهها را کاهش داد. نانوالیاف هیبریدی G -Gel/PLA تهیهشده در مجاورت سلولهای استخوان زیستسازگاری خوبی نشان دادند و هیچ سمیت سلولی مشاهده نشد. سلولهای رشدیافته روی داربستها شکلشناسی پهن و دوکیشکل نشان داده و تقریباً بهطور یکنواخت کل ساختار نمد را پوشاندند. نانوالیاف نهایی تولیدشده با توجه به داشتن شکلشناسی صاف و نانولیفی، رفتار سلولی خوب و آبدوستی بیشتر میتوانند انتخاب مناسبی برای استفاده در بافت استخوان باشند.<br /><br />http://jips.ippi.ac.ir/article_1621_f7096bd8356ea6ae0a886ffc0e12ed6f.pdfپژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایرانمجله علوم و تکنولوژی پلیمر1016325531620190220Pyrolysis of Bioplastics Based on Bovine Gelatin-Potato Flour and Whey Protein-Potato Flour Blends and Their
Kinetics and Thermodynamic Analysisپیرولیز زیستپلاستیکهای بر پایه آمیختههای ژلاتین گاوی-آرد سیبزمینی و پروتئین آب پنیر-آرد سیبزمینی و تحلیل سینتیکی و ترمودینامیکی آنها575592161910.22063/jipst.2019.1619FAحسامعمرانی فردمشهد، دانشگاه فردوسی مشهد، صندوق پستی 9177948978:
1- دانشکده کشاورزی، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، 2- دانشکده مهندسی، گروه مهندسی شیمیمحمدحسینعباسپور فردمشهد، دانشگاه فردوسی مشهد، صندوق پستی 9177948978:
1- دانشکده کشاورزی، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، 2- دانشکده مهندسی، گروه مهندسی شیمیمهدیخجستهپورمشهد، دانشگاه فردوسی مشهد، صندوق پستی 9177948978:
1- دانشکده کشاورزی، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، 2- دانشکده مهندسی، گروه مهندسی شیمیعلیدشتیمشهد، دانشگاه فردوسی مشهد، صندوق پستی 9177948978:
1- دانشکده کشاورزی، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، 2- دانشکده مهندسی، گروه مهندسی شیمیJournal Article20190310<strong>Hypothesis</strong>: The pyrolysis process of bioplastics, prepared from a mixture of two animal proteins and whole potato flour, was studied and their kinetics and thermodynamic behavior during pyrolysis was investigated. The proteins used in this study included whey protein and bovine gelatin, which were extracted from the wastes of animal breeding and processing industries.<br /><strong>Methods</strong>: To study kinetics of thermal decomposition, various isoconversional methods including Friedman, Flynn-Wall-Ozawa, Kissinger-Akahira-Sunose, and Starink were used and the kinetic parameters of thermal decomposition were calculated for bioplastic samples consisting of bovine gelatin-whole potato flour (BG), whey protein-whole wheat flour (Wh) and whole potato flour (P) as control.<br /><strong>Findings</strong>: The results showed that the variation in activation energy calculated by the Friedman method for BG, Wh and control (P) bioplastic samples was 60.15-214.65 kJ/mol, 59.16-264.07 kJ/mol and 50.38-216.68 kJ/mol, respectively. Prediction of reaction model using Criado’s method in the conversion ranges of 0.1-0.4, and 0.1-0.9, in order to cover the behavior of the bioplastics in two modes of processing and producing renewable energy, respectively, showed that in all investigated bioplastics, Valensi model (D<sub>2</sub>) in processing mode and Jander model (D<sub>3</sub>) in the second mode had the best linearity coefficient (R<sup>2</sup>) between theoretical master plots and experimental reduced rates. Thermodynamic analysis showed that the maximum enthalpy change for BG was observed in the conversion of 0.5 and was equal to ~210 kJ/mol and for the control and Wh bioplastics were observed in the conversion of 0.6 and were equal to ~259 kJ/mol and ~212 kJ/mol, respectively. The results of this study not only determined the thermal behavior of potato-based bioplastics at different temperatures and the thermal decomposition process, but also helped to generate renewable energy from bioplastic wastes.<br /><br /><strong>فرضیه</strong>: در این پژوهش، فرایند پیرولیز زیستپلاستیکهای تهیهشده از آمیخته دو پروتئین حیوانی و <br />آرد کامل سیبزمینی مطالعه و سپس، رفتار سینتیکی و ترمودینامیکی آنها طی فرایند پیرولیز بررسی شد. پروتئینهای استفادهشده در این مطالعه شامل پروتئین آب پنیر و ژلاتین گاوی بود که از ضایعات صنایع پرورش و فراورش محصولات دامی استخراج شدند.<br /><strong>روشها</strong>: برای بررسی سینتیک تخریب گرمایی از روشهای مختلف همتبدیلی شامل Friedman،وFlynn-Wall-Ozawa،وKissinger-Akahira-Sunose و Starink استفاده شد. با هر یک از این مدلها، پارامترهای سینتیکی تجزیه گرمایی برای نمونههای زیستپلاستیک شامل آمیختههای ژلاتین گاوی-آرد کامل سیبزمینی (BG) و پروتئین آب پنیر- آرد کامل سیبزمینی (Wh) و نیز آرد کامل سیبزمینی به تنهایی (P) بهعنوان شاهد محاسبه شد. <br /><strong>یافتهها:</strong> نتایج نشان داد، محدوده انرژی فعالسازی بر اساس روش Friedman برای زیستپلاستیکهای بر پایه آمیخته BG، وWh و شاهد به ترتیب 60.15-214.65، 59.16-264.07وkJ/mol 50.38-216.68 تغییر کرده است. تخمین مدل واکنش با استفاده از روش Criado در دو شرایط تبدیل (a)، اول بین 0.1 تا 0.4 و دوم بین 0.1 تا 0.9، با هدف پوششدهی رفتار زیستپلاستیکها در دو شیوه فراورش و تولید انرژی تجدیدپذیر نشان داد، در تمام زیستپلاستیکهای بررسیشده، مدل Valensi و(D<sub>2</sub>) در شیوه فراورش و مدل Jander و(D<sub>3</sub>) در شیوه دوم بهترین برازش را بر اساس ضریب تبیین (R<sup>2</sup>) بین نمودارهای اصلی نظری و سرعتهای کاهشیافته تجربی داشتهاند. بررسیهای ترمودینامیکی نمایانگر آن بود که بیشینه تغییرات آنتالپی مشاهدهشده برای زیستپلاستیکهای آمیختهای BG در تبدیل 0.5 برابر ~210kJ/mol و برای زیستپلاستیکهای شاهد و آمیختهای Wh در نسبت تبدیل 0.6 به ترتیب حدود 259 و 212kJ/mol بوده است. نتایج حاصل از این مطالعه ضمن تبیین رفتار گرمایی زیستپلاستیکهای بر پایه آرد سیبزمینی در دماهای مختلف و روند تجزیه گرمایی، به تولید انرژیهای تجدیدپذیر از ضایعات زیستپلاستیکها کمک میکند.<br /><br />http://jips.ippi.ac.ir/article_1619_59595867bf62d8b3e1c06e5deb4b6e0a.pdf