بررسي تجربي افزايش خواص خودتميزشوندگي رزين آلكيدي با استفاده از نانوذرات اصلاح شده اكسيدروي

Experimental Investigation of Enhanced Selfcleaning Properties of Alkyd Resin by Modified Zinc Oxide Nanoparticles

در اين تحقيق، كارايي خاصيت خودتميزشوندگي رزين آلكيدي حاوي نانوذرات اكسيدروي ZnO بررسي شده است. توليد سطوح با خاصيت خودتميزشوندگي به روش تجزيه فوتوكاتاليستي بر اساس تخريب شيميايي مواد آلاينده در اثر تابش نور امكان پذير مي باشد. براي اين منظور نانوذرات خالص و دوپ شده ZnO به روش سل ژل به عنوان رنگدانه سنتز شدند. ساختار، مورفولوژي و عملكرد فوتوكاتاليستي ذرات به ترتيب با آناليز هاي پراش پرتو ايكس XRD، ميكروسكوپ الكتروني عبوري TEM و اسپكتروفوتومتر UV-VIS بررسي گرديد. پوشش پليمري بر پايه رزين آلكيدي از نوع Long Oil و حلال وايت اسپريت تهيه و توسط يك اپليكاتور با ضخامت 100 ميكرون بر روي ورق گالوانيزه اعمال گرديد. ساختار هگزاگونال با اندازه متوسط 30 نانومتر براي نانوذرات خالص ZnO و ساختار ميله اي با اندازه متوسط 50 نانومتر براي نانوذرات دوپ شده ZnO به دست آمد. فعاليت فوتوكاتاليستي پوشش هاي اعمال شده با قرارگيري در معرض آلاينده متيل اورانژ و پرتو فرابنفش اندازه گيري و خصوصيات نوري آن با پوشش حاوي نانورنگدانه تيتانيوم دي اكسيد TiO2 به عنوان نمونه مرجع مقايسه گرديد. با توجه به نتايج، نمونه دوپ شده ZnO بعد از 6 ساعت تابش، 40 درصد تخريب را داشته است. در حالي كه فرم دوپ نشده ZnO و ذرات TiO2 طي همين مدت به ترتيب 25 و 35 درصد تخريب را به وجود آوردند. بررسي سينتيكي تخريب نشان داد كه تخريب به خوبي از معادله سنتيك مرتبه اول پيروي مي كند.

In this research, the efficiency of the self-cleaning property of alkyd resin containing zinc oxide ZnO nanoparticles has been investigated. Production of surfaces with self-cleaning property is possible by photocatalytic degradation method based on the chemical degradation of contaminated materials under light radiation. For this purpose, pure and doped ZnO nanoparticles were synthesized by sol-gel method as a pigment. The structure, morphology and photocatalytic performance of particles were investigated by X-Ray diffraction analysis XRD, transient electron microscopy TEM and UV-VIS spectrophotometer, respectively. The polymeric coating based on the alkyd resin from the type of long oil and white spirit solvent was prepared and was applied on the galvanized sheet by an applicator with a thickness of 100 microns. Hexagonal structure with an average size of 30 nm and rod-like structure with an average size of 50 nm were obtained for pure ZnO nanoparticles and doped ZnO nanoparticles, respectively. Photocatalytic activity of applied coatings exposed to methyl orange contaminant and ultraviolet radiation was measured and its optical properties were compared to coating including nanopigments titanium dioxide TiO2 as the reference sample. According to the results, doped ZnO sample after 6 hours radiation, has had 40 of degradation. While undoped ZnO form and TiO2 particles at the same time have created 25 and 35 of degradation, respectively. The kinetic investigation of degradation showed that degradation follows well the first order kinetic equation.