تصنيع واستخدام جسيمات أوكسيد الحديد النانوي كمادة مركبة في المعالجة النهائية النانوية للأقمشة القطنية
محتوى المقالة الرئيسي
الملخص
حظيت الجسيمات النانوية لأكاسيد المعادن، ومنها أوكسيد الحديد، على تقدير كبير باعتبارها واحدة من أهم فئات الهياكل النانوية في مجموعة واسعة من الصناعات نظراً لخصائصها البصرية والمغناطيسية والكهربائية. تعد أكاسيد الحديد مركبات شائعة، منتشرة في الطبيعة، ويمكن تصنيعها بسهولة في المختبر. تم في هذا البحث تحضير جسيمات أوكسيد الحديد النانوية عن طريق الترسيب المشترك لأيونات (Fe+2) (Fe+3)، باستخدام كبريتات الحديدوز وكبريتات الحديديك كمادة بادئة، ومحلول NH4OH كمذيب عند الدرجة (90°C). تم توصيف جسيمات أوكسيد الحديد المحضرة باستخدام حيود الأشعة السينية (XRD)، طيف الأشعة تحت الحمراء (FTIR) والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM). وقد أكدت هذه الاختبارات الحصول على أوكسيد الحديد النانوي ذو تركيب بلوري على شكل (spinel)، وحجم الجسيمات النانوية يتراوح بين (13-24 nm).
استخدمت مادة مركبة نانوية من أوكسيد الحديد والبولي أنيلين للتطبيق على قماش قطني. شتت أوكسيد الحديد النانوي بتراكيز مئوية مختلفة 0.5، 1، 2، 5، و10% في المحلول البوليميري. بعد ذلك، تمت معالجة العينات القطنية باستخدام المادة المركبة المحضرة. قيست الناقلية (التوصيلية) الكهربائية بطريقة المسابر الأربعة، وتبين اكتساب الأقمشة القطنية المعالجة خاصية التوصيل الكهربائي التي لم تمتلكها من قبل. كما قيست نفوذية العينات المعالجة للأشعة فوق البنفسجية، ولوحظ انخفاض نفوذية العينات المعالجة مقارنة مع العينة المرجعية بسبب امتصاص جسيمات أوكسيد الحديد للأشعة فوق البنفسجية ولاسيما في مجال (UVC).
Received 12/9/2022
Revised 6/12/2022
Accepted 8/12/2022
Published Online First 20/5/2023
تفاصيل المقالة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution 4.0 International License.
كيفية الاقتباس
المراجع
Jadoun S, Verma A, Arif R. Modification of Textiles via Nanomaterials and Their Applications. In: Shabbir M, Ahmed S, Sheikh JN, Editors. Frontiers of Textile Materials. New Jersey, USA: John Wiley & Sons; 2020. p. 135-152. https://doi.org/10.1002/9781119620396.ch6
Ahmad I, Kan CW, Yao Z. Photoactive cotton fabric for UV protection and self-cleaning. RSC adv. 2019; 9(32): 18106-18114.
Fasiku VO, Owonubi SJ, Mukwevho E, Aderibigbe B, Sadiku ER, Lemmer Y, et al. Polymeric Materials in Coatings for Biomedical Applications. In: Li L, Yang Q, editors, Advanced Coating Materials. New Jersey, USA: John Wiley & Sons; 2018. p. 249-497. https://doi.org/10.1002/9781119407652.ch14
Shanan Z J, Majed MD, Ali HM. Effect of the Concentration of Copper on the Properties of Copper Sulfide Nanostructure. Baghdad Sci J. 2022; 19(1): 225-232. https://doi.org/10.21123/bsj.2022.19.1.0225
Pacheco FA. Studies of Nanoconstrictions, Nanowires and Fe3O4 Thin Films: Electrical Conduction and Magnetic Properties. Fabrication by Focused Electron/Ion Beam. Berlin: Springer Sci Rev; 2011.
Lemine OM, Omri K, Zhang B, Elmir L, Sajieddine M, Alyamani A, Bououdina M. Sol–gel synthesis of 8 nm magnetite (Fe3O4) nanoparticles and their magnetic properties. Superlattices Microstruct. 2012; 52(4): 793-799.
Takai ZI, Mustafa MK, Asman S, Sekak KA. Preparation and characterization of magnetite (Fe3O4) nanoparticles by sol-gel method. Int J Nanoelectron. Mater. 2019; 12(1): 37-46.
Ajinkya N, Yu X, Kaithal P, Luo H, Somani P, Ramakrishna S. Magnetic iron oxide nanoparticle (IONP) synthesis to applications: present and future. Materials. 2020; 13(20): 4644.
Wu W, Wu Z, Yu T, Jiang C, Kim WS. Recent progress on magnetic iron oxide nanoparticles: synthesis, surface functional strategies and biomedical applications. Sci Technol Adv Mate. 2015; 16(2): 023501.
Bibi I, Nazar N, Ata S, Sultan M, Ali A, Abbas A, Iqbal M. Green synthesis of iron oxide nanoparticles using pomegranate seeds extract and photocatalytic activity evaluation for the degradation of textile dye. J Mater Res Technol. 2019; 8(6): 6115-6124.
Nawaz M, Sliman Y, Ercan I, Tenório MK, Neto ET, Kaewsaneha C, et al. Magnetic and pH-responsive magnetic nanocarriers. In: Stimuli responsive polymeric Nanocarriers for drug delivery applications. Woodhead Publ Ser Biomater. 2019; 2: 37-85.
Montazer M, Harifi T. Nanofinishing of textile materials. Cambridge, UK: Woodhead Publishing .Nanocoating and lamination 2018; Chap. 7: 95-107. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-101214-7.00007-8
Saadon AK, Shaban AH, Jasim KA. Effects of the Ferrits Addition on the Properties of Polyethylene Terephthalate. Baghdad Sci J. 2022; 19(1): 208-216. https://doi.org/10.21123/bsj.2022.19.1.0208
Alonso A , Macanás J, Davies G, Gounko Y, Muñoz M, Muraviev D. Environmentally-Safe Polymer-Metal Nanocomposites with Most Favorable Distribution of Catalytically Active and Biocide Nanoparticles. In: Hashim A, editor, Advances in Nanocomposite Technology: London: Intech Open; 2011. p. 175-194. https://doi.org/10.5772/676
Ehrmann A, Blachowicz T. Examination of Textiles with Mathematical and Physical Methods. Switzerland. Conductive Yarns, Fabrics, and Coatings Springer; 2017. Chap. 2, p.13-27. https://doi.org/10.1007/978-3-319-47408-3_2
Gokarneshan N, Naren G. Some significant trends in conductive textiles. LTTFD. 2018; 2(3): 179-186. http://dx.doi.org/10.32474/LTTFD.2018.02.000136
Sedighi A, Montazer M, Mazinani S. Fabrication of electrically conductive superparamagnetic fabric with microwave attenuation, antibacterial properties and UV protection using PEDOT/magnetite nanoparticles. Mater Des. 2018; 160: 34-47.
Yu M, Wang Q, Yang W, Xu Y, Zhang M, Deng Q, et al. Facile fabrication of magnetic, durable and superhydrophobic cotton for efficient oil/water separation. Polymers. 2019; 11(3): 442.
Sharaf S, Farouk A, El-Hady MM. Novel conductive textile fabric based on polyaniline and CuO nanoparticles. Int J Pharm Tech Res. 2016; 9: 461-472.
Abo El-Ola SM, Elshakankery MH, Kotb RM. Integration of nanocomposite finishing on polyester fabric for enhanced UV protection, performance, and comfort properties. J Eng Fibers Fabr. 2022; 17: 1-17.
Jelmy EJ, Ramakrishnan S, Devanathan S, Rangarajan M, Kothurkar NK. Optimization of the conductivity and yield of chemically synthesized polyaniline using a design of experiments. J Appl Polym Sci. 2013; 130: 1047-1057. https://doi.org/10.1002/app.39268
Kar TR, Samanta AK, Sajid M, Kaware R. UV protection and antimicrobial finish on cotton khadi fabric using a mixture of nanoparticles of zinc oxide and poly-hydroxy-amino methyl silicone. Text Res J. 2019; 89(11), 2260-2278.
Rahmayanti, M. Synthesis of Magnetite Nanoparticles Using The Reverse Co- precipitation Method With NH4OH as Precipitating Agent and Its Stability Test at Various pH. Natural Science: J Sci Technol. 2020; 9(3): 54-58. https://bestjournal.untad.ac.id/index.php/ejurnalfmipa/
Hui BH, Salimi MN. Production of Iron Oxide Nanoparticles by Co- Precipitation method with Optimization Studies of Processing Temperature, pH and Stirring Rate. IOP Conf Ser Mater Sci Eng. 2020; 743(1): 012036.
Takai ZI, Mustafa MK, Sekak KA, Asman S. Ultrasonic assisted Preparation and Characterization of conductive Polyaniline Modified Magnetite Nanocomposites (PAni/Fe3O4 nanocomposites). Int J Nanoelectron Mater. 2019; 12(4): 401-412.
Dehghani N, Babamoradi M, Hajizadeh Z, Maleki A. Improvement of magnetic property of CMC/Fe3O4 nanocomposite by applying external magnetic field during synthesis. Chem Methodol. 2020; 4(1): 92-99.
Hu X, Tian M, Qu L, Zhu S, Han G. Multifunctional cotton fabrics with graphene/polyurethane coatings with far-infrared emission, electrical conductivity, and ultraviolet-blocking properties. Carbon. 2015; 95: 625-633.