پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس با همکاری پژوهشگاه علوم و فناوری رنگ، موفق به
سنتز نانوکپسوله هماتیت به عنوان رنگدانه قرمز غیر سمی برای کاربرد در صنعت
کاشی و سرامیک شدند.
مریم حسینی زری، عضو هیئت علمی پژوهشگاه علوم و فناوری رنگ در گروه پژوهشی
رنگدانه‌های معدنی و لعاب، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد فناوری نانو گفت:
«رنگدانه‌های قرمز اینکلوژنی کادمیم سولفوسلناید- زیرکون به لحاظ نیاز مبرم
صنایع سرامیک به‌عنوان رنگ قرمز تجاری تولید صنعتی شدند، اما متاسفانه کادمیم
سولفوسلناید بسیار سمی و خطرناک است، بنابراین تحقیقات زیادی برای انتخاب
جانشینی غیرسمی و زیست‌سازگار برای آن انجام شده‌است. نتایج تحقیقات بین‌المللی
نشان می‌دهد که هماتیت مناسب‌ترین گزینه است. بنابراین هدف ما از این پژوهش،
سنتز نانوکپسوله هماتیت به‌عنوان رنگدانه سرامیکی غیر سمی بوده‌است».
رنگدانه‌های قرمز نانوکپسوله یا اینکولوژنی، نسل جدیدی از رنگدانه‌ها هستند. به
این رنگدانه‌هاInclusion Pigment یا رنگدانه‌های ناهم‌شکل و یا Occluded گفته
می‌شود که حاصل از گنجاندن رنگدانه‌های شناخته شده و ناپایدار در زمینه‌ای از
فازهای پایدار هستند.
دکتر حسینی در رابطه با نحوه‌ی سنتز این نانوکپسوله گفت: «ما از روش سنتز
هم‌رسوبی و مواد اولیه قابل دسترس صنعتی استفاده کردیم. ابتدا به تعیین
فرمولاسیون، توزین و تهیه محلول‌های حاوی یون‌های مورد نظر با غلظت مناسب و
محلول رسوب‌زا پرداختیم. سپس واکنش بین محلول حاوی یون آهن و محلول رسوب‌زا
درون محلول حاوی یون سیلسیم تحت شرایط کنترل شده دما و غیره انجام شد. لازم به
ذکر است که مینرالایزر و افزودنی‌ها نقش مهم و کلیدی در تولید دارند. در واقع
اهمیت پژوهش ما در به تصویر کشیدن این مهم بود. پس از تکمیل واکنش هم رسوبی،
محصول خشک شده و درون کوره قرار گرفت. در سیستم‌های کپسوله یا اینکلوژنی مراحل
جوانه‌زنی فاز گنجانده شده بهتر است هم‌زمان صورت گیرد. در پایان، آسیاب و
مراحل تکمیلی متداول انجام شد».
به‌گفته‌ی محقق طرح، نتیجه‌ی این تحقیقات، کنترل مورفولوژی و اندازه ذرات
نانوهماتیت کپسوله شده درون سیلیکا و در نتیجه سنتز رنگدانه‌ی قرمز سرامیکی
همراه با گزارش کاربرد آن درون کاشی‌های استون‌ور است.
دکتر حسینی در ادامه افزود: «این طرح قابلیت صنعتی شدن دارد، زیرا مواد اولیه
آن حتی در داخل ایران قابل تامین است و نیازی به واردات ندارد. همچنین با تغییر
کوچکی در سیستم می‌توان به رنگ‌های متنوعی از خانواده قرمز دست یافت».
گفتنی است که تحقیقات تکمیلی این پژوهش در دانشگاه Modena در کشور ایتالیا
انجام شده و تست صنعتی نیز در کارخانه‌ی INCO که از شرکت‌های معروف و معتبر در
زمینه‌ی رنگ‌های سرامیکی است، صورت گرفته‌است.
جزئیات این پژوهش -که در قالب رساله‌ی دکتری خانم مریم حسینی زری با راهنمایی
دکتر احسان طاهری نساج در دانشگاه تربیت مدرس و ادامه آن در پژوهشگاه علوم و
فناوری رنگ انجام شده‌است- در مجله‌ی Journal of Alloys and Compounds (جلد
۵۱۰، صفحات ۸۶-۸۳، سال ۲۰۱۲) منتشر شده‌است.
|
