علوم و فناوری نساجی و پوشاک

علوم و فناوری نساجی و پوشاک

سنتز سبز درجای نانوکامپوزیت هیبریدی نقره مس بر پارچه پنبه ای و بررسی خواص دفع آب آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی نساجی - دانشکده فنی مهندسی -دانشگاه آزاد اسلامی واحد یادگار امام شهرری- تهران- ایران مرکز تحقیقات پوشاک و مد اسلامی ایرانی
2 گروه مهندسی نساجی - دانشکده فنی مهندسی -دانشگاه آزاد اسلامی واحد یادگار امام شهرری- تهران- ایران
3 دانشکده مهندسی نساجی ، دانشگاه امیرکبیر، تهران، ایران.
10.22034/jtst.2026.600829.1581
چکیده
نانوذرات فلزی مس و نقره و ساختارهای هیبریدی آن‌ها به دلیل برخورداری از ویژگی‌های منحصربه‌فرد نوری، فیزیکی و شیمیایی، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف به‌ویژه منسوجات عملکردی یافته‌اند. در میان رویکردهای سنتز، روش احیای نمک‌های فلزی در حضور عوامل پایدارکننده، امکان کنترل دقیق اندازه ذرات را فراهم می‌سازد؛ با این حال، استفاده از سنتز سبز به دلیل عدم استفاده از حلال‌ها و واکنش‌گرهای سمی و سازگاری بالا با محیط زیست، از ارجحیت بالایی برخوردار است. در پژوهش حاضر، سنتز سبز و درجا (In-situ) و هم‌زمان نانوذرات هیبریدی نقره/مس بر بستر پارچه پنبه‌ای با استفاده از دی‌ساکارید طبیعی مالتوز به‌عنوان عامل احیاکننده و اسید اسکوربیک (با غلظت ثابت) به‌عنوان عامل کنترل ابعاد و محافظت‌کننده بررسی شد. جهت دستیابی به شرایط بهینه، غلظت نمک‌های پیش‌ماده نقره و مس متغیر در نظر گرفته شد. مشخصه‌یابی فیزیکی، ساختاری و مورفولوژی نمونه‌ها با استفاده از آنالیزهای پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) و طیف‌سنجی بازتابی انجام پذیرفت. همچنین رفتار ترشوندگی و فیزیکی-مکانیکی پارچه‌ها از طریق آزمون‌های فتیله‌ای (Wicking)، زاویه تماس، استحکام کششی، مقاومت سایشی و سختی خمشی ارزیابی شد. نتایج نشان‌دهنده اختلاف معنی‌دار میان تیمارهای مختلف بود؛ به‌گونه‌ای که نمونه بهینه‌سازی‌شده (A1C1M1) به دلیل تشکیل نانوذرات با میانگین ابعاد 77 نانومتر و توزیع یکنواخت بر سطح الیاف، بالاترین میزان آب‌گریزی و ویژگی دفع آب را همراه با حفظ خواص مکانیکی مطلوب منسوج نشان داد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Green in-situ synthesis of a silver-copper hybrid nanocomposite on cotton fabric and investigation of its water-repellent properties

نویسندگان English

Mohsen Hoseinkhani 1
Shabnam Karimnejad 2
Majid Montazer 3
Ali Akbar Zolriasatein 2
Khosro Farizadeh 2
1 Department of Textile Engineering – Faculty of Engineering – Islamic Azad University, Yadegar-e-Imam Khomeini (RAH) Shahr-e-Rey Branch – Tehran – Iran, Iranian Islamic Fasion and Clothing Research Center,S.T.B, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2 Department of Textile Engineering – Faculty of Engineering – Islamic Azad University, Yadegar-e-Imam Khomeini (RAH) Shahr-e-Rey Branch – Tehran – Iran
3 Faculty of Textile Engineering, Amirkabir University, Tehran, Iran.
چکیده English

Metal nanoparticles—specifically copper and silver—and their hybrid structures possess unique optical, physical, and chemical properties, leading to their widespread application across various industries, particularly in the field of functional textiles. Among the available synthesis approaches, the reduction of metal salts in the presence of stabilizing agents allows for precise control over particle size; however, "green synthesis" is highly preferred due to its avoidance of toxic solvents and reagents, as well as its superior environmental compatibility. In this study, the *in-situ* green synthesis of silver/copper hybrid nanoparticles directly onto a cotton fabric substrate was investigated. Maltose, a natural disaccharide, served as the reducing agent, while ascorbic acid (at a constant concentration) was employed to control particle dimensions and provide protection. To determine optimal conditions, the concentrations of the silver and copper precursor salts were varied. The physical, structural, and morphological characteristics of the samples were analyzed using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), and reflectance spectroscopy. Furthermore, the wetting behavior and physico-mechanical properties of the fabrics were evaluated through wicking tests, contact angle measurements, tensile strength analysis, abrasion resistance testing, and flexural rigidity (stiffness) assessments. The results indicated significant differences among the various treatment conditions. The optimized sample (A1C1M1) exhibited the highest degree of hydrophobicity and water-repellent properties—due to the formation of nanoparticles with an average size of 77 nm uniformly distributed across the fiber surface—while maintaining the textile's desirable mechanical properties.

کلیدواژه‌ها English

Green synthesis
silver/copper hybrid nanoparticles
maltose
cotton textiles
hydrophobicity

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 26 مهر 1405

  • تاریخ دریافت 16 شهریور 1405
  • تاریخ بازنگری 21 مهر 1405
  • تاریخ پذیرش 26 مهر 1405