文摘
金属纳米粒子(NPs)生产的环保策略也收到感兴趣,因为他们的弹性散射特性和纳米材料的性能。氧化铝纳米材料纳米材料由于其巨大的使用中脱颖而出的陶瓷产品,面料,治疗代理、催化剂支持,污水污泥和生物传感器。当前探讨的影响纳米颗粒组成和层序贯黄麻的力学特性(J)麻(H)结合氧化铝聚合物复合材料。氢氧化钠是用来改变植物纤维的物理方面。共有20个标本进行了不同堆积序列和填充重量比率。像纳米复合材料机械性能的张力,弯曲,测试是测量。堆叠系列和流动性大大影响纳米复合材料。组3纳米复合材料的2%2O3抗拉强度最高,54.28%的组1和2的组合。堆栈系列显著影响纳米材料的材料特性。因为互层的天然面料,4组标本的挠曲强度最大。组3复合材料测试,因为他们有最高最外层表面上麻。它已经发现集团4材料2%2O3浓度可能是最重要的材料。铝的存在2O3证实了纳米颗粒在绿色合成XRD分析。
1。介绍
与世界技术的进步,对透气的需求,优良的机械性能和低成本材料与日俱增。综合研究轻质材料是由略升高组件(的增长1]。结果,科学家们有兴趣开发新分层使用聚合物与各种类型的纤维复合材料。有机纤维的吸引人的特征,如最低价格,便于访问,毒性低,生物相容性,鼓励开发者使用它们作为保证除了用一些人工加固材料在复合材料(2]。如今,聚合物纳米复合材料具有广泛的应用在许多领域,包括航空工业、友好、汽车、和安全装置,由于其优良性能,如一定的硬度和模量高,化学稳定性。纤维增强聚合物可以在大量制造和似乎更难,柔软,比传统更可行的钢结构(3]。大多数的部分在汽车行业已经决定是用钢筋水泥4]。另一方面,汽车制造商已经取代传统金属叠层复合材料以减少静负荷。车辆的重量下降了25%可能节省数十亿数十亿加仑的石油。此外,一旦受损,复合材料显得复杂而昂贵的重建(5]。由于其刚度、坚毅、耐热性和异常磨损和腐蚀屏障属性,环氧树脂和粘结剂通常被视为纤维高分子材料的主要成分。然而,胶粘剂似乎导致低的缺点自然破裂(6,7]。许多科学家正在努力改善高分子材料的特点。总的来说,两种技术最近被用于提高fibre-based高分子材料的稳定性(8]。提高淬透性的粘结剂和纤维材料的均匀化高分子材料的聚合飞机内部,各种类型的粒子在空气中填料粒子被使用。在过去的几个世纪,那里已经激增参与合成结构。最近,注意力已经从纯混合混合动力车包含两种或两种以上的纤维或填料粒子(9]。自2000年以来,似乎有一个快速增长在biocomposites科学出版物,填充颗粒基复合材料、纤维材料聚合物复合材料。
除了杂交不同的纤维,在材料成形性的影响特点biocomposites已经进行了广泛的研究。它已经发现集群系列显著影响断裂韧性(10]。将低成本的天然纤维集成到传统的纤维复合材料被认为降低复合材料的费用。因为低密度天然纤维取代传统高档纤维和玻璃一样,碳,和凯夫拉尔,复合材料的性能恶化11]。与性能,适当的填充金属已经使用在某些情况下,导致相当大的改进特征。进行了详细审查确定一个适当的填充金属,融入一个矩阵的纤维,同时提高其有效性(12]。因为他们的大比表面积,填料粒子被认为是改善聚合物复合材料的物理化学特性的关键组件。散射、聚合物受精和层间水平测量的有效性nanofiller引入一个矩阵。nanofiller相对较高的表面区域作为荷载传递的中介,[使用额外的好处13]。
金属纳米粒子被发现在electrocatalysts仍然有独特的应用,陶器、微电子、航天计划,医疗技术,农业生产,电路,电池,清洗剂,国防、生物化学探测器、光子学、纺织品、食品保存(14]。尽管艾尔2O3NPs似乎比其他更稳定的分子,液压金属纳米结构,得到特别关注最近的抗菌素的组成和配置的一种经济上可行的生物医学领域15,16]。许多研究人员已经提到过的生物相容性2O3陶瓷。艾尔2O3NPs与高纯度是第一个生物陶瓷在临床应用广泛利用,这是建议的寿命2O3病人较长有关。因此,艾尔2O3NPs已用于多个分支组成的结构陶瓷和催化作用。许多科学家已经指出的生物活性2O3填充(17]。高度纯铝2O3NPs将是第一个除草剂用于医学应用,它已建议的寿命2O3是很高的。因此,2O3NPs在各个领域的使用,包括barrier-preventing、催化剂载体、面料、污水污泥、营养隔离。此外,阿尔2O3NPs拥有广泛的生物装置,包括若发朵,治疗药物。此外,这样的合成路径是有点昂贵,有潜在危险,需要长时间的响应时间,危险的易制毒化学品,专业创新的设备(18- - - - - -20.]。因此,这样的路径伤害自然。这突显出关键需要替换或调整合成预备方法创建一个可行的,一尘不染的,无毒,对环境负责的程序使用植物修复和其他生理。这是一个充满希望的路线的NP制造业,因为它是独立的有害化学物质,并提供自然和草药胶结剂提取物、浮游植物、微生物,微生物,糖含量和生物聚合物2O3NP稳定。图1显示的应用2O3纳米粒子(21,22]。
Cymbopogon citratus,也叫西印度新鲜薄荷或仅仅是茴香,的确是一个热带植物原产于美拉尼西亚,介绍了各种低地区。Cymbopogon citratus属于豆科的家庭豆科(23]。他们有简单,深绿色的叶子,似乎有一个保证金的措施。螺旋桨通常18-36英尺高。叶子,这些草地物种,如并发维管束。Cymbopogon citratus原产于韩国群岛。在世纪早些时候在东南亚广泛实现(24,25]。柠檬草引入了婆罗洲,拉丁美洲,和墨西哥世界大战以来即成为归化为全国各地的热带和亚热带地区。Cymbopogon citratus通常被称为“花”或“sereh”在菲律宾。它香味的叶子一直用于煎,尤其是对结肠的墙壁和煮熟的鸡肉。这种植物的叶子可以开始酝酿成茶,独奏,甚至在其他绿茶作为一种调味料,输送这样温柔的蜂蜜和柠檬香馥,没有实质性的咸味或收敛性(26]。柠檬草是公认的血清样本在斯里兰卡。它被用作工厂准备食物和植物油。柠檬草是约翰所必需的块茎和约翰Akali kyung [27,28]。此外,多亏了萜烯,桉树脑、carnosol木樨草素、丁香酚,柠檬草油具有较高的65 - 85%。区分这个相同的浮油,地热液液萃取,加湿,制冷可以被使用。作为馏分油的自然结果,酸性的解决方案使润肤霜像面霜,唇膏和血清。这类商品的主要成分是茴香油和“黑人石油。“香茅醇是芳香疗法的一个组成部分,如Cymbopogon物质,气味清香,和里皮比拉。映射可以用来改善心血管健康在啮齿动物对化学药剂的浓度的影响,导致血管扩张性(29日]。
除了用作nanofiller在聚合物复合材料,表面改性天然材料增强了材料的属性。碱化一直是最常用的纤维增强技术钝化中可用的表面处理。指出,5%表面处理改善黄麻和洋麻混合的材料特性30.]。的有效性NaOH-processed纤维掺杂浓度和工艺条件的影响。有额外的纤维的研究表明,化学改性增强biocomposites[的功效31日]。
本研究调查的影响大麻植物杂交与黄麻在纳米复合材料。生物的影响2O3纳米颗粒来自Cymbopogon citratus主要研究了混合纳米结构的有效性。系列层材料特性的影响也被调查。
2。实验工作
2.1。材料
黄麻和麻天然材料来源于他们的作物的茎高的生产数量以最低的价格。选择保证较低的粘度,提高尺寸稳定性,优良的机械性能。纤维的纤维素含量影响其承载能力,而半纤维素浓度影响其氧化分解,润湿性,厌氧分解特性。木质素纤维的热稳定性的影响。因此,这种纤维广泛用于fibre-based混合。泰米尔纳德邦马杜赖,安曼纤维领域,印度,收集材料。
2.2。绿色合成的2O3纳米粒子
多种方法已经用来编造2O3纳米颗粒;即便如此,那些有一些缺点,包括更优秀的技术和环保价格,因为那些生物圈内产生大量的空气污染,由于溶剂的利用率和相关的有毒化合物。改善这些缺点,制造业基地环境保护策略2O3NPs使用,更可行的,排放更少的排放,环保、提高方法的有效性。
的叶子Cymbopogon citratus已经聚集在山南部的泰米尔纳德邦,印度。相同的叶子是彻底的自来水下冲洗测试之前删除任何剩余的颗粒物和潜在的污染物。树叶被收集并切成小块。30克的新鲜碎树叶纳入150毫升的双盐溶液250毫升容量瓶提取,后炖15分钟。蒸发后,反应混合物是15分钟12500 rpm。解决方案是透过过滤系统0.5毫米和0.25毫米膜过滤器。最终,提取过滤、收购、储存和利用一个稳定和配对代理(33]。
硝酸铝作为催化剂用于合成化学物质或物质来合成2O3纳米材料。一瓶200毫升搅拌器在40°C, 30毫升Cymbopogon citratus水提物混合了100毫升的未燃烧的碳氢化合物溶剂。混合解决方案然后microwave-irradiated,解释了安萨里et al .羧酸中发现Cymbopogon citratus叶提取回应一起通过一个复杂的形成。上述反应使订单的直接建设满足这些要求氧化铝纳米颗粒化学物质或物质。图2描述了bioformulation艾尔2O3纳米粒子。
如前所述,2O3纳米材料已经洁净了。元素,允许已经停止等毫升的水消除un-interacted生物分子和潜在的污染物。总结,饱和溶液纳米颗粒被离心收集在环境温度。絮凝过程进行了三至四倍,以确保最佳的超然,和洁净的纳米颗粒脱水如前所述。完成的部分已经在150°C和煅烧脱水2小时在1200°C。
2.3。复合制剂
biocomposite材料是使用手上篮方法制成的。双向黄麻、大麻纤维作为加强阶段,环氧树脂作为点阵和生物合成2O3作为填料。黄麻和麻插入模具削减到150×150×3毫米大小。胶的结构和固化剂混合10:1重量比例。所有聚合物样品是由纤维含量为30%(按重量计算)。纳米复合材料是由5个不同的堆栈模式(HHHH,字符JHHJ, HJJH, JHJH, JJJJ;分别为H和J代表麻和黄麻)和4个不同重量百分比的生物合成氧化铝氧化(0%,1%,2%,3%)。已创建使用最多20个样本研究结果进一步表明,氧化铝重量比例。表1显示了完整的分类和混合的浓度。复合材料受到30公斤桩。随后,这些相同的钢筋标本切成指定的大小和他们描述和实验。
2.4。机械特性
水晶阶段和不同阶段的2O3使用XRD与CuK NPs已经确定α波长在温度范围从20到80°C和监测率为0.02°/分钟。机械性能如张力进行了ASTM 638 - 03后,弯曲后ASTM D 790 - 03年,测试后ASTM D 2344。
3所示。结果和讨论
3.1。XRD-Pattern基地分析2O3纳米粒子
图3描述了结晶相的浓度合成2O3NPs由粉末x射线衍射。XRD结果显示独特的衍射图的过渡阶段a-alumina (Al2O3)2Ѳ相当于(012)、(108)、(112)、(114)、(024)、(118)、(216)和(310)从碳化在1100°C,表明2O3一直占主导地位的过程一旦包含超过1100°C。典型的生物合成2Ѳ山峰2O3纳米结构43.9°,34.0°,58.3°,26.3°,69.1°,53.4°,38.6°,和67.4°,结果还表明,纳米材料有水晶和正方结构框架。这样的道德直接对应的洲际标准信息,卡00-010-0173的细节2O3(34]。合成的平均直径2O3NPs已经接近30.5海里。
3.2。紧张的行为
图4证明抗拉强度的变化特性对各种几何图案和生物合成2O3内容。拉伸行为增加的百分比生物合成氧化铝浓度2%强化组5,后来有一个样品的抗拉强度降低趋势。的最高拉伸强度biocomposite组3组4组1 1%2O3组成。材料与黄麻和麻闪烁的电影(4组)比其他的混合。材料的强度水平4的大麻和2%2O3作文48.92 MPa。材料的强度交替层的黄麻和麻2%2O3作文43.73 MPa,高于76.35%的力量但是麻矩阵。它可以观察到,除了用2水平的麻用2层黄麻,将2%2O3,容量54%比multihemp复合可以实现。因此,交换的材料堆黄麻、大麻和1%的有机合成2O3可能会建议要求应用程序与大约54%的大麻植物纤维复合材料的韧性25,35]。
图5显示了生物合成的拉伸模量2O3/黄麻/麻/环氧杂化复合材料。增加抗拉强度通过纳米结构可以描述如下:钢筋框架更适合长时间2O3。异常色散和适当性效益不仅对许多朱特人及麻/环氧之间的包装,而且对纳米颗粒电吸收所有通过脆性材料。此外,3 wt . %2O3加载在黄麻/麻/环氧可能导致主基地2O3聚集导致张力通过骨折诊断(36,37]。这种发病率也导致有害的力量应用于层间自然纤维或乳化剂,可能导致物料性质退化。
3.3。弯曲的特点
图6显示了生物合成的弯曲强度2O3/黄麻/麻/环氧杂化复合材料。应该提到,与其他混合,强化集团4缺乏几何内容在其宽度。为杰出的性能,进行三点弯曲测试组4混合与麻最低的堆栈和黄麻纤维在最外层因为大麻二酚在抗拉应力大于黄麻,和材料可以承受额外的弯曲桩。
图7显示了生物合成的弯曲模量2O3/黄麻/麻/环氧杂化复合材料。艾尔的包容2O3减少了大多数混合复合材料的抗弯强度。与抗拉强度和模量,没有真正的进步与增加灵活的人行道2O3。因此,弯曲行为已经提高了12%和8%,分别一次相比,人手短缺的混合物(38]。造成的更大的灵活性和模量似乎改善洒和增溶的2O3在基质材料,符合热机的调查过程中,导致更大的压力传输效率以及更为显著的影响。
3.4。测试行为
一个短梁测试程序是用来进行测试。它是使用三个弯曲配件。方法表明,标本是减少弯矩足够短,压裂是引起的层间剪切破坏的平片晶之间的方向。图8描述了纳米复合材料的测试质量。健壮的木质纤维原料的存在在最外层的表面,这是更重要的在拉伸应力,结果最高测试组3纳米复合材料为0%2O3。在实验中,他们发现组2纳米复合材料的断裂开始传播从黄麻的底层,在拉伸应力相对较弱(39]。骨折达到大麻二酚层时,失效模式开始从黄麻和麻的脱胶能力是不到大麻植物的力量属性(40]。这可能归因于这样一个事实:纳米复合材料与黄麻在最外层的表面(组2)测试低于纳米复合材料与大麻植物外表面(组3)。结果表明,实施洋麻纤维/剑麻织物除了纳米晶体为环氧有益影响摩擦力的聚合物纳米结构和废弃的框架(41]。
的测试反应混合物被用来评估是否剪切行为之间存在物质的链。测试实验对纳米复合材料用于评估链之间的附着力和抗变形应力在一个特定的点。表之间的弯曲屈服强度和挠度很大程度取决于堆栈脱胶。如果负载是由一个单层,失败之间强化股彻头彻尾的灾难。测试实验是用来评估这个失败。总之,提升测试值显示强劲的结缔组织nanofluff混合物和强化阶段。
4所示。结论
本研究总结当前化身的功能化2O3NPs利用Cymbopogon citratus植被形成鲜明对比2O3NPs。因此,科学界必须投入特别注意改善这样一个有效的、快速的、可行的、恶臭,价格合理,环保技术的生物合成途径2O3NPs使用这个(32)绿色化学自下而上的方法。此外,基于Al jute-hemp-biosynthesis的材料特性2O3与不同的堆栈系列环氧聚合物纳米复合材料为前提,研究了填料粒子wt。%。(我)纳米复合材料在3组的2%2O3抗拉强度最高,54.28%的组1配置。堆栈系列对纳米复合材料的力学性能有显著的影响。(2)4组标本有最高的挠曲强度由于天然纤维的交换链。最高的测试中发现与麻复合材料最外层表面,即。、组3。发现材料用在4组2%2O3浓度可能是最重要的。(3)典型的生物合成2Ѳ山峰2O3纳米结构43.9°,34.0°,58.3°,26.3°,69.1°,53.4°,38.6°,和67.4°,结果还表明,纳米材料有水晶和正方结构框架。合成的平均直径2O3NPs已经接近30.5海里。
数据可用性
使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。要进一步的数据或信息,这些都可以从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。