DOMENII DE INTERES   > >   Știința Materialelor   > >   2020 - Vol. 50

D. RENTERÍA-ZAMARRÓN , J. A. DÍAZ-GUILLÉN, D. A. CORTÉS-HERNÁNDEZ, S. M. MONTEMAYOR, C. M. LÓPEZ–BADILLO, J.C. DÍAZ-GUILLÉN , A. F. FUENTES


Rezumat

A biomimetic method was used to improve bioactivity of Sr2SiO4. Strontium silicate was obtained by using a combination of techniques such as mechanical activation and reactive sintering, of a powder mixture of strontium carbonate and silicon dioxide. Single phase Sr2SiO4 was obtained after 6 h of mechanical milling of the starting reagents, followed by a uniaxial pressing and a thermal treatment in air at 1200 °C for 6 h. For the biomimetic treatment, samples were immersed in a simulated body fluid (SBF) for 7, 14 and 21 days on a bed of wollastonite powder and were characterized by SEM, EDS, XRD, FT-IR and TEM. For comparison purposes, experiments were also performed without using the bioactive powder bed. Results showed that a bone-like apatite layer was formed on strontium silicate after 21 days of immersion in SBF without a bed of wollastonite and slight layer of Ca, P-rich compound, using a bed of wollastonite powder, corroborating the viability of these oxides to be used as bioactive materials.

Cuvinte cheie

silicat de stronțiu, metodă biomimetică, wollastonit, bioactivitate

E. H. SUJIONO, M. Y. DAHLAN, A. C. M. SAID, R. A. IMRAN, S. SAMNUR


Rezumat

The crystal structure of Nd1.2FeO3 oxide material synthesized by varying calcination temperatures was determined using the X-ray diffraction method. Further analysis by Rietveld refinement using software Rietica showed that all of the samples have an orthorhombic phase structure. The lattice constants of each a sample with variation of calcination temperature is a = 5.581059 ± 0.000736 Å, b = 7.758627 ± 0.000947 Å, c = 5.448341 ± 0.000665 Å; a = 5.580203 ± 0.000695 Å, b = 7.756789 ± 0.000908 Å, c = 5.447646 ± 0.000626 Å; and a = 5.580402 ± 0.000704 Å, b = 7.758957 ± 0.000919 Å, c = 5.449350 ± 0.000634 Å, respectively. The results of lattice constant were associated with the value of Goodness of Fit (GoF) is 0.9101%, 0.8726%, and 0.9303%, respectively. That has a strong indication of a qualified matching between the NdFeO3 model numbers of COD 2003124 with the current experimental results. The value of FWHM and the crystal size of Nd1.2FeO3 samples are 0.22º and 372 nm. The results showed that the variation of calcination temperature has not a significant change in the crystal size and homogeneity of the atomic crystal structure. These results are confirmed by simulation of the atomic structure using the Diamond software, the dominant peak of hkl (121).

Cuvinte cheie

XRD, FWHM, Nd1.2FeO3, analiză Rietveld, structură cristalină, morfologie

Anul

2020

Numărul

50 (2)

Paginile

166-174

Domenii de interes

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral

CRISTINA ILEANA COVALIU, IULIANA PĂUN, EUGENIU VASILE


Rezumat

Lucrarea prezintă capacitatea de adsorbție a nanomaterialului magnetită pentru îndepărtarea unui agent tensioactiv cationic din apele uzate. Studiile cinetice au fost efectuate prin adăugarea nanomaterialului magnetită într-o soluție de apă uzată care conţine clorură de benzetoniu, având concentrații de 2 mg / L și 20 mg / L. Sistemele de ape uzate au fost investigate la intervale de 1, 2, 4, 6, 24 și 48 ore. Cea mai mare eficiență de epurare (86,98%) a fost obținută pentru apele uzate care conțin concentrație de 2 mg/L de clorură de benzetoniu. Rezultatele obținute pentru nanomaterialul magnetită demonstrează posibilitatea aplicării acestui nanomaterial pentru îndepărtarea agentului tensioactiv cationic de clorură de benzetoniu din apele uzate.

Cuvinte cheie

magnetită nanomaterial, adsorbent, surfactant cationic, ape uzate

Anul

2020

Numărul

50 (3)

Paginile

301-306

Domenii de interes

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral

LĂCRĂMIOARA-RALUCA BIVOL, VALERIU-GABRIEL GHICA, EUGENIU VASILE, CRISTINA ILEANA COVALIU, DAN GHEORGHE, MIRCEA-IONUŢ PETRESCU, GHEORGHE IACOB, MIHAI BUZATU


Rezumat

Lucrarea analizează o operă de artă pictată pe o placă de metal ca substrat în vederea stabilirii autenticităţii sale. În partea inferior-dreapta se remarcă o semnătură și o datare (‘’Lecca 1866‘’), în timp ce pe verso, în partea superior-centrală apare o altă semnătură sub care se află o inscripție în limba greacă, datată ‘’Ο ΑΓΙΟΣ ΑΝΤΩΝΙΟΣ (transcriere fonetică AGIOS ANTONIOS) 1866‘’. Semnăturile, datările și inscripția de pe fața și verso-ul tabloului au fost adăugate la mult timp după realizarea picturii originale. S-a constatat ca lucrarea a fost repictată aproape în întregime pe o tablă de fier acoperită cu staniu. Lucrarea cuprinde un succint studiu referitor la opera și activitatea pictorului C. Lecca. Este investigat și istoricul utilizării suporturilor din metal în pictura de șevalet. Asupra suportului metalic s-a efectuat o analiză metalografică complexă (microscopie optică și SEM-EDX). Analize de spectrometrie de fluorescență de raze X (XRF) au fost efectuate asupra stratului pictural.

Cuvinte cheie

suport metalic, tablă de fier, SEM - EDX, XRF

Anul

2020

Numărul

50 (3)

Paginile

320-330

Domenii de interes

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral

VALERIU-GABRIEL GHICA, EUGENIU VASILE , COSMINA CARATA, CRISTINA ILEANA COVALIU MIRCEA-IONUŢ PETRESCU, GHEORGHE IACOB, MIHAI BUZATU


Rezumat

În această lucrare, bateriile cu celule de tip buton cu conținut de argint au fost secționate, introduse într-o baie de ultrasonare în mediu acid (acid acetic) iar pasta rezultată, după spălare şi filtrare a fost analizată pentru a identifica elementele constitutive în scopul de a stabili tehnologia de recuperare a argintului. Probele au fost analizate prin microscopie electronică de baleiaj (SEM) și Spectrometrie de raze X Dispersivă în Energie ( EDXS). Datele de difracție de raze X (XRD) au fost obținute folosind un difractometru cu raze X Panalytical X’PERT MPD. Operația de separare a pastei cu conținut de argint de carcasa de oțel a fost efectuată folosind un proces de curățare cu ultrasunete într-un mediu acid. Bateriile uzate (tăiate în secțiuni) au fost introduse într-o baie de curățare cu ultrasunete Emmi12-HC; ca mediu de cavitare (solvent) s-au utilizat apă clorurată și acid acetic (CH3COOH) 0,5 M. Procesul a avut loc la temperatura camerei, nefiind necesară o sursă de încălzire. Analiza prin difracție de raze X efectuată asupra pastei recuperate a pus în evidență prezența argintului (sub formă de Ag și AgCl) și a manganului (Mn2O3). Zincul a fost complet dizolvat în soluție. Clorura de argint obţinută poate fi prelucrată metalurgic în scopul recuperării argintului (cementare cu zinc şi apoi argintul este supus rafinării electrolitice).

Cuvinte cheie

baterii buton uzate, oxid de argint, recuperare, SEM - EDXS, XRD

Anul

2020

Numărul

50 (3)

Paginile

354-360

Domenii de interes

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral

A.SOBEȚKII, M. T. OLARU, U. CINDEMIR, L.ÖSTERLUND, A. STĂNOIU, C.E SIMION, S.E. BEJAN, R.E. IRIMESCU


Rezumat

Filmele subțiri nanostructurate sunt materiale de ultimă generație pentru detectarea concentrației foarte scăzute a gazelor toxice. Lucrarea prezintă o comparație între proprietățile filmelor subțiri de WO3 obținute prin două tehnici diferite de depunere: Depunere avansată de gaze (AGD) și DC Reactive Sputtering. Filmele subțiri au fost caracterizate prin XRD, SEM și XPS. Senzorii pe bază de WO3 prezintă sensibilitate selectivă în detecția H2S la temperatura de operare de 200°C și umiditate relativă specific aplicațiilor din teren. Potențialele interferențe cu CO2, SO2 și NH3 sunt neglijabile, evidențiind potențialul aplicativ al WO3.

Cuvinte cheie

senzori de gaz, trioxid de wolfram, depunere avansată de gaze, DC Reactive Sputtering

Anul

2020

Numărul

50 (3)

Paginile

387-394

Domenii de interes

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral

ADRIAN VOLCEANOV, RĂZVAN STATE, COSMIN MĂRCULESCU, ENIKÖ VOLCEANOV


Rezumat

În prezent, scăderea resurselor petroliere, însoțită de o cerere crescândă de petrol și produse chimice de către economiile emergente, precum și preocupările de mediu și politice cu privire la combustibilii fosili, a devenit esențială dezvoltarea proceselor eficiente din punct de vedere energetic pentru producția durabilă de combustibili și produse chimice folosind resurse alternative. În acest sens, biomasa (inclusiv deșeurile vegetale din diferite industrii și agricultură) este considerată sursa de energie regenerabilă cu cel mai mare potențial în ceea ce privește nevoile energetice ale societății moderne, atât pentru economiile dezvoltate, cât și pentru cele în curs de dezvoltare. Reprezintă o sursă durabilă de carbon organic și biocombustibili, care generează semnificativ mai puține emisii de gaze cu efect de seră decât combustibilii fosili și poate fi chiar neutră în echilibrul producției de CO2, atunci când sunt dezvoltate metode eficiente.

În ceea ce privește tehnologiile de valorificare a biomasei vegetale, piroliza rapidă este una dintre cele mai viabile perspective, în cazul în care calitatea produselor (gaz, lichid și cărbune) este îmbunătățită.

Piroliza și gazificarea, precum și modernizarea produsului pot fi realizate prin încălzire convențională sau încălzire cu microunde. Ambele procese necesită utilizarea catalizatorilor pentru a îmbunătăți randamentele sau calitatea produselor de reacție. Scopul prezentei lucrări a fost de a stabili capacitatea catalitică a montmorillonitului (MM) după dopare cu diferite metale tranziționale (Me = Ni, Mo, Co, Fe2+, Fe3+), urmând o procedură descrisă într-o lucrare anterioară [1].

Au fost efectuate analize de difracție cu raze X și spectroscopie în infraroșu cu transformată Fourier (FTIR) înainte și după procesul de piroliză pe catalizatorii Me-MM pentru a verifica compoziția și pentru a stabili caracteristicile lor structurale și morfologice. Caracteristicile morfologice au fost determinate prin microscopie electronică de baleiaj (SEM) împreună cu analiza cu raze X dispersivă a energiei (EDAX) pentru distribuție și analiză elementală.

Rezultatele au arătat păstrarea caracteristicilor structurale chiar și după utilizare, confirmând stabilitatea lor bună după calcinare la 6000C, temperatura simulată a pirolizei și au fost considerate satisfăcătoare, iar testele inițiale atât pe piroliza termochimică, cât și pe cea cu microunde asistată par a fi promițătoare.

Cuvinte cheie

piroliză, catalizatori, sinteză, caracterizare montmorillonit dopat

Anul

2020

Numărul

50 (4)

Paginile

453-462

Domenii de interes

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral

BERK UYSAL, SELEN ȘEN, AYBEN TOP


Rezumat

In this study, ZnO samples were synthesized using zinc acetate and urea with a method containing sonication, sol-gel transition and calcination steps. Urea to zinc acetate mole ratio values were changed as 0, 0.5, 1, and 2 and corresponding calcined samples were denoted as UZ-0, UZ-0.5, UZ-1, and UZ-2, respectively. Scanning electron microscopy (SEM) images indicated globular and rod-like structures. Aspect ratios of the nanorods increased as urea to zinc acetate ratio increased from 0 to 1 whereas nanoparticles with sizes of 70 ± 20 nm were observed for UZ-2 sample. Brunauer, Emmett and Teller (BET) surface area values of the samples varied between 9 and 25 m2/g and increased as initial urea amount increased. Band gap energies of the samples ranged between 3.24 and 3.29 eV. Four major peaks at about 400, 420, 480 and 530 nm with different intensities were observed in the photoluminescence (PL) spectra of the samples. All the samples removed rhodamine B by both adsorption and photodegradation. The highest visible light induced photodegradation rate was exhibited by UZ-2 sample having the highest surface area and it is attributed to superior charge separation properties of this sample under visible light.

Cuvinte cheie

ZnO, nanostructuri, proprietăți optice, fotocataliză, N-dopare (dopare cu azot)

Anul

2020

Numărul

50 (4)

Paginile

463-470

Domenii de interes

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral

DANUTĖ VAIČIUKYNIENĖ, LEONAS JAKEVIČIUSB, ARAS KANTAUTASC, VITOLDAS VAITKEVIČIUS, VILIMANTAS VAIČIUKYNAS


Rezumat

To explain some aspects about the mechanism of zeolite synthesis from reagent materials, law temperature (100oC) hydrothermal reaction was performed in alkali solutions by using sonochemically-assisted pre-treatment method. This pre-treatment method reduces the formation times of zeolites. Clear-to-the-eye sodium aluminosilicate gels and solid sodium aluminosilicate mixtures were used as raw materials. By using sodium aluminosilicate gels, it is observed that after hydrothermal treatment and sonication up to 10 minutes samples exhibit a rise in the crystallinity of Na-A zeolite up to 1.44 times, compared to a sample without sonication. When solid components as raw materials were used, the application of ultrasound irradiation and hydrothermal treatment resulted in the replacement of Na-A zeolite crystals to Na-X zeolite, which is a more stable zeolitic phase. In both cases Na-A zeolite was not detected in the synthesized products by using only sonication without the using of hydrothermal treatment. It was observed that the Na-A zeolite crystallization level is higher for samples which were obtained from the raw material of aluminosilicate gel.

Cuvinte cheie

sinteză zeolit Na-A, ultrasunete, sinteză hidro - termală

Anul

2020

Numărul

50 (4)

Paginile

471-477

Domenii de interes

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral

I. GOMOIU, R. RADVAN, L.GHERVASE, I. MOHANU, M. ENACHE, S. NEAGU, R.RUGINESCU, R. COJOC


Rezumat

Atât lucrarea, cât și identificarea metodelor adecvate pentru curățarea picturilor murale și a mortarelor (originale sau pentru restaurare) au o mare semnificație ce vizează conservarea științifică și restaurarea monumentelor istorice. Această lucrare de sinteză analizează atât metodele principale utilizate în mod curent pentru curățare, indicând eficiența acestora în activitatea de restaurare, cât și metode noi precum biocurățarea, exemplificate în studii de caz. În activitatea de curățare sunt utilizate metode mecanice, fizice, chimice și biologice. Metodele mecanice se bazează pe utilizarea periilor moi, iar cele fizice pe utilizarea laserului. Pentru curățarea chimică, se aplică solvenți organici, microemulsii și geluri pe stratul pictural și pe mortare.
,br>Rezultatele arată că biocurățarea pe bază de produse metabolice bacteriene este mai eficientă în acest domeniu. Se propune o metodologie verde și nedistructivă pentru biocurățarea materialelor îmbătrânite și a depunerilor de pe picturile murale, pe bază de produse care conțin geluri cu enzime imobilizate, active pe suprafețe cu eflorescențe. Noua tehnologie verde bazată pe metaboliți (hidrolaze și polizaharide) obținuți de la microorganisme nepatogene cultivate în condiții controlate va fi dezvoltată în cadrul proiectului “Biocurațarea picturii murale cu produse ecologice noi bazate pe metaboliți microbieni”.

Cuvinte cheie

curățare, biocurățare, picturi murale, metode ecologice, studii de caz

Anul

2020

Numărul

50 (4)

Paginile

485-492

Domenii de interes

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral

ILEANA MOHANU, ROXANA FECHET, IONELA PETRE, NICOLETA CÎRSTEA, DAN MOHANU, IOANA GOMOIU


Rezumat

Aplicate în urmă cu mai bine de un deceniu, în cadrul unui proiect interdisciplinar desfășurat la biserica rupestră de la Corbii de Piatră (sec. XIV), județul Argeș, materialele de conservare-restaurare create de CEPROCIM erau destinate unei viitoare intervenții de consolidare a suportului picturilor murale din interiorul unui monument medieval unic, de o excepțională valoare. Monitorizarea comportamentului noilor materiale aplicate in situ se impunea în cazul unui monument caracterizat printr-un microclimat sever, cu variații considerabile de temperatură și umiditate, provenită din condens și infiltrații, generând un proces amplu de biodeteriorare. Observațiile realizate in situ au fost coroborate cu analize de laborator, utilizând tehnici specifice de investigare: difracție de raze X, microscopie electronică cu baleaj cuplată cu energie dispersivă de raze X. În absența unor măsuri de ameliorare a condițiilor de microclimat și continuarea proceselor de degradare (cristalizarea sărurilor, contaminare biologică) s-a constatat menținerea calităților funcționale ale noilor materiale aplicate in situ.

Cuvinte cheie

monitorizare microclimat, material de restaurare, biserică rupestră, degradare

Anul

2020

Numărul

50 (4)

Paginile

493-501

Domenii de interes

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral

CRISTINA ANDREEA VÎJAN, ALINA BĂDĂNOIU, ADRIAN IONUȚ NICOARĂ, IULIA BARCAN


Rezumat

Lucrarea prezintă influența exercitată de natura componentului oxidic (magnezită calcinată sau dolomită calcinată) asupra timpului de priză și a rezistențelor la compresiune ale cimenturilor fostatice în care s-a folosit ca precursor fosfatic NaH2PO4. Aceste cimenturi au fost folosite pentru imobilizarea a două compoziții simulate de deșeuri cu conținut de Ni sau Pb. Prezența Ni sau Pb în aceste sisteme liante determină o scădere a rezistenței la compresiune la perioade scurte de întărire (o zi). Testul de levigare (SR EN 12457-4), realizat pe cimenturi cu conținut de deșeuri întărite timp de 28 zile, a arătat că se realizează o imobilizare a acestor metale grele în cele două tipuri de cimenturi fosfatice studiate; cu toate acestea, în cazul cimentului fosfatic pe bază de dolomită calcinată (cu/fără deșeu cu Ni sau Pb) se constată o scădere importantă a rezistenței la compresiune la perioade mai lungi de întărire ( 28 zile, 1 an) datorată foarte probabil hidratării întârziate a CaO cu creștere de volum. Analiza de difracție de raze X s-a utilizat pentru a identifica compușii cristalini formați în cimenturile hidratate și microscopia electronică de baleiaj cuplată cu spectroscopia cu raze X pentru a evalua microstructura și a realiza o analiză elementală a fazelor identificate.

Cuvinte cheie

magnezie, dolomit calcinat, fosfat de sodiu, nichel, plumb, deșeu

Anul

2020

Numărul

50 (4)

Paginile

510-520

Domenii de interes

LIANȚI ȘI BETOANE

ȘTIINȚA MATERIALELOR

Articol integral