english ADRIANA RUSU, LUMINIȚA PREDOANĂ, SILVIU PREDA, JEANINA PANDELE CUSU, SIMONA PETRESCU, MARIA ZAHARESCU
Rezumat
Nanopulberile de silice-dioxid de titan sau silicedioxid de titan-alumină dopate cu Er3+ au fost preparate prin metoda sol-gel care reprezintă una dintre cele mai flexibile și convenabile metode de preparare ale filmelor și nanopulberilor oxidice. Compozițiile moleculare selectate au fost cele din sistemele 90%SiO2-10%TiO2 și 85%SiO2--10%TiO2-5%Al2O3 nedopate și dopate cu 0,5% Er2O3. Compoziții similare au fost utilizate anterior pentru obținerea filmelor pentru aplicații ca ghiduri de undă, dar mecanismul de formare al fazelor prin tratamentul termic al gelurilor corespunzătoare nu a fost abordat anterior. Gelurile obținute prin gelifierea soluțiilor au fost analizate prin analiză termogravimetrică și termodiferențială (DTA / TGA) pentru a determina comportamentul lor termic și prin spectroscopie IR (FT-IR) și Microscopie Electronică de Baleaj (SEM) pentru a evalua structura și morfologia lor. Pe baza rezultatelor obținute, gelurile au fost tratate termic la 500°C și 900°C. Pulberile tratate termic au fost caracterizate prin SEM, FT-IR, difracție de raze X (XRD) și fotoluminiscență (PL). Influența semnificativă a Er3 + asupra formării fazelor a fost stabilită în ambele sisteme studiate.
Cuvinte cheie
metodă sol – gel, nanopulberi, formare de fază, erbiu
TULAY HURMA , SABIHA AKSAY
Rezumat
Iron sulphide nanocrystalline (FeS NCs) may have significant potential for applications in many areas. Ultrasonic spray pyrolysis (USP) method is used to deposit mackinawite FeS NCs film on glass substrate at 335 oC in this study. The film was characterized by vibrational (FTIR and Raman) spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and UV-vis spectra. The observed diffraction peaks at 2θ angles 28.12° and 50.45° correspond to the lattice planes (103) and (112) respectively. The crystallite size was calculated to be around 10 nm by using the Scherrer equation with the peak corresponding to the (112) plane. Raman spectrum revealed four peaks placed in the region of 200-750 cm-1 due to mackinawite FeS phase. FTIR spectrum revealed two peaks at 649 cm−1 and 827 cm−1 that are attributed to stretching frequency of FeS. Optical band gap of the FeS film was determined to be 2.52 eV. Refractive index, extinction coefficient and optical conductivity of this film were determined using transmittance and reflectance spectra.
Cuvinte cheie
Peliculă FeS, mackinavit, XRD, Raman, FTIR, proprietăți optice
LIGIA TODAN , MARIANA VOICESCU, DANA C. CULIȚĂ, SIMONA PETRESCU, MARIA MAGANU, CRINU CIUCULESCU
Rezumat
S-au obţinut prin metoda sol-gel particule pe bază de silice şi de silice modificată organic, dopate cu rhodamină B (Rh B), cu potenţiale aplicaţii în obţinerea unor sonde fluorescente de detectare a pH-ului. Matricile de silice au fost generate prin metoda sol-gel din diverşi precursori de SiO2, folosind rute diferite: ruta apoasă având ca precursor silicea coloidală şi ruta alcoxidică pornind de la tetraetoxisilan (TEOS) ca atare şi modificat organic. Produsul a fost caracterizat din punct de vedere structural şi compoziţional (FTIR, UV-VIS, SEM, aria suprafeţei BET şi porozitatea). Percolarea colorantului din matrice a fost detectată prin GC-MS. S-au determinat proprietăţile fluorescente şi variaţia lor cu pH-ul. Au loc interconversii structurale ale colorantului funcţie de matrice şi de pH, care influenţează lungimea de undă a maximului de absorbție și emisie a RhB. Prezenţa substituenţilor organici în TEOS generează stingerea fluorescenței RhB.
Cuvinte cheie
particule de silice/organosilice, sol - gel, rhodamină B, probe fluorescente de pH
T. K. MANDAL , S. P. K. MALHOTRA , R. K. SINGHA
Rezumat
Photocatalytic degradation of methylene blue was studied using ZnO nanopowders prepared through a green synthesis process. An aqueous solution of methylene blue was investigated in an open vessel equipped with sun light using ZnO nanopowders, as catalyst, with a concentration of 7.815 × 10-6 M. ZnO nanomaterials, prepared through a green synthesis method, was characterized with XRD, FTIR, SEM, EDX and BET measurements. The photodegradation of methylene blue in terms of concentration change with respect to different time intervals was studied with the UV-vis spectroscopy. The mechanism for this photocatalytic degradation process has also been presumed.
Cuvinte cheie
Nanopulberi ZnO, sinteză ecologică, studiu XRD, studio FTIR, degradare fotocatalitică
JIAN SUN, YU-HOU WU, PENG ZHOU, SONG-HUA LI, LI-XIU ZHANG, KE ZHANG
Rezumat
Using diamond wheels to grindingengineering ceramics is the most common method. Due to the large grinding resistance there is often a surface damage such as cracks on the workpiece. The crack depthmodel of grinding surface on ceramics is established based on indentation fracture mechanics in this paper and the extendingprocess of the crack is simulated by Two-Dimensional discrete element simulation of UDEC. Through simulation results the extending mechanism of cracks in silicon nitride ceramics is discovered. Moreover, the planegrinding experiment of silicon nitride ceramics by diamond wheel is carried out and the extending of its cracks is observed on the surface. The theoreticalresults are validated by grinding experiment. Cracks appear on the surface of the ceramics under the action of singlediamondgrain,theleadcrack extends along the interior of the ceramic in the form of longitudinal cracks. In the lead crack propagation path, a small amount of oblique cracks will appear in other directions. The failure zone consists of tensile failure element and shear failure element. The shear failure is main failure form for the failure zone. When the grain stops, the crack ceases to expand into the interior of the ceramic, the crack failure elements in the zone are all shear failure elements.Because of the grinding and tensile failure of the grinding wheel, the crack extends along the arc and the wheel direction of rotation in the contact area between the wheel and the ceramic. When the penetration depth increases, the crack form is gradually transformed from the tensile failure element to the shear failure element. The number of broken parts in the cut is obviously more than that of the cutting part. Grinding damage of engineering ceramics could be forecasted and controlled by this simulation. So, grinding process could be optimized, and grinding efficiency and quality could be improved.
Cuvinte cheie
Nitrură de siliciu, deteriorare la surafață,fisuri, UDEC
AYDIN RUSEN
Rezumat
High temperature crystal chemistry and thermal behavior of the boron minerals bear special attraction, owing to the increase in their application areas requiring elevated temperature. Colemanite 2CaO·3B2O3·5H2O) is one of the most commonly found and used compound among the boron minerals. In this study, therefore, thermal and mineralogical characterization of the colemanite was performed by X-ray Diffractometer (XRD) and Thermal Gravimetric Analysis (TG-DTA). Also, mineralogical changes in crystal structure were measured and recorded during heating from room temperature up to its melting temperature for each 50°C by using High Temperature XRD device. By this way, structural changes in the colemanite up to melting point were determined with increasing temperature for the first time. Results indicate that the thermal decomposition of colemanite has revealed a multi stage internal process; i) moisture removal, ii) dehydration- dehydroxylation, iii) amorphization of the crystal structure, iv) recrystallization of the amorphous solid (gradual reconstitutions).
Cuvinte cheie
Colemanite, descompunere termică, HTXRD, TG – DTA
ZENO GHIZDĂVEȚ, DOREL RADU
Rezumat
Un număr de șase sticle din sistemul oxidic Na2O-Al2O3-B2O3 având compoziția molară (35-x)Na2O·xAl2O3·65B2O3 au fost sintetizate. Pe aceste sticle au fost măsurate indicele de refracție, n, densitatea, d. Valorile obținute au fost utilizate pentru calculul proprietăților optice ale sticlelor: transmisia, T, refracția molară, Rm, refracția masică, RM, refracția specifică, r.
Au fost obținute corelații între proprietățile optice și compoziția chimică, caracteristici structurale la primul nivel structural (volumul molar, Vm) și compactitatea, C.
S-a evidențiat faptul că o caracteristică structurală la nivel atomic – compactitatea structurală – este un parametru care influențează proprietățile optice ale sticlelor, care se manifestă la scară macroscopică.
Cuvinte cheie
Sticlă, proprietăți optice, compactitate structurală, corelații
A.MELINESCU, M. EFTIMIE, A. NICOARĂ, R. TRUȘCĂ, M. PREDA
Rezumat
Tehnologia geopolimerică se poate folosi pentru obținerea de precursori la sinteza unor materiale ceramice, fiind o alternativă mult mai simplă comparativ cu procedeele clasice. În această lucrare s-a experimentat sinteza de material pe bază de nefelin pornind de la caolin calcinat și soluții de NaOH cu concentrația de 8M și, respectiv, 12 M. Pentru creșterea concentrației de SiO2 s-a folosit cenușa zburătoare de Govora. S-au studiat reacțiile chimice care au loc la tratamentul termic de temperatură joasă și, respectiv, de temperatură ridicată. S-a constatat că, prin reacție la temperatura de 80°C se formează ortosilicatul de sodiu, iar la 800° C acesta se consumă în reacția de formare a nefelinului concomitent cu apariția Na2O·SiO2. La introducerea cenușii zburătoare principalele faze cristaline sunt α-cuarțul, nefelinul și anortitul, acesta din urmă provenind din cenușă. Metasilicatul de sodiu nu se mai constată la probele cu cenușă pentru că a reacționat cu faza vitroasă din cenușă ducând la formarea nefelinului.
Cuvinte cheie
Nefelin, tehnologie geopolimerică, XRD, SEM
LIGIA TODAN, DANIELA C. CULIȚĂ, DOREL CRIŞAN, NICOLAE DRĂGAN, JEANINA PANDELE-CUŞU, FLORICA PAPA
Rezumat
Compuşi coordinativi mono- şi bicomponenţi ai Mg-Zr cu acidul tartric, au fost sintetizaţi în soluţie apoasă, la două rapoarte molare diferite Mg/Zr. O parte din precursorii amorfi obţinuţi a fost tratată termic la 6500C, cealaltă parte a fost calcinată la 10000C, formând astfel pulberi MgO-ZrO2. S-au determinat structura şi proprietăţile precursorilor şi a pulberilor oxidice prin analiză termică, FTIR, XRD, metoda BET pentru aria suprafeţei şi volumul porilor, adsorpţia de CO2. A fost examinată influenţa temperaturii de tratament termic asupra caracteristicilor pulberilor. Modurile de coordinaţie ale grupărilor carboxilice ale acidului tartric în precursorii conţinând Mg, respectiv sau/şi Zr sunt diferite şi procesele de deshidratare şi cristalizare ale pulberilor binare diferă de asemenea. Conţinutul formelor polimorfe de temperatură înaltă ale ZrO2 care sunt stabilizate la temperatură joasă prin includerea Mg2+ în reţea, scade cu creşterea temperaturii, transformându-se parţial în zirconie monoclinică. Aria specifică a suprafeţei şi porozitatea ca şi capacitatea de adsorpţie a CO2 ale probelor tratate la 6500C sunt semnificativ mai mari decât cele ale pulberilor calcinate la 10000C. Oxizii binari au o eficienţă de adsorpţie a CO2 mai scăzută decât cea a MgO, dar mai ridicată decât cea a ZrO2, una dintre probe având cea mai bună performanţă, deşi oxizii binari calcinaţi au cam acelaşi raport molar Mg/Zr. Pulberile oxidice au fost stabile la reciclare.
Cuvinte cheie
Pulberi oxidice, MgO-ZrO2, complexi acid tartric, sol-gel, analiză termică, absorbție CO2
COSMIN VANCEA, ROMUL MARIUS JURCA, MARIUS GHEJU, GIANNIN MOȘOARCĂ
Rezumat
Lucrarea de față investighează o altă alternativă de imobilizare a amestecurilor reactive epuizate provenite din îndepărtarea Cr(VI) cu Fe0 în experimente pe coloană în matrice ceramic-vitroase. Acest studiu completează investigațiile anterioare asupra posibilității de a inertiza aceste deșeuri în matrice vitroase [1]. Pentru a crește impactul ecologic al soluției propuse au fost folosite două tipuri de deșeuri reciclabile de sticlă: geam și tub cinescop (CRT). Amestecurile reactive epuizate și cele două tipuri de deșeuri de sticlă au fost amestecate cu caolin de Bojidar și apoi presate sub forma unor cilindrii având diametrul și înălțimea de aproximativ 35 mm. Tratamentul termic a fost optimizat pentru respectarea unor condiții economic avantajoase la 1000°C timp de 90 minute. Porozitatea aparentă, folosită ca măsură a compactității probelor obținute, variază între 2,20% și 5,05%, în funcție de tipul deșeului de sticlă utilizat și de cantitatea de nisip conținută în amestecurile reactive epuizate. Principalele faze cristaline puse în evidență prin difracție RX au fost wollastonitul, tridimitul, diopsidul, cristobalitul și hematitul. Stabilitatea chimică a probelor studiate, măsurată folosind gradul de solubilizare după 28 de zile în medii având diferite pH-uri s-a situat în domeniul 0,127-0.778 g/h, în funcție de porozitatea aparentă și respectiv de tipul agresiunii chimice. Capacitatea de imobilizare a cromului și fierului au fost determinate folosind American Extraction Procedure Toxicity Test. Cantitatea extrasă în urma agresiunii chimice este foarte redusă, fiind cuprinsă între 0-0,238 % din totalul cromului și respectiv între 0-0,258% din totalul fierului aduse de amestecurile reactive epuizate. Rezultatele obținute confirmă viabilitatea soluției propuse pentru imobilizarea amestecurilor reactive epuizate conținând crom alături de două deșeuri de sticlă și caolin sub forma unor mase ceramic-vitroase cu rezistențe chimice ridicate în condiții economic avantajoase.
Cuvinte cheie
Matrice vitroasă, deșeuri de sticlă, reciclare sticlă, deșeuri de crom
A.M. KHWAILEH, A.A. AL-SHORMAN, W. A. AL SEKHANEH, J.C. ROSE
Rezumat
Hydroxyapatite in tooth enamel uptakes several elements while in burial environment (diagenesis), which alters the chemical composition and consequently the life history reconstruction. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) is used in this study to evaluate the diagenesis of hydroxyapatite by measuring the peaks of phosphate and francolite vibrations. The study comprises 28 teeth from the sites of Ya’amun (MBA) and Yasieleh (B) in northern Jordan, dated to the Middle Bronze Age (MBA) and the Byzantine (B) period respectively. The FTIR results showed that all of samples contained calcite and fluorine, and thus, point to soil-tooth exchange after decomposition. The average values of Crystallinity Index in the tombs of Ya’amun (MBA) and Yasieleh(B) signify minimal if any diagenesis, significance level of the test is α = 0.05. The analysis of variance on the francolite absorbance values shows that the mean value of francolite absorbance among the two sites is different and consequently varied tomb use chronologies, which was shorter at Yasieleh(B). The results conclude that the short deposition time at the site of Yasieleh (B) is a clear indication of massive deaths caused probably by an epidemic disease.
Cuvinte cheie
Hidroxiapatită, FTIR, diageneză, perioadă bronz mijlociu, perioadă bizantină, indice de cristalinitate
CRISTINA BUSUIOC, IZABELA CONSTANTINOIU, MONICA ENCULESCU, MIHAELA BEREGOI, SORIN - ION JINGA
Rezumat
Au fost obţinute filme subţiri ceramice aparţinând sistemului SiO2–P2O5–CaO–MgO–ZnO–CaF2 prin combinarea abordării sol-gel cu tehnica depunerii prin centifugare. Ca substraturi au fost folosite plăcuţe de titan. Acoperirile depuse au fost caracterizate în ceea ce priveşte compoziţia, structura şi morfologia cu ajutorul următoarelor metode: difracţie de raze X, spectroscopie în infraroşu cu transformată Fourier şi microscopie electronică cu baleiaj cuplată cu spectroscopie de raze X cu dispersie după energie. Pentru a evalua bioactivitatea unui potenţial implant metalic acoperit cu astfel se straturi, probele au fost imersate în fluid biologic simulat timp de 14 zile şi a fost investigată suprafaţa lor. Rezultatele au arătat că filmele subţiri calcinate la o temperatură mai mică au un răspuns biologic mai bun datorită naturii vitroceramice.
Cuvinte cheie
Ceramica, filme subțiri, sol-gel, centrifugare, implanturi medicale
-
Anul
2018
-
Numărul
48 (4)
-
Paginile
401-406
-
Domenii de interes
BIOMATERIALE ȘI BIONANOMATERIALE; SUBSTANȚE, PROCEDURI ȘI DISPOZITIVE PENTRU MEDICINĂ
DANIELA VRÎNCEANU, BOGDAN BĂNICĂ, CĂTĂLIN FLORIN CÎRSTOIU, RALUCA PAPACOCEA, TOMA PAPACOCEA
Rezumat
Planșeul orbitar are mai multe trăsături anatomice care sunt esențiale în timpul reconstrucției. Sarcina reconstrucției planșeului orbitar este dificilă și, de obicei, există o discrepanță importantă între forma implantului care urmează a fi inserat și forma tridimensională anatomică a planșeului orbitar. Prezentăm cazul unei femei de 25 de ani, cu o fractură orbitară stângă după agresiune; pentru reconstruirea defectului din planșeul orbitar stâng, am folosit o placă Matrix Orbital din titan, cu ajustări minime la lungimea plăcii, nu la conturul predefinit. Supravegherea s-a efectuat până la 6 luni după realizarea implantului de titan cu o biocompatibilitate excelentă. Placa orbitară Matrix Midface are avantajul introducerii fără conturare, cu excepția îndoirii și frezării găurilor de fixare, fiind astfel mai independentă de experiența chirurgului.
Cuvinte cheie
Titan, implant, rupere, reconstrucție
-
Anul
2018
-
Numărul
48 (4)
-
Paginile
407-411
-
Domenii de interes
BIOMATERIALE ȘI BIONANOMATERIALE; SUBSTANȚE, PROCEDURI ȘI DISPOZITIVE PENTRU MEDICINĂ
ENIKÖ VOLCEANOV, CRISTINA GEORGIANA POPA, ADRIAN VOLCEANOV, SORIN CIUCĂ
Rezumat
Ceramica pe bază de alumină și zirconiu prezintă grade reduse de uzură și o biocompatibilitate excelentă pe termen lung, ceea ce poate crește longevitatea lucrărilor protetice. În acest studiu se investighează efectele adiției simultane de CaO și MgO asupra fazelor cristaline, a dimensiunilor cristalitelor și a proprietăților de sinterizare a pulberii coprecipitate de Al2O3-ZrO2 utilizând analize termice complexe (TG, DTA, DTG), difractometria cu raze X, analize electronomicroscopice de baleiaj (SEM) cuplate cu sistem dispersiv de energie (EDS).
S-au efectuat corelații compoziție – microstructură - proprietăți pentru pulberea alumino-zirconică coprecipitată după sinterizare la 1050°C, 1350°C și 1500°C cu menţinerea unui palier de 2 ore la fiecare temperatură. Rezultatele au arătat că dezvoltarea fazei tetragonale și cubice de zirconiu în prezenţa simultană a ionilor Ca2+ și Mg2+ a fost efectivă la 1350 °C, respectiv la 1500 °C. În aplicațiile dentare, materialele dentare sunt în contact cu saliva, care conține un număr mare de ioni care la rândul lor pot accelera coroziunea materialelor. În acest context a fost de asemenea investigată, stabilitatea chimică în salivă artificială modificată de tip Fusayama-Meyer a ceramicii alumino - zirconice sinterizate. Probele ceramice sinterizate la 1500°C prezintă o stabilitate chimică mai bună, iar variația pH-ului soluției de imersie este mai scăzută atunci când se utilizează o soluție de pornire cu pH = 7,4. Cu toate acestea, variația pH-ului după imersie în saliva artificială este evidentă după 216-288 ore datorită transportului ionic între ceramică şi soluție, chiar după sinterizarea la 1500°C.
Cuvinte cheie
Bioceramică alumino-zirconică, stabilitate chimică, saliva artificială
-
Anul
2018
-
Numărul
48 (4)
-
Paginile
412-421
-
Domenii de interes
BIOMATERIALE ȘI BIONANOMATERIALE; SUBSTANȚE, PROCEDURI ȘI DISPOZITIVE PENTRU MEDICINĂ
DALILA MOUDIR, NOUR EL HAYET KAMEL, ABD EL BAKI BENMOUNAH, SOUMIA IKHADDALENE, YASMINA MOUHEB, FAIROUZ AOUCHICHE
Rezumat
An aluminosilicate nuclear glass storage was synthesized by a double melting method and characterized using both X-ray diffraction and scanning electron microscopy (SEM) techniques. Physical parameters like density and molar volume were measured. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) confirms the glass chemical composition. Differential thermal analysis (DTA) was used to determine the glass-transition temperature (Tg). Samples microstructure was also characterized by Vickers microhardness, young’s modulus and electrical resistivity.
Cuvinte cheie
Sticlă nucleară, depozitate, SEM, DTA, FTIR
M.VASIĆ, Z. RADOJEVIĆ
Rezumat
The description of the moisture transfer in porous media during drying was the subject of many scientific studies. The unique drying theory was developed five years ago and has recently won a general recognition in the scientific community. This paper is providing the update of the recently reported method for setting up the optimal drying parameters inside the heavy clay dryer. The main goal of this paper was to find a way how to reduce the number of experiments without affecting the quality of the previously proposed calculation method. The critical drying rate, as well as the drying behavior can be easily registered inside the laboratory recirculation dryer for any heavy clay product. These data provides a clear perception of how far the real drying curve, used in industrial dryer, is away from the shortest possible one. The algorithm of the updated procedure was based on the Box-Wilkinson’s orthogonal multi - factorial experimental design. The updated model outputs were represented as the governing equations which were used to predict the time intervals between any two chosen characteristic points, specified in the unique drying theory, as a function of the drying air parameters. These equations were valid for any value of the drying air parameters taken from the previously established limiting boundary range. The updated procedure was compared with the original one for two predefined drying air parameters sets. Regardless to the fact that in the first case the results were not experimentally obtained they were similar to those which were in the second case experimentally identified. This was additional confirmation that the same quality degree has been maintained in both procedures, despite the fact that the total number of experiments was lower in the upgraded procedure than in the original one.
Cuvinte cheie
Optimizare uscător, porozitate medie, coefficient de difuzie efectiv, tiglă software