پژوهشگاه مواد و انرژیمواد و فناوریهای پیشرفته2783-081015220260622Optimization of Nickel Ion Adsorption from Wastewater by Chitosan/Activated Bentonite Composite activated with hydrochloric acid: The Role of Iranian Bentonite Content and factors affecting absorptionبهینهسازی جذب یون نیکل از پساب توسط کامپوزیت کیتوسان/بنتونیت فعالشده با اسیدکلریدریک: نقش مقدار بنتونیت ایرانی و عوامل مؤثر در جذب11924746910.30501/jamt.2026.579626.1362FAامیرمحمدنقیزادهدانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران0009-0005-8302-049Xحمیدرضارضاییدانشیار، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران0000-0003-2855-7823مجیدحسینزادهاستادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران0009-0001-3269-2449Journal Article20260426Water contamination by heavy metal cations such as nickel, cobalt, and lead has become a significant environmental concern. To remove these pollutants from water to levels that allow industrial wastewater to be reused in industrial and agricultural applications, various methods, including adsorption using different adsorbents, have been employed. In this study, a chitosan/acid-activated bentonite composite adsorbent was prepared in the form of beads. A suspension containing chitosan and bentonite at different weight ratios was added dropwise into an alkaline medium containing NaOH and then allowed to stand for 24 h to facilitate the formation of beads with suitable size, shape, and apparent mechanical strength. The X-ray diffraction (XRD) pattern of the composite beads indicated an increase in the interlayer spacing of the montmorillonite layers. Brunauer–Emmett–Teller (BET) analysis showed that compositing chitosan with bentonite increased the specific surface area by 407% compared with chitosan beads alone. Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy revealed the formation of a Ni(RNH₂)²⁺ complex between nickel cations and the amine groups of chitosan, evidenced by an absorption peak at a wavenumber of 1632 cm⁻¹. Nickel adsorption at an initial concentration of 80 ppm, pH 7–8, and a temperature of 25 °C, using composite beads with a chitosan-to-bentonite weight ratio of 2:1, achieved 93% removal, corresponding to an adsorption capacity of 18.6 mg/g. The results of the Langmuir and Freundlich isotherm studies for the activated chitosan/bentonite composite beads indicated that the experimental data were in good agreement with the Freundlich model.آلودگی منابع آبی به کاتیونهای فلزات سنگین مثل نیکل، کبالت و سرب یکی از مهمترین چالشهای زیستمحیطی است. روشهای گوناگونی برای کاهش غلظت این آلایندهها تا حد مجاز و امکان استفادة مجدد از پسابهای صنعتی در بخشهای مختلف ازجمله صنعت و کشاورزی، توسعه یافتهاند. دراینمیان، جذب آلایندهها با استفاده از جاذبهای گوناگون یکی از مؤثرترین و پرکاربردترین روشها بهشمار میرود. در این تحقیق، جاذب کامپوزیتی کیتوسان/بنتونیت فعالشده با اسیدکلریدریک بهصورت مهره تهیه شد. برای این منظور، سوسپانسیون حاوی کیتوسان و بنتونیت با درصدهای مختلف تهیه و سپس قطرهقطره به محیط قلیایی حاوی NaOH افزوده شد و بهمدت 24 ساعت ماند تا مهرههای مناسب از نظر اندازه، شکل و استحکام ظاهری تشکیل شوند. نتایج الگوی پراش اشعه ایکس مهرههای کامپوزیتی حاکیاز افزایش فاصلة صفحات مونتموریلونیت بود. همچنین نتایج آزمون سطح ویژه (BET) نشان داد که سطح ویژة مهرههای کامپوزیتی کیتوسان-بنتونیت نسبت به مهرة کیتوسان حدود 407 درصد افزایش یافته است. در آزمایش طیفسنجی مادونقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، تشکیل کمپلکس Ni(RNH2)+2 بین کاتیون نیکل و گروه آمینی کیتوسان در پیک جذبی با عدد موج cm-11632 مشاهده شد. در شرایط بهینه شامل: غلظت اولیة نیکل ppm80، pH برابر با 7 تا 8 و دمای 25 درجة سلسیوس، استفاده از مهرههای کامپوزیتی کیتوسان/ بنتونیت فعالشده (با نسبت وزنی 2 به 1) منجر به 93 درصد حذف نیکل و ظرفیت جذب mg/g 6/18 شد. بررسی ایزوترمهای جذب لانگمویر و فروندلیچ برای مهرة کامپوزیتی کیتوسان/بنتونیتِ فعالشده نشان داد که نتایج با مدل فروندلیچ تطابق بهتری دارند.https://www.jamt.ir/article_247469_2625b995c008a2f5f62cb40be9bf60cd.pdfپژوهشگاه مواد و انرژیمواد و فناوریهای پیشرفته2783-081015220260622Construction of ZnWO4/NiCo2S4 heterojunction nanocomposite as a photocatalyst for destruction of organic contaminants from oil refinery wastewaterتهیه نانوکامپوزیت نامتجانس ZnWO4/NiCo2S4 بهعنوان فوتوکاتالیستی برای تخریب آلایندههای آلی از پساب پالایشگاه نفت203025089410.30501/jamt.2026.584958.1366FAقادرحسینزادهدانشیار، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه بناب، آذربایجان شرقی، ایران.0000-0002-0267-2850اسماپروینیدانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه بناب، آذربایجان شرقی، ایران.0000-0002-0267-2850Journal Article20260618One of the main challenges faced by oil refinery industries is the presence of various organic compounds as environmental pollutants in their effluents. Among the most effective methods for treating this type of wastewater and degrading organic pollutants is photocatalysis. In this study, to improve the photocatalytic performance of the ZnWO₄ semiconductor under visible-light irradiation, a heterojunction composite of ZnWO₄ and NiCo₂S₄ was prepared. The heterojunction nanocomposites were synthesized using a hydrothermal method with ZnWO₄ nanorods and NiCo₂S₄ nanoparticles. The nanocomposites were characterized by X-ray diffraction (XRD), diffuse reflectance spectroscopy (DRS), field-emission scanning electron microscopy (FESEM), and photoluminescence (PL) analyses. The results showed that the ZnWO₄/NiCo₂S₄ heterojunction nanocomposite containing 20 wt% NiCo₂S₄ exhibited the best photocatalytic performance. Furthermore, the results demonstrated that the enhanced photocatalytic performance resulted from a decrease in the band gap energy, increased visible-light absorption, and reduced electron–hole recombination, which promoted the more efficient generation of oxidizing radicals such as hydroxyl and superoxide radicals.یکی از مهمترین مشکلات زیستمحیطی پالایشگاههای نفت، وجود انواع ترکیبات آلی آلاینده در پسابهای خروجی آنهاست. یکی از مؤثرترین روشها برای تصفیة این پسابها و حذف آلایندههای آلی، استفاده از فرایندهای فوتوکاتالیستی است. در این تحقیق بهمنظور بهبود عملکرد فوتوکاتالیست نیمههادی ZnWO4 تحت تابش نور مرئی، کامپوزیت نامتجانس آن با NiCo2S4 تهیه شد. این نانوکامپوزیتهای نامتجانس با استفاده از نانومیلههای ZnWO4 و نانوذرات NiCo2S4، به روش هیدروترمال تولید شدند. برای مشخصهیابی نمونههای تهیهشده، از پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM)، طیفسنجی انعکاسی نفوذی (DRS) و فوتولومینسانس (PL) استفاده شد. نتایج نشان داد که نانوکامپوزیت نامتجانس ZnWO4/NiCo2S4 حاوی 20 درصد وزنی NiCo2S4، بهترین عملکرد فوتوکاتالیستی را از خود نشان میدهد. در این نمونه، 90 درصد آلایندههای آلی طی 2 ساعت تخریب شدند. همچنین، نتایج نشان داد که کامپوزیت کردن این نیمههادی باعث افزایش جذب نور مرئی، کاهش گاف انرژی و کاهش بازترکیب الکترون-حفره شده است و این پدیده، منجر به افزایش بازده فوتوکاتالیستی در تخریب آلایندههای آلی از طریق تولید مؤثرتر رادیکالهای اکسیدکننده، مانند هیدروکسیل و سوپراکسید میشود.https://www.jamt.ir/article_250894_101353c78a277e5c732cf00e8475fd3a.pdfپژوهشگاه مواد و انرژیمواد و فناوریهای پیشرفته2783-081015220260622Effect of suspension pH and nozzle diameter on the morphology and flowability of alumina - zircon granules fabricated by a spray dryerبررسی تأثیر pH دوغاب و قطر نازل0 دستگاه اسپری درایر بر خواص ریزساختاری و جریانیابی گرانولهای آلومینا ـ زیرکن314525103810.30501/jamt.2026.581581.1363FAلیلاشریفیدانشجوی دکتری، دانشکدهی مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد، یزد، ایرانمهدیکلانتراستاد، دانشکدهی مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد، یزد، ایران0000-0002-3713-215XJournal Article20260520In this study, alumina-zircon granules were prepared under various conditions using a spray dryer. The primary challenge of this research was phase separation resulting from the density difference between alumina and zircon. Therefore, identifying optimal spray-drying conditions to obtain granules without zircon segregation was the main objective. Alumina suspensions containing 15 wt.% zircon and 2 wt.% dispersant were prepared at pH values of 4, 9.5, and 11, and granules were produced using a spray dryer equipped with a 700 μm nozzle. In another part of the study, the effect of spray dryer nozzle size on the morphology and flowability of the granules was investigated. The granules obtained from the alumina-zircon suspension containing 2 wt.% dispersant at pH 9 and prepared using a spray dryer equipped with a 1.5 mm nozzle exhibited excellent flow properties, including a repose angle of 28°, apparent density of 1.02 g/cm³, tapped density of 1.13 g/cm³, Hausner ratio of 1.11, and Carr’s index of 9.9, making them suitable for pressing.در این تحقیق، گرانولهای آلومینا ـ زیرکن تحت شرایط گوناگون با استفاده از دستگاه اسپری درایر تهیه شدند. یکی از چالشهای اساسی در تهیهی این گرانولها احتمال بروز پدیدهی جدایش فازی ناشی از اختلاف چگالی میان ذرات آلومینا و زیرکن است که میتواند به ناهمگنی ریزساختاری در محصول نهایی منجر شود. بر این اساس، بهینهسازی پارامترهای فرایند خشک کردن پاششی، بهمنظور دستیابی به گرانولهایی یکنواخت و عاری از جدایش زیرکن، هدف اصلی تحقیق در نظر گرفته شد. دوغابهای آلومینا حاوی ۱۵ درصد وزنی زیرکن، 2 درصد وزنی پراکندهساز، ۲۵/۱ درصد چسب و ۲/۰ درصد وزنی تریپلیفسفات برای بهبود خواص جریانیابی دوغاب، در pHهای 4، ۵/۹ و ۱۱ تهیه شدند. سپس، با استفاده از دستگاه اسپری درایر، با نازلی به قطر 700 نانومتر، گرانولها تهیه شدند. رفتار جریانیابی دوغابها و خواص گرانولهای بهدستآمده بررسی و مقایسه شد. در بخش دیگری از تحقیق، تأثیر قطر نازل دستگاه اسپری درایر بر خواص ریزساختاری و جریانیابی گرانولها بررسی شد. درنهایت، گرانولهای بهدستآمده از دوغاب آلومینا ـ زیرکن با 2 درصد وزنی پراکندهساز و ۵/۹= pHو تهیهشده از دستگاه اسپری درایر با قطر نازل ۵/۱ میلیمتر، کرویشکل با خواص جریانیابی عالی شامل زاویهی رپوز 28 درجه، چگالی ظاهریg/cm3 ۰۲/۱، چگالی ضربهای g/cm3 ۱۳/۱، ضریب هاسنر ۱۱/۱ و ضریب کار ۹/۹ مناسب برای شکلدهی به روش پرس بودند. همچنین، تصاویر میکروسکوپ الکترونی گرانولها توزیع مناسب ذرات زیرکن در زمینهی آلومینا را نشان داد.https://www.jamt.ir/article_251038_78960eadd979aa6f09a2214df1cb1313.pdfپژوهشگاه مواد و انرژیمواد و فناوریهای پیشرفته2783-081015220260622Development and Evaluation of a Bio-based Paint Coating Containing PVA Hydrogel–Chitosan for Passive Humidity Regulation and Antibacterial Performance in Indoor Building Environmentsتوسعه و ارزیابی پوشش رنگی زیستپایهی حاوی هیدروژل PVA و کیتوسان برای تنظیم غیرفعال رطوبت و عملکرد آنتیباکتریال در فضاهای داخلی ساختمان466525134310.30501/jamt.2026.591546.1369FAامیرهوشنگسلیمانیزادهدانشجوی کارشناسی ارشد گروه معماری، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران0009-0003-0411-3344مه تیامشهبازیاستادیار گروه معماری، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران0000-0002-4298-6635Journal Article20260713Indoor humidity control in contemporary architecture mainly depends on mechanical HVAC systems, which are energy-intensive and often insufficient to prevent moisture-induced microbial growth on interior surfaces. This research explores the transfer of part of the environmental regulation function from mechanical systems to building materials through a bio-based architectural coating that incorporates Polyvinyl Alcohol/Chitosan (PVA/Chitosan) hydrogel into a water-based paint matrix. FTIR, SEM, DVS (isotherm analysis/GAB modeling), and CFU counting were used to evaluate the coating’s structure, moisture-buffering behavior, and antibacterial performance. FTIR confirmed hydrogen bonding within a stable polymer network, while SEM revealed a porous microstructure that facilitates vapor transport and temporary moisture storage. DVS results showed enhanced moisture uptake: the control absorbed 4.5% moisture at 90% RH, while Sample 2 and Sample 3 reached 7.5% and 19%, respectively, with Sample 3 approaching 26% near 100% RH. Antibacterial tests against Escherichia coli showed that Sample 3 reduced the bacterial load from 1.5 × 10⁶ to 8.5 × 10⁵ CFU/ml, corresponding to 43.33% growth inhibition. These findings demonstrate the potential of PVA/Chitosan-based coatings as multifunctional architectural materials for passive indoor humidity regulation and improved environmental hygiene.در معماری معاصر، کنترل رطوبت و پیشگیری از آلودگی میکروبی سطوح داخلی، اغلب متکی به سامانههای انرژیبر HVAC است. این پژوهش، با هدف انتقال عملکرد تنظیم محیطی و ضدعفونیکنندگی به مصالح، نوعی پوشش معماری زیستپایهی مبتنی بر هیدروژل PVA/ کیتوسان را در ماتریس رنگ پایهآب توسعه داده است. ویژگیهای ساختاری و عملکردی پوششها با استفاده از SEM، FTIR، آزمون جذب بخار آب دینامیکی (DVS) همراه با مدل GAB و آزمون کمّی شمارش کلنی (CFU) بررسی شد. نتایج FTIR تشکیل پیوندهای هیدروژنی و شبکهی پلیمری پایدار را تأیید کرد و تصاویر SEM ساختار متخلخل و پیوستهای را نشان داد که مسیرهای فعال انتقال و ذخیرهی بخار را فراهم میکند. نتایج DVS حاکی از آن است که ظرفیت جذب رطوبت در رطوبت نسبی ۹۰ درصد، از 5/4 درصد در نمونهی کنترل به 5/7 درصد در نمونهی ۲ و 19 درصد در نمونهی ۳ افزایش مییابد و در شرایط اشباع برای نمونهی ۳ به 26 درصد میرسد. این رفتار، با حلقههای هیسترزیس پایدار، توانایی بافرینگ رطوبت را اثبات میکند. همچنین، ارزیابی آنتیباکتریال در برابر Escherichia coli نشان داد که نمونههای اصلاحشده کاهش قابلسنجشی در بار میکروبی ایجاد میکنند که بیشترین مهار رشد در نمونهی ۳ به میزان 33/43 درصد ثبت شد. این یافتهها ادغام هیدروژل PVA/ کیتوسان را راهکاری پایدار برای تبدیل سطوح داخلی به مؤلفههایی فعال در تنظیم غیرفعال رطوبت، بهبود بهداشت سطحی و ارتقای کیفیت محیط داخلی (IEQ) در ساختمانهای کممصرف معرفی میکند.https://www.jamt.ir/article_251343_323ca4bc8ba9da4cc0bcb5faff773d5f.pdfپژوهشگاه مواد و انرژیمواد و فناوریهای پیشرفته2783-081015220260622Investigating Effective Parameters on the Withdrawal Resistance of Wooden Dowel Joints Made by Wood Welding Technologyبررسی پارامترهای مؤثر در توان نگهداری اتصالهای دوبل چوبی ساختهشده با فناوری جوشکاری چوب668025134410.30501/jamt.2026.585118.1367FAپانتهآعمرانیدانشیار، گروه صنایع چوب، دانشکدهی مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران، ایران0000-0003-0027-3984Journal Article20260605One of the main parts of any wooden structure is its joints, which must meet the requirements for bearing applied loads. Wood welding is a new technology that has made it possible to produce wood joints with considerable strength without the use of glue. Therefore, this research aims to investigate and compare the withdrawal resistance of dowel wood joints made by the welding method and the method using glue. In this research, the species of joint member (Hornbeam and Fir), type of dowel joint (welded joint and joint with polyvinyl acetate glue), dowel diameter (10 and 12 mm), and dowel surface shape (smooth and grooved) were considered as variables. After preparing the specimens, the dowel withdrawal resistance test was performed. The results of the analysis of variance showed that the independent effects of joint member, joint type, surface shape, and dowel diameter on dowel withdrawal resistance were significant at the 1% level. The results showed that, for all studied variables, the withdrawal resistance of welded dowel joints was greater than that of joints made with polyvinyl acetate glue, indicating the superiority of wood welding technology over the use of this glue.یکی از بخشهای اصلی هر سازهی چوبی اتصالهای آن است که باید شرایط تحمل بارهای وارده را داشته باشد. جوشکاری چوب فناوری نوینی است که امکان ساخت اتصالهای چوب با مقاومت قابلتوجه و بدون استفاده از چسب را فراهم کرده است. بنابراین، هدف از پژوهش حاضر بررسی و مقایسهی توان نگهداری اتصالهای دوبل چوبی ساختهشده به روش جوشکاری و روش استفاده از چسب است. در این پژوهش، نوع گونهی عضو اتصال (ممرز و نراد)، نوع اتصال دوبل (اتصال جوشکاریشده و اتصال با چسب پلیوینیل استات)، قطر دوبل (10 و 12 میلیمتر) و شکل سطح دوبل (صاف و شیاردار) بهعنوان متغیر در نظر گرفته شدند. پس از ساخت نمونهها، آزمون توان نگهداری دوبل انجام شد. نتایج تجزیهی واریانس نشان داد که اثر مستقل عضو اتصال، نوع اتصال، سطح و قطر دوبل بر توان نگهداری دوبل در سطح یک درصد معنیدار است. نتایج نشان دادند، در همهی متغیرهای مورد بررسی، توان نگهداری اتصالهای دوبل جوشکاریشده بیشتر از اتصالهای ساختهشده با چسب پلیوینیل استات بود که این امر نشاندهندهی برتری فناوری جوشکاری چوب بر استفاده از این چسب است.https://www.jamt.ir/article_251344_7acbe476a8ff1bc572d585e2310223eb.pdfپژوهشگاه مواد و انرژیمواد و فناوریهای پیشرفته2783-081015220260622Comparative Analysis of Phase Prediction in High-Entropy TiZrNb Alloys Using Machine Learning Approachesبررسی مقایسهای پیشبینی فاز در آلیاژهای آنتروپی بالای TiZrNb با رویکردهای یادگیری ماشین819725134510.30501/jamt.2026.569313.1353FAمسعودیوسفیدانشجوی پسادکتری مهندسی مواد، گروه مهندسی و علم مواد، دانشکدهی فنی و مهندسی، دانشگاه بینالمللی امام خمینی)ره(، قزوین، ایران0000-0002-9476-9034احمدرزاقیان آرانیاستاد، گروه مهندسی و علم مواد، دانشکدهی فنی و مهندسی، دانشگاه بینالمللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران0000-0002-4153-5998Journal Article20260103A primary challenge in the development of high-entropy alloys (HEAs), particularly biocompatible variants, is the substantial cost associated with experimental trial-and-error procedures. In this study, machine learning (ML) models were employed to predict phase formation—specifically, solid solution (SS), intermetallic (IM), and composite (SS+IM) phases—to minimize experimental overhead and expedite the alloy design process. A reference database comprising approximately 400 HEAs was utilized, with key thermodynamic parameters—namely ΔHmix, ΔSmix, δ, VEC, and Δχ—serving as input features. Two primary learning frameworks were evaluated: the Random Forest (RF) algorithm and ensemble learning techniques, specifically Bagging and Boosting. The results indicate that the three-phase classification accuracy reached over 75% on average using the Random Forest and Bagging methods. This study demonstrates that these ensemble algorithms constitute effective, cost-efficient computational tools for phase prediction in HEAs, significantly accelerating the design of novel alloys tailored for biomedical applications and orthopedic implants.یکی از چالشهای اصلی در توسعهی آلیاژهای آنتروپی بالا، بهویژه انواع زیستسازگار، هزینهی بالای آزمایشهای تجربی است. در این پژوهش، بهمنظور کاهش تعداد آزمایشها و تسریع در طراحی آلیاژهای جدید، از روشهای یادگیری ماشین برای پیشبینی فازهای تشکیلشده (محلول جامد SS، فاز بینفلزی IM و ترکیب SS+IM) استفاده شد. پایگاه دادهای شامل حدود 400 آلیاژ آنتروپی بالا بهعنوان مرجع انتخاب شد و پارامترهای ترمودینامیکی کلیدی نظیر ΔHₘᵢₓ، ΔSₘᵢₓ، δ،VEC و Δχ ویژگیهای ورودی در نظر گرفته شدند. دو رویکرد اصلی بررسی شدند: الگوریتم جنگل تصادفی (Random Forest) و الگوریتمهای یادگیری گروهی بگینگ (Bagging) و بوستینگ (Boosting). نتایج نشان داد که دقت طبقهبندی سهفازی با روش جنگل تصادفی و روش بگینگ بهطور متوسط به بیش از ۷۵ درصد رسید. این مطالعه نشان میدهد که الگوریتمهای جنگل تصادفی و یادگیری گروهی ابزارهای مؤثر و کمهزینهای برای پیشبینی فاز در آلیاژهای آنتروپی بالا هستند و میتوانند بهطور چشمگیری فرایند طراحی آلیاژهای جدید بهویژه برای کاربردهای زیستپزشکی و ایمپلنتهای ارتوپدی را تسریع کنند.https://www.jamt.ir/article_251345_2f0448ae0665bbf692f434e9d7f10712.pdf