No category

منبع پایان نامه درمورد میزان بارگذاری

گرافیت[۸۴]
روش اصلاح
عامل اصلاح
حلال های دارای پراکندگی پایدار
میزان پراکندگی (mg/ml)
خواص الکتریکی (s/m)
سونو شیمیایی
۷و۷و۸و۸-تتراسیانو کویینودیامتان
اس دی بی اس

سدیم کولیت
پیرن کربوکسیلیک اسید
بنزوییل پروکساید
استایرن

دی متیل فرمامید، دی متیل سولفوکساید

آب

آب

آب

آب

تولوئن،دی متیل فرمامید،تتراهیدروفوران، کلروفرم

۰.۰۵
۰.۳

۲.۱

۲

۱۵۰۰-۳۵
۱۷۵۰۰-۷۰۰۰

۲۱۲اهم(مقاومت)

الکتروشیمیایی

محلول‌های یونی
۱

اولین تلاش در تهیه گرافن عامل دار شده از گرافیت به صور مستقیم توسط هائو و همکارانش صورت گرفته است[۱۰۵]. پودر گرافیت منبسط شده( به میزانmg1) با mg2 از ۷و۷و۸و۸-تتراسیانو کویینودیامتان و با استفاده از هاون و به مدت min10 مخلوط شد و به آن چند قطره (ml0.5) دی متیل سولفوکساید اضافه شد. مخلوط به مدت hr12 در دمای اتاق نگهداری شد و پس از آن در آون در دمای ?۸۰ و به مدت hr6 قرار گرفت تا کاملاً خشک شود. پودر سفید باقیمانده با پتاسیم هیدروکساید مخلوط شد و به مدت min90 به طور مداوم سونیکیت شد تا پس از آن یک پراکندگی پایدار گرافن در محلول‌های آبی به دست آید. همچنین گرافن تثبیت شده با ۷و۷و۸و۸-تتراسیانو کویینودیامتان قابل پراکندگی در حلال های قطبی۳۵ مانند دی متیل فرمامید و دی متیل سولفوکساید می باشد. همچنین در سال های اخیر لیو و همکارانش گرافن عامل دار شده در محلول یونی به روش الکتروشیمیایی و به طور مستقیم از گرافیت را به دست آورده اند[۵۷]. شکل ۲-۳۷ طرح‌واره‌ای از آزمایش لایه برداری الکتروشیمیایی گرافن از گرافیت را نمایش می دهد.

شکل ‏۲-۳۷ محیط آزمایش(سمت چپ) و لایه برداری از آند گرافیت(سمت راست)[۵۷].
از الکترولیت های گرافیت تجاری به‌عنوان کاتد استفاده شد و در درون مخلوطی از آب و مایعات یونی قرار گرفت. ورق های گرافن عامل دار شده در مایع یونی از آند گرافیت و با استفاده از پتانسیل ثابت ۲۰-۱۰ ولت و به مدت min30 ساخته شدند. تابش امواج فراصوت بر ورق های گرافن عامل دار شده در مایع یونی خشک شده منجر به ایجاد پراکندگی همگن (با غلظت mg/ml1) در دی متیل فرمامید شد. همچنین مطالعه میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM) نشان داد که متوسط طول و عرض ورق های گرافن عامل دار شده به طور متوسط nm700 و nm500 بود.
نانو کامپوزیت‌های گرافن/پلیمر و روش تولید آنها
توسعه پراکندگی نانو ذرات گرافن در ماتریس پلیمری فضای جدید و جالبی را در علم مواد در سالهای اخیر ایجاد کرده است. این نانو ذرات هیبریدی۳۶ بهبود قابل توجهی را در خواص مختلف کامپوزیت‌های پلیمری از خود نشان داده است که با استفاده از پلیمرهای خام و یا کامپوزیت‌های مرکب قابل دستیابی نمی باشند. این بهبود خواص به میزان بسیار زیادی بستگی به نحوه پخش این نانو ذرات در ماتریس پلیمری دارد. مهم‌ترین نقطه قوت استفاده از این نانو ذرات در ماتریس پلیمری، در بهبود خواص قابل توجه نانوکامپوزیت در میزان بارگذاری کم این نانو ذرات می باشد[۸۹], [۱۰۶]. انواع مختلف از نانو ذرات گرافیت همانند گرافیت منبسط شده و گرافیت پرپر شده برای بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی و یا سایر خواص مورد نیاز مورد استفاده قرار می گیرند.
مکانیسم برهمکنش نانو کامپوزیت‌های پلیمر/گرافن (امتزاج و تمایل بین پلیمر و نانو ذرات، برقراری تعامل الکترواستاتیک و غیره) بستگی به قطبیت، وزن ملکولی، آبدوستی با آب گریزی، گروه‌های عاملی واکنش پذیر و … پلیمر، حلال و گرافن با گروه‌های عاملی مختلف دارد[۱۰۷]. برای تولید نانوکامپوزیتها سه استراتژی اصلی وجود دارد که به صورت مختصر مورد بررسی قرار خواهند گرفت:
پلیمریزاسیون درجای تعاملی
در این روش گرافن یا گرافن اصلاح شده در ابتدا درون منومر مایع قرار می گیرند و به آنها زمان داده می شود تا گرافن متورم شود. سپس آغاز گر مناسب جهت انجام پلیمریزاسیون مورد استفاده قرار می گیرد تا عمل پلیمریزاسیون شروع شود. این آغاز گر می‌تواند یک ماده شیمیایی، نور، گرما و یا اشعه باشد[۱۰۸], [۱۰۹]. بسیاری از نانو کامپوزیت‌های پلیمری از قبیل نانوکامپوزیت پلی استایرن/گرافن[۱۱۰]، پلی متیل متاکریلات/گرافیت منبسط شده[۴۹] و …. به این شیوه مورد آماده سازی و تولید قرار گرفته اند.
تعامل حلالی
روش تعامل حلالی برای سامانه‌های حلالی مورد استفاده قرار می گیرد که در آن پلیمر یا پیش پلیمر درون حلال حل شده است[۸۹]. در این روش پس از دستیابی به پلیمر محلول، گرافن یا گرافن اصلاح شده به محلول مورد نظر اضافه می شود و به آن زمان داده شده تا درون محلول تورم۳۷ صورت گیرد.گرافن یا گرافن اصلاح شده با توجه به نیروهای ضعیف موجود در بین لایه های این نانو ذرات می‌توانند به راحتی درون حلال های مناسب مانند آب، استون، کلروفرم، تتراهیدروفوران، دی متیل فرمامین و یا تولوئن پخش و پراکنده شوند. پس ازتورم گرافن یا گرافن اصلاح شده در درون محلول پلیمری، پلیمر بر روی صفحات نانو ذرات جذب شده و زمانی که حلال تبخیر می گردد، نانوکامپوزیت پلیمری شکل می گیرد[۱۱۱]. این استراتژی می‌تواند جهت سنتز نانوکامپوزیتها از جمله نانو کامپوزیت‌های بر پایه اپوکسی مورد استفاده قرار گیرد؛ اما حذف حلال یک مسئله حیاتی است. به خصوص آنکه بیشتر حلال ها سمی هستند و علاوه بر سمی بودن هزینه اضافی را شامل می‌شوند. نیروی محرکه برای تعامل پلیمر با حلال در به دست آوردن میزان معینی آنتروپی با دفع موکول‌های حلال است که برای جبران کاهش آنتروپی کانفورماسیون زنجیره های پلیمری در تعامل با حلال صورت می پذیرد. بنابر این باید تعداد نسبتا زیادی از موکول‌های حلال از فیلر دفع شوند تا زنجیره های پلیمر توانایی ورود به فیلر و تعامل با سطح آن را پیدا کنند. اصلی ترین مزیت این روش این است که سنتز نانوکامپوزیتهای تعاملی می‌تواند بر پایه پلیمر های با قطبیت کم و یا حتی بدون قطبیت قرار گیرد. نانو کامپوزیت‌های پلیمری از جمله نانو کامپوزیت‌های پلی اتیلن گرفت شده با مالئیک انیدرید/گرافیت[۱۱۲] و پلی وینیل الکل/گرافن[۱۱۳] با این روش آماده سازی و تولید شده اند.
روش تعاملی مذاب
در روش تعامل مذاب هیچ حلالی وجود ندارد. در این روش گرافیت یا گرافن یا گرافن اصلاح شده با ماتریس پلیمری در حالت مذاب مخلوط می شود. پلیمر گرمانرم به صورت مکانیکی با گرافیت یا گرافن یا گرافن اصلاح شده در دمای بالا مخلوط شده و از روش‌های مرسوم مانند اکستروژن یا تزریق برای شکل دهی نمونه استفاده می شود[۵۲], [۱۱۴]. پس از این امر نانو ذرات در بین زنجیره های پلیمری پخش شده و تعامل برقرار می کند تا نانوکامپوزیت نهایی تشکیل شود. این روش یک روش رایج برای تهیه نانو کامپوزیت‌های ترموپلاستیک می باشد. پلیمرهایی که جهت جذب در پلیمریزاسیون درجا نامناسب می باشند، می‌توانند با استفاده از این روش مورد پردازش قرار گیرند تا تشکیل نانوکامپوزیت بدهند.طیف گسترده ای از نانوکامپوزیتها از جمله پلی پروپیلن/گرافیت منبسط شده[۵۲], [۱۱۵]، پلی اتیلن سنگین/ گرافیت منبسط شده[۱۱۶]، پلی آمید۶/گرافیت منبسط شده[۱۱۷] و بسیاری از نانو کامپوزیت‌های دیگر با استفاده از این روش مورد تولید قرار گرفته اند.

فصل سوم

کارهای عملی
در این بخش مواد و تجهیزات استفاده‌شده، روش‌های نمونه‌سازی و آزمون‌های انجام‌شده آورده شده است.
مواد
مواد استفاده شده در این پروژه کیتوسان، گرافن،تری اتیلن تترامین، پلی اتیلن گلایکول، فرمالدهید، اتیل استات، اسید سولفوریک، اسید نیتریک، سود سوزآور، نمک کادمیوم نیترات، تیونیل کلراید، سدیم، ملکولارسیو، تتراهیدروفوران، دی متیل فرمامید، بنزوفنون و آب دو بار تقطیر شده است که در ادامه هریک از این موارد توضیح داده خواهند شد.
کیتوسان
کیتوسان با جرم ملکولی متوسط و درصد دی استیلیه ۸۵-۷۵ % از شرکت سیگما آلدریچ آلمان خریداری شد.
گرافن
گرافن مورد استفاده در این پروژه از نوع c-750 با قطر متوسط ?m2 و ضخامت nm4 و سطح ویژه ۷۵۰ m^2/gr شرکت ایکس جی ساینس آمریکا خریداری شد
تری اتیلن تترامین
تری اتیلن تترامین مورد استفاده از شرکت مرک آلمان خریداری شد. مشخصات شیمیایی آن به شرح زیر می‌باشد. فرمول شیمیایی آنC6H18N4 ، چگالی این ماده برابر با g/cm30.98و نقطه جوش آن در محدوده C? 270- C? 300 می‌باشد.
پلی اتیلن گلایکول
پلی اتیلن گلایکول از شرکت مرک آلمان خریداری شد. جرم ملکولی آن gr/mol210-190 بوده و دارای فرمول شیمیایی HO(C2H4O)nH می باشد.
فرمالدهید
فرمالدهید ۳۷% محلول در آب از شرکت مرک آلمان خریداری شد. مشخصات شیمیایی آن به شرح زیر می‌باشد. فرمول شیمیایی آنCH2O ، چگالی این ماده برابر با g/cm31.09و نقطه جوش آن در محدوده C? 93 – C? 96 می‌باشد.
اتیل استات
اتیل استات مورد استفاده از شرکت مرک آلمان خریداری شده است. مشخصات شیمیایی آن به شرح زیر می‌باشد. فرمول شیمیایی آن C4H8O2، وزن مولکولی آن gr/mol 88.11، چگالی آن g/cm30.90 و نقطه جوش آن ?۷۷ می‌باشد.
اسید سولفوریک
اسید سولفوریک مورد استفاده از شرکت مرک آلمان خریداری شده است. مشخصات شیمیایی آن به شرح زیر می‌باشد. فرمول شیمیایی آن H2SO4 ، وزن مولکولی آن gr/mol 07/98، چگالی آن g/cm384/1 و نقطه جوش آن ?۳۳۷ می‌باشد.
اسید نیتریک
اسید نیتریک مورد استفاده از شرکت مرک آلمان خریداری شده است. مشخصات شیمیایی آن به شرح زیر می‌باشد. فرمول شیمیایی آن HNO3 ، وزن مولکولی آن gr/mol 01/63، چگالی آن g/cm3 51/1 و نقطه جوش آن ?۸۳ می‌باشد.
سود سوزآور
سود سوزآور از شرکت مرک آلمان خریداری شد. مشخصات شیمیایی آن به شرح زیر می‌باشد. فرمول شیمیایی آن NaoH، وزن ملکولی آن gr/mol40.00 و دارای چگالیgr/mol 2.13 می باشد.
نمک کادمیوم نیترات
نمک کادمیوم نیترات مورد استفاده از شرکت سیگماآلدریچ آلمان خریداری شد. مشخصات شیمیایی آن به شرح زیر می‌باشد. فرمول شیمیایی آن ?Cd(?NO?_3)?_2.4H_2 O بوده و دارای جرم ملکولیgr/mol 308.48 می باشد.
تیونیل کلراید
تیونیل کلراید مورد استفاده از شرکت مرک خریداری شده است. مشخصات شیمیایی این ماده به شرح زیر می‌باشد. فرمول شیمیایی آن SOCL2 ، وزن مولکولی آن gr/mol 97/118، چگالی آن g/cm364/1 و نقطه جوش آن ?۷۶ می‌باشد.
سدیم
سدیم مورد استفاده از شرکت مرک آلمان خریداری شده است. مشخصات شیمیایی این ماده به شرح زیر می‌باشد. فرمول شیمیایی آن Na ، چگالی آن g/cm3 968/0و نقطه جوش آن ?۸۸۳ می‌باشد.
تتراهیدروفوران
تتراهیدروفوران مورد استفاده از شرکت مرک آلمان خریداری شده است. مشخصات شیمیایی این ماده به شرح زیر می‌باشد.

این فایل ها تست های آزمون آزمایشی کارشناسی ارشد انتشارات سنجش و دانش می باشد که با پاسخ های کاملا” تشریحی ارائه می شود. شما می توانید از منوی جستجو (بالای سایت سمت چپ ) تست های دروس دیگر را پیدا کرده و رایگان دانلود کنید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *