بررسي سنتز كامپوزيت پلي پروپيلن-گرافن به روش آسياكاري و تأثير مقدار گرافن بر خواص رسانايي

كارشناسي ارشد

گرافن يك ماده‌ي دوبعدي شامل اتم‌هاي كربن است كه خواص استثنايي و كاربردهاي فراواني دارد. اگرچه روش‌هاي مختلفي براي توليد گرافن وجود دارد اما تجاري سازي آن يك چالش است. به منظور استفاده‌ي گسترده از گرافن در كاربردهاي متنوع آن، بايد فرآيند توليد به گونه‌اي باشد كه بتواند بر چالش‌هاي تجاري سازي غلبه كند. در پژوهش حاضر براي توليد نانوذرات گرافني از فرآيند آسياكاري گرافيت بهره گرفته شده است كه قابليت تجاري سازي بالايي دارد. همچنين، در مقايسه با روش‌هاي رايج ديگر، نياز بسيار كمتري به مواد شيميايي خطرناك دارد و مخاطرات سلامتي و زيست محيطي آن به مراتب كمتر است. با وجود يك ماده‌ي كمكي در خلال فرآيند آسياكاري گرافيت، هنگام شكستن پيوندهاي كربن-كربن به دليل ضربات گلوله‌هاي آسياكاري، فرصت مناسبي براي عاملدارشدن صفحات گرافيتي فراهم شد. مشخصه‌يابي هاي انجام شده نشان مي‌دهد كه مساحت سطحي ويژه‌ي ذرات پس از فرآوري حدوداً 12 برابر شده است. در نتيجه، اين نانوذرات در زمره‌ي دسته‌ي «نانوپولكي‌هاي گرافني» قرار مي‌گيرد كه براي كامپوزيت سازي با بستر پليمري ايده آل هستند. از اين نانوذرات گرافني به عنوان پركننده در زمينه‌ي پلي‌پروپيلني استفاده گرديد كه اين كار منجر به ايجاد رسانايي الكتريكي در كامپوزيت حاصل شد؛ به طوري كه رسانندگي الكتريكي تا مقياس 7 مرتبه‌ي بزرگي افزايش يافت. عامل‌دار بودن پركننده‌هاي گرافني اگرچه از ميزان رسانندگي آن‌ها مي‌كاهد اما در بهبود پراكنش در زمينه‌ي پليمري و جلوگيري از كلوخگي آن‌ها در فرآيند آميزه سازي نقش مهمي ايفا مي‌كند. با وجود اينكه كلوخگي گرافن در هنگام آميزه سازي در زمينه‌ي پليمري به دليل خواص گرافن و پليمر زمينه، دور از ذهن نيست اما در تصاوير ريخت‌شناسي كامپوزيت به دست آمده، اين پديده وجود ندارد.

194917

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي فناوري نانو - نانومواد

دكتر سيد مرتضي نقيب