Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Ranjbar,Hossein Tavanai
مهدی رنجبر (استاد راهنما) حسین توانایی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Amir Shahin shamsabadi
امیر شاهین شمس آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

An investigation on the electrospinnability and properties of gold nanoparticles incorporated PAN nanofibers
Unique optical properties of noble metal (gold and silver) nanoparticles such as tailorable surface plasmon resonances, surface-enhanced Raman scattering (SERS) and highly enhanced fluorescence intensity have attracted the attention of researchers. In recent years, gold nanoparticles have found applications in biology, catalysis, electronics and photonics thanks to their unique chemical and physical properties. Especially, one dimensional arrengement of gold nanoparticles such as nanowires, nanotubes, nanofibers, have found intense interest because of their fast mass and electron transfer properties as well as higher diffusion capability. Among these one dmensional materials, nanofibers have ultrahigh aspect ratios of up to 100000 which result in high mass and electron transfer properties. In this study, gold nanoparticles with concentration of 0.01, 0.02,and 0.03%w/v were synthesised in four polyacrilonitrile (PAN) solutions in DMF with PAN concentration of 6, 7, 8, and 9%w-v, by laser ablation synthesis in solution (LASiS). Characterization of Gold nanoparticles by UV-Vis spectrum, TEM and DLS analyse showed that spherical gold nanoparticles with average diameter of 17 nm had been synthesized successfully. Only three of the above mentioned solutions led to the electrospinnig of three uniform PAN nanofibers incorporated with gold nanoparticles (0.01, 0.02 ,0.03%w/v). Average diameter of these nanofibers was 317, 123, 176 nm, respectively. Subsequently these nanofibers were used as precursors to produce gold nanoparticle incorporated activated carbon nanofibers. Among these precursors, only the activation of the electrospun PAN nanofibers with 0.02%w-v gold nanoparticles led to proper activated carbon nanofibers containing gold nanoparticles. Average diametere of these nanofibers was 144 nm which is higher than its precursor. The characterization of the nanofibers before and after activation was carried out by SEM, FESEM, TEM, XRD and FTIR. The electrical resistance of the only activated carbon nanofibers incorporated with gold nanoparticle which could be produced was 9.2 × 10-3 ?m.
نانوذرات فلزی نجیب مثل طلا بهدلیل داشتن خواص نوری منحصر بفرد مثل رزونانس پلاسمون قابل تنظیم، پراکندگی رامان بهبودیافته و شدت فلوئورسانس بهبود یافته توجه زیادی را در کاربردهای متفاوتی مثل زیستشناسی، کاتالیزور، الکترونیک و فوتونیک جلب نموده است. همچنین تولید نانوالیاف فلزی و اکسید فلزی با توجه به مورفولوژی ویژ? نانوالیاف مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین تاکنون نانوالیاف طلا به صورتهای گوناگون تولید و مورد بررسی قرار گرفتهاند ولی سنتز فیزیکی نانوذرات طلا کمتر مورد توجه بوده است. سنتز نانوذرات طلا به صورت فیزیکی )برای مثال روش سنتز کند و سوز لیزر پالسی( در محلول پلیمری دارای مزایایی از جمله سادگی، عدم نیاز به استفاده از مواد کمکی، عدم وقوع تجمع نانوذرات سنتز شده و تولید دیسپرسیونی پایدار در حین سنتز میباشد. تابحال تولید نانوالیاف پلیاکریلونیتریل حاوی نانوذرات طلا بهمنظور پیشماده برای تولید نانوالیاف کربن فعال حاوی نانوذرات طلا مورد توجه محققین قرار نگرفته است. با توجه به خواص ویژ? نانوالیاف کربن فعال از جمله هدایت الکتریکی مناسب و مورفولوژی ویژ? آنها، میتوان بیان کرد که تولید و بررسی نانوالیاف کربن فعال حاوی نانوذرات طلا میتواند از اهمیت بالایی برخوردار باشد. در این پژوهش نانوذرات طلا به روش کندوسوز لیزر پالسی در محلول پلیمری پلی اکریلو نیتریل بهصورت درجا سنتز گردیدهاند. طیفهای نوری، تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری و آنالیز انداز? نانوذرات توسط الگوی تفرق دینامیک نور نشان داد که نانوذرات طلا به صورت کروی با میانگین قطر 46 نانومتر در محلولها سنتز شدند. الکتروریسی نانوالیاف پلیاکریلونیتریل از محلولهای حاوی 1 و 0/01 1 و ، 0/02 و 6 و 0/03 درصد )وزنی-حجمی( 123 و 166 نانومتر انجام شد. پس از فرآیند فعالسازی ، پلیاکریلونیتریل در دیمتیلفرمامید و نانوذرات طلا بهترتیب با میانگین قطر 316 نمون? نانوالیاف پلیاکریلونیتریل حاوی 0/02 درصد )وزنی-حجمی( نانوذرات طلا فرم نانولیفی خود را حفظ نمودند )با قطر میانگین 161 نانومتر( و نمونههای حاوی 0/01 و 0/03 درصد )وزنی-حجمی( نانوذرات طلا ساختار شبکهای با سطح ناصاف پیدا کردند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیلمیدانی و میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان داد که نانوذرات طلا پیش از فعالسازی بهصورت پراکنده درون نانوالیاف بوده و پس از فعالسازی در مرکز نانوالیاف در راستای طولی آنها تجمع کردهاند. الگوهای پراش پرتوی ایکس وجود نانوذرات طلا در نانوالیاف پلیاکریلونیتریل و کاهش بلورینگی نانوالیاف پلیاکریلونیتریل حاوی نانوذرات طلا پس از فعالسازی را نشان داد. طیفهای مادون قرمز تبدیل فوری? نانوالیاف پلیاکریلونیتریل حاوی نانوذرات طلا پیش و پس از فعالسازی، تغییرات ساختاری نانوالیاف پس از فعالسازی را مشخص کرد. مقاومت الکتریکی نمونههای کربن فعال حاوی نانوذرات طلا به ترتیب 15/1× 10-3 ، 9/2 × 10-3 و 13/4 × 10-3 اهممتر اندازهگیری شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی