Skip to main content
SUPERVISOR
Dariush Semnani,Mostafa Youssefi
داریوش سمنانی (استاد مشاور) مصطفی یوسفی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Nooshin Tambakoozadeh
نوشین تمباکوزاده

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Evaluation of Electrical and mechanaical properties of polyaniline/graphene coated PA6 nanofibers
Due to the necessity of using of clean and renewable energy sources, energy harvesting and storage devices have been developed in recent years. Electrochemical capacitors (supercapacitor) and Lithium-ion batteries are devices that consist of two electrodes, one separator and electrolyte. High weigh and low flexibility are challenges in development of energy storage devices, so development of fiber-shaped, flexible and low weight seem a proper approach. In this study, polyamide 6 nanofibers were coated by polyaniline and graphene using of Insitu polymerization of aniline and the properties of the nanofibers were investigated by Field Emittion Scanning Electron Microscope (FESEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X Ray Diffraction (XRD), Thermo gravimetric analysis (TGA), tensile strength measurments, electrical conductivity and Cyclic Voltommetry measurments (CV). FESEM images showed bead-free polyamide 6 nanofibers that confirmed optimum condition of electrospinning. FTIR results showed presence of the polyaniline on the surface of nanofibers and confirmed successful Insitu polymerization of aniline on the surface of polyamid6 nanofibers. XRD patterns showed no changes in crystalline structure of polyamid6 nanofibers after coating. TGA results showed improvement in thermal stability of polyamide 6 nanofibers after coating. Tensile strength and Young’s modulus of the nanofibers increased and strain of them decreased after coating. Electrical conductivity showed increase by increasing aniline concentration. CV and charge/decharge results also confirmed improvement in electrochemical properties of coated nanofibers.
با توجه به ضرورت استفاده از منابع انرژی پاک و تجدیدپذیر، وسایل برداشت و ذخیره سازی انرژی در سال های اخیر توسعه یافته اند. خازن های الکتروشیمیایی (ابرخازن ها) و باتری های لیتیوم- یون ازجمله این وسایل هستند که از دو الکترود، یک جداکننده و الکترولیت تشکیل شده اند. وزن بالا و انعطاف پذیری کم از چالش های پیش رو در توسعه وسایل ذخیره سازی انرژی هستند؛ ازاین‌رو توسعه وسایل با ساختار لیفی شکل، انعطاف پذیر و سبک راهکار مناسبی به نظر می رسید. در این پژوهش نانوالیاف پلی آمید 6 با پلی آنیلین و گرافن به روش پلیمریزاسیون درجای آنیلین پوشش داده شد و خواص آن با استفاده از آزمون های میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان، طیف سنجی مادون قرمز، پراش پرتوی ایکس، آنالیز حرارتی، استحکام کششی، رسانایی الکتریکی و ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان نانوالیاف پلی آمید 6 بدون بید را نشان دادند که تأییدکننده شرایط بهینه برای الکتروریسی بود؛ هم چنین پس از پوشش دهی پلی آنیلین به صورت کلوخه ای روی سطح نانوالیاف قرار گرفته بود. نتایج طیف سنجی مادون قرمز نیز حضور پلی آنیلین روی سطح نانوالیاف پلی آمید 6 را نشان داد و پلیمریزاسیون درجای موفق آنیلین روی سطح نانوالیاف را تأیید کرد. الگوهای پراش پرتوی ایکس برای نانوالیاف پلی آمید 6 ساختار آمورف را نشان می داد و پس از پوشش دهی نیز به صورت آمورف بود که نشان دهنده عدم تغییر ساختار نانوالیاف پلی آمید 6 در اثر پوشش دهی با پلی آنیلین و گرافن است. نتایج آنالیز حرارتی نیز بهبود پایداری حرارتی نانوالیاف پلی آمید 6 پس از پوشش دهی را به دلیل حضور گرافن نشان دادند. استحکام کششی و مدول یانگ با افزودن گرافن به نانوالیاف افزایش چشمگیر و کرنش کاهش نشان داد. نتایج رسانایی سنجی نیز افزایش رسانایی الکتریکی نانوالیاف با افزایش غلظت آنیلین را نشان دادند. نتایج ولتامتری چرخه ای و آزمون شارژ/ دشارژ نیز بهبود خواص الکتروشیمیایی نانوالیاف پوشش داده شده در اثر حضور نانوذرات گرافن را تأیید کردند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی