Skip to main content
SUPERVISOR
حسین توانایی (استاد راهنما) مهدی بازرگانی پور (استاد مشاور)
 
STUDENT
Golchin Ghaderi
گلچین قادری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

an investigation on the electrospinnability of graphene oxide incorporated PAN nanofibers and the study of its properties befor and after activation
GO is in fact a single graphite layer containing oxygen based functional groups like hydroxyl and epoxy. These functional groups are formed as a result of oxidation of G. GO is a precursor for G. The main research activities on GO and G dates back to about 2004. This area of research is gaining importance as tirro goes on. GO and G enjoy electrical conductivity, heat conductivity, heat resistance and high mechanical strength. The applications of G and GO include battries, plastics, opto- electronics, traarent coatings, solar cells, monitors, wind turbines, tooth implant, supercapacitors and chemical gas sensors. Literature review shows no report on PAN nano fibers being incorporated with GO as aprecursor for activated carbon nano fibers. Considering the properties of activated carbon nanofibers, production of ACNF containing GO and carring out investigation on their proper ties can be of invaluable interest. In this project, GO was first synthesized through Hummer’s process. The average size of the sphere shaped GO nanoparticles was shown to be around 128 nm, according to DLS analysis. To electrospin PAN nanofibers incorporated with GO nanoparticles, suspensions of GO nanoparticles with different concentrations in PAN solution of DMF were prepared by prob and bath sonication. As the electrospun nanofibers prepared from probe sonicated suspens showed thiner and more regular morphology, the probe sonicated suspensions were 108 used for the rest of the research. Following electrospinning, the spun nanofibers were activated. After activation only PAN nanofibers (average ?? =128 nm) could keep their original fibrous form, whereas GO nanoparticles containing 40% w/w GO in the precursor (average ?? =128 nm). The fibers form of other samples was changed into a network or nearly a film. FESEM micrograph of 40% w/w GO showed regular particles of GO formed on the surface of ACNFs. XRD patherns showed no considerable change in the microstructure of ACNF as a result of incorporating GO nanoparticles. FTIR analysis as well as Raman analysis proved the conversion of GO in G during the activation process. The findings of this research could be of value in Electrochemical Sensor applications.
اکسیدگرافن در حقیقت تک لایه ای از لایههای موازی تشکیلدهند? گرافیت است که بر اثر اکسیداسیون گروههای عاملی اکسیژنداری مانند هیدروکسیل و اپوکسی در ساختار آن شکل میگیرد. لازم به ذکر است که گرافن از اکسیدگرافن توسط عملیات احیا حاصل میشود. بههرحال عمده تحقیقات پیرامون اکسیدگرافن و گرافن، از سال 2004 آغاز شده و امروزه بهعنوان یک مبحث مهم، تحقیقات روی آن ادامه دارد. اکسیدگرافن و گرافن دارای رسانایی الکتریکی و گرمایی بالا، مقاومت در برابر گرما و همچنین استحکام مکانیکی بالایی هستند. بالا بردن دوام باتریها، رسانا کردن پلاستیکها، استفاده در مواد نوری و الکترونیکی، ساخت پلاستیکهای مستحکم و سبک، پوشش شفاف رسانا برای سلولهای خورشیدی و نمایشگرها، ایجاد توربینهای بادی کارآمد، ایجاد ایمپلنتهای دندانی مستحکم، ساخت ابر خازنها و حسگرهای شیمیایی گازی، از کاربردهای اکسیدگرافن و گرافن میباشد. در مطالعات کتابخانهای تابهحال گزارشی مبنی بر تولید نانو الیاف پلیاکریلونیتریل حاوی اکسیدگرافن بهمنظور پیش ماده برای تولید نانو الیاف کربن فعال حاوی این ذرات مشاهده نشده است. با توجه به خواص ویژ? نانو الیاف کربن فعال و مورفولوژی ویژ? آنها، میتوان بیان کرد که تولید و بررسی نانو الیاف کربن فعال حاوی نانو ذرات اکسیدگرافن میتواند از اهمیت بالایی برخوردار باشد. در این پژوهش ابتدا ذرات اکسیدگرافن به روش هومرز سنتز شدند. آنالیز انداز? ذرات توسط الگوی تفرق دینامیک نور نشان داد که ذرات اکسیدگرافن بهصورت کروی با میانگین قطر هیدرودینامیکی 128 نانومتر میباشند. دیسپرسیونهای الکتروریسی حاوی محلول پلیاکریلونیتریل ) 10 درصد( در حلال دی متیل فرمامید و اکسیدگرافن با درصدهای گوناگون )نسبت به پلیاکریلونیتریل( تهیه شدند، سپس دیسپرسیون ها به دو روش پروبی و حمامی سونیکه و الکتروریسی شدند. نانو الیاف حاصل از دیسپرسیون های سونیکه شده به روش پروبی در مقایسه با سونیکه حمامی بهصورت قابلتوجهی دارای ظرافت بیشتر، یکنواختی بیشتر و تعداد بید کمتری بودند بنابراین این نانو الیاف برای ادام? پروژه و انجام فعالسازی مورد استفاده قرار گرفتند. پس از فعالسازی، تنها نانو الیاف پلیاکریلونیتریل خالص فرم نانو لیفی خود را حفظ کردند )میانگین قطر 187 نانومتر( ولی با افزایش اکسیدگرافن، به جز نمون? حاوی 40 درصد اکسیدگرافن، فرم لیفی از دست و شبکه یا شبک? نزدیک به فیلم تشکیل شده است. تصاویر FESEM نمونه نانو الیافپلیاکریلونیتریل حاوی 40 درصد ذرات اکسیدگرافن نشان داد که ذرات اکسیدگرافن پس از فعالسازی بر روی سطح نانو الیاف کربن فعال و در راستای طولی آنها بهصورت منظم تجمع کردهاند. با بررسی الگوهای پراش پرتوی ایکس گرفته شده از نمونهها، تغییرات محسوسی در بلورینگی نانو الیاف پلیاکریلونیتریل حاوی ذرات اکسیدگرافن پس از فعالسازی مشاهده نگردید. مقایس? طیفهای FTIR و رامان نانو الیاف پلیاکریلونیتریل حاوی ذرات اکسیدگرافن ، واکنش یا برهمکنش جدیدی در نانو الیاف را زیر تأثیر فعالسازی در نانو الیاف کربن فعال حاوی ذرات مذکور نشان نداد. طیفهای FTIR و رامان تبدیل ذرات اکسیدگرافن به گرافن را طی فرایند فعالسازی نشان داد. نتایج بهدستآمده از این تحقیق میتواند در ساخت سنسورهای الکتروشیمیایی کاربرد داشته

ارتقاء امنیت وب با وف بومی