Skip to main content
SUPERVISOR
Kazem Karami,Shadpour Mallakpour
کاظم کرمی (استاد مشاور) شادپور ملک پور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Fatemeh Rasoulpanah
فاطمه رسول پناه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394
In this thesis, new nanocomposites (NCs) of poly(vinyl chloride) (PVC) and poly(vinyl alcohol) (PVA) with copper oxide nanoparticles (CuO ) were synthesized through solution casting method and in the presence of ultrasonic waves. Since the effective applications of in the preparation of NCs depend on their ability in uniform dispersion throughout the polymer matrix, so the surface modification of by chemical groups is necessary. For this purpose, Bovine Serum Albumin was employed as a biological coupling agent to modify the surface of the CuO . Then, 3, 6, and 9 wt% of modified CuO (respect to the polymers) were distributed by ultrasound irradiation within the PVA and PVC matrix and the corresponding NCs were prepared. Finally, different properties of the prepared NCs by several methods such as FT-IR, TGA, XRD, UV-Vis, water contact angle measurement (CAM), FE-SEM, TEM, and mechanical test were investigated. FE-SEM and TEM images indicate the proper dispersion of CuO after usage of BSA coupling agent and as well as ultrasonication approach. XRD result showed that surface treatment and ultrasound waves do not affect the crystalline nature. Thermogravimetry result showed NCs demolished at upper temperatures than the virgin polymers. The mechanical result corroborated a remarkable improvement in the mechanical resistant of the obtained NCs after the incorporation of CuO-BSA into the PVC and PVA matrix. The UV-Vis spectra indicated NCs have the ability to absorb light in the UV region, which can be considered as a good feature for use in the packaging industry. The CAM results indicate a decline in CA, which means that the hydrophilicity of the produced NCs has increased due to the creation of hydrogen bonds. The attachment of BSA on the CuO surface in addition to the TGA and FT-IR analyses was confirmed through the advent of BSA peaks (N and S) in the EDX pattern of the CuO-BSA and PVC and PVA 6 wt% NCs. Also, by investigation of BET results, it can be seen that the specific surface area of CuO-BSA after incorporating into PVC was decreased from 12 m 2 g -1 to 1.2 m 2 g -1 .
در این پایان‌نامه از نانوذرات مس (II) اکسید جهت تهیه‌ی نانوکامپوزیت‌های پلی(وینیل کلرید) و پلی(وینیل الکل) با خواص بهبود یافته استفاده شد. به‌طورکلی، نانوذرات پس از قرارگیری درون ماتریس پلیمر به خاطر اندازه‌ی کوچک و نسبت بالای سطح به حجمشان تمایل به گردهمایی و کلوخه‌ای شدن دارند به همین دلیل استفاده از عوامل جفت کننده‌ی مختلف جهت اصلاح سطح نانوذرات و افزایش سازگاری بین آن‌ها و ماتریس پلیمر امری ضروری است. در این پروژه، اصلاح سطح نانوذرات مس (II) اکسید با سرم آلبومین گاوی به‌عنوان یک عامل جفت کننده‌ی زیست سازگار و زیست ایمن انجام شد. طی این فرآیند پیوندهای هیدروژنی و کووالانسی ایجادشده بین گروه‌های هیدروکسیل موجود روی سطح نانوذرات مس (II) اکسید و گروهای کربوکسیلیک اسید و آمین سرم آلبومین گاوی باعث پراکندگی بهتر نانودرات درون ماتریس پلیمر شد. همچنین ، در این پروژه علاوه بر اصلاح سطح نانوذرات روش فراصوت نیز به‌عنوان یکی دیگر از روش‌های مؤثر در جلوگیری از کلوخه‌ای شدن نانوذرات به کار برده شد. در پروژه اول، پلی(وینیل‌کلرید ( به‌عنوان ماتریس پلیمری به کار برده شد. در ادامه ، نانوکامپوزیت‌های مربوطه با مقادیر متفاوتی از نانوذرات اصلاح‌شده (3 ، 6 ، و9 درصد وزنی) از طریق روش فرآوری محلول و در حضور امواج فراصوت تهیه شدند. سپس ، نمونه‌های تهیه‌شده با روش‌های مختلفی از جمله: پراش پرتو ایکس (XRD) ، تجزیه وزن سنجی‌گرمایی (TGA) ، آزمون کشش مکانیکی (mechanical tensile test)، طیف‌سنجی فرابنفش- مرئی (UV–Vis)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM) ، پراش انرژی پرتو ایکس (EDX)، و اندازه‌گیری زاویه تماس (Contact Angle) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل از آنالیزهای TGA و UV-Vis نشان‌دهنده‌ی افزایش پایداری حرارتی و نوری نانوکامپوزیت‌های تهیه شده در حضور نانوذرات اصلاح‌شده هستند. داده‌های حاصل از اندازه‌گیری زاویه تماس ، افزایش خصلت آب‌دوستی نانوکامپوزیت‌های تهیه شده را پس از قرارگیری نانوذرات اصلاح‌شده درون ماتریس پلیمری نشان داد. با بررسی داده‌های به دست آمده از آزمون‌های مکانیکی به وضوح می‌توان بهبود خواص مکانیکی نانوکامپوزیت‌های پلی(وینیل کلرید) را در مقایسه با پلیمر خالص مشاهده کرد. همچنین ، با بررسی تصاویر TEM و FE-SEM می‌توان به توزیع مناسب ذرات درون ماتریس پلیمر و نانومتری بودن آن‌ها پی برد. در پژوه ی دوم، نانوکامپوزیت‌های پلی(وینیل‌الکل) با مقادیر متفاوتی از نانوذرات مس ( II ) اکسید (3 ، 6 ، و9 درصد وزنی) از طریق روش فرآوری محلول و روش فراصوت سنتز شدند . در این پروژه نیز همانند پروژه‌ی اول آنالیزهای مختلفی از جمله TEM ، FE-SEM ، XRD ، TGA وUV–Vis جهت شناسایی نمونه‌های تهیه شده به کار برده شدند. با بررسی نتایج به‌دست‌آمده به وضوح می‌توان بهبود خواص نوری ، مکانیکی ، حرارتی ، و آب‌دوستی نانوکامپوزیت‌ها را در مقایسه با پلیمر خالص پس از استفاده از نانوذرات اصلاح‌شده مشاهده کرد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی