Skip to main content
SUPERVISOR
Kazem Karami,Shadpour Mallakpour
کاظم کرمی (استاد مشاور) شادپور ملک پور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mashal Javadpour
مشعل جوادپور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1391

TITLE

Fabrication and characterization of PVC nanocomposite films reinforced with ZnO nanoparticles modified with biosafe materials
In this thesis, a series of novel nanocomposites (NC)s based on poly(vinyl chloride) (PVC) with different concentration of modified ZnO nanoparticles (NP)s was prepared by solution mixing as well as facil and fast ultrasonic dispersion method. In the first four projects, ZnO for having better dispersion of ZnO and compatibility with organic media such as polymeric matrix, were modified with biosafe and biodegradable molecules including citric acid, poly(vinyl alcohol), synthesised optical active diacid containing L-alanin amino acid, citric acid along with ascorbic acid (vitamin C) under ultrasonic irradiation conditions. In the fifth project, ZnO were synthesised and modified with ethylenediaminetetraacetic acid during the synthesis process. The hydroxyl groups on the ZnO surfaces can interact with modifiers functional groups. The grafting was confirmed by FT-IR spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA), XRD, field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and transmission electron microscopy (TEM) techniques. Afterward, due to importance of poly(vinyl chloride) and the effect of modification on the dispersion as a filler in polymeric matrix and also, effect on the polymer properties, PVC/modified ZnO NCs were fabricated. For this aim, PVC has been selected as a polymeric matrix and its NCs with the different contents of modified ZnO (4, 8, 12 wt%) were prepared via ultrasonication. The obtained NCs were studied by TGA, X-ray diffraction FE-SEM, TEM, UV-Vis and FT-IR spectroscopy. Also, mechanical and microbial test were performed and results were reported. The microstructure study indicated the compatibility of modified ZnO with PVC and uniform distribution of them in the polymer matrix. TGA results demonstrated that incorporation of citric acid modified ZnO into PVC matrix can improve thermal stability of the NCs. Also, the modified ZnO enhanced mechanical and optical properties of prepared NC films. Microbial test demonstrated antibacterial activity of the NCs against two bacteria. The TEM results showed the uniform dispersion of particles in nanoscale in the polymer matrix.
در این رساله، نانوکامپوزیت های جدید بر اساس پلی(وینیل کلرید) با درصدهای وزنی متفاوت از نانوذرات روی اکسید اصلاح شده (4، 8 و 12 درصد) با روش فراوری محلول و با استفاده از روش ساده و سریع امواج فرا صوت سنتز شدند. در پروژه اول تا چهارم، به منظور پراکندگی بهتر نانوذرات روی اکسید و افزایش سازگاری این نانوذرات با محیط های آلی مانند بافت های پلیمری، سطح آن ها توسط عوامل جفت شونده زیست ایمن و زیست تخریب پذیر سیتریک اسید، پلی(وینیل الکل)، دی اسید سنتز شده حاوی اسید آمینه آلانین، سیتریک اسید همرا با اسکوربیک اسید (ویتامین C) در حضور امواج فرا صوت اصلاح گردید. در پروژه پنجم، نانوذرات روی اکسید ستنز شده و در حین سنتز سطح آن با عامل اصلاح کننده اتیلن دی امین تترا استیک اسید اصلاح شد.گروه های هیدروکسیل روی سطح روی اکسید می توانند با گروه های عاملی عوامل اصلاح کننده واکنش دهند. برهمکنش بین نانوذرات روی اکسید و عوامل اصلاح کننده با استفاده از روش های مختلف مانند طیف سنجی FT-IR، روش تجزیه وزن سنجی گرمایی، روش بررسی پراش پرتو ایکس، بررسی ریخت شناسی با روش میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. در ادامه ، با توجه به اهمیت پلی(وینیل کلرید) و همچنین برای بررسی اثر اصلاح سطح بر روی پخش نانوذرات روی اکسید به عنوان پرکننده در بافت پلیمری و تأثیر نانوذرات بر روی خصوصیات بافت پلیمری، نانوکامپوزیت های پلی(وینیل کلرید) / روی اکسید تهیه شدند. بدین منظور، پلی(وینیل کلرید) به عنوان بافت پلیمری در نظرگرفته شده و نانوکامپوزیت های آن با مقادیر4، 8 و 12 درصد وزنی از روی اکسید اصلاح شده، در حضور امواج فرا صوت تهیه شدند. روش های مختلفی مانند طیف سنجی FT-IR، تجزیه وزن سنجی گرمایی، بررسی پراش پرتو ایکس، طیف سنجی فرابنفش- مرئی، بررسی ریخت شناسی با روش میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری برای بررسی نانوکامپوزیت ها استفاده شدند. همچنین خصوصیات مکانیکی و ضد میکروبی آنها بررسی شد. بررسی ریخت شناسی نشان دادکه نانوذرات در بافت پلیمر به خوبی پخش شده اند. داده های تجزیه وزن سنجی گرمایی نشان داد که با حضور عامل اصلاح کننده سیتریک اسید خواص گرمایی نانوکامپوزیت ‌ها نسبت به پلیمر خالص افزایش یافته است. نتایج نشان دادند که با افزایش نانوذرات عامل دار شده در بافت پلیمری، خواص مکانیکی و نوری نانوکامپوزیت های حاصل بهبود یافته است. بررسی خواص ضدمیکروبی نانوکامپوزیت ها حکایت از خاصیت ضدباکتری آنها بر علیه دو باکتری موثر داشت. از تصویرهای میکروسکوپ الکترونی عبوری نانوکامپوزیت های تهیه شده مشاهده شد که نانوذرات روی اکسید اصلاح شده با اندازه نانومتر به طور یکنواخت در بافت پلیمر پراکنده شده اند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی