Skip to main content
SUPERVISOR
Sedigheh Borhani,Mohammad Dinari
صدیقه برهانی (استاد راهنما) محمد دیناری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mahboobeh Iranrad
محبوبه ایرانزاد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Production and properties of nanofibers made of poly (methylmethacrylate)/poly thiophene modified with sulfur
Accordingto the studies related to conductive polymers, polythiophen (PTh) and itsderivatives have desirable properties such as electrical conductivity, highthermal stability and optical properties such as electrochromism, photothermaland photocatalytic properties that have been used in electrical and electronicequipments. In this study PTh was used to produce nanofibers. Modification ofthe conductive polymers such as PTh can increased dramatically the performanceof the polymer. Therefore, in this study, first PTh was modified with inorganicsulfur particles through oxidation-reduction processes during polymerization. Afterwardsnanofibers ofpolymethyl methacrylate (PMMA) were prepared by electrospinning ofhomogeneous solution ofPTh or sulfurmodified polythiophen (S-PTh) and PMMA. FTIRand HNCS test results indicate that the formation of the PTh and S-PTh. Results showed an increase in thermal stability of theS-PTh compare to PTh. It was also observed that PTh and S-PTh have good thephotocatalytic properties to degradation ofmethyleneblue (MB) under visible light irradiation. Based on the test results S-PTh in the presence of an electrolyte has electrochemicaloxidation – reduction capability and can be used in electronic devices. SEMimagesshowed that the PMMA nanofibers diameter was decreased with increasing in PThor S-PTh content due to decrease in polymer solution viscosity and increase insolution conductivity. FTIR spectra of nanofibers obviously showed thecharacteristic absorption peaks related to PMMA and PTh or S-PTh polymericgroups. This showed that there is no chemical linkage or interaction between PMMAand PTh or S-PTh in the resulting nanofibers. XRD results revealed amorphous structure of nanofibers. TGAresults of nanofibers showed that thermal stability of the PMMA increased dueto increasing of PTh or S-PTh in PMMA electrospun nanofibers . Alsolowerthermal degradation rate ofPMMA/S-PTh nanofibers was observed in compare to PMMA/PTh nanofibers.The photocatalyticproperties of nano?bers were evaluated by photocatalytic degradation of MB in waterunder visible light irradiation. It was observed that PMMA, PMMA/PTh andPMMA/S-PTh nano?bers exhibited the most excellent photocatalytic activity.Since the amount of PTh or S-PTh in thenanofibers is negligible with respect to PMMA polymer, no significantdifference in MB degradation was observed. Key words: polythiophen, modifiedpolythiophen, sulfur, poly methyl methacrylate, nanofiber, photocatalysis.
براساس مطالعات انجام شده در بین پلیمرهای هادی، پلی تیوفن و مشتقات آن، دارای خواص مطلوبی از قبیل پایداری الکتروشیمیائی و حرارتی بالا وخواص الکتریکی از قبیل الکتروکرمیزم، فوتوترمال و فوتوکاتالیستی بوده که موجب به کار گیری آن در ابزار الکتریکی و الکترونیکی شده است. برخورداری این پلیمر از خواص فوق، سبب شد که در این پژوهش برای تولید نانوالیاف مورد استفاده قرارگیرد. اصلاح پلیمرهای هادی همچون پلی تیوفن می تواند افزایش چشمگیر و قابل ملاحظه ای در روند عملکرد این پلیمر داشته باشد. لذا در این پژوهش پلی تیوفن طی فرایند اکسایش-کاهش حین پلیمری شدن، توسط ذرات غیرآلی گوگرد اصلاح شد. سپس نانوالیاف از طریق الکتروریسی محلول پلیمری پلی متیل متاکریلات(PMMA)، حاوی پلی تیوفن(PTh) و یا پلی تیوفن اصلاح شده توسط گوگرد (S-PTh) تولید و خواص آن ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بدست آمده حاکی از افزایش پایداری حرارتی پلی تیوفن اصلاح شده است. همچنین مشاهده شد که پلی تیوفن و پلی تیوفن اصلاح شده از رفتار فتوکاتالیستی خوبی در تخریب رنگزای متیلن بلو در زیر نور مرئی برخوردارند. بر اساس نتایج آزمون الکتروشیمیائی، پلی تیوفن اصلاح شده با گوگرد در حضور الکترولیت قابلیت اکسایش – کاهش دارد و می تواند برای به کارگیری در ابزار الکترونیکی مورد استفاده قرار گیرد. نتایج حاصل از تصاویر SEM نانوالیاف بیانگر افزایش ظرافت الیافPMMA/PTh وPMMA/S-PTh در مقایسه با نانوالیاف MMAاست. نانوالیاف حاصل از محلول پلیمری حاوی S-PTh در مقایسه با PTh بدلیل گرانروی کمتر و هدایت الکتریکی بالاتر ، از ظرافت بالاتری برخوردار بود و این افزایش ظرافت با افزایش نسبت S-PTh در محلول پلیمری افزایش یافت. بررسی طیف FT-IR نمونه ها حاکی از عدم تغییر در ساختار شیمیائی PMMA بود. لذا اختلاط دو پلیمر فیزیکی بوده و واکنش شیمیائی بین PMMA و پلی تیوفن انجام نشده است. بررسی نتایج XRD وجود ساختار آمورف نانوالیاف و شروع تشکیل بلور در ساختار نانوالیاف PMMA/S-PTh را نشان داد. نتایج حاصل از ارزیابی پایداری حرارتی (TGA) نانوالیاف نشان دهنده ی افزایش پایداری حرارتی نانوالیاف حاوی S-PTh و PTh در مقایسه با نانوالیاف PMMA بود. همچنین کاهش نرخ تخریب حرارتی نمونه PMMA/S-PTh در مقایسه باPMMA/PTh مشاهده شد. بررسی رفتار فوتوکاتالیستی نانوالیاف، حاکی از بازده بالای رنگبری رنگزای متیلن بلو تحت تابش نور مرئی توسط نانوالیاف حاصله بود. لیکن در رفتار فوتوکاتالیستی نمونه ها تفاوت قابل ملاحظه ای مشاهده نشد، اما نرخ تخریب رنگزا توسط نانو الیاف PMMA/PTh و PMMA/S-PTh بیشتر بود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی