Skip to main content
SUPERVISOR
Roohollah Bagheri,Sedigheh Borhani
روح اله باقری (استاد مشاور) صدیقه برهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sima Jadidi
سیما جدیدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389
Electrospinning isone of the cheapest and easiest methods to produce single and continuous polymericnanofibers. Conductive nanofibers have many applications as in electrical, optical, thermal, magnetic materialsand devices, energy storage and sensors. Polypyrrole(PPy) is one of theconductive polymers with high electrical conductivity and electrochemical properties. Also, it is an environmentally compatible polymer. PPy has highspecific surface, low basis weight andhigh pores. Itsprocessability is very small; so many attempts have been madeto improveitsprocessability. In this study, hybrid nanofiberof Polypyrrole/Polyacrylonitrilewas produced by in situ polymerization method of polypyrrole. Ammonium persulfate (APS) as the oxidant and dodecyl benzene sulfonic acid (DBSA) as the dopontwere used in polymerization reaction. The effect of temperature and duration of polymerization andpyrrole (Py) concentration on the electrical resistance of nanofiberwebs wasinvestigated. It was observed that the electrical resistance of PAN/PPynanofiberwebs wasincreased by increasing polymerization temperature. This increase in polymerizationduration up to 8 hr tended todecrease the electrical resistance of PAN/PPynanofiber webs, but more duration didn’t show any meaningful change. Also, theresults showed that the increase in Py concentrationup to 9 wt. %caused the decrease in the electrical resistance of PAN/PPynanofiber webs, but the higher concentrations had no significant effect on it. FTIR spectra of PAN/PPynanofibers obviously showed the characteristic absorption peaks related to only polymeric groups ofPAN and PPy. This showed that there was no chemical linkage or interaction between PAN and PPy in the resulting hybrid nanofibers. It was also observed from FESEM images that the surface of nanofiberswas quite smooth and even, showing that the loading of the PPy up to 15 wt. % led to the increase of nano?ber diameters. TGA results alsoshowed that the thermal stability of PAN/PPY nano?bers was increased by the increase in Py concentration. The electrical conductivity of PAN/PPynanofibers was measured by the four- point method. The results showed that the electrical conductivity of PAN/PPynanofiber webs was increased from 10 -15 S/cm for purePAN to 10 -4 S/cm for pure PAN and PAN/PPynanofiber webs. Keywords: Nanofibers, Conductive nanofibers, Polypyrrole, Insitu polymerization, Electrical conductivity.
الکتروریسی متداول‌ترین، ارزان‌ترین و آسان‌ترین روش برای تولید نانوالیاف پلیمری ممتد و منفرد است. نانوالیاف رسانا دارای کاربردهای فراوانی در زمینه‌هایی همچون محافظ امواج الکترومغناطیس، ذخیره‌کننده‌های انرژی، حسگرها می‌باشند. پلی پیرول(PPy) یکی از پلیمرهای رسانا با خواص رسانایی الکتریکی بالا و فعالیت الکتروشیمیایی مطلوب است و جزء پلیمرهای سازگار با محیط زیست است. پلی‌پیرول دارای مساحت سطحی بالا. وزن پایه ی کم، خلل و فرج فراوان و قابلیت فرآیندپذیری کم است، لذا تلاش هایی در جهت بهبود فرآیند پذیری آن صورت گرفته است.‌‌‌ در این تحقیق نانوالیاف هیبریدی پلی‌پیرول/ پلی‌اکریلونیتریل به روش پلیمری‌شدن درجای پیرول در بستر پلی‌اکریلونیتریل و الکتروریسی محلول حاصل تولید گردید. آمونیوم پرسولفات(APS) به عنوان اکسیدکننده و دودسیل بنزن سولفونیک اسید(DBSA) به عنوان دوپنت برای واکنش پلیمری شدن استفاده شد. تأثیر دما، زمان پلیمری‌شدن و غلظت مونومر پیرول بر مقاومت الکتریکی لایه‌های نانوالیاف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که که با افزایش دمای پلیمری‌شدن، مقاومت الکتریکی افزایش می‌‌یابد. افزایش زمان پلیمری‌شدن تا مدت زمان 8 ساعت منجر به کاهش مقاومت الکتریکی گردید ولی بیشتر از این مدت زمان، تغییر چندانی در مقاومت الکتریکی مشاهده نشد. افزایش غلظت مونومر تا 9% وزنی منجر به کاهش مقاومت الکتریکی گردید ولی افزایش بیشتر غلظت تأثیر بسزایی در مقاومت الکتریکی نداشت. نتایج حاصل از طیف‌سنجی مادون قرمز نشان داد که اتصال بین PPy با PAN از نوع فیزیکی است و اتصال شیمیایی بین این دو پلیمر ایجاد نشده است. تصاویر FESEM حاصل از نانوالیاف هیبریدی PAN/PPy نشان داد که این الیاف کاملاً صاف و یکنواخت هستند. با افزایش غلظت مونومر، قطر نانوالیاف افزایش پیدا می‌کند. مطالعه پایداری حرارتی نانوالیاف هیبریدیPAN/PPy نشان داد که با افزایش غلظت مونومر پیرول، پایداری حرارتی نانوالیاف افزایش می‌یابد. میزان رسانایی این نانوالیاف به کمک روش چهار نقطه‌ای مورد سنجش قرار گرفت که نشان دهنده افزایش میزان رسانایی نانوالیاف از حالت عایق به نیمه هادی می باشد . کلمات کلیدی: نانوالیاف، نانوالیاف رسانا، پلی‌پیرول، پلیمری‌شدن درجا، رسانایی الکتریکی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی