شماره راهنما :
1097 دكتري
پديد آورنده :
خالصي، زهرا
عنوان :
تهيه، شناسايي و بررسي خواص نانوكامپوزيت هاي پليمري پلي(وينيل الكل) و پلي(اترسولفون)، با استفاده از گرافن اصلاح شده با تريس(هيدروكسي متيل)آمينومتان و هيستيدين
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده شيمي
صفحه شمار :
شانزده، [۱۱۲]ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
شادپور ملك پور، امير عبدالملكي
استاد مشاور :
حميد جواهريان نقاش، مجيد كلاهدوزان
توصيفگر ها :
گرافن , گرافن عامل دار , نانوكامپوزيت هاي پليمري , تريس(هيدروكسي متيل)آمينومتان , هيستيدين , نفوذپذيري اكسيژن , غشا تبادل پروتون , خواص الكتريكي
استاد داور :
ايرج محمدپور بلترك، عبدالحسين دباغ، حسين توكل
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/09/13
كد ايرانداك :
ID1097 دكتري
چكيده فارسي :
چكيده در اين رساله نانوصفحات گرافن بهوسيله آمينها عاملدار و با استفاده از تكنيكهاي مختلف مانند XRD CHN FT IR و رامان شخناسايي شده و خواص حرارتي آنها نيز مورد بررسي و مطالعه قرار گرفت در ادامه از گرافن عاملدار شده با آمين به عنوان پركننده براي تهيه نانوكامپوزيتهاي پليمري اسخختفاده گرديد در ابتدا از تريس هيدروكسخخي متيل آمينومتان جهت عاملدار كردن نانو صخخفحات گرافني اسختفاده شخد و با توجه به اهميت پليمرهاي سخنتزي زيسخت تخريبپذير پلي وينيل الكل به عنوان زمينه پليمري مورد استفاده قرار گرفت فيلمهاي نانوكامپوزيتي پلي وينيل الكل و گرافن عاملدار شخده بهوسخيله تريس هيدروكسي متيل آمينومتان طي روش محلول و با استفاده از امواج فراصخوت به وسخيله روش قالب ريزي تهيه شدند نانوكامپوزيتهاي تهيه شده با تكنيكهاي شناسايي مانند FE XRD FT IR SEM و TEM مورد بررسخي و مطالعه قرار گرفتند خواص حرارتي و مكانيكي نانوكامپوزيتهاي تهيه شخده نيز مورد بررسي قرار گرفت اطالعات بدست آمده از TGA نشان دادند كه پايداري حرارتي نانوكامپوزيتها با افزايش محتواي گرافن عاملدار شده افزايش پيدا كرد همچنين با اندازهگيري نفوذپذيري اكسيژن مشخص شد كه با افزايش ميزان پركننده به زمينهي پليمر نفوذپذيري اكسيژن در نانوكامپوزيتها افزايش مييابد در قسخمت بعد از گلوتار آلدهيد جهت ايجاد اتصخاالت عرضخي بين زنجيرههاي پلي وينيل الكل و گرافن عاملدار شده با تريس هيدروكسخي متيل آمينومتان اسختفاده شخد نانوكامپوزيتهاي تهيه شده با تكنيكهاي شناسايي مانند FE SEM XRD FT IR و TEM مورد بررسخي و مطالعه قرار گرفتند و خواص حرارتي و مكانيكي آنها بررسي شد خواص مكانيكي فيلم هاي نانوكامپوزيتي مطالعه شخد و نتايج نشخان دادند كه با افزايش درصخد اندكي از گرافن عاملدار شخده در بافت پليمري خواص مكانيكي نانوكامپوزيتهاي حاصل بهبود يافت در ادامه پس از تهيه اكسخخخيد گرافن از L هيسخخختيدين جهت عاملدار كردن گرافن اسخخختفاده شخخخد و به منظور افزايش هدايت الكتريكي صخخفحات گرافني گرافن عاملدار شخخده احيا شخخد گرافن عاملدار شخخده با اسخختفاده از روشهاي مختلف شخخناسخخايي و خواص الكتريكي و حرارتي آن مورد بررسخخي قرار گرفت سخخپس بهمنظور تهيه نانوكامپوزيتهاي پليمري پلي اتر سخخولفون بهوسخخيله واكنش با كلروسخولفونيك اسخيد سخولفونه شده و بهوسيله تكنيكهاي مختلف مانند FT IR و CHNS شناسايي شد هدف اصلي از سولفونه كردن پليمر تهيه نانوكامپوزيتهاي پليمري با قابليت هدايت پروتون و بررسخي تأثير نانو صخفحات گرافني عاملدار شخده با هيسخختيدين بر كارايي خ خ خ اين سخيسختم بود نانوكامپوزيتهاي 3 و 5 درصخد وزني تهيه شخده بهوسخيله تكنيكهاي شخناسخايي مانند FE SEM XRD FT IR و خخ خ خ خ خخ TEM مورد بررسخي و مطالعه قرار گرفتند درنهايت ميزان هدايت پروتون نانوكامپوزيتهاي سخنتز شده در مقايسه با پليمر تنها موردبررسي و مطالعه قرار گرفت نتايج نشان داد كه با افزايش درصد وزني كمي پركننده نانوكامپوزيتهاي سنتز شده ميزان هدايت بيشتري را از خود نشان ميدهند كلمات كليدي گرافن گرافن عاملدار نانوكامپوزيتهاي پليمري تريس هيدروكسخي متيل آمينومتان هيسختيدين نفوذپذيري اكسيژن غشا تبادل پروتون خواص الكتريكي
چكيده انگليسي :
Fabrication characterization and properties of poly vinyl alcohol and poly ether sulfone nanocomposites using modified graphene with tris hydroxymethyl aminomethane and histidine Zahra Khalesi z khalesi@yahoo com z khalesi@ch iut ac ir February 2017 Department of Chemistry Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 I R Iran Degree PhD Language Farsi Supervisors Prof S Mallakpour and Dr A Abdolmaleki Email mallak@cc iut ac ir mallak777@yahoo com mallakpour84@alumni ufl edu abdolmaleki@cc iut ac ir abdolmaleki@gmail com Abstract In this research graphene nanosheets were covalently functionalized with different amines andcharacterized by several techniques and their thermal and electrical properties were investigated Then functionalized graphenes were used as filler in the polymeric nanocomposite NC synthesis At the first thegraphene functionalized by tris hydroxymethyl aminomethen and poly vinyl alcohol PVA was used as apolymer matrix PVA and functionalized grapheme oxide FGO NC films prepared through a simple solutioncasting method The fabricated NCs were investigated and studied by different analytical methods like FT IR XRD TGA FE SEM and TEM The mechanical properties of the NC membranes were also studied Thermalstability and mechanical resistance of the NCs were improved due to high dispersion of nanofiller in thepolymer matrix and the existence of hydrogen bonding interaction between functional groups on the filler andpolymer OH groups The oxygen permeability of the NCs was examined which increased remarkably byadding nanofiller due to an increase in hydrophilic volume In the second part the effect of glutaraldehyde GA as a crosslinking agent on the mechanical thermal and chemical properties of PVA NCs was investigated The NC films were formed by reaction between hydroxyl groups of PVA and tris hydroxymethyl aminomethenfunctionalized graphene with GA results a crosslinked network structure In the next project biosafe andenvironmentally friendly amino acid was chosen to modify the graphene surface The functionalization wasachieved by reacting the NH2 groups of L histidine with the oxygenated functional groups epoxide andcarboxylate groups of GO sheets by a simple and green procedure Then hydrazine monohydrate was chosenas a reducing agent to obtain R FGO The resultant functionalized graphene was characterized with varioustechniques and its thermal and electrical properties were examined In the next step the poly ether sulfone was used as matrix and new series of NCs were fabricated using reduced L histidine functionalized graphene R FGO as nanofiller through solution mixing method For preparation of polymeric NCs poly ether sulfone PES was sulfonated and was characterized by FT IR CHNS and 1H NMR techniques The fabricated NCswere investigated and studied by different analytical methods like FT IR XRD TGA FE SEM and TEM Finally proton conductivity of sulfonated PES and its NCs was examined and the results show that protonconductivity increased by increasing R FGO content Keyword Graphene Functionalized graphene Polymeric nanocomposite Tris hydroxymethyl aminomethane Histidine Oxygen permeability Proton conductivity membrane Electrinic properties
استاد راهنما :
شادپور ملك پور، امير عبدالملكي
استاد مشاور :
حميد جواهريان نقاش، مجيد كلاهدوزان
استاد داور :
ايرج محمدپور بلترك، عبدالحسين دباغ، حسين توكل
