پایان نامه جدید : پایان نامه ارشد رایگان درمورد مورفولوژی- فروش متن کامل

دانلود پایان نامه
دو پیک منحصر به فرد در طیف نانو لوله های کربنی اصلاح شده با اسید است.

متن کامل در سایت    40y.ir

شکل ‏۲-۱: طیف مادون قرمز نانو لوله های کربنی چند دیواره خالص(A) و نانو لوله های کربنی چند دیواره اصلاح شده (B) ]52[.
یکی از این دو پیک اطرافcm^(-1)1721 دیده می شود که ناشی از ارتعاش کششی گروه کربوکسیلی می باشد ]۵۳[. پیک دیگر نیز در cm^(-1) 1180 ظاهر می شود که آن نیز ناشی از ارتعاش کششی گروه کربوکسیلی است. بنابر این وجود این دو پیک دلیلی بر وجود گروه های اسیدی بر روی نانو لوله های کربنی می باشد. در پی واکنش نانو لوله های کربنی اصلاح شده با تیونیل کلراید، بایستی ارتعاش کششی مشخص گروه های آسیل کلراید قرار گرفته روی نانو لوله های کربنی دیده شود، اما به دلیل واکنش پذیری آبکافتی بالای گروه های آسیل کلراید و تبدیل این گروه ها به گروه های کربوکسیلی، کشف این گروه های عاملی در طیف سنجی مادون قرمز سخت است. با این وجود واکنش مرحله ای بین نانو لوله های کربنی شامل گروه های آسیل کلراید و پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده با اسید، به واسطه ی طیف سنج مادون قرمز به نمایش گذاشته شده است. همان طور که در شکل ‏۲-۲ طیف مادون قرمز مربوط به پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده با اسید و نانو کامپوزیت پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده با اسید/ نانو لوله های کربنی چند دیواره اصلاح شده با تیونیل کلراید (۵% وزنی) نشان داده شده است، در نتیجه ی واکنش مرحله ای، جذب قوی برای گروه های آروماتیک در ناحیهcm^(-1) 1600-1470 و cm^(-1)1643 اتفاق افتاده است.

شکل ‏۲-۲: طیف مادون قرمز پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده با اسید (A) و پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده با اسید/ نانو لوله های کربنی چند دیواره اصلاح شده با تیونیل کلراید (۵% وزنی) (B) ]52[.
پیک های مشاهده شده در بازه یcm^(-1) 2928-2840 وcm^(-1) 1465 هم در نانو کامپوزیت پلیمری و هم در ماتریس پلیمری اصلاح شده وجود دارند. در طیف نانو کامپوزیت مورد نظر، پیک های منحصر بفردی در حدودcm^(-1) 3600-3200 وcm^(-1) 1800-1000 شناسایی شده اند. پیکcm^(-1) 1710 مربوط به ماتریس پلیمری اصلاح شده، به وسیله پیک cm^(-1) 1738 در نانو کامپوزیت مورد نظر جایگزین شده است. این جابجایی به دلیل شکل گیری گروه های استری از طریق واکنش بین کربوکسیلیک اسید در پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده و آسیل کلراید در نانو لوله های کربنی است ]۵۴[. علاوه بر این نوار کششی هیدروکسیل به عنوان یک نوار عریض قوی از cm^(-1) 3445 مربوط به ماتریس پلیمری اصلاح شده به cm^(-1) 3385 مربوط به نانو کامپوزیت پلیمری تغییر مکان داده است. دلیل این تغییر، حضور هیدرو کلریک اسید۹۵ شکل گرفته از استری شدن گروه های کربوکسیلی و آسیل کلراید است.
به منظور بررسی تاثیر نانو لوله های کربنی اصلاح شده بر ساختار بلوری ماتریس پلیمری اصلاح شده با اسید، از روش تفرق اشعه ایکس استفاده شده است. در شکل ‏۲-۳ طیف های بدست آمده از نانو لوله های کربنی و نانو کامپوزیت های پلیمری آورده شده است. برای پلی اتیلن- اکتن اصلاح نشده، پیکی در °۸/۱۹=?۲ ظاهر شده است که مربوط به شاخه جانبی اکتن بوده و پیک دیگر در حدود °۴/۲۱=?۲ مشاهده می شود که بیانگر وجود سلول های واحد ارتورومبیک در پلی اتیلن می باشد ]۵۵[.

شکل ‏۲-۳: الگوی تفرق اشعه ایکس مربوط به پلی اتیلن- اکتن خالص (A)، پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده/ نانو لوله های کربنی چند دیواره به میزان ۵% وزنی (B)، پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده/ نانو لوله های کربنی چند دیواره به میزان ۱۰% وزنی (C) و نانو لوله های کربنی چند دیواره عامل دار شده با اسید (D) ]52[.
در نانو کامپوزیت های پلیمری چهار پیک مشخص در : °۱۸=?۲، °۸/۱۹=?۲، °۱/۲۶=?۲ و °۱/۴۳=?۲ ظاهر شده اند. پیک موجود در °۱۸=?۲ ممکن است به دلیل شکل گیری گروه عاملی استر کربونیلی باشد. همان گونه که در آنالیز طیف مادون قرمز نیز بحث شده و لیاوو۹۶ و وو۹۷ ]۵۴[ نیز این مطلب را ارئه کرده اند. تراکم بین پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده با آکریلیک اسید و نانو لوله های کربنی اصلاح شده با تیونیل کلراید با نمایش پیکی در °۸/۱۹=?۲ مشخص می شود. این مسئله حکایت از مصرف گروه های اسیدی در پلی اتیلن اصلاح شده دارد. دلیل وجود پیک های °۱/۲۶=?۲ و °۱/۴۳=?۲ در طیف نانو لوله های کربنی اصلاح شده با اسید، توسط فن۹۸ و همکاران گزارش شده است ]۵۶[. این پیک ها در نانو کامپوزیت ها نیز وجود دارند که این موضوع نشان دهنده انجام واکنش تراکمی بین نانو لوله های کربنی و ماتریس پلیمری است . در ضمن پیک های مورد نظر با افزایش میزان نانو لوله های کربنی بزرگ تر شده اند.

شکل ‏۲-۴: نمودار آنالیز وزن سنجی حرارتی پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده با آکریلیک اسید (a)، نانو کامپوزیت پلی اتیلن-اکتن اصلاح شده با اسید/ نانو لوله های کربنی چند دیواره اصلاح شده به میزان ۵% وزنی (b)، نانو کامپوزیت پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده با اسید/ نانو لوله های کربنی چند دیواره اصلاح شده به میزان ۱۰% وزنی (c) و نانو لوله های کربنی چند دیواره (d) ]52[.
برای بررسی اثر نانو لوله های کربنی بر تخریب نانو کامپوزیت های مورد نظر، از آنالیز وزن سنجی حرارتی۹۹ استفاده شده است. در شکل ‏۲-۴ نمودار آنالیز وزن سنجی حرارتی مربوط به پلی اتیلن- اکتن اصلاح شده با آکریلیک اسید، نانو کامپوزیت های پلیمری مورد بررسی و نانو لوله های کربنی نشان داده شده است. همان طور که نمایان است، با افزایش میزان نانو لوله های کربنی دمای اولیه تخریب نانو کامپوزیت های پلیمری افزایش یافته است. این تفاوت در دمای اولیه تخریب مربوط به اثر جلوگیری نانو لوله های کربنی بر حرکت سگمنت های پلیمری است که در درصد های وزنی بالاتر از نانو لوله های کربنی، این اثر بیشتر خود را نشان می دهد. با افزایش میزان نانو لوله های کربنی، مقدار درصد وزنی باقی مانده در نمونه ها نیز افزایش می یابد. این نتیجه ممکن است مربوط به اثر مانع فیزیکی باشد. به عبارتی نانو لوله های کربنی مانعی فیزیکی ایجاد کرده و سبب بهبود پایداری حرارتی می شوند. در تحقیقی مشابه، این امر برای نانو کامپوزیت پلی پروپیلن/ نانو لوله های کربنی نیز گزارش شده است ]۵۷[.
مورفولوژی نانو کامپوزیت های مورد نظر با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شده است. در شکل ‏۲-۵ تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از نانو لوله های کربنی اصلاح شده و سطح شکست حاصل از آزمون کشش نانو کامپوزیت حاوی ۵% وزنی نانو لوله های کربنی اصلاح شده، نشان داده شده است.

این مطلب مشابه را هم بخوانید :   متن کامل : منبع مقاله درمورد رگرسیون، دولت الکترونیک، توزیع فراوانی، میزان استفاده-رشته برق

شکل ‏۲-۵: تصویر میکروسکوپ الکترونی از نانو لوله های کربنی چند دیواره عامل دار شده (A) و سطح شکست کششی نانو کامپوزیت پلی اتیلن اصلاح شده با آکریلیک اسید/ نانو لوله های کربنی چند دیواره به میزان ۵% وزنی (B) ]52[.
سطح مشترک صافی بین نانو لوله های کربنی و ماتریس پلیمری دیده شده و این موضوع نشان دهنده توانایی خیس شدن نانو لوله های کربنی از طریق ماتریس پلیمری است. به عبارتی امکان پخش نسبتا یکنواخت از نانو لوله های کربنی درون ماتریس پلیمری وجود دارد.
استحکام کششی نانو کامپوزیت ها در مقادیر مختلف از نانو لوله های کربنی در شکل ‏۲-۶ نشان داده شده است. این شکل نشان می دهد که با افزایش میزان نانو لوله های کربنی، استحکام کششی افزایش یافته است. بعد از بکار بردن ۵% وزنی از نانو لوله های کربنی درون ماتریس پلیمری، میزان استحکام کششی به میزان پایداری رسیده است. تاثیر مثبت حضور نانو لوله های کربنی بر استحکام کششی به خاطر سفتی۱۰۰ لایه های نانو لوله های کربنی بوده است که سبب عدم حرکت کامل یا جزئی فاز پلیمری را سبب می شود ]۵۸[.

شکل ‏۲-۶: استحکام کششی نانو کامپوزیت های پلیمری بر حسب میزان درصد وزنی نانو لوله های کربنی چند دیواره ]۵۲[.
پخش خوب نانو لوله های کربنی درون ماتریس پلیمری از جمله عوامل دیگر بهبود استحکام کششی نانو کامپوزیت ها است. نکته قابل ذکر آن است که جهت یافتگی لایه های نانو لوله های کربنی و همچنین جهت یافتگی مولکول ها نیز از جمله عوامل بهبود دهنده استحکام کششی هستند. اتصال پیوند کوالانسی بین نانو لوله های کربنی و ماتریس پلیمری از جمله عوامل دیگر افزایش استحکام کششی است. نانو لوله های کربنی تمایل ذاتی به بر همکنش های واندر والسی با یکدیگر دارند. این مواد دارای نسبت طول به قطر۱۰۱ بالایی بوده و با این تفاسیر ترکیب آن ها با ماتریس پلیمری سبب ایجاد خوشه هایی می شود. بنابراین سیر صعودی استحکام کششی بعد از به کار بردن ۵% وزنی از نانو لوله های کربنی درون ماتریس پلیمری، متوقف شده و میزان استحکام کششی ثابت می شود.
نانوکامپوزیت پلی اتیلن/ نانو لوله های کربنی چند دیواره
در این قسمت به بررسی خواص مورفولوژی، رئولوژیکی و الکتریکی نانو کامپوزیت های پلی اتیلنی پرداخته می شود.

شکل ‏۲-۷: تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از سطح شکست نانو کامپوزیت پلی اتیلن با چگالی بالا/ نانو لوله های کربنی چند دیواره به میزان ۵/۲% وزنی ]۵۹[.
مورفولوژی پخش نمونه های نانو کامپوزیتی عمدتا با استفاده از میکروسکوپ الکترونی بررسی می شود. در شکل ‏۲-۷ (a) تصویر میکروسکوپ الکترونی از نانو کامپوزیت پلی اتیلن با چگالی بالا که حاوی ۵/۲% درصد وزنی از نانو لوله های کربنی است، نشان داده شده است. همان طور که مشاهده می شود، ذرات نانو لوله در ماتریس پلیمری به خوبی پخش شده اند. در شکل ‏۲-۷ (b) تصویری با بزرگ نمایی بیشتر از این نانو

شکل ‏۲-۸: تصاویر میکروسکوپ الکترونی از سطح شکست نانو کامپوزیت پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره به میزان ۵/۲% وزنی ]۵۹[.
کامپوزیت نشان داده شده است. وجود شبکه های از نانو لوله های کربنی به همراه ماتریس پلیمری به خوبی قابل مشاهده اند. وجود چنین شبکه هایی در درصد های وزنی کمتر از نانو لوله های کربنی دیده نمی شوند.
در شکل ‏۲-۸ نیز تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مربوط به نانو کامپوزیت های پلی اتیلن با چگالی پایین/ نانو لوله های کربنی چند دیواره نشان داده شده است. پخش خوبی از نانو لوله های کربنی دیده نشده است. دلیل این موضوع دمای اختلاط بوده که به خوبی انتخاب نشده است. نقاط تاریک مربوط به نواحی هستند که میزان نانو لوله های کربنی در آن ها کم بوده و نقاط روشن به نواحی تعلق دارند که دارای غلظت زیادی از نانو لوله های کربنی هستند.

رفتار رئولوژیکی نانو کامپوزیت های پلی اتیلن با چگالی بالا با استفاده از آزمایشات روبش فرکانس۱۰۲ در شکل ‏۲-۹ نشان داده شده است. در فرکانس های کم اضافه کردن نانو لوله های کربنی سبب تغییر واضح و آشکار خواص ویسکو الاستیک نانو کامپوزیت ها نسبت به رفتار شبه مایع ماتریس خالص می شود.

شکل ‏۲-۹ گرانروی مختلط۱۰۳ (?^*)

پاسخی بگذارید