بخشی از مقاله
چکیده : این تحقیق با هدف تولید نانو کامپوزیت با استفاده از پلی استایرن ونانو نقره که به روش احیایی بدست آمده جهت حذف پساب هاي رنگی نساجی صورت گرفته است, غلظتهاي متفاوتی از نانوذرات احیا شده از نمک نقره را در محلولهاي پلیمري پلی استایرن اضافه نموده و توسط دستگاه الکترواسپینینگ از این محلول کامپوزیت نانوالیاف تهیه شد و شناسایی این نانو الیاف توسط آنالیزهايSEM , FT- IR , UV-VIS , EDAX انجام گرفت در نهایت عملکرد جذب پساب رنگی توسط نانوکامپوزیت مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج نشان داد با افزایش غلظت نانو نقره مقدار جذب پساب رنگی توسط نانوکامپوزیت افزایش یافته است. زمان تماس یکی از عوامل تاثیر گذار بر فرایند جذب است,افزایش زمان تماس جاذب با محلول به دلیل امکان تماس بیشتر مواد جذب شونده با جاذب باعث افزایش مقدار جذب می شود.
-1مقدمه
فناوري نانو شامل تولید، ساخت و به کارگیري موادي در مقیاس نانومتر 100-1 - نانومتر - است. .[1] خواص مواد در مقیاس نانومتر عموما با خواص مواد در مقیاس میکرومتر متفاوت است. نانو ذرات به علت اندازه کوچکتر و تغییر حجم و ضریب سطحی - نسبت سطحی - معمولا خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی نسبت به مواد حجمی مربوطه از خود نشان می دهند. .[2] به این دلیل مواد در مقیاس نانومتر کاربردهاي بالقوه جدیدي در بسیاري از حوزه ها و صنایع دارند.
اصطلاح نانوالیاف به رشتههاي نسبتاً کوتاهی با قطر کمتر از 500 نانومتر اطلاق میشود و مانند نانوسیمها از انواع ساختارهاي تک بعدي میباشند[3] مهمترین روش براي تولید نانو الیاف، روش الکتروریسی است که هم تنوع بالا وهم سهولت خوبی دارد.[4] پلیمرهاي زیادي با این روش به نانو الیاف تبدیل شده اند.[5] چرا که وجود نانو ذرات باعث بهبود خواص نانو الیاف و کاربرد ي کردن نانو الیاف کامپوزیت بدست آمده میشود.
[6-7]دستگاه الکترواسپینینگ بطور مختصر متشکل از یک منبع ولتاژ بالا و یک جمع کننده رسانا می باشد.در مدت الکترواسپینینگ، یک ولتاژبالاي مثبت جهت غلبه بر کشش سطحی مایع اعمال می شود که میتواند تشکیل جت پلیمري دهد .سپس جت، توسط دافعه الکترواستاتیک طویل و شلاقی شده و به سمت یک جمع کننده حرکت میکند. در طول پروسه ، استحکام انجام می شود و نانو الیاف برروي ورقه الومینیمی که بر روي جمع کننده قرار داده شده جمع می شود.[8-9]
-2بخش تجربی -2-1 دستگاه ها و وسایل مورد استفاده:
از اسپکتروفتومتر فوریه مادون قرمز FTIR مدلBruker Tensor 27 جهت بررسی ساختار شیمیایی و گروه هاي عاملی و تاثیر پروسه سنتز بر گروه هاي عاملی نمونه ها استفاده شد.براي بررسی سطحی الیاف از میکروسکوپ الکترونی روبشی - SEM - مدل Philips XL 30 استفاده شد و براي آماده سازي نمونه ها از پوشش طلا با زمان پوشش دهی60 ثانیه استفاده گردید. براي تولید نانو الیاف از دستگاه الکتروریسی KATO TECH استفاده گردید.از دستگاه تجزیه آنالیز عنصري - Samx England - EDAX براي شناسایی عناصر مواد تشکیل دهنده در الیاف تولید شده استفاده گردید.دستگاه اسپکتروفتومتر جذبی UV-VIS , Cary 100 Bio , Englandبراي اندازه گیري طول موج هاي جذبی در محلول هاي نمونه هاي نانو کامپوزیت استفاده گردید
-2-1 روش تهیه نانو الیاف کامپوزیتی :
ابتدا سدیم بورو هیدرید را حل نموده و در حمام یخ قرار میدهیم و با استفاده از مگنت بر روي دستگاه استیرر زدیم سپس نیترات نقره را حل کرده به وسیله به محلول قبلی اضافه کردیم پلی استایرن به محلول اضافه نمودیم تا وقتی که حل شد و محلول با گرانروي بالا تشکیل شد. سپس محلول به دست آمده توسط دستگاه الکتروریسی به الیاف تبدیل شدند, در نهایت عملکرد جذب پساب توسط نانو کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت.
۳-نتایج و بحث
-3-1بررسی نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی - - SEM
به منظور بررسی مورفولوژي سطح و توزیع ذرات نمونه ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی با ولتاژ شتاب دهنده 15KVاستفاده شد که قابلیت عکس برداري از سطوح با بزرگنمایی 10 تا 500000 برابر را دارد در تصاویر ذیل قرارگرفتن ذرات نانو پارتیکل نقره بر روي الیاف نانو کامپوزیت پلی استایرن, قابل مشاهده است با استفاده از میکروسکوپ الکترونی اندازه نانو ذرات و نانو الیاف مشخص شده است میانگین اندازه نانو ذرات در گستره30 تا60 نانومتر می باشد و میانگین اندازه نانو الیاف از 100تا 120 نانومتر می باشد که تایید کننده ساخت نانوکامپوزیت می باشد .پس می توان نتیجه گرفت با افزایش غلظت, قطر ذرات نانو کامپوزیت افزایش یافته است.
