عنوان پایان‌نامه
نانوکامپوزیت های پلی آکریل آمید بر پایه اکسید گرافن: تهیه و بررسی خواص
- رشته تحصیلی
- نانو شیمی پلیمر
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6331;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76584;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6331;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76584
- تاریخ دفاع
- ۰۳ مهر ۱۳۹۵
- دانشجو
- عذرا رحمانی
- استاد راهنما
- حسین مهدوی
- چکیده
- دراین پروژه، روش های ساده و کاربردی برای اصلاح کوالانت وغیرکوالانت صفحات گرافن با پلی آکریل آمید گزارش شده است. به طور خلاصه: ابتدا، تهیه و بررسی خصوصیات به عنوان یک فیلم نانو کامپوزیت پلی آکریل آمید /اکسید گرافن کاهش یافته حاوی نانو ذرات نقره(PAM/rGO-Ag) انجام شد. سپس، کمپلکس نانو صفحات گرافن و زنجیره های پلی آکریل آمید به عنوان یک پشتیبان و پایدار کننده برای نانو ذرات نقره به کار برده شد.. همچنین خواص ضد باکتری فیلم های تهیه شده بررسی شد و نتایج نشان داده که فیلم حاوی نانو ذرات نقره پایدار و کاملاَ پراکنده، خاصیت آنتی باکتریال قابل ملاحظه را دارد. دوم، برای بهبود پخش اکسید گرافن در حلال ها، پیوند شدن پلی آکریل آمید روی سطح اکسید گرافن ( PAM-g-GO ) به روش اکسید و احیاء انجام شد. سپس نانو ذرات پالادیوم روی سطح پلی آکریل آمید گرافت شده به گرافن اکسید کاهش یافته ( PAM-g-rGO/Pd) قرار داده شد. نانو کامپوزیت PAM-g-rGO/Pd بدست آمده برای واکنش سوزوکی تحت حلال زیست سازگارو تحت شرایط ملایم به کار برده شد. کوپلینگ یدو بنزن با فنیل بورنیک اسید در دمای اتاق و در 20 دقیقه رخ داده است. سوم، غشای پلی اتر سولفون با استفاده از PAM-g-GO و PAM-g-rGO/Pd ( به عنوان تقویت کننده و عامل ایجاد حفره) به روش فاز معکوس تهیه شد. افزایش نانو کامپوزیت های PAM-g-GO و به درون پیکره ی غشای پلی اتر سولفون، بر روی مورفولوژی و عملکرد غشاء موثر می باشد. همچنین شار آب خالص و بازداری نمک غشای اصلاح شده بررسی شد. غشاء در 5/0 درصد بارداریPAM-g-GO ، 99% بازداری برای MgCl2 را نشان داد. به علاوه، کاربرد کاتالیزوری غشاهای اصلاح شده با نانو کامپوزیت PAM/rGO-Pd بررسی شد. در نهایت، ساختارفیلم و غشاهای تهیه شده به وسیله ی AFM، TEM، SEM، FESEM، رامان، UV-vis، FT-IR، TGA، XRD و XPS بررسی شد.
- Abstract
- This in work, simple and practical approachs was reported to covalent and noncovalent modification of graphene oxide. First, the preparation and characterization of polyacrylamide/reduced graphene oxide-Ag (PAM/rGO-Ag) nanocomposites as a new nanocomposite film were performed. Also, the complex of the GO nanosheets and polyacrylamide chains was used as a support and stabilize the Ag nanoparticles. Moreover, antimicrobial activities of the films were also examined and the films containing well-dispersed and stabilized Ag nanoparticles showed outstanding antibacterial activity. Second, to improve the dispersibility of graphene oxide (GO) in solvents, the grafting of polyacrylamide (PAM) from the GO surface was performed by redox polymerization system. Then, Pd nanoparticles (Pd NPs) were anchored on the surface of polyacrylamide grafted reduced graphene oxide nanosheets (PAM-g-rGO/Pd). The obtained nanocomposite was used for Suzuki–Miyaura cross-coupling reaction in an environmental friendly solvent under ambient conditions. The coupling reaction of iodobenzene with phenylboronic acid occurred under room temperature and in only 20 min. Third, polyethersulfone (PES) membranes were fabricated using PAM-g-GO and PAM/rGO-Pd (as pore forming and additive agent) by wet phase inversion method. The addition of PAM-g-GO into PES matrix affects the morphology and performance of prepared membrane. Also, the pure water flux and salt rejection of the modified membranes were studied. Membrane in 0.5 wt. % of PAM-g-GO loading has showed 99% MgCl2 rejection at 5 bar applied pressure. Moreover, the catalysis application of modified membranes whit PAM/rGO-Pd was investigated. Finally, the structure of prepared films and membranes are characterized by AFM, TEM, SEM, FSEM, Raman, UV-vis, FT-IR, TGA, XRD and XPS.
