تهیه ‌و شناسایی نانوکامپوزیت هیبریدی پلی‌آکریل‌آمید - نانوذرات سیلیکا

پلی‌آکریل‌آمیدها درشت مولکول‌های محلول در آب هستند. این پلیمرها به دلیل داشتن قابلیت انعقاد و جداسازی فازهای جامد و مایع از یکدیگر، کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف از جمله معادن، تصفیه پساب صنعتی، دباغی و کاغذ­ سازی دارند. از سوی دیگر، استفاده از هیبرید ترکیبات آلی- معدنی شامل پلیمر و نانوذرات معدنی به‌طور روزن‌افزون گسترش یافته است. در این پژوهش، هیبرید آلی- معدنی  پلی‌آکریل آمید -  سیلیکا به روش پلیمرشدن رادیکالی آزاد در محلول تهیه شد. برای تهیه نانوکامپوزیت، ابتدا سطح نانوذرات سیلیکا در شرایط اسیدی فعال و با عامل اصلاح­کننده ۳- تری متوکسی سیلیل پروپیل متاکریلات به روش سل- ژل در محیط آبی اصلاح شد. سپس، مونومر آکریل‌آمید با استفاده از نانوذرات اصلاح‌شده به کمک آغازگر رادیکالی پتاسیم پرسولفات کوپلیمر شد. ساختار شیمیایی نانوذرات سیلیکای اصلاح ­سطحی‌ شده و نانوکامپوزیت تهیه­ شده به روش طیف‌سنجی FTIR بررسی و تأیید شد. شکل‌شناسی نانوکامپوزیت حاصل به روش میکروسکوپی الکترونی پویشی بررسی شد. این روش سطح کامپوزیت را بدون جدایی فاز نشان داد. نحوه پراکنش ذرات در پلیمر به کمک روش SEM-EDX  بررسی شد. نتایج نشان داد که نانوذرات در پلیمر به‌طور یکنواخت پراکنده شده‌اند. تصویر میکروسکوپی الکترونی عبوری  نیز پراکنش ذرات سیلیکا را در مقیاس نانو در کامپوزیت هیبریدی تأیید کرد. بیشتربودن پایداری گرمایی نانوکامپوزیت هیبریدی در مقایسه با هوموپلیمر آکریل‌آمید که به روش گرماوزن‌سنجی ارزیابی شد، مؤید واکنش نانوذرات اصلاح­شده و وجود آنها در زنجیر پلی‌آکریل آمید است. خاکستر حاصل از نانوکامپوزیت هیبریدی نیز به روش تجزیه  EDX بررسی شد که نتیجه حاصل وجود ذرات سیلیس را در ساختار آن تأیید می‌کند.