خالص سازی و عاملدار کردن نانولوله های کربنی و بررسی اثر آنها بر خواص پلیمرها

در این تحقیق نانولوله های کربنی به کمک مخلوطی از اسیدنیتریک و اسیدسولفوریک خالص سازی و عاملدار شدند. پس از آن، تاثیر فرآیند خالص سازی و عاملدارسازی بر کاهش طول و انحلال پذیری نانولوله های کربنی در حلال های قطبی مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده گردید که هر چه مدت زمان فرآیند عاملدارسازی افزایش یابد نانولوله های کربنی کوتاه تر می شوند. با مقایسه طیف رامان نمونه ها مشاهده گردید که میزان حضور ناخالصی درون نمونه ها با افزایش مدت زمان عاملدارسازی افزایش یافته و به اشباع رسیده و این نشان دهنده حضور گروه های عاملی بیشتر بر سطح نانولوله های کربنی است. حلالیت نانولوله ها و پایداری حلالیت آنها در حلال های قطبی نظیر آب و متانول نیز بررسی شد و مشاهده گردید که میزان حلالیت و پایداری آن، با انجام فرآیند خالص سازی و عاملدارسازی افزایش یافته است. تاثیر میدان الکتریکی متناوب بر کلوخه ای شدن کمتر نانولوله ها درون آب برررسی گردید و مشاهده شد که با افزایش زمان، میزان کلوخه ای بودن کاهش یافته درحالیکه افزایش فرکانس تاثیری بر پخش بهتر و کاهش میزان کلوخه ای بودن نانولوله ها ندارد. پس از آن به کمک نانولوله های عاملدار شده و نانولوله های اولیه، کامپوزیت پلی آنیلین/ نانولوله کربنی با درصدهای مختلفی از نانولوله های کربنی ساخته شد و مشاهده گردید که با افزایش میزان آلایش به خصوص در کامپوزیت های آلایش یافته با نانولوله های عاملدار شده، میزان مقاومت با کاهش دما کاهش یافته. این کاهش در نمونه هایی که دارای درصد آلایش بالاتری بودند در دماهای پایین تر، افزایش می یافت. همچنین انرژی فعالسازی به کمک رابطه آرنیوس محاسبه گردید و مشاهده شد که با افزایش میزان آلایش، انرژی فعالسازی کاهش یافته، این کاهش در نمونه های عاملدار شده افزایش می یافت. همچنین تغییرات مقاومت با افزایش دما در نمونه هایی که با نانولوله های عاملدار شده ساخته شده بودند نیز بررسی گردید و مشاهده شد که با افزایش دما مقاومت الکتریکی در ابتدا کاهش یافته اما در دمایی معین به طور ناگهانی افزایش می یابد. از سوی دیگر مشاهده گردید که با افزایش دما، میزان مقاومت با افزایش میزان آلایش و در دماهای بالاتر، کاهش می یابد، همچنین با افزایش میزان آلایش، دمای گذار شیشه ای کامپوزیت پلی آنیلین/ نانولوله افزایش یافته است. در ادامه تاثیر فشار قرص کردن، بر مقاومت الکتریکی پلی آنیلین با افزایش دما بررسی شد و مشاهده گردید که با افزایش میزان فشار قرص کردن، مقاومت الکتریکی در دماهای بالاتر کاهش یافته از سوی دیگر با افزایش میزان فشار، دمای گذار شیشه ای نیز افزایش یافته است.