تهیه نانو کمپوزیتهای جدیدی از پلی آنیلین و مشتقات اسیدی سیلیکا

در این کار تحقیقاتی موفقیت بزرگی در سنتز نانو کامپوزیتهای جدیدی از نانو سیلیکا سولفوریک اسید و نانو سیلیکا کامفورسولفونیک اسید با پلی آنیلین تحت شرایط بدون حلال برای اولین بار بدست آمد. در واقع پلیمریزاسیون و دوپینگ آنیلین بطور هم زمان با اسیدهای جامد سیلیکا سولفوریک اسید و سیلیکا کامفورسولفونیک اسید در مقیاس نانو و غیر نانو به صورت جداگانه و به حالت بدون حلال انجام و با هم مقایسه شد. کامپوزیتهای سنتز شده با استفاده از طیف های tem ,sem ,tga ,dsc ,ft-ir ,ir،uv-vis ، xrd و afmمورد شناسایی و بررسی قرار گرفته و ساختارهای آنها اثبات شدند. از تصاویر sem، tem و afm مشخص شد کامپوزیتهای سنتز شده در ابعاد 80-35 نانومتر هستند. ورود نانو سیلیکا اسیدها به ساختار پلی آنیلین سبب تغییر در مورفولوژی و ابعاد پلی آنیلین می شود. فرایند دوپه-شدگی آنها با طیف سنجی ft-ir و uv-vis مورد بررسی قرار گرفت. غلظت مطلوب اسیدها برای بالاترین سطح دوپه شدگی مشخص شد. تاثیر زمان دوپینگ، بر روی کامپوزیتها با اندازه گیری هدایت الکتریکی مورد بررسی قرار گرفت. هدایت الکتریکی نمونه های سنتز شده با دستگاه چهار نقطه ای اندازه گیری شد. از هدایت-های الکتریکی به دست آمده مشخص شد مواد تهیه شده هدایتهای متفاوتی را با توجه به شرایط سنتز در گستره scm-1 6-10-1 دارند. برای ایجاد تغییر در ساختار و خواص کامپوزیتها من جمله ابعاد آنها تاثیر عوامل مختلف زیر بر روی تهیه نانو سیلیکاها و یا کمپوزیتها بررسی شده است. تاثیر تغییر غلظتهای مواد اولیه (nh3 ,h2o h2so4,c10h16o4s, )، تاثیر دمای واکنش در دستگاه فرا صوت و مدت زمان اعمال امواج فراصوت (حین سنتز نانو سیلیکا) در این دستگاه، تاثیر دما و مدت زمان ماندن نانو سیلیکای سنتز شده در کوره و نقش سرعت تزریق مواد اولیه به واکنش پرداخته شد. با تغییر عوامل ذکر شده ابعاد و هدایتهای الکتریکی متفاوت از نانو کامپوزیتها به دست آمد. همچنین با توجه به نتایج به دست آمده معلوم شد با افزایش دمای دستگاه فرا صوت و افزایش مدت زمان اعمال امواج فراصوت در این دستگاه در حین انجام واکنش ابعاد نانو سیلیکاهای سنتز شده و به تبع آن ابعاد نانو کامپوزیتها کمتر می شد. با افزایش غلظت اسید مورد استفاده به عنوان دوپانت هدایت کامپوزیتهای حاصله افزایش یافته و هدایت نانو کامپوزیتها با کاهش اندازه نانو ذرات کاهش می یابد.