ساخت و شناسایی پلی(آمید-ایمید)های فعال نوری نانوساختار و بیونانوکامپوزیت های حاوی نانولوله‎های کربنی چند دیواره ی عامل دار شده با آمینو اسید

در این پروژه تحقیقاتی، ابتدا یک سری از پلی(آمید-ایمید)های فعال نوری نانوساختار و مقاوم حرارتی جدید مشتق شده از منومرهای دی آمین 3،5-دی آمینو n- (4-هیدروکسی فنیل)بنزآمید و 3،5-دی آمینو n- (3،4-دی هیدروکسی فنیل اتیل)بنزآمید از طریق پلیمرشدن تراکمی مستقیم با دی اسیدهای حاوی اتصالات آمینواسیدی مختلف تهیه گردیدند. واکنش های پلیمرشدن تحت دو روش کلی حرارت دهی معمولی و تابش ریز موج انجام شدند. حلال های معمول مورد استفاده در واکنش های شیمیایی دارای سمیت بالایی می باشند و اثرات زیان آوری بر محیط زیست و سلامتی انسان می گذارند. به منظور جلوگیری از این امر، واکنش های پلیمرشدن در نمک مایع یونی مذاب تترا بوتیل آمونیم برماید و در حضور معرف تری فنیل فسفیت به عنوان معرف متراکم کننده انجام گرفتند. اثر برخی از متغیرهای واکنش بر ویژگی های فیزیکی پلیمرهای تهیه شده مورد مطالعه قرار گرفت. ساختار پلیمرهای به دست آمده با استفاده از تکنیک های طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (ft-ir)، رزونانس مغناطیسی هسته ای هیدروژن، ماورای بنفش- مرئی، چرخش نوری ویژه و آنالیز عنصری بررسی شد. مقاومت حرارتی پلیمرها با استفاده ار آنالیز گرما- وزن سنجی (tga) مطالعه شد. نتایج بدست آمده نشان دادند که پلیمرها دارای پایداری حرارتی بسیار خوبی می باشند. کلیه ی این پلیمرها به علت داشتن قطعات انعطاف پذیر آمینو‎اسید و گروه های آویزان حجیم، که از نزدیک شدن زنجیرهای پلیمری جلوگیری می‎کند، دارای حلالیت بسیار خوبی می‎باشند. این پلیمرها به صورت فیلم های نازک و شفاف نیز قابل تهیه می باشند. کریستالینیتی پلیمرها با استفاده از تکنیک پراش پرتو ایکس (xrd) بررسی شد. الگوهای پراش نشان دادند که پلیمرهای سنتز شده دارای ماهیت آمورف می باشند که این خصوصیت ناشی از حضور گروه های انعطاف پذیر آمیدی، ایمیدی، متیلی و متیلنی می باشد که از برهمکنش بین زنجیرهای پلیمری جلوگیری می کنند. همچنین مورفولوژی سطحی پلیمرها با استفاده از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر زمینه (fe-sem) مطالعه شد. تصاویر حاصل نشان دادند که ذرات پلیمری تقریباًً کروی با قطر متوسط کمتر از 100 نانومتر می باشند. در قسمت بعد، نانوکامپوزیتهای بر پایه ی این پلیمرها، حاوی نانولوله های کربنی چند دیواره ی کربوکسیل دار شده تهیه شدند. با استفاده از روش مخلوط کردن در محلول به کمک امواج فراصوت، نانولوله‎های کربنی با درصدهای وزنی مختلف 5، 10، و 15 درصد وزنی نسبت به وزن پلیمر در بافت پلیمری پخش و توزیع شده و نانوکامپوزیت‎های مربوطه تهیه شدند. فیلم‎های نازک کامپوزیتی به روش مخلوط کردن نانولوله‎ها در محلول پلیمری و سپس ریخته‎گری آن تهیه گردیدند. نانوکامپوزیت?های تهیه شده با روش های آنالیز متفاوتی مانند ft-ir، xrd، tga، fe-sem و میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتند. اطلاعات بدست آمده از tga نشان دادند که پایداری حرارتی نانوکامپوزیت ها با افزایش محتوای نانولوله های کربنی افزایش پیدا کرد. همچنین خواص مکانیکی فیلم‎های نانوکامپوزیتی مطالعه شد و اطلاعاتی از جمله مدول الاستیسیته، تنش کششی و کرنش از این مطالعه بدست آمد. نتایج نشان دادند که با افزایش درصد وزنی نانولوله ها در بافت پلیمری، خواص مکانیکی نانوکامپوزیتهای حاصل بهبود یافت. در بخش دیگری از این پروژه، نانولوله های کربنی با آمینواسیدهای طبیعی مختلف با استفاده از انرژی تابش ریزموج عامل دار شدند. تشکیل گروه‎های عاملی جدید با استفاده از تکنیک های مختلف تأیید شد. سپس از نانولوله های کربنی عامل دار شده با آمینو اسید s- والین به عنوان عامل پرکننده در بافت پلیمری استفاده شد و سری جدیدی از بیونانوکامپوزیت های کایرال تهیه شدند. شناسایی ساختاری بیونانوکامپوزیت?ها با استفاده از تکنیک های مختلف صورت گرفت. پایداری حرارتی و خواص مکانیکی فیلم های بیونانوکامپوزیتی بدست آمده داده های مطلوبی را نتیجه دادند. میکروگرافهای حاصل از fe-sem و tem نیز توزیع یکنواختی از نانولوله های کربنی عامل دار شده را در بافت پلیمر نشان دادند.