پلیمرها مواد با اهمیت و مهمی در جهان هستند که در وسایل و دستگاه?های مختلف کاربرد فراوان دارند و لذا بهبود بخشیدن این مواد به هر نحو ممکن مهم و ضروری می?باشد و در نتیجه پیدا کردن روش?های سنتز یا مواد افزاینده که بتواند خواص پلیمر را بهبود بخشد بسیار مهم و ضروری می?باشد. یکی از موادی که می?تواند به طور قابل ملاحظه?ای این خواص را بهبود می?بخشد اضافه نمودن مواد نانو به عنوان مواد افزاینده می?باشد لذا درک جزئیات و شرایط عمل در این مورد ضروری به نظر می?رسد و همچنین پی بردن به اینکه با اضافه کردن این مواد چه تغییراتی در خواص و کیفیت پلیمرها به وجود می?آید. چند روش برای اضافه نمودن نانوتیوب?ها به پلیمر وجود دارد که شرح آن گذشت و همچنین با انجام دادن این آزمایشات می?توان فهمید که چه تغییراتی در کیفیت و خواص آنها به وجود می?آید. در این پژوهش با اضافه نمودن نانولوله به پلیمر به دو روش grafting to و grafting from بعضی از این تغییرات را بررسی نموده?ایم. پلیمر اولیه سنتز شده که هیچ ماده افزودنی ندارد پلیمری شفاف به رنگ طلای روشن و نرم (بدون شکل فیزیکی) می?باشد اما در آزمایش اول که نانوتیوب به روش grafting to به پلیمر افزوده شده محصول به دست آمده پلیمری خشک و شکننده است اما پلیمر حاصل از روش grafting from، پلیمری است تقریبا نرم و انعطاف?پذیر اما نرمی آن به نرمی پلیمر اولیه نیست و همچنین هر دو پلیمر حاوی نانوتیوب دارای رنگ سیاه بوده که به خاطر وجود نانولوله می?باشد. همان طور که در تصاویر sem می?توان مشاهده کرد (شکل 5-8 و 5-9) در دو روش صورت گرفته، در روش grafting from ذرات نانولوله به وضوح در تصاویر مشاهده می?شود اما در روش grafting to تارهای نانولوله به وضوح دیده نمی?شوند که این نشان دهنده پخش شدن خوب نانولوله در مونومر یا حلال در روشgrafting from می?باشد و مخلوط حاصل با روش?های پلیمریزاسیون استاندارد پلیمریزه می?شود و که این جنبه خوب این روش در پیوند دادن سطح ذره با پلیمر است. با توجه به نمودارهای tga مقاومت در برابر حرارت، و تجزیه شدن در اثر گرما افزایش می?یابد که هر دو روش نتایج نزدیک به هم را دارند و هر دو نمونه مقاومت تقریبا یکسانی را در برابر حرارت و گرما از خود نشان می?دهند.

در این پژوهش ما ابتدا به بررسی نانو لوله های تک دیواره و واکنش عاملی دار کردن و سپس کوپلینگ آزوی آنها به منظور ساخت نانو رنگ پرداختیم. واکنشهای سنتز نانو رنگ را به وسیله ی دو روش حلالی و بدون حلال مورد بررسی قرار دادیم و روش بدون حلال را هم از نظر سهولت انجام و هم از نظر راندمان محصولات کاراتر یافتیم. هر چند روش بدون حلال محصولات جانبی بیشتری تولید می کند، اما این روش برای استفاده در اشل صنعتی مناسب تر است. با این حال، نانو لوله های تک دیواره در مقام مقایسه با نانو لوله های چند دیواره، چه از جنبه ی سهولت واکنش پذیری چه از جنبه ی کاربرد و چه از جنبه ی صنعتی شدن به پیشرفت کمتری رسیده اند. بعد از آن، ما همین مراحل را در مورد نانو لوله های چند دیواره تکرار کردیم. نانو رنگ حاصل از نانو لوله ی چند دیواره، بسیار ساده تر از نمونه ی تک دیواره سنتز می شود و حلالیت آن در حلالها به طور قابل ملاحظه ای بیشتر است. در هر دو مورد، ما به وسیله ی کاربرد طیف بینی های uv-vis و ft-ir و 1h-nmr و رامان و هم چنین تصاویرsem محصولات را شناسایی کردیم. انتظار می رود، رنگهای حاصل از نانو لوله های کربنی دارای خواص ممتازی از جمله پایداری و مقاومت شیمیایی بسیار بالا در برابر اثرات محیطی از جمله ی عوامل خورنده و اکسید کننده باشند و قابلیت کاربرد در صنایع پوششی و نساجی را داشته باشند.

در این پروژه، ما به بررسی عامل دار کردن نانولوله های کربنی چنددیواره توسط رنگینه های آلی از طریق واکنش های چند مرحله ای، به منظور ساخت و تولید نانو رنگ پرداخته ایم. نانولوله های کربنی دارای خواص بسیار زیاد و منحصر به فرد هستند از جمله : رسانایی الکتریکی بالا، هدایت حرارتی، خواص نوری، خواص شیمیایی و .... می باشد. اما این مواد دارای نقاط ضعفی مانند عدم حلالیت شان در تمامی حلال های آلی و آبی می باشند که به مراتب برروی راندمان و واکنش پذیری آنها تاثیر منفی دارد. بنابراین راه حل اصلی آن عامل دار کردن نانولوله ها می باشد که بسیار مورد توجه محققان قرار گرفته است. این کار می تواند به دو روش کووالانسی و غیر کووالانسی صورت می گیرد. استفاده از رنگینه های آلی نیز یکی از روشهای شیمیایی برای عامل دار کردن نانولوله ها ی کربنی می باشد که منجر به تولید ترکیبی با حلالیت بیشتر است. در نهایت نانو رنگ تولید شده توسط طیف بینی های uv, ft-ir, tga, 1hnmr و رامان بررسی شده است، همچنین اتصال نانو لوله کربنی به رنگ توسط تصاویر میکروسکوپی روبشی (sem ) تایید شده است

عامل دار کردن نانولوله های کربنی چند دیواره خالص در مجاورت اسید نیتریک و اسید سولفوریک برای تشکیل گروه های کربوکسیلیک بر روی آن ساده ترین حالت عاملی شدن می باشد ولی این عامل دار شدن کمکی به افزایش حلالیت و بهینه سازی خواص آنها در این کار نمی کند. نانو لوله کربنی چند دیواره عاملدار را ابتدا تبدیل به آسیل هالید شده و طی یک واکنش بعدی به رنگ دیسپرس 1و2 دی آمینوآنتراکینون متصل می شود. آنتراکینون اسکلت اصلی رنگهای دیسپرس هستند که درخشندگی و پایداری خوبی دارند و می توانند با نانولوله ها پیوند کووالانسی دهند. ساختار تولید شده از طریق روش های مختلف اسپکتروسکوپی مانند uv، ir، 1hnmr، raman و sem بررسی و تعیین شده است .

نانولوله های کربنی به دلیل ساختار وابعادی که دارند کاملا" منحصر به فرد هستند و به همین دلیل بسیار مورد استفاده قرار گرفته اند. یکی از خواص آنها خاصیت انحلال پذیری بسیار کم و آبگریزی بسیار بالای آنهاست. آنتراکینون ها نیز اسکلت اصلی رنگهای پخش شونده هستند که درخشندگی و پایداری خوبی دارند و می توانند با نانو لوله ها پیوند کوالانسی برقرار کنند. بنابراین با استفاده از نانولوله های کربنی و برقراری پیوند کوالانسی با پیگمنت های آنتراکینونی خواص ویژه ای به رنگ و نانو لوله ها می دهیم. اینک به بررسی و مقایسه ی روشهای تولید آنها می پردازیم تا بتوانیم به شرایط و روش بهینه در این زمینه دست پیدا کنیم.

هدف اصلی از انجام پروژه فوق؛ در اولین مرحله سنتز و بهینه سازی نانو ساختار های حاوی داروی مورد بررسی می باشد و سپس کنترل و بررسی و شناسایی ویژگی های ساختاری آن است. در مرحله آخر ارزیابی مقایسه ای خواص داروی معمولی با نمونه سنتز شده در محیط های بیولوژیکی را انجام داده و فعالیت بیولوژیکی و سمیت را تعیین می کنیم.