سنتز و بررسی رفتار هدایت الکتریکی کامپوزیت نشاسته شبکه‌ای شده حاوی افزودنی نانوکلی مونت‌موریلونیت و گرافیت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، بخش شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اراک، اراک، ایران

2 دانشیار، بخش شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اراک، اراک، ایران

3 استاد، بخش شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شهرضا، شهرضا، ایران

/amnc.2020.9.34.7

چکیده

در این مقاله نانوکامپوزیت نشاسته حاوی افزودنی نانوکلی مونت‌موریلونیت و گرافیت سنتز شده و با روش‌های مختلف مورد شناسایی قرار گرفته است. برای بهبود خواص نانوکامپوزیتف نشاسته با منومر متیل‌متاکریلات عامل‌دار شده و سپس با انجام واکنش پلیمریزاسون بر روی نشاسته، پلیمر پلی(متیل متاکریلات) بر روی نشاسته قرار گرفته است. عامل شبکه‌ساز متیلن بیس‌آکریل‌آمید برای ایجاد پیوندهای عرضی در پلیمر و شبکه‌ای کردن آن مورد استفاده قرار گرفته است. کامپوزیت تهیه شده در این تحقیق با روش‌های مختلف شامل پرتونگاری رزونانس مغناطیس هسته، پرتونگاری زیرقرمز، تصویربرداری میکرویکوپ الکترونی روبشی و آنالیز وزن‌سنجی حرارتی مورد شناسایی قرار گرفت. از گرافیت به عنوان افزودنی رسانا در کامپوزیت استفاده شده و رسانایی الکتریکی کامپوزیت با روش طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفته است. مقادیر مختلف گرافیت شامل 0، 5، 10 و 15 درصد وزنی گرافیت به عنوان افزودنی در کامپوزیت استفاده شده و بررسی رسانایی الکتریکی نشان داد که کامپوزیت حاوی 10 درصد وزنی گرافیت بیشترین رسانایی را نشان داده است. نایج به دست آمده نشان داد که کامپوزیت نشاسته شبکه‌ای حاوی افزودنی نانوکلی مونت موریلونیت و گرافیت دارای رسانایی الکتریکی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


 [1] H. Bagheri, Z. Ayazi, M. Naderi, Conductive
polymer-based microextraction methods: a review.
Analytica chimica acta 767(2013), 1-13.
[2] M.H. Al-Saleh, U. Sundararaj, A review of vapor
grown carbon nanofiber/polymer conductive composites. Carbon 47(2009), 2-22.
[3] F.M. Al-Oqla, S. M. Sapuan, T. Anwer, M. Jawaid,
and M. E. Hoque, Natural fiber reinforced conductive polymer composites as functional materials: A
review. Synthetic Metals 206(2015), 42-54.
[4] H. Liu, Q. Li, S. Zhang, R. Yin, X. Liu, Y. He, K.
Dai, Electrically conductive polymer composites for
smart flexible strain sensors: a critical review. Journal
of Materials Chemistry C 6(2018), 12121-12141.
[5] J. Huber, S. Mecking, Processing of polyacetylene
from aqueous nanoparticle dispersions. Angewandte
Chemie International Edition 45(2006), 6314-6317.
[6] G.B. Bidan, B. Ehui, M. Lapkowski, Conductive
polymers with immobilised dopants: ionomer composites and auto-doped polymers-a review and recent advances. Journal of Physics D: Applied Physics
21(1988), 1043.
[7] D. Kumar, R. C. Sharma, Advances in conductive polymers. European polymer journal 34(1998),
1053-1060.
[8] C. Le Corre, J. Bras, A. Dufresne, Starch nanoparticles: a review. Biomacromolecules 11(2010), 1139-
1153.
[9] S. Wang, L. Copeland, Molecular disassembly
of starch granules during gelatinization and its effect
on starch digestibility: a review. Food & function
4(2013), 1564-1580.
[10] B.A. Bauer, D. Knorr, Electrical conductivity:
A new tool for the determination of high hydrostatic
pressure-induced starch gelatinisation. Innovative
Food Science & Emerging Technologies 5(2004),
437-442.
[11] Y.M. Yusof, M.F. Shukur, H.A. Illias, M.F.Z.
Kadir, Conductivity and electrical properties of corn
starch–chitosan blend biopolymer electrolyte incorporated with ammonium iodide. Physica Scripta
89(2014), 035701.
[12] M.F. Shukur, R. Ithnin, M.F.Z. Kadir, Electri
cal properties of proton conducting solid biopolymer
electrolytes based on starch–chitosan blend. Ionics
20(2014), 977-999.
[13] A. Khiar, S. Ahmad, A.K. Arof, Conductivity
studies of starch-based polymer electrolytes. Ionics
16(2010), 123-129.
[14] E. Nazarzadeh, P. Moghadam, E. Azariyan, I.
Sharifian, Conductive and biodegradable polyaniline/
starch blends and their composites with polystyrene.
(2011), 319-328.
[15] D.D.L. Chung, Review graphite. Journal of materials science 37(2002), 1475-1489.
[16] R.H. Savage, Graphite lubrication. Journal of applied physics 19 1948), 1-10.
[17] D.D.L. Chung, Exfoliation of graphite. Journal
of materials science 22(1987), 4190-4198.
[18] M. Dienwiebel, S.G. Verhoeven, N. Pradeep,
W.M. Frenken, J.A. Heimberg, H.W. Zandbergen,
Superlubricity of graphite. Physical review letters
92(2004), 126101.
[19] Y. Zheng, T. Ando, Hall conductivity of a twodimensional graphite system. Physical Review B
65(2002), 245420.
[20] B.T. Draine, The discrete-dipole approximation
and its application to interstellar graphite grains. The
Astrophysical Journal 333(1988), 848-872.
[21] M. Toyoda, M. Inagaki, Heavy oil sorption using exfoliated graphite: New application of exfoliated graphite to protect heavy oil pollution. Carbon
38(2000), 199-210.
[22] B. Sun, M. Skyllas-Kazacos, Modification of
graphite electrode materials for vanadium redox flow
battery application—I. Thermal treatment. Electrochimica acta 37(1992), 1253-1260.
[23] B. Sun, M. Skyllas-Kazacos, Chemical modification of graphite electrode materials for vanadium
redox flow battery application—part II. Acid treatments. Electrochimica Acta 37(1992), 2459-2465.
[24] J.U. Park, S.W. Nam, M. Lee, C.M. Lieber, Synthesis of monolithic graphene–graphite integrated
electronics. Nature materials 11(2012), 120.
[25] J. Brown R. Harold M., J.D. Owen, Solid state
graphite electrode. U.S. Patent 4,431,508, issued February 14, 1984.