دانشگاه آزاد اسلامی

واحد دامغان

دانشکده علوم پایه، گروه شیمی

پایان­نامه کارشناسی ارشد رشته شیمی آلی M.Sc

 عنوان

سنتز شیمیایی و شناسایی نانو­کامپوزیت­های پلی(3-متیل­تیوفن)/ SiO2 به روش امولسیون وارونه

 استاد راهنما

دکتر حسین بهنیافر

استاد مشاور

دکتر حمزه کیانی

فهرست مطالب

عنوان صفحه
چکیده 1
فصل اول: کلیات پژوهش 2
1-1- مکانیسم رسانایی 5
1-2- دوپه­شدن وانواع آن 6
1-2-1- دوپه­شدن شیمیایی 6
1-2-2- دوپه­شدن الکتروشیمیایی 6
1-2-3- دوپه­شدن نوری 7
1-3- ویژگی­های جدید و تکنولوژی­های جدید 8
1-4- پلی)3-متیل­تیوفن( 9
1-4-1- سنتز شیمیایی پلی­آلکیل­تیوفن­ها (PAThs) 11
1-4-1-1- سنتز با کاتالیزگرهای فلزی 12
1-4-1-2- سنتز با FeCl3 12
1-4-2- سنتز الکتروشیمیایی 14
1-4-3- انواع اتصالات مونومری 15
1-5- پلیمری­شدن امولسیونی 18
1-5-1- تئوری 20
1-5-2- فرآیندها 22
1-5-3- آغازگرها 22
1-5-4- سورفکتانت‌ها 22
1-5-5- انواع مختلف تکنیک­های امولسیونی 23
1-5-5-1- مینی­امولسیونی 23
1-5-5-2- میکروامولیسونی 24
1-5-5-3- امولیسون وارونه 25
1-6- نانوتکنولوژی 26
1-6-1- نانوکامپوزیت­ها 26
1-6-2- نانوکامپوزیت­های هسته- پوسته 28
1-7- نانوسیلیکا 28
فصل دوم: مروری بر پژوهش­های انجام شده 30
2-1- پژوهش­های اخیر پیرامون نانوکامپوزیت­های پلی(3-متیل­تیوفن) 30
2-2- پژوهش­های اخیر پیرامون نانوکامپوزیت­های پلیمرهای رسانا/SiO2 35
2-3- پژوهش‌های اخیر پیرامون به کاربردن تکنیک امولسیون­ وارونه برای سنتز پلیمرهای رسانا 37
2-4- هدف از پژوهش 39
فصل سوم: مواد و روش­ها 41
3-1- مواد شیمیایی 41
3-2- دستگاهوری 42
3-3- سنتز نمونه­ی شاهد: پلی(3-متیل­تیوفن) خالص P3MTh /SDBS/TOL 43
3-4- سنتز نانوکامپوزیت­های پلی(3-متیل­تیوفن)/ SiO2با سورفکتانت­های مختلف 43
فصل چهارم: نتایج و بحث 44
4-1- بررسی نمونه شاهد: پلی(3- متیل­تیوفن) خالص P3MTh/SDBS/TOL 44
4-2- بررسی نانوذره­ی سیلسیم­دی­اکسید 47
4-3- بررسی نانوکامپوزیتP3MTh/SiO2/SDBS/TOL 48
4-4- بررسی نانوکامپوزیت SPSS/TOL/P3MTh/SiO2 52
4-5- نتیجه­گیری: مقایسه­ی نتایج با یکدیگر 56
فهرست منابع 63
پیوست: واژه­نامه فارسی- انگلیسی 71
چکیده انگلیسی 79

فصل اول

کلیات پژوهش

بسیاری از پلیمرهایی که در گذشته مورد استفاده قرارمی‌گرفتند پلاستیک‌ها بودند. ویژگی­های این پلیمرها با فلزات تفاوت‌های بسیاری دارد و این پلیمرها رسانای ­جریان ­الکتریکی نمی‌باشند. بنابراین تا مدت­ها تصور بر این بود که پلیمرها نارسانا هستند­ تا اینکه آلن­جی­هیگر[1]، آلن­جی­مک­دیارمید[2] و هیدکی­شیراکاوا[3] این نگرش را با کشف پلیمرهای رسانا تغییر دادند. پلی­استیلن[4] یک پودر سیاه رنگ است که در سال 1974 به صورت یک فیلم نقره‌ای توسط شیراکاوا و همکارانش از استیلن با استفاده از یک کاتالیزگر زیگلر- ناتا[5] تهیه شد اما این پلیمر برخلاف ظاهر فلز مانندش رسانای جریان الکتریسیته نبود. در سال 1977 شیراکاوا، مک­دیارمید و هیگر متوجه شدند که بوسیله‌ی اکسید­کردن پلی­استیلن با بخار کلر[6]، برم[7] یا ید [8]فیلم‌های پلی­استیلن تا 109 برابر رساناتر می‌شوند (شیراکاوا وهمکاران، 1977). این واکنش با هالوژن‌ها به دلیل شباهت با فرآیند دوپه­شدن نیمه­رساناها دوپینگ نامیده­ شد. قدرت رسانایی فرم دوپه­شده‌ی پلی­استیلن S.m-1105 بود که بالاتر از پلیمرهای شناخته شده‌ی قبلی قرار داشت. سرانجام در سال 2000 جایزه­ی نوبل شیمی به آن­ها به خاطر کشف پلیمرهای رسانا اهدا­­ شد. این اکتشاف باعث شد دانشمندان توانایی ترکیب ویژگی­های نوری و الکترونیکی نیمه­رساناها و فلزات را با ویژگی­های مکانیکی و فرآیندپذیری آسان پلیمرها پیدا کنند. بنابراین توجه بسیاری از پژوهشگران به این زمینه جلب و این امر باعث رشد سریع و چشمگیر آن شد. مزایای استفاده از پلیمرهای­ رسانا در وزن کم، ارزان­ بودن و از همه مهمتر فرآیندپذیریِ آسان آن‌هاست. رسانایی الکتریکی این مواد حدواسط بین نیمه­رساناها و فلزات می‌باشد. شکل (1-1) این محدوده را نشان می­دهد.

در واقع پلیمرهای ­رسانا، پلیمرهایی هستند که بدون افزایش مواد رسانای معدنی قابلیت رسانایی جریان الکتریسیته را دارند (سیتارام و همکاران[9]، 1977). همانگونه که در شکل (1-2) نشان­داده شده از جمله مهمترین این پلیمرها پلی­استیلن(PA) ، پلی­پارافنیلن[10] (PP)، پلی­آنیلین[11] (PANI)، پلی­پایرول[12] (PPy)، پلی­تیوفن[13] (PTh) و مشتقات آن‌ها می‌باشند (کمپبل و همکاران[14]، 1977).

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

 

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...