تهيه بسترهاي هوشمند بر پايه گرافن با كنترل عوامل موثر بر ترشوندگي

كارشناسي ارشد

عوامل مختلفي بر ترشوندگي سطح گرافن اثر دارند، مانند: نقص، دوپينگ، ميدان الكتريكي، اتمسفر قابل كنترل و...مطالعه در زمينه اين عوامل كمك شاياني به بررسي ترشوندگي سطح گرافن و تغييرات خواص آن از حالت آبگريزي به آبدوستي و بالعكس براي داشتن سطح هوشمند مي¬كند. در اين پژوهش بستر هوشمند مبتني بر گرافن تهيه شد و اثر دما بر ترشوندگي هوشمند سطح آنها مورد مطالعه قرار گرفت. براي اين منظور ابتدا اكسيد گرافن به روش هامر اصلاح شده سنتز شد، سپس كامپوزيت اكسيد گرافن و پلي¬آنيلين و كيتوسان تهيه شد. آنگاه سطح آلياژ آلومينيوم 2024-T3 توسط اين كامپوزيت پوشانده شد و آبگريزي هوشمند سطح حاصل با استفاده از طيف سنجي مادون قرمز، تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي، اندازه گيري زاويه تماس قطره، تصاوير و داده¬هاي حاصل از ميكروسكوپ نيروي اتمي بررسي شد. نتايج حاصل از طيف سنجي مادون قرمز نشان داد، اين ماده به درستي سنتز گرديده و طيف مربوط به مواد و كامپوزيت حاصل مورد آناليز قرار گرفت. با استفاده از تصاوير و داده¬هاي حاصل از ميكروسكوپ الكتروني روبشي و ميكروسكوپ نيروي اتمي و دستگاه اندازه¬گيري زاويه تماس قطره، توانستيم به تغييرات رفتار سطح در مقابل دما از حالت آب¬دوستي به حالت آبگريزي پي ببريم و علت آن نيز عامل¬دار كردن اكسيد گرافن با پلي¬آنيلين و كيتوسان مي¬باشد كه تغيير شكل ريخت¬شناسي سطح اكسيد گرافن بر تغييرات انرژي سطح در اثر محرك دما تاثيرگذار بوده است، بدين صورت كه با استفاده از تصاوير و داده¬ها مشخص گرديد سطح بستر تهيه شده در دماي محيط بسيار يكنواخت، داراي زبري¬هاي اندك و نيروي چسبندگي سطح بالا بوده است و رفتار سطح بستر در اين حالت آبدوست مي¬باشد. با اعمال حرارت و افزايش دما، سطح بستر از حالت يكنواختي خارج گرديده، زبري¬هاي سطح افزايش يافته و نيروي چسبندگي سطح كاهش يافت و در اين حالت رفتار آبگريزانه سطح بستر ملاحظه گرديد.

196476

دانشگاه علم و صنعت ايران

شيمي فيزيك

دكتر بهشته سهرابي