پوشش دهي پارچه پنبه اي با پلي آنيلين / اكسيد گرافن احيا شده به منظور استفاده به عنوان حسگر گاز NH3

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نساجي

كارشناسي ارشد

چكيده در ميان گازهاي مختلف آمونياك به عنوان يكي از مضرترين و فراوان‌ترين آلاينده‌هاي سمي شناخته مي‌شود. از اين رو، نظارت دقيق بر ميزان آمونياك موجود در محيط همواره به عنوان يك امر حياتي در مباحث ايمني در نظر گرفته مي‌شود. امروژه، توليد حسگرهاي پوشيدني گاز براي تشخيص سريع و انتخابي آمونياك در دماي اتاق بيش از پيش ضروري به نظر مي رسد. از اين رو اين پژوهش با هدف توسعه يك منسوج رسانا بر پايه پليمر رساناي پلي آنيلين (PANI) و نانوصفحات اكسيد گرافن احيا شده (rGO) به منظور استفاده به عنوان حسگر گاز آمونياك پايه ريزي شده است. در اين مطالعه در ابتدا نمونه هاي پارچه پنبه اي با اكسيد گرافن (GO) با استفاده از روش غوطه وري و خشك كردن پوشش دهي شد. به منظور احياي شيميايي اكسيد گرافن از احيا كننده سديم هيدروسولفيت بعد از پوشش دهي و احياي پودر اكسيد گرافن قبل از پوشش دهي توسط هيدرازين به عنوان دو روش متفاوت استفاده شد. پوشش دهي پليمر رساناي پلي آنيلين بر روي پارچه ها به روش پليمريزاسيون شيميايي درجا در دو سيكل متوالي انجام شد. نتايج آناليزهاي FTIR و XRD احياي موفق GO به RGO را تاييد كردند. همچنين تصاوير FESEM پوشش دهي پارچه هاي پنبه اي با پليمر PANI و نانوصفحات RGO را نشان دادند. نتايج بررسي ها نشان داد كه به دليل حذف گروه¬هاي عاملي اكسيژن دار پس از احياي GO ميزان زاويه تماس آب افزايش يافت. مقاومت سطحي پارچه هاي پوشش داده شده با نانوصفحات گرافني با افزايش تعداد سيكل پوشش دهي از 10 به 30 سيكل كاهش يافت به طوري كه مقاومت سطحي نمونه¬هاي حاوي RGO برابر Ω/sq 78/11± 3/835 به دست آمد. با پوشش دهي پلي آنيلين روي نمونه هاي پوشش داده با گرافن مقاومت سطحي نمونه ها به طور قابل توجهي كاهش يافت به طوري كه پس از 2 سيكل پوشش PANI، مقاومت سطحي تا Ω/sq 51/3± 3/253 كاهش يافت. خواص حسگري نمونه¬ها نشان داد كه زمان پاسخ نمونه PANI/RGO/CF با 5 سيكل پوشش¬دهي RGO، كوتاه¬تر از نمونه¬هاي RGO/CF، PANI/CF و PANI/RGO/CF با 10 سيكل پوشش¬دهي RGO و زمان بازيابي آن كوتاه¬تر از نمونه¬هاي PANI/CF و PANI/RGO/CF بود. حسگرهاي PANI/CF، PANI/RGO/CF با 5 سيكل پوشش¬دهي RGO و PANI/RGO/CF با 10 سيكل پوشش¬دهي RGO، پس از 10 سيكل قرار گرفتن در معرض گاز آمونياك و هوا پاسخ و بازيابي خود را حفظ كردند كه تكرار پذيري خوب حسگرها را تاييد مي كند. همچنين با افزايش غلظت گاز آمونياك پاسخ حسگرها افزايش يافت. همچنين پايداري پاسخ حسگرهاي PANI/CF و PANI/RGO/CF با 10 سيكل پوشش¬دهي RGO در طول 21 روز بررسي شد كه پس از يك كاهش اوليه نتايج نشان دهنده پايداري خوب حسگرها بود. به طور كلي نتايج بدست آمده نشان از قابليت بالاي پارچه هاي پوشش داده شده با نانوصفحات گرافني و پليمر رساناي پلي آنيلين براي توسعه حسگرهاي گاز آمونياك مي باشد.

222441

الياف

مهندسي نساجي

دانشگاه صنعتي اصفهان