سنتز و تعیین مشخصات فیلم‌های نانوکامپوزیت متشکل از نانو‌سلولز تمپو اکسید شده و اکسید گرافن

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

2 گروه علوم وصنایع چوب و کاغذ،دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

3 پروفسور، انستیتو پلی تکنیک LGP2، گرنوبل، فرانسه

چکیده

در این پژوهش، فیلم‌های متشکل از نانوفیبرهای سلولزی تمپو اکسید شده تهیه‌شده از خمیر کرافت سفیدسازی شده‌ی اکالیپتوس و اکسید گرافن با روش قالب‌گیری محلول تولید شدند. ساختار ریخت‌شناسی، پایداری حرارتی و ویژگی‌های مکانیکی فیلم‌های نانوکامپوزیت نانوفیبرهای سلولزی تمپو اکسید شده و اکسید گرافن (TOCNF/GO) با پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، تحلیل گرمایی وزن‌سنجی (TGA) و آزمون‌ مقاومت کششی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج به دست آمده از طیف XRD ، طیف FTIR و مشاهده‌های SEM نشان دادند که نانوفیبرهای سلولزی تمپو اکسید شده و اکسید گرافن قادر به تشکیل فیلم‌های نانوکامپوزیت با ساختار همگن در درصد‌های وزنی کم اکسید گرافن هستند. در مقایسه با فیلم‌های نانوفیبرهای سلولزی تمپو اکسید شده(TOCNF/GO0%)، میانگین مقاومت کششی فیلم‌های نانوکامپوزیت نانوفیبرهای سلولزی تمپو اکسید شده و 5/1 درصد وزنی اکسید گرافن(TOCNF/GO1.5%)، 19 درصد افزایش یافت که از نظر آماری معنی‌دار نبود. همچنین میانگین مقاومت کششی فیلم‌های نانوکامپوزیت نانوفیبرهای سلولزی تمپو اکسید شده و 3 درصد وزنی اکسید گرافن (TOCNF/GO3%)، 5/14 درصد کاهش یافت که از نظر آماری معنی‌دار نبود. نتایج تحلیل گرمایی وزن‌سنجی نشان داد که دمای تخریب حرارتی فیلم‌های نانوکامپوزیت TOCNF/GO0.5%، TOCNF/GO1.5% و TOCNF/GO3% در مقایسه با فیلم TOCNF/GO0% کمی به سمت دمای پایین‌تر تغییر کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات