بررسي تاثير نانوذرات اكسيد آهن سولفونه شده بر خواص غشاهاي تبادل يون نانوكامپوزيتي

در سال هاي اخير غشاهاي تبادل يوني بسيار مورد توجه محققان قرار گرفته است. جهت بهبود خواص الكتروشيميايي غشاهاي تبادل يوني روشهاي متعددي وجود دارد كه از جمله آن مي توان به افزودن نانوذرات به ساختار غشاها اشاره كرد. در اين پژوهش غشاهاي تبادل كاتيوني ناهمگن بر پايهي پلي وينيل كلرايد، به روش وارونگي فازي خشك و نانوذرات اكسيد آهن به روش سل ژل توليد شدند و خواص غشاها در حضور مقادير مختلف نانوذره اعم از 0 ، 1 ، 2 ، 4 و 8 درصد وزني با روش هاي مختلف آزمايشگاهي تعيين شد. تصاوير FE-SEM نانوذرات اكسيد آهن نشان داد ذرات اكسيدآهن سنتزي كروي و ابعاد آنها در محدودهي 81 - 48 نانومتر است. همچنين طيفهاي نتايج FTIR نانوذرات اكسيد آهن سولفونه شده، سولفونه شدن نانوذرات را تائيد كردند. جهت بررسي مورفولوژي (ريخت شناسي) و تعيين ضخامت غشاهاي توليدي از تصاوير FE-SEM استفاده شد و ناهمگن بودن ساختار غشاهاي توليدي تائيد شد. با بررسي خواص غشاهاي تبادل كاتيوني خالص و آميخته مشاهده شد كه با افزايش ميزان نانوذرات از 0 تا 2 درصد وزني ظرفيت تبادل يون از 0348/0 به 0617/0، درجه تورم از 67/52 به 92/63 درصد و چگالي بار ساكن غشا از 0660/0 به 0965/0 افزايش يافته و با افزايش بيشتر ميزان نانوذرات از 2 تا 8 درصد وزني اين مقادير كاهش مي يابند. روند تغييرات خواص غشاهاي تبادل يون كامپوزيتي با افزايش ميزان نانوذرات از 2 تا 8 درصد وزني به چگونگي توزيع نانوذرات اكسيد آهن سولفونه شده در ماتريس پليمري نسبت و با استفاده از EDS-map مورد ارزيابي و تائيد قرار گرفت.