كنترل شكل شناسي نانوالياف پلي (وينيليدن فلوئوريد) توليد شده به روش الكتروريسي

Tuning Morphology of Poly(vinylidene fluoride) Nanofibers Produced by Electrospinning Technique

كنترل شكل شناسي نانوالياف الكتروريسي شده از محلول پلي)وينيليدن فلوئوريد(در دي متيل فرماميد (PVDF/DMF) با در نظر گرفتن تقدم رخداد پديده هاي جدايي فاز مايع - مايع و جامد - مايع )بلورينگي( هدف پيش رو در پژوهش حاضر است. بدين منظور، از ظرف حاوي ضدحلال )آب (به عنوان جمع كننده در فاصله هاي مختلف از نازل الكتروريسي استفاده شد. در چنين حالتي، كاهش فاصله نازل تا جمع كننده زمان جدايي فاز مايع - مايع را كاهش داده و توليد اليافي متخلخل را باعث شد. از سوي ديگر، تبخير حلال و كششي كه در ميدان الكتريكي بر جت الكتروريسي وارد مي شود، موجب به وجود آمدن بلورهاي PVDF در الياف حاصل شد. مولكول هاي پليمر فقط پس از خروج از نازل و پيش از برخورد با مايع ضدحلال، فرصت بلورينگي را دارند، بنابراين به محض برخورد با ضدحلال از تحرك مولكول ها كم شده و امكان بلورينگي از آنها سلب مي شود. به عبارت ديگر مي توان گفت، ساختار الياف با وقوع جدايي فاز مايع - مايع تثبيت مي شود. اما مشاهده شد، تشكيل بلورها نمي تواند از جدايي فاز مايع - مايع و شكل گيري حفره ها ممانعت كند. نتايج حاصل از آزمون هاي ميكروسكوپ الكتروني پويشي (SEM )، طيف سنجي زير قرمز تبديل فوريه، گرماسنجي پويشي تفاضلي و پراش پرتو X نشان داد، با افزايش فاصله الكتروريسي، درصد بلورهاي β در الياف حاصل افزايش مي يابد و مي توان انتظار داشت كه وب توليد شده از خاصيت پيزوالكتريك زيادي برخوردار باشد.

The morphology of poly(vinylidene fluoride) (PVDF) nanofibers, electrospun from dimethylformamide (DMF), was tuned considering the priority in liquid-liquid (L-L) and solid-liquid (S-L) (crystallization) phase separation events. To this end, electrospun fibers were collected on a vessel containing water as non-solvent bath. To change the timing in L-L phase separation, the distance of vessel from the nozzle (known as working distance) was varied. Further, travelling of jet in electrical field was followed by solvent evaporation as well as crystallization. The morphology of the produced nanofibers was characterized using SEM, FTIR, DSC and XRD analyses. The results showed that since crystals were formed prior to structure freezing, the S-L phase separation could account for morphology evolution before L-L phase de-mixing. However, S-L phase de-mixing could not impede L-L phase separation during electrospinning. In addition, the polar b phase crystals were formed in nanofibers and their fraction increased with increasing working distance. Hence, the produced web at high working distance was considered as an appropriate candidate for high-tech applications such as devices with piezoelectric capabilities