فرآوري و مشخصه‌يابي نانوكامپوزيت پلي‌يورتان/نقره با استفاده از تابش‌دهي امواج ماكروويو

Synthesis and characterization of polyurethane/silver nanocomposite by microwave assisted

در اين پژوهش از گرمايش دي‌الكتريك بوسيله تابش‌دهي امواج ماكروويو جهت سنتز درجاي نانوكامپوزيت پلي‌يورتان/ نقره است، كه بوسيله توزيع و انحلال نمك نيترات نقره در زمينه پلي‌يورتان و احياي كاتيون نقره حبس شده در مايسل‌هاي اتيلن‌گليكول در بين زنجيره‌هاي پيش‌پليمر محلول انجام پذيرفت. كاهش زمان و تعداد فرآيندهاي سنتز و درنتيجه كاهش هزينه‌هاي توليد نسبت به ساير روش‌هاي سنتز نانو نانوكامپوزيت پليمري، از مزاياي اين تكنيك است. در حين انجام واكنش‌هاي شيميايي امواج ماكروويو با شدت و فركانس ثابت در مدت زمان‌هاي 30، 60، 90، 120 ثانيه توسط آون ماكروويو ‌به پيش‌پليمر محلول اعمال گرديد. با تكميل واكنش‌هاي شيميايي نانوذرات نقره در بستر پلي‌يورتان سنتز شد. به منظور بررسي اثر امواج ماكروويو و سنتز نانو ذرات نقره بر پيوند‌هاي شيميايي ‌پلي‌يورتان از نظر ساختاري، مورفولوژي، پراكندگي نانوذرات نقره در زمينه پلي‌يورتان و توزيع اندازه ذرات از آزمون‌هاي طيف سنجي نورمرئي فرابنفش (uvvis)، آزمون تفرق سنجي اشعه ايكس ( xrd)، ميكروسكوپ الكتروني عبوري ( tem) ، طيف‌سنجي پراش انرژي پرتو ايكس (edx) و طيف سنجي مادون قرمز تبديل فوريه ( ftir) استفاده شد. نانوذرات فرآوري شده داراي مورفولوژي كروي و شبه كروي و توزيع اندازه ذراتي در محدوده 10 تا 60 نانومتر و ساختار كريستالي fcc و پراكندگي يكنواختي در بستر پلي‌يورتان مي‌باشند. ضمنا طيف سنجي مادون قرمز تبديل فوريه از نانوكامپوزيت‌هاي تهيه شده نشانگر عدم تاثير منفي سنتز نانو ذرات نقره بر روي پيوندهاي شيميايي پلي‌يورتان در اين پژوهش بود.

In this study, the dielectric heating was performed by microwave irradition to synthesize polyurethane/silver nanocomposite, which was carried out by distributing and dissolving silver nitrate salt in the polyurethane and the reduction of silver cation retained in ethylene glycol micelles in the prepolymer solutions. Decreasing the time and number of synthesis processes and, consequently, reducing production costs is one of the advantages of this technique. During the chemical reactions, microwave waves with constant intensity and frequency at 30, 60, 90, 120 seconds were applied to solvent prepolymer by a microwave oven. By completion of the chemical reactions, silver nanoparticles were synthesized in a polyurethane matrix. The effect of microwave and insitu synthesis of and silver nanoparticles on chemical bonding of polyurethane in terms of structure, morphology, composition and particle size distribution were studied by using UV-Vis spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), transmitted electron microscopy (TEM), X-ray diffraction spectroscopy (EDX) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis. Produced nanoparticles have spherical and semi spherical morphology with particle size distribution in the range of 10 to 80 nm, and the fcc crystalline structure and uniform dispersion in the polyurethane matrix. Meanwhile, Fourier transform infrared spectroscopy of nanocomposites showed synthesis of silver nanoparticles no negative effect on polyurethane chemical bonds by this method.