نانوكامپوزيت گرافن اصلاح‌شده كووالانسي-پلي‌آنيلين به روش پليمره كردن در سطح مشترك

Covalently- modified graphene-polyaniline nanocomposite by interfacial polymerization

در اين كار پژوهشي، نانوكامپوزيت گرافن اصلاح شده كوالانسي-پلي آنيلين بر پايه مركاپتواتانول با ديسپرسيته بالا در محيط آبي، در دماي اتاق به روش سطح مشترك سنتز گرديد. ابتدا گرافن اكسيد سنتز شده از روش هومر اصلاح شده ، با مركاپتواتانول به طور كووالانسي اصلاح شد. سپس گرافن اكسيد اصلاح شده، با هيدرازين مونو هيدرات احيا شد و در نهايت پلي آنيلين طي فرايند پليمريزاسيون سطح مشترك در سطح گرافن اصلاح شده قرار گرفت. نانو كامپوزيت سنتزي با تكنيك هاي UV-Vis, XRD, TGA, SEM-EDAX و TEM شناسايي شد. طيف FT-IR اصلاح كوالانسي گرافن اكسيد و تشكيل پلي آنيلين را تاييد كرد و XRD بهبود كريستاليته پلي آنيلين را در حضور گرافن اصلاح شده نشان داد. تصاوير SEM و TEM حضور نانوساختارهاي گرافن اصلاح شده و پلي آنيلين را نشان دادند. آناليز پايداري گرماسنجي بيانگر افزايش پايداري حرارتي نانوكامپوزيت نسبت به گرافن اكسيد و پلي انيلين است. نهايتا، رفتار الكترواكتيوي پلي آنيلين قرار گرفته در سطح گرافن اصلاح شده با تكنيك ولتامتري چرخه اي بررسي شد. نتايج ولتامتري چرخه اي نشان دهنده افزايش الكترواكتيوي گرافن اصلاح شده در حضور زنجيرهاي پلي آنيلين مي باشد.

In this work, covalent modified graphene –polyaniline (PANI) nanocomposite with high dispersity in aqueous media was synthesized via interfacial polymerization. First, synthesized graphene oxide (GO) from modified Hummer's method was covalently modified with mercapto ethanol and then reduced with hydrazine monohydrate. Finally, PANI was grafted on modified graphene through interfacial polymerization. Synthesized nanocomposite was characterized with Uv-vis, FT-IR, SEM-EDAX, TEM, XRD and TGA techniques. FT-IR confirmed the modification of GO and synthesis of PANI and XRD spectra showed improvement of crystallinity of PANI in the presence of modified graphene. SEM and TEM images showed the presence of modified graphene and PANI nanostructures.Termogravimitry analysis displayed higher thermal stability of nanocomposite rather than polyaniline and GO. Finally, the electroactivity behavior of grafted PANI on modified graphene oxide was investigated by cyclic voltammetry (CV) method. The results of CV displayed the enhancement of electroactivity of modified graphene in the presence of PANI chains.