توليد نانو الياف كامپوزيت پلي اكريلونيتريل- كربن اكتيو

Production of PAN-Activated carbon composite nanobers

با كاهش قطر الياف از مقياس ميكروني به مقياس نانومتري سطح ويژه، انعطاف پذيري و ويژگي ها مكانيكي الياف به طور عمده افزايش مي يابد، اين امر موجب شده است تا زمينه به كارگيري موفقيت آميز نانوالياف در كاربردهاي متفاوتي فراهم شود. به منظور افزايش كارايي نانو الياف در كاربردهاي متنوع، راهكارهاي متفاوتي استفاده مي شود. از مهمترين راهكارها مي توان به تغيير ساختار نانوالياف و توليد نانوالياف توخالي، مغزي- پوسته و متخلخل اشاره كرد كه از طريق اصلاح و تغيير در فرايند الكتروريسي صورت مي پذيرد. راهكار ديگر كه در اين مطالعه نيز مورد توجه قرار گرفته است توليد نانوالياف كامپوزيتي است. اين مطالعه از پليمر پلي اكريلونيتريل به عنوان ، ماتريس براي كامپوزيت پليمري استفاده شده و ذرات كربن فعال با غلظت هاي2 ،5و10 %به طور يكنواخت در اين ماتريس پليمري ديسپرس شده است. مطالعه ريخت شناسي سطحي نانوالياف به وسيله ي ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني (FESEM) صورت گرفته شده و توزيع قطري كامپوزيت نانواليافي براي الياف حاوي درصدهاي متفاوتي از كربن فعال بررسي شده است، افزون بر اين ساختار شيميايي و ساختمان كريستالي نانوالياف كامپوزيتي به دست آمده به وسيله ي طيف سنجي زير قرمز تبديل فوريه (FTIR) و پراش پرتو ايكس (XRD) مطالعه شده است. نتايج نشان مي دهد با افزودن كربن فعال به ماتريس پليمري ساختار شيميايي و بلوري نانوالياف تحت تاثير قرار مي گيرد. از آنجايي كه كربن فعال از ويژگي ها جذب خوبي براي مواد شيميايي آلي برخوردار است و به طور عمده در فيلتراسيون آب به كار گرفته مي شود، توليد فيلتري از نانوالياف حاوي كربن فعال نيز مي تواند با سطح ويژه بسيار بالا بستري مناسب براي حذف هم زمان ذرات و تركيبات شيميايي آلي ارايه دهد.

When the diameter of polymeric fibers decreases from micrometers to sub-microns or nanometers, surface area, flexibility and mechanical performance improve greatly, compared with any other known form of the materials. It makes polymeric nanofibers suitable for many important and interesting applications. Recently there has been much interest to increase the efficiency of nanofibers. one of the most important methods is producing nanofibers with some exceptional structures such as core/shell nanofibers , multichannel tubular structure and porous fibers and the other method is producing composite nanofibers . In this work composite nanofibers containing 2,5 and 10% of carbon active nanoparticles are produced via electrospinning techni que. Surface morphology of composite nanofibers is characterized using field emission scanning electron microscope (FESEM). Crystal structure and chemical structure of composite nanofibers are characterized using x-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. The results show that addition of carbon active particles to the polymeric matrix affects the crystal structure and chemical structure of nanofibers. Due to the great absorbent properties of activated carbon for organic chemical materials, and its application in water treatment process, the resulted nanofibrous web has a great potential to apply as a filter media for removing organic materials and nanoparticles simultaneously from water in the water treatment process.