تهيه و بررسي خواص نانو‌كامپوزيت‌هاي رسانا پلي‌آنيلين نانو ذرات اكسيد‌روي

Preparation and properties investigation of conductive Polyaniline Zinc Oxide nanocomposites

پلي آنيلين به‌روش شيميايي توسط اكسيد كننده آمونيوم پرسولفات در محيط اسيدي آبي سنتز شد. نانو كامپوزيت هاي پلي آنيلين با افزودن مقادير مختلف از نانوذرات اكسيدروي (5 1 درصد) به‌روش ريخته‌گري تهيه شد. با تبخير حلال، فيلم‌هاي پلي‌آنيلين و نانو‌كامپوزيت هاي مربوطه به‌دست آمد. تركيب، مورفولوژي (شكل شناسي) و ساختار پلي‌آنيلين و نانو‌كامپوزيت‌هاي آن به‌وسيله طيف‌سنجي FTIR، ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و الگوهاي پراش اشعه–X XRD)) مورد بررسي قرار گرفت. همچنين از آزمون تجزيه گرما وزني (TGA) براي بررسي پايداري حرارتي و آزمون كشش براي بررسي خواص مكانيكي محصولات استفاده شد و رسانايي پلي آنيلين و نانو‌كامپوزيت‌هاي حاصل نيز به‌روش چهار نقطه‌اي اندازه‌گيري شد. در طيف FTIR پيك‌هاي شاخص پلي‌آنيلين در نتيجه پيوند هيدروژني به‌سمت اعداد موجي پايين تر جابه‌جا شدند. نتايج حاصل از الگوهاي XRD بيانگر افزايش درصد بلورينگي نانو‌كامپوزيت در مقايسه با پليمر خالص است. همچنين شدت پيك‌ها نيز در حضور نانو ذرات اكسيد‌روي افزايش يافته است. نتايج TGA نيز بيانگر كاهش تخريب پليمراست. بررسي خواص مكانيكي نيز نشان دهنده افزايش مدول يانگ و استحكام در نقطه شكست نانو‌كامپوزيت است. به‌علاوه رسانايي نانو‌كامپوزيت‌ها نسبت به پليمر خالص كاهش پيدا كرد

Polyaniline was synthesized chemically in acidic medium in the presence of ammonium peroxydisulphate (APS) as oxidizing agent. PANI ZnO nanocomposites prepared in the presence of various amount of nano ZnO (from 1 to 5 wt.%) by solution casting method, free standing film of polyaniline and its nano composites was obtain by vaporization of solvent content. The composition, morphology and structure of the polymer and the nanocomposites were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy FT IR spectra, scanning electron microscopy (SEM) image and XRD pattern also thermal stability was studied by TGA analysis, electrical conductivity was measured by four point probe technique and mechanical properties were studied by tensile strength. The characteristic FTIR peaks of PANI were found to shift to lower number in nanocomposites due to formation of H bonding. XRD results revealed that the crystallinity of PANI was more pronounced after addition of nano ZnO, while the intensity of the peaks increased by addition of ZnO nanoparticles. Also, TGA results showed that the decomposition of the nanocomposite was less than that of pure polyaniline which confirms the successful fabrication of products. Young’s modulus and strength at break point was increased in case of Nanocomposite, Addition electrical conductivity of the PANI–ZnO nanocomposite film was found to be smaller than that of the PANI film.