پوشش های شفاف، رسانا و محافظ تداخل الکترومغناطیسی مبتنی بر نانوسیم های نقره و بهینه سازی پارامترهای آن

در این پژوهش از روش پلی ال برای سنتز نانوسیم های نقره مورداستفاده در تهیه پوشش های شفاف و رسانا استفاده شد. هدف سنتز نانوسیم های نقره با مورفولوژی تک بعدی با قطر کمتر از ۱۰۰nm و فرموله کردن جوهر رسانا حاوی نانوسیم های نقره با پایداری بالا در شرایط محیطی و روش سنتز آسان است. طراحی آزمایش و تعیین نمونه های تصادفی با استفاده از نرم افزار دیزاین اکسپرت صورت گرفت. به طور کلی سه متغیر پایدارکننده پلی وینیل پیرولیدون در محدوده ۰/۸-۰/۰۶ گرم پیش ماده نیترات نقره در محدوده ۰/۰۴-۲/۶۴ گرم و نسبت مولی پلی وینیل پیرولیدون به نیترات نقره محاسبه گردیده در کنار وابتی نظیر دمای واکنش. زمان واکنش. حلال (EG) و نرخ اختلاط استفاده شد. هشت نمونه تصادفی پیشنهاد شده توسط نرم افزار مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. به منظور مشخصه یابی و ارزیابی نانوسیم های نقره سنتز شده از الگوهای پراش اشعه ایکس (XRD)، تصاوبر میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) و روبشی (SEM)، آنالیز مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) و جهت به دست آوردن شفافیت از آنالیز DRS استفاده شد. باتوجه به نتایج حاصل از آنالیزهای FE-SEM و SEM از بین هشت نمونه. S۸ دارای حداقل قطر ۵۵ نانومتر و میانگین طول ۱/۷۵ میکرومتر بوده و برای ادامه مراحل تحقیق انتخاب گردید. سپس ساخت جوهر رسانا در دستور کار قرار گرفته و هشت جوهر رسانا ساخته شده که نمونه ی بهینه (S۸) در ۳/۷۵ درصد وزنی و نسبت مولی بهینه برای حلال های اتانول و اتیلن گلیکول شناسایی شد. همچنین جوهر بهینه با استفاده از آنالیزهای طیف سنجی مرئی-فرابنفش (UV-Vis)، حرارتی هم زمان (TGA-DTA) و FE-SEM مورد مشخصه یابی و ارزیابی قرار گرفت. سپس جوهر رسانا روی زیرلایه ی شیشه ای اعمال شد. همچنین میزان راندمان محافظ EMI برحسب (dB) با استفاده از مقاومت الکتریکی سطحی جوهر رسانای اعمال شده برای نمونه ی S۵ در بهترین حالت ۷۵/۱۷ دسی بل بدست آمد. درنهایت مقاومت الکتریکی، شفافیت و راندمان محافظ EMI نمونه ی S۸ به ترتیب دارای (۲/۸Ω)، (۷۷ درصد) و (۴۴/۳۵dB) بدست آمد.

کلیدواژه ها:

نانوسیم های نقره ، سنتز پلی ال ، نانومواد تک بعدی ، پوشش های شفاف و رسانا ، محافظت تداخل الکترومغناطیسی