نقش دمای خشک کردن و فشار مکانیکی بر ساختار سطحی و خواص دینامیکی فیلم نانوساختار پلی آنیلین

در این پژوهش نقش دمای خشک کردن و فشار مکانیکی بر ساختار سطحی و خواص دینامیکی فیلم نانوساختار پلی­آنیلین  (PAni)مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا PAni طی فرآیند پلیمریزاسیون آنیلین در حضور آمونیوم پرسولفات در محیط اسیدی سنتز و در حلال نرمال متیل-۲-پیرولیدین حل شد. محلول بدست آمده به روش لایه نشانی غوطه­وری به صورت فیلم نانوساختار روی زیر لایه شیشه­ای از جنس کوارتز لایه نشانی شده و خشک گردید. نتایج آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد با افزایش دمای خشک کردن ساختار سطحی فیلم از حالت فیبری به شبکه­ای متقاطع بهم پیوسته در­می­آید. تصاویر میکروسکوپ عبوری نشان دادند قطر ساختارهای فیبری شکل در دمای ۳۱۸ و K ۴۱۸ به ترتیب ۱۸ و ۳۰ نانومتر است. آنالیز نیروی اتمی نشان داد میزان متوسط زبری سطحی فیلم  PAniدر دمایK ۳۱۸ بدون اعمال فشار مکانیکی ۶۳ نانومتر و در فشار ۵ مگاپاسکال به کمتر از ۳۵ نانومتر می­رسد. آزمایشات آنالیز دینامیکی-مکانیکی-حرارتی نشان دادند دمای انتقال شیشه­ای فیلم PAni تهیه شده بدون اعمال فشار مکانیکی و فیلم تهیه شده در فشار ۵ مگاپاسکال به ترتیب برابر ۳۸۶ و K ۳۷۸ است. آزمون میکروسکوپ نیروی اتمی به روش دندانه گذاری در مقیاس نانومتری جهت تعیین مقادیر سختی، مدول کشسانی و ضریب پوآسون فیلم PAni بکار گرفته شد. بررسی وابستگی دمایی و فشار اعمال شده روی سطح فیلم در تعیین خواص گرانروکشسان فیلم  PAni می­تواند اطلاعات مناسبی در خصوص میزان مدول ذخیره و مدول اتلاف فیلم و انرژی فعالسازی لایه پلیمری طی فرآیند تجزیه گرمایی در اختیار خواننده قرار دهد.

کلیدواژه ها:

Polyaniline ، Nanostructured film ، Temperature and pressure effects ، Thermal properties ، Mechanical-dynamic properties ، پلی آنیلین ، فیلم نانوساختار ، اثرات دما و فشار ، خواص گرمایی ، خواص مکانیکی-دینامیکی.