سنتز و مشخصه یابی ساختاری نانوکامپوزیت پلی آنیلین/اکسید روی به روش پلیمریزاسیون اکسیداسیونی: بررسی الگوی پراش اشعه ایکس (XRD)

نانوکامپوزیت های پلیمر رسانا/اکسید فلزی به دلیل ترکیب خواص الکتریکی، ساختاری و سطحی، توجه قابل توجهی را در حوزه علم مواد به خود جلب کرده اند. در میان این مواد، پلی آنیلین (PANI)، یک پلیمر رسانای ارزان قیمت و از نظر محیطی پایدار، به طور گسترده با اکسید روی (ZnO)، یک نیمه هادی نوع n با گاف نواری مستقیم پهن، ترکیب شده تا نانوکامپوزیت های هیبریدی با خواص فیزیکوشیمیایی بهبودیافته تولید شود. پلیمریزاسیون اکسیداسیونی شیمیایی درجا همچنان رایج ترین روش برای سنتز نانوکامپوزیت های PANI/ZnO است، زیرا امکان جای گیری یکنواخت نانوذرات ZnO درون بستر در حال رشد پلی آنیلین را از طریق برهم کنش های پیوند هیدروژنی و کوئوردیناسیون بین گروه های N–H پلی آنیلین و اتم های اکسیژن سطحی ZnO فراهم می کند. در پژوهش حاضر، سنتز یک نانوکامپوزیت PANI/ZnO از طریق پلیمریزاسیون اکسیداسیونی مونومر آنیلین با آغازگر آمونیوم پرسولفات در محیط اسیدی و در حضور نانوساختارهای ZnO از پیش سنتزشده گزارش می شود، با تاکید ویژه بر مشخصه یابی ساختاری از طریق تحلیل پراش پرتو ایکس (XRD). آنالیز XRD شواهد مستقیمی از ترکیب فازی، درجه بلورینگی و ابعاد کریستالیت درون بستر کامپوزیت فراهم می کند و انتظار می رود الگوهای پراش به دست آمده، هاله پهن آمورف مشخصه پلی آنیلین را همراه با پیک های تیز پراش مربوط به فاز ورتزیت شش گوشه ZnO نشان دهند، که با گزارش های پیشین در سامانه های مشابه همخوانی دارد. اندازه کریستالیت کامپوزیت با استفاده از معادله دبای–شرر روی بازتاب های اصلی ZnO برآورد می شود، که امکان ارزیابی کمی تاثیر پوشش دهی پلیمری بر بلورینگی نانوذرات را فراهم می آورد. مطالعات پیشین نشان داده اند که وارد شدن ZnO به بستر PANI موجب افزایش محسوس ابعاد کریستالیت و تغییر در نسبت شدت پیک ها می شود که بازتاب دهنده برهم کنش های بین سطحی فازهای آلی و معدنی است. چنین بینش های ساختاری برای درک ارتباط میان پارامترهای سنتز و رفتار مورفولوژیک و عملکردی نانوکامپوزیت های PANI/ZnO ضروری است؛ نانوکامپوزیت هایی که به دلیل ترکیب رسانایی و واکنش پذیری سطحی خود، در بسترهای الکتروشیمیایی و حسگری امیدبخش بوده اند. با تمرکز اختصاصی بر اثر انگشت ساختاری مستخرج از XRD در نانوکامپوزیت سنتزشده، این پژوهش قصد دارد ارتباطی قابل اتکا میان شرایط پلیمریزاسیون اکسیداسیونی و ویژگی های بلورشناختی مواد هیبریدی حاصل برقرار کند.

کلیدواژه ها:

پلی آنیلین ، اکسید روی ، نانوکامپوزیت ها ، پلیمریزاسیون ، پراش پرتو ایکس (XRD)