پليمريزاسيون شيميايي پيرول درون نانو حفرات غشاي آلومينايي

Chemical polymerization of pyrrole inside the nanopores of alumina membrane

در اين تحقيق، نانو سيم هاي پلي پيرول با نسبت ظاهري بالا در حدود 300، به روش پليمريزاسيون شيميايي درون نانو حفرات غشاي آلومينايي سنتز شدند. پليمريزاسيون در سل دو- قسمتي طراحي شده انجام شد و نانو ساختار حاصله با انجام آزمون هاي SEM و FTIR و BET مورد مطالعه قرار گرفت. تاثير پارامترهاي زمان و نسبت مولي اكسيدان (FeCl3) به مونومر (پيرول) بر نانو ساختار حاصله بررسي شد؛ انجام فرآيند در دماي محيط و به مدت 3 ساعت به عنوان شرايط مناسب براي سنتز نانو سيم هاي پلي پيرول تعيين شد. توسط آناليز BET، بيشينه سطح ويژه نانو سيم هاي سنتز شده در نسبت مولي FeCl3:Py برابر 1:1، 172/90m2/g بدست آمد. همچنين قابليت حسگري گاز هيدروژن توسط نانو سيم هاي پلي پيرول در دماي محيط مورد بررسي قرار گرفت؛ نتايج نشان داد كه مقاومت الكتريكي نانو سيم ها در معرض گاز هيدروژن كاهش مي يابد. حسگر به 12000ppm از گار هيدروژن حساسيتي برابر 1/03% را نشان داد.

In the current research, high density and long polypyrrole nanowire arrays with aspect ratio of about 300, were synthesized inside the nanochannels of alumina membrane through chemical polymerization using a two compartment cell. The obtained nanostructures were characterized by SEM, FTIR and BET techniques. The effects of polymerization time and the molar ratio of oxidizing agent (FeCl3):monomer (pyrrole) on the alumina membrane pores filling were investigated. Synthesizing at room temperature for 3 hours was determined as the proper fabricating condition. The maximum surface area of the nanowire arrays was 172.90 m2/g at FeCl3:Py molar ratio of 1:1 with each reagent concentration of 0.2 M. The conductometric hydrogen gas sensing of polypyrrole nanowire arrays was investigated at room temperature. The results show that the electrical resistance of the sensor reduced upon exposure to hydrogen gas. The maximum sensitivity was 1.03% to 12000 ppm H2.