توليد نانوكامپوزيت متيل متااكريلات بر پايه اكسيد گرافن و خواص آن

Production and Characterization of Methyl Methacrylate Nanocomposites Based on Graphene Oxide and its Properties

در اين تحقيق، ساخت نانوكامپوزيت بر پايه اكسيد گرافن مورد بحث و بررسي قرار گرفت. براي اين منظور مطابق روش مشهور هومر-آفرمن گرافن پس از اكسيد توسط اسيد قوي به اكسيد گرافن تبديل و با استفاده از روش هاي FT-IR، XRD و SEM مورد بررسي و ساختار آن به عنوان بستر مناسب جهت واكنش‌هاي مختلف تاييد شد. پس از مطالعات صورت گرفته از مونومري كه در بازار ايران نسبتا راحت در دسترس بود، يعني متيل متااكريلات با درصدهاي مختلف جهت تهيه نانوكامپوزيت اكسيد گرافن و پليمر استفاده شد. سپس به منظور بررسي حالت بهينه در سنتز، با استفاده از روش‌هاي دستگاهي از قبيل FT-IR، SEM، XRD و TGA ساختار شيمايي آنها آناليز و مورد تاييد قرار گرفت. نتايج افزايش و بهبود خواص و مقاومت حرارتي متيل متااكريلات را، در اثر افزايش درصد وزني گرافن نشان مي‌دهد. در گرافن اكسيد، گروه عاملي كربوكسيل باعث ساختاري مي‌گردد كه به راحتي مونومرها وارد واكنش شيميايي بشوند كه اين مورد نيز با استفاده از مطالعه در ساختار FT-IR شناسايي شده است. همچنين با مطالعه تصوير ميكروسكوپ الكتروني روشن شد كه زبري سطوح پليمر در اثر افزودن اكسيد گرافن به حداقل خود رسيده است كه اين عامل مي‌تواند خواص مكانيكي پليمرها را بهبود دهد. بنابراين با توجه به خواص سطحي نانوكامپوزيت مورد تحقيق و بررسي خواص فيزيكي- مكانيكي، از قبيل هدايت الكتريكي، رفتار حرارتي انتظار بر اين است كه خواص نانوكامپوزيت مورد مطالعه بهبود و در واكنش‌هاي بعدي به عنوان بستري مناسب براي ساير واكنش‌هاي شيميايي مورد استفاده قرار گيرد يا همچنين به عنوان يك دارو (حامل دارو)، يا كاربرد آن در محيط زيست در حذف تركيبات سمي موجود در آب مورد بررسي و مطالعه بيشتر قرار گيرد.

In this research, based on graphene oxide nanocomposites were discussed. For this purpose, the well-known method of Hummers-Offerman of graphene oxide to graphene oxide by strong acid to convert and by using FT-IR, XRD and SEM, and its structure was confirmed as a good substrate for different reactions. After studies of the monomer in the Iranian market relatively easily accessible and were prepared, namely methyl methacrylate with different percentages were used for the preparation of polymer nanocomposites based on graphene oxide. Results improve heat resistance properties and the methyl methacrylate, the effect of increasing the weight percentage of graphene shows. Carboxyl functional groups in graphene oxide, which causes structural readily react with chemical monomers, can be also used as case study in the FT-IR was detected. This was also observed in SEM image the addition of roughness of the polymer surface has been reduced graphene oxide can cause the mechanical properties of polymers can improved. Thus, the surface properties of the nanocomposites investigated and physical/mechanical properties such as electrical conductivity, thermal behavior, it is expected that the improved properties of nanocomposites and in subsequent reactions as suitable for other chemical reactions used or as well as a drug (drug carriers), or its application in the removal of toxic compounds in environmental water should be studied further.