سنتز گرافن سه بعدی و بهینه‌سازی مورفولوژی آن
Publish Year: 1397
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 748
This Paper With 12 Page And PDF Format Ready To Download
- Certificate
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JAME-37-2_001
تاریخ نمایه سازی: 2 اسفند 1399
Abstract:
مواد گرافنی به‌دلیل خواص الکتریکی (موبیلیته حامل بار بالا)، خواص الکتروشیمیایی (نرخ انتقال الکترون بالا) و ساختار منحصر به‌فرد (نسبت سطح به حجم بالا) در زمینه‌های مختلف علوم بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. البته این مواد به‌دلیل صفحات دو بعدی دارای محدودیت در مکان‌های فعال واکنش هستند. بر این اساس، تبدیل صفحات دو بعدی به سه بعدی باعث ایجاد ماده گرافنی با سطح ویژه و سینتیک انتقال جرم و الکترون بالا می‌شود. در این پژوهش، گرافن سه بعدی با استفاده از اکسید گرافن و توسط ذرات فداشونده پلی‌استایرن سنتز شد. برای این منظور، محلول آبی اکسید گرافن احیا شده همراه با محلول آبی ذرات کروی پلی‌استایرن با دو نسبت وزنی 5:95 و 15:85 مخلوط شدند و با کنترل pH در محدوده 8-6، داربست گرافن سه بعدی- پلی‌استایرن سنتز شد. برای خروج قالب فداشونده استایرن، این داربست در تولوئن غوطه‌ور شد. علاوه بر این، تأثیر دو روش مختلف سنتز، سانتریفیوژ و صاف کردن بر مورفولوژی داربست مورد بررسی قرار گرفت. داربست سه بعدی سنتز شده توسط آزمون پراش پرتو ایکس و میکروسکوپی الکترونی روبشی مشخصه‌یابی شد. طبق این نتایج، گرافن سه بعدی سنتز شده با روش سانتریفیوژ دارای تخلخل‌های بیشتر و یکنواخت‌تری است. علاوه بر این، استفاده از نسبت وزنی اکسید گرافن به پلی‌استایرن 5:95 امکان خروج کامل ذرات پلی‌استایرن فداشونده را فراهم می‌آورد. بنابراین با استفاده از روش قالب فداشونده پلی‌استایرن و سانتریفیوژ و همچنین نسبت وزنی اکسید گرافن به پلی‌استایرن 5:95 می‌توان به یک شبکه سه بعدی گرافن با توزیع یکنواختی از تعداد بسیار زیاد تخلخل‌های میکروسکوپی دست یافت. همچنین طبق ارزیابی الکتروشیمیایی انجام گرفته با این نمونه بهینه نسبت به اکسید گرافن احیا شده، گرافن سه بعدی دارای خواص الکتروشیمیایی بهتری نسبت به اکسید گرافن احیا شده است و بنابراین گرافن سه بعدی با نسبت بهینه اکسید گرافن احیا شده به پلی‌استایرن 5:95 یک جایگزین ایده‌آل برای اکسید گرافن احیا شده برای کاربردهای الکتروشیمیایی است.
Keywords:
Authors
زهرا خسروشاهی
Department of Materials Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran.
فتح الله کریم زاده
Department of Materials Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran.
مهشید خرازیها
Department of Materials Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran.
مراجع و منابع این Paper:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :