|
محققان دانشگاه صنعتی اصفهان با همکاری شرکت پژوهشی ایده‌های نو، با بهره‌گیری
از فناوری نانو، راه‌حل مناسبی برای بهبود کیفیت خواص نانوالیاف کربن و کربن
فعال، پیشنهاد کردند.
مهندس درنا اسرافیل‌زاده، توجه در انتخاب پارامترهای مرحله پایدارسازی حرارتی
نانوالیاف اکریلو نیتریل را جهت تولید نانوالیاف کربن و نانوالیاف کربن فعال
لازم دانسته و افزود: «با بررسی پارامترهای مؤثر در مرحله پایدارسازی حرارتی
می‌توان عوامل پایین آمدن کیفیت نانوالیاف کربن و یا کربن فعال نهایی را مشخص و
در جهت بهبود آن اقدام نمود».
به همین دلیل، این پژوهشگر، ابتدا نانوالیاف اکریلو نیتریل مخصوص را که برای
تولید الیاف کربن و کربن فعال بکار می‌رود به‌کمک دستگاه الکترواسپینینگ تولید
نموده، سپس رفتار حرارتی نانوالیاف مورد نظر را توسط دستگاه DSC تحت بررسی
خصوصیات گرمایی قرار داده و به وسیله کوره دارای قابلیت کنترل دمایی، این
نانوالیاف را تثبیت حرارتی نموده است. نمونه‌های مجزا در دماها و زمان‌های
مختلف حرارت‌دهی شدهاند تا بدین‌وسیله اثر دما و زمان در این فرایند مورد
بررسی قرار گیرد. سپس، تغییرات پیوندهای درون مولکولی نمونه‌های حرارت داده شده
با دستگاه FTIR مورد بررسی قرار گرفته و پیوندهای مولکولی، قبل و بعد از
حرارت‌دهی تعیین شدهاند.
در ادامه با مشاهده پیک‌های مرتبط به پایدارسازی حرارتی و بررسی تفاوت وزن قبل
و بعد از فرایند و استفاده از پارامتر ایندکس پایدارسازی، راندمان این فرایند
محاسبه گردیده است».
نتایج این پژوهش حاکی از آن است که «دمای ۲۳۰ درجه سانتیگراد و زمان ۱۵ دقیقه،
بهترین شرایط جهت پایدارسازی حرارتی بوده و می‌تواند یک ایندکس پایدارسازی
حرارتی بیش از ۸۵ درصد و حداقل کاهش وزن را ایجاد نماید.
گفتنی است که «رفتار حرارتی این مواد، در بازه ۱۷۰ الی ۲۵۰ درجه سانتیگراد
مورد بررسی قرار گرفته سپس در حوالی ۲۳۰ درجه سانتیگراد، واکنش‌های پایدارسازی
حرارتی صورت گرفته است. در این واکنش‌ها زنجیر مولکولی با پیوند سه‌گانه کربن
نیتروژن به حلقه های آروماتیک دارای پیوند دوگانه کربن نیتروژن تبدیل می‌گردد.
شایان ذکر است این الیاف؛ دارای ساختار آروماتیک هستند و توانایی تحمل واکنش
های کربونیزه شدن در محیط خنثی (۶۰۰- ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد) و فرایند فعال‌سازی
در دمای بالا (۹۰۰- ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد) و محیط اکسیدی را دارند.
دانشجوی دکتری رشته پلیمرهای هوشمند در ادامه خاطر نشان کرد: «محصول نهایی این
فرایند، می‌تواند در محیط زیست به عنوان نانوفیلتر به کار رود».
این پژوهش که به عنوان بخشی از پایان‌نامه کارشناسی ارشد درنا اسرافیل‌زاده و
با راهنمایی پروفسور محمد مرشد و پروفسور حسین توانایی و دکتر رعنایی سیادت در
دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شده، در مجله Synthetic Metals (جلد ۱۵۹، صفحات ۲۷۲
-۲۶۷، سال ۲۰۰۹)منتشر شده است.
|
