12702

12702

ساخت و بررسي خواص نانوكامپوزيت هاي زيست تخريب پذير نشاسته/نانوكريستال سلولز

كارشناسي ارشد

شيمي - ترموديناميك و سينتيك

اسفند ماه 1392

اسفند ماه 1392

دكتر محمدرضا مقبلي - دكتر اسماعيل قاسمي

چكيده هدف از انجام اين پايان¬نامه، توليد نانوكامپوزيت¬هاي زيست¬تخريب¬پذير نشاسته/نانوبلور سلولز است. نانوبلور¬هاي سلولز (NCC) از طريق فرايند هيدروليز اسيدي سوسپانسيون آبي ميكروبلور¬هاي سلولزي (MCC) در چهار دماي 40، 44، 48 و ˚C 52 تهيه¬شد و در بهترين حالت، نانوويسكرهايي با متوسط طول nm 272، ضخامت nm 9/9 و بازده توليد 4/37 %، در دماي ˚C 44 حاصل شد. به¬منظور شناسايي مورفولوژي و ساختار نانوويسكرها از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM)، طيف¬سنجي مادون قرمز تبديل فوريه (FTIR) و پراش اشعه¬ي ايكس (XRD) استفاده¬شد. در ادامه، نانوكامپوزيت¬هاي نشاسته¬ي گرمانرم حاوي درصدهاي مختلف نانوبلور¬هاي سلولز در يك فرايند اختلاط در دستگاه مخلوط¬كن داخلي تهيه شد و خواص مكانيكي آن¬ها به¬وسيله¬ي آزمون كشش و آناليز ديناميكي-مكانيكي (DMA) مورد بررسي قرار گرفت. نتايج آزمايش¬ها نشان داد كه با افزايش ميزان نانوبلور سلولز در نانوكامپوزيت¬ها از 0 تا wt% 9، استحكام كششي نمونه¬ها از 1/3 تا MPa 1/11، و مقادير مربوط¬به مدول يانگ از MPa 3/237 تا GPa 2/4، به¬ترتيب 262 و 9/79 % افزايش يافت. با اين¬وجود، كرنش در نقطه¬ي شكست نمونه¬ها از 0/20 تا 0/4 % كاهـش يافت. همچنين ميــزان نفوذپذيري بخـار آب نيـز از 6-10×4/3 تا g m-1 hr-1 Pa-1 6-10×3/1 كاهش يافت. با توجه به نتايج به¬دست آمده به نظر مي¬رسد از آنجايي¬كه نشاسته و سلولز ساختار پلي¬ساكاريدي نسبتا مشابهي دارند، برهم¬كنش خوبي بين نانوويسكرهاي سلولزي و زمينه¬ي نشاسته به¬وجود آمده و منجر به بهبود خواص نشاسته¬ي گرمانرم شده-است. نتايج آزمون DMTA نشان¬داد كه با افزايش ميزان نانوذرات، در اثر كاهش تحرك زنجيرهاي نشاسته، دماي انتقال شيشه¬اي نشاسته افزايش پيدا كرد. واژه‌هاي كليدي: هيدروليز اسيدي- نانوكامپوزيت نشاسته¬ي گرمانرم- استحكام كششي- نفوذ پذيري بخار آب- نانوبلور سلولز.