نانوکامپوزیت گرافن اصلاح‌شده کووالانسی-پلی‌آنیلین به روش پلیمره کردن در سطح مشترک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه شیمی، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی 3697-19395 ، تهران، ایران

10.22036/ijc.2019.137115.1014

چکیده

نانوکامپوزیت گرافن اصلاح شده کووالانسی –پلی آنیلین به روش پلیمریزاسیون سطح مشترک
صغرا فتحعلی پور1* و ثریا عزیزی1
1 گروه شیمی، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی 3697-19395 ، تهران، ایران


چکیده
در این کار پژوهشی، نانوکامپوزیت گرافن اصلاح شده کوالانسی-پلی آنیلین بر پایه مرکاپتواتانول با دیسپرسیته بالا در محیط آبی، در دمای اتاق به روش سطح مشترک سنتز گردید. ابتدا گرافن اکسید سنتز شده از روش هومر اصلاح شده ، با مرکاپتواتانول به طور کووالانسی اصلاح شد. سپس گرافن اکسید اصلاح شده، با هیدرازین مونو هیدرات احیا شد و در نهایت پلی آنیلین طی فرایند پلیمریزاسیون سطح مشترک در سطح گرافن اصلاح شده قرار گرفت. نانو کامپوزیت سنتزی با تکنیک های UV-Vis, XRD, TGA, SEM-EDAX و TEM شناسایی شد. طیف FT-IR اصلاح کوالانسی گرافن اکسید و تشکیل پلی آنیلین را تایید کرد و XRD بهبود کریستالیته پلی آنیلین را در حضور گرافن اصلاح شده نشان داد. تصاویر SEM و TEM حضور نانوساختارهای گرافن اصلاح شده و پلی آنیلین را نشان دادند. آنالیز پایداری گرماسنجی بیانگر افزایش پایداری حرارتی نانوکامپوزیت نسبت به گرافن اکسید و پلی انیلین است. نهایتا، رفتار الکترواکتیوی پلی آنیلین قرار گرفته در سطح گرافن اصلاح شده با تکنیک ولتامتری چرخه ای بررسی شد. نتایج ولتامتری چرخه ای نشان دهنده افزایش الکترواکتیوی گرافن اصلاح شده در حضور زنجیرهای پلی آنیلین می باشد.

چکیده تصویری

نانوکامپوزیت گرافن اصلاح‌شده کووالانسی-پلی‌آنیلین به روش پلیمره کردن در سطح مشترک

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Covalently- modified graphene-polyaniline nanocomposite by interfacial polymerization

نویسندگان [English]

  • soghra fathalipor
  • soraia azizi
Department of Chemistry, Payame Noor University, PO Box: 19395-3697, Tehran
چکیده [English]

Covalently- modified graphene-polyaniline nanocomposite by interfacial polymerization
Soghra Fathalipour*a, Soraya Azizia
a Department of Chemistry, Payame Noor University, PO Box: 19395-3697, Tehran

Abstract
In this work, covalent modified graphene –polyaniline (PANI) nanocomposite with high dispersity in aqueous media was synthesized via interfacial polymerization. First, synthesized graphene oxide (GO) from modified Hummer's method was covalently modified with mercapto ethanol and then reduced with hydrazine monohydrate. Finally, PANI was grafted on modified graphene through interfacial polymerization. Synthesized nanocomposite was characterized with Uv-vis, FT-IR, SEM-EDAX, TEM, XRD and TGA techniques. FT-IR confirmed the modification of GO and synthesis of PANI and XRD spectra showed improvement of crystallinity of PANI in the presence of modified graphene. SEM and TEM images showed the presence of modified graphene and PANI nanostructures.Termogravimitry analysis displayed higher thermal stability of nanocomposite rather than polyaniline and GO. Finally, the electroactivity behavior of grafted PANI on modified graphene oxide was investigated by cyclic voltammetry (CV) method. The results of CV displayed the enhancement of electroactivity of modified graphene in the presence of PANI chains.

Keywords: Graphene oxide, Mercaptoethanol, Polyaniline, Thermal behavior,

کلیدواژه‌ها [English]

  • graphene oxide
  • Mercaptoethanol
  • Polyaniline
  • Thermal behavior

1) X. Wang, X. Zhang, Electrochimica Acta 112 (2013) 774.
2) S. Fathalipour, E. Abdi, Synthetic Metals 221 (2016) 159-168.
3) S. Fathalipour, S. Pourbeyram, A. Sharafian, A. Tanomand, P. Azam, Mater. Sci. Engin.: C 75 (2017) 742.
4) S. Fathalipour, M. Mardi, Mater. Sci. Engin.: C 79 (2017) 55.
5) P.T. Yin, S. Shah, M. Chhowalla, K.-B. Lee, Chem. Rev. 115 (2015) 2483.
6) G. Ćirić-Marjanović, Synthetic Metals 177 (2013) 1.
7) C. Gómez-Navarro, R.T. Weitz, A.M. Bittner, M. Scolari, A. Mews, M. Burghard, K. Kern, Nano Lett. 7 (2007) 3499.
8) Y. Meng, K. Wang, Y. Zhang, Z. Wei, Adv. Mater. 25 (2013) 6985.
9) S. Ameen, H.-K. Seo, M.S. Akhtar, H.S. Shin, Chem. Engin. J. 210 (2012) 220.
10) C. Bora, R. Pegu, B.J. Saikia, S.K. Dolui, Polym. International 63 (2014) 2061-2067.
11) K. Zhang, L.L. Zhang, X. Zhao, J. Wu, Chem. Mater. 22 (2010) 1392.
12) X. Liu, P. Shang, Y. Zhang, X. Wang, Z .Fan, B. Wang, Y. Zheng, J. Mater. Chem. A 2 (2014) 15273.
13) B. Ou, R. Huang, W. Wang, H. Zhou, C. He, RSC Adv. 4 (2014) 43212.
14) N.A. Kumar, H.-J. Choi, Y.R. Shin, D.W. Chang, L. Dai, J.-B. Baek, ACS Nano 6 (2012) 1715.
15) L. Jianhua, A. Junwei, Z. Yecheng, M. Yuxiao, L. Mengliu, Y. Mei, L. Songmei, ACS Appl. Mater. Interfaces 4 (2012) 2870.
16) J. An, J. Liu, Y. Zhou, H. Zhao, Y. Ma, M. Li, M. Yu, S. Li, J. Phys. Chem. C 16 (2012) 19699.
17) J. Zhu, M. Chen, H. Qu, X. Zhang, H. Wei, Z. Luo, H.A. Colorado, S. Wei, Z. Guo, Polymer 53 (2012) 5953.
18) D.C. Marcano, D.V. Kosynkin, J.M. Berlin, A. Sinitskii, Z. Sun, A. Slesarev, L.B. Alemany, W. Lu, J.M. Tour, ACS Nano 4 (2010) 4806.
19) M.M. Ayad, N. Prastomo, A. Matsuda, J. Stejskal, Synthetic Metals 160 (2010) 42.
20) B. Massoumi, S. Fathalipour, A. Massoudi, M. Hassanzadeh, A.A. Entezami, J. Appl. Polym. Sci. 130 (2013) 2780.
21) U. Male, P. Srinivasan, B.S. Singu, International Nano Lett. 5 (2015) 231.
22) S. Bouazza, V. Alonzo, D. Hauchard, Synthetic Metals 159 (2009) 1612.
23) B. Zhang, Y. He, B. Liu, D. Tang, Microchim. Acta 182 (2015) 625.