بررسی ویژگی‌های نوری و گرمایی نانوچندسازه‌های زیست‌تخریب‌پذیر نشاسته-پلی‌وینیل الکل-نانوخاک رس و کربوکسی‌متیل‌سلولز-پلی‌وینیل الکل-نانوخاک رس

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 13، دوره 13، شماره 1، خرداد 1398، صفحه 115-124   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

خدیجه دیده‌بان¹؛ عطیه طالب²؛ ماهرو خالقی مقدم^{* 3}

¹دانشیار شیمی آلی، گروه شیمی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

²دانشجوی کارشناسی ارشد شیمی آلی، گروه شیمی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

³دکتری شیمی آلی، پژوهشکده شیمی وپتروشیمی، پژوهشگاه استاندارد، کرج، ایران

چکیده

نشاسته و سلولز از بسپارهای طبیعی و زیست‌تخریب‌پذیری هستند که معایبی مانند سدگری ضعیف در برابر آب و مقاومت گرمایی پایین دارند. ساخت نانوچندسازه‌ها با افزودن نانوخاک رس برای بهبود سدگری این فیلم‌ها و هم‌زمان بهبود ویژگی گرمایی، راه‌کار نوینی است. در این پژوهش، ابتدا نانوچندسازه‌های نشاسته-پلی‌وینیل الکل-نانوخاک‌رس و کربوکسی‌متیل‌سلولز-پلی‌وینیل الکل-نانوخاک رس با درصدهای وزنی متفاوت از پلی‌وینیل الکل (PVA)  (15، 30 و 45) در دو درصد وزنی (5 و 10) از نانوخاک رس تهیه شد. سپس، فیلم‌های آن‌ها پس از خشک‌کردن به‌دست آمد. ویژگی نوری و گرمایی فیلم‌ها به کمک طیف‌سنجی فرابنفش- مرئی (UV-Vis) و گرماوزن‌سنجی (TGA/DTG) بررسی شدند. کاف نوار نمونه‌ها با استفاده از رسم نمودار ²(αhν) برحسب hν و معادله تائوک به‌دست آمد. نتایج نشان داد، افزودن PVA و نانوخاک‌رس مقاومت گرمایی فیلم‌های نانوچندسازه‌ای تهیه‌شده را افزایش می‌دهند. کاف نوار فیلم‌ها کمتر از eV 5 بود که نشانگر قابلیت لازم برای به‌کارگیری آن‌ها در ساخت قطعه‌های الکترونیکی مانند دیودهاست. 

کلیدواژه‌ها

نانوچندسازه؛ نشاسته؛ کربوکسی‌متیل‌سلولز؛ پلی‌وینیل الکل؛ ویژگی نوری و گرمایی

مراجع

[1] Noshirvani, N.; Hong, W.; Ghanbarzadeh, B.; Fasihi, H.; Montazami, R.; Int. J. Biol. Macromol. 107, 2065-2074, 2017.
[2] Spinella, S.; LoRe, G.; Liu, B.; Dorgan, J.; Habibi, Y.; Leclere, P.; Raquez, J.M.; Dubois, P.; Gross, R.A.; Polymer 65, 9-17, 2015.
[3] Oleyaei, S.A.; Almasi, H.; Ghanbarzadeh, B.; Moayedi, A.A.; Carbohyd. Polym. 152, 253-262, 2016.
[4] Cinelli, P.; Chiellini, E.; Gordon, S.H.; Imam, S.H.; Macromol. Symp. 197, 143–155, 2003.
[5] Fasihi, H.; Fazilati, M.; Hashemi, M.; Noshirvani, N.; Carbohydr. Polym. 167, 79–89, 2017.
[6] Tang, X.; Alavi, S.; Carbohydr. Polym. 85, 7–16, 2011.
[7] Zhou, X.Y.; Cui, Y.F.; Jia, D.M.; Xie, D.; Polym. Plast. Technol. Eng. 48, 489–495, 2009.
[8] Russo, M.A.L.; O’Sullivan, C.; Rounsefell, B.; Halley, P.J.; Truss, R.; Clarke, W.P.; Bioresour. Technol. 100, 1705–1710, 2009.
[9] Mao, L.J.; Imam, S.; Gordon, S.; Cinelli, P.; Chiellini, E.; J. Polym. Environ. 8, 205–211, 2000.
[10] Follain, N.; Joly, C.; Dole, P.; Bliard, C.; Carbohydr. Polym. 60, 185–192, 2005.
[11] Yang, S.Y.; Huang, C.Y.; J. Appl. Polym. Sci. 109, 2452–2459, 2008.
[12] Ramaraj, B.; J. Appl. Polym. Sci. 103, 1127–1132, 2007.
[13] Siddaramaiah, J.; Raj, B.; Somashekar, R.; J. Appl. Polym. Sci. 91, 630–635, 2004.
[14] Mao, L.; Imam, S.; Gordon, S.; Cinelli, P.; Chiellini, E.; J. Appl. Polym. Sci. 8, 205–216, 2000.
[15] Taghizadeh, M.T.; Sabouri, N.; Inter. Nano Lett. 3, 51-58, 2013.
[16] Taghizadeh, M.T.; Sabouri, N.; Ghanbarzadeh, B.; SpringerPlus 2(1), 376: 1-8, 2013.
[17] Ma, X.; Chang, P.R.; Yu, J.; Carbohydr. Polym. 72, 369–375, 2008.
[18] Tajeddin, B.; Ramedani, N.; Iran. J. Chem. Chem. Eng. 35, 9-15, 2016.
[19] Tang, X.Z.; Kumar, P.; Alavi, S.; Sandeep, K.P.; Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 52, 426-442, 2012.
[20] Paul, D.R.; Robeson, L.M.; Polymer 49, 3187–3204, 2008.
[21] Chen, B.; Evans, J.R.G.; Greenwell, H.C.; Boulet, P.; Coveney, P.V.; Bowden, A.A.; Whiting, A.; Chem. Soc. Rev. 37, 568–594, 2008.
[22] Alexandre, M.; Dubois, P.; Mater. Sci. Eng. 28, 1–63, 2000.
[23] Tang, X.; Alavi, S.; Herald, T.J.; Cereal Chem. 85, 433–439, 2008.
[24] Tang, X.; Alavi, S.;; Herald, T.J.; Carbohydr. Polym. 74, 552–558, 2008.
[25] Dean, K.; Yu, L.; Wu, D.Y.; Compos. Sci. Technol. 67, 413–421, 2007.
[26] Avella, M.; De Vlieger, J.J.; Errico, M.E.; Fischer, S.; Vacca, P.; Volpe, M.G.; Food Chem. 93, 467–474, 2005.
[27] Dean, K.M.; Do, M.D.; Petinakis, E.; Yu, L.; Compos. Sci. Technol. 68, 1453–1462, 2008.
[28] Spiridon, I.; Popescu, M.C.; Bodarlau, R.; Vasile, C.; Polym. Degrad. Stab. 93, 1884–1890, 2008.
[29] Dimonie, D.; Constantin, R.; Vasilievici, G.; Popescu, M.C.; Garea, S; J. Nanomater. 24, 1-7, 2008.
[30] Vasile, C.; Stoleriu, A.; Popescu, M.C.; Duncianu, C.; Kelnar, I.; Dimonie, D.; Cellul. Chem. Technol. 42, 549–568, 2008.
[31] Tadjarodi, A.; Cheshmekhavar, A.; Imani, M.; Elsevier. 263, 449-456, 2012
[32] Sapalidis, A.A.; Katsaros, F.K.; Kanellopoulos, N.K.; Nanocomposites and Polymers with Analytical Methods, Cuppoletti J. (Ed.), InTech, 2011.
[33] Yu, Y.H.; Lin, C.Y.; Yeh, J.M.; Li, W.H.; Polymer 44, 3553-3560, 2003.
[34] Sadhu, S.D.; Soni, A.; Garg, M.; J. Nanomedic. Nanotechnol. S7, 2015.
[35] Tumuluri, A.; Lakshun Naidu, K.; James Raju, K.C.; Int. J. Chem. Tech. Res 6(6), 3353-3356, 2014.
[36] Sagheer, R.; Rafique, M.S.; Saleemi, F.; Arif, S.; Naab, F.; Toader, O.; Hussain, I.; Materials Science-Poland 34(2), 468-478, 2016.