ناقشت كلية التربية للعلوم الصرفة بجامعة البصرة رسالة ماجستير تحضير وتشخيص بعض البوليمرات المتراكبة
المشتقة من الحلقات غير المتجانسة
مع اكاسيد الفلزات النانوية وتطبيقاتها
وتضمنت الرسالة التي قدمها الباحث (حسن جابر حسين)تُعدُ البوليمرات الموصلة واحدة من المواد المهمة التي تمتلك صفات فريدة ولها تطبيقات متعددة في مجالات طبية وصناعية عديدة. في هذه الدراسة حضر نوعان من البوليمرات الموصلة البولي إندول والبولي ميتا امينو فينول باستخدام الطرائق الكيميائية وبوجود كلوريد الحديديك الثلاثي كبادئ بلمرة. شُخّصتْ البوليمرات المحضرة باستخدام مطيافية الاشعة تحت الحمراء وتشتت الاشعة السينية والتحاليل الحرارية.
الجزء الثاني من الدراسة تضمن تحضير بوليمرات مشتركة من كلا المونيمرين وبنسب مختلفة (1:1 و1:2و2:1و1:3و3:1) لدراسة تأثير النسب على الصفات الكيميائية والفيزيائية للبوليمر المحضر. وشُخّصتْ البوليمرات المشتركة المحضرة باستخدام مطيافية الاشعة تحت الحمراء FTIR وتشتت الاشعة السينية XRD. اُسْتُخدِمتْ طريقة التحليل الوزني الحراري لمعرفة مدى الاستقرار الحراري للبوليمرات المشتركة المحضرة وتأثير النسب على الاستقرار كما دُرِسَتْ البوليمرات باستخدام المجهر الالكتروني الماسح SEM, حيث بينت النتائج ان تضاريس السطح على شكل الواح غير منتظمة تعطي مظهرا ً متجانساً للبوليمرات المشتركة، كما تم حساب نسبة العناصر المكونة للمركب باستخدام مطيافية تشتت الطاقة بالأشعة السينية EDX وتأثره بالنسب المختلفة للمونيمرات.
أما الجزء الثالث من الدراسة فتضمن تحضير المتراكبات البوليمرية عند نسب المزج (1:1 و1:3و3:1) باستخدام المواد النانوية حيث اُسْتُخدِمتْ اكاسيد الفلزات (CuO,ZnO,TiO2) النانوية وبمعدل حجم nm20 لتحضير هذه المتراكبات عن طريق المزج اثناء عملية البلمرة الكيميائية. عمليات الاضافة تمت باستخدام نسب مختلفة من النانو (5-10%) من وزن المونمرات.
شُخّصتْ المواد المتراكبة بالطرائق المتوفرة مثل تشتت الاشعة السينية XRD حيث أظهرت المتراكبات قمم مميزة دلالة على زيادة المناطق البلورية حيث ان إعادة انتشارها متأثراً بنسبة الدقائق النانوية المضافة، كما اُسْتُخدِمتْ التحاليل الحرارية الوزنية TGA لدراسة المتراكبات المحضرة إذ اظهرت النتائج بان عملية تحضير المتراكبات باستخدام الاكاسيد النانوية قد زاد من الاستقرار الحراري للبوليمرات المحضرة بشكل ملحوظ. أُستخدم المجهري الالكتروني الماسحSEM لدراسة التضاريس السطحية للمتراكبات حيث اظهرت الصفات المظهرية لأسطح المتراكبات وجود الدقائق النانوية بأشكالها المختلفة ضمن المدى النانوي (nm 20-50)، كما تم حساب نسبة مكونات المتراكبات باستخدام مطيافية تشتت الطاقة بالأشعة السينية EDX.
المحور الأخير من الدراسة تضمن تطبيق البوليمرات المطعمة بالنانو كمتحسسات غازية بسبب قدرة هذه البوليمرات الموصلة على التحسس العالي للغازات المختلفة وما اضْفتَهُ عليها المواد النانوية والتي تتمتع بصفات تحسسية عالية أيضا، إذ كانت البوليمرات المشتركة قبل تطعيمها بالفلزات النانوية تعمل عند درجة حرارة (C˚25) حيث ان تركيز غاز الامونيا NH3 (ppm 1000) مع قيمة تحسسية تصل الى (%24.12) ولزمن استجابة قليل (7 ثواني) واسترجاع (3 ثواني) التابعة لنسبة المزج(mA:3In1) كأفضل قيمة من بين البوليمرات المشتركة غير المطعّمة.
أُختبرت المتركبات كمتحسسات لغاز الامونيا واظهرت النتائج ان المواد المحضرة تملك القدرة على التحسس العالي ضمن أزمان قصيرة جداً حتى ضمن تركيز واطئة من غاز الامونيا،من خلال حساب الحساسية (%S) وزمني الاستجابة والاسترجاع لجميع النماذج بعد عملية التطعيم بالدقائق النانوية، اظرت النتائج أن الاغشية عند درجة حرارة (C˚25) تتحسس لغاز NH3 عند نفس التركيز (ppm1000)، حيث سُجلت اعلى قيمة تحسسية (%79.14)، وزمن استجابة (3ثواني) وزمن استرجاع (3ثواني)، وذلك عند التطعيم بأوكسيد التيتانيوم (TiO2) عند النسبة (1mA:3In) للمتراكبات المحضّرة وهي قيم قياسية أذا ما قورنت مع البوليمرات المشتركة قبل عملية التطعيم.
الهدف من الرسالة
تكوين بوليمر مشترك من بوليمرين موصلين لدراسة الصفات الكهربائية والاستقرار الحراري والموروفولوجي للبوليمر المتكون ودراسة تأثير نسب المزج على هذه الصفات.
ونسعى من خلال هذه الدراسة الى تخليق بوليمرات مشتركة مع عدد من الاكاسيد الفلزية النانوية لدراسة التأثير الحاصل في الخواص الكهربائية والثباتية والتضاريس السطحية والبلورية للبوليمرات المحضرة نتيجة تداخل الجسيمات النانوية ضمن السلاسل البوليمري.
و إعطاء رؤى واضحة عن مدى التحسن الحاصل بالاستشعار والتحسس الكهربائي والانتقائية وحدود الكشف تجاه المواد المستهدفة للتحليل (غازات، ايونات فلزية ثقيلة، أدوية) للبوليمرات المحضرة نتيجة للتطعيم بالجسيمات النانوية والتي تؤدي الى زيادة المساحة السطحية الفعالة للبوليمرات وبالتالي زيادة الاداء الوظيفي للاجهزة التحليلية.
ودراسة القدرة التحسسية للبوليمرات المحضرة تجاه الغازات الملوثة للبيئة ودراسة مقارنة بين البوليمرات المطعمة بالدقائق النانوية وبين البوليمرات غير المطعمة.
واوصت الرسالة
تصنيع متحسس كيميائي يعتمد على البوليمرات ودراسة خصائصه التحسسية والانتقائية.
ودراسة ثأثير الحرارة والرطوبة وسمك الغشاء على التوصيلية وقابلية التحسس.
تطبيق غازات أخرى مثل CO, NO2 ,H2S لنفس البوليمرات المشتركة وزيادة فرصة التحسس لاكثر من غاز.
وأستخدام تراكيز مختلفة من الغازات المستخدمة لمعرفة مدى فعالية المتحسس من مد واسع من التراكيز.
وإمكانية استخدام بوليمرات مشتركة اخرى متوفرة ورخيصة.
وإستخدام اكاسيد نانوية مختلفة واجراء مقارنة عملية للنتائج لمعرفة أفضل حساسية وانتقائية للمواد النانوية المستخدمة.
واجراء التجارب باستخدام نسب مختلفة من من الدقائق النانوية (1-20%) ودراسة تأثيرها على طبيعة عمل المتحسس.
وتطبيق البلمرة الكهربائية ومقارنتها مع البلمرة الكيميائية من حيث الدقة والتوصيلية والتحسس.
وتطبيق المتحسس المصنع في كليات الفحص في الوسط المائي للكشف عن الفلزات الثقيلة.
اهم الاخبار
الاكثر مشاهدة
