IR
۳۶۵۲پ
فارسی
IR
توسعه‌ی روش‌های Lab-On -a-Chip برای تولید نانوذرات پلیمرهای هادی
[پایان‌نامه]
Development of Lab-on-a-chip technology for synthesis of conducting polymers nanoparticles
/الهام عفتی
: مهندسی پلیمر
، ۱۳۹۸
۱۱۲ص.
:
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول، نمودار
دکتری
مهندسی پلیمر
۱۳۹۸/۰۳/۰۱
صنعتی سهند
در این کار پژوهشی از روشchip -on- Labیا آزمایشگاه روی تراشه( آرت) برای سنتز نانوذرات پلیمرهای هادی استفاده شد .برای این منظور روش‌های مختلف ساخت سیستم میکروکانال مورد ارزیابی قرار گرفت، و در نهایت روش قالب‌گیری با سیم میکرونی انتخاب و توسعه داده شد .در این راستا وسیله‌ی ویژه‌ای با شکل قالب خاص و مجهز به گرم کننده با کنترل دمایی، طراحی و ساخته شد .با استفاده از این وسیله میکروکانال‌های سه بعدی مختلف با سطح مقطع دایره‌ای و قطر، طول و انشعاب‌های مورد نظر ساخته شد .مشخص گردید که پلیمریزاسیون پلیمرهای هادی به دلیل رسوب محصول، صرفا با استفاده از سیستم میکروسیالی قطره‌ای و انجام پلیمریزاسیون داخل قطره‌ها امکان پذیر می‌باشد .لذا، عوامل موثر بر نحوه‌ی تشکیل قطره‌های پایدار آبی در فاز روغنی در میکروکانال‌های ساخته شده با انشعاب T شکل مورد بررسی قرار گرفت .این عوامل شامل نسبت دبی فازهای پراکنده و پیوسته و نیز نسبت ویسکوزیته‌ی این دو فاز بود که به عنوان مثال کاهش اندازه‌ی قطره‌ها با کاهش نسبت دبی فاز پراکنده به فاز پیوسته، مشاهده شد .پس از حصول اطمینان از قابلیت میکروکانال‌های ساخته شده برای تولید قطره‌های پایدار، میکروکانال مناسب برای پلیمریزاسیون با دو انشعاب T شکل ساخته شد .از این میکروکانال برای سنتز شیمیایی نانوذرات پلی-پیرول (PPy) و پلی ۳و۴- اتیلن‌دی‌اوکسی تیوفن (PEDOT) استفاده شد .پلیمریزاسیون به کمک تشکیل قطره‌های آبی حاوی اکسید کننده( آمونیم پرسولفات) داخل فاز روغنی هگزادکان حاوی مونومر انجام شد .برای هر دو پلیمر از دو نسبت اکسید کننده به مونومر ۱ به ۱ و ۲ به ۱ استفاده شد .به منظور مقایسه، نمونه‌های ماکرو از این دو نوع پلیمر نیز خارج از میکروکانال و به روش معمول امولسیونی با نسبت اکسید کننده به مونومر ۲ به ۱ سنتز شد .ذرات پلیمری به دست آمده توسط آزمون‌هایFTIR ،XRD ، TGA ،SEM ،TEM ، CV و EIS مورد بررسی قرار گرفت .نتایج حاصل نشان دهنده‌ی سنتز موفقیت آمیز این دو نوع پلیمر هادی داخل میکروکانال و تاثیر روش سنتز میکروکانالی بر روی شکل و اندازه‌ی ذرات، خواص حرارتی و نیز خواص الکتروشیمیایی پلیمرهای حاصل بوده است .نانوذرات به دست آمده از میکروکانال با نسبت اکسیدکننده به مونومر۲ به ۱، در هر دو پلیمر از اندازه‌ی ذرات کوچکتر، مقاومت الکتریکی کمتر و فعالیت الکتروشیمیایی متفاوت برخوردار بودند
.microchannel system known as Lab-on-a-chip (LOC) system. Different methods were evaluated first, for microchannel preparation. However, an especial method known as micro-wire molding was selected at the end due to some preferences or weaknesses associated with the other methods. A portable device equipped with an internal heating system was designed and fabricated in order to develop the traditional micro-wire molding for the purposes of the current research work. Afterward, micro-channels with appropriate length, internal diameter and cross-section with desired side junctions were fabricated. After trial experiments it became clear that polymerization of conducting polymers is almost impossible in micro-channels, due to precipitation and clogging of the channel, unless inside droplets which can be formed in streaming continuous phase. Therefore the droplet formation and all the effective variables on it, was studied before running polymerization reaction. Various effective parameters on droplet formation including flow rates and viscosity ratios of the dispersed and continuous phase, were evaluated. Then a double T-junction microchannel was fabricated, polypyrrole (PPy) and poly(۳,۴-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) were synthesized in microchannel using aqueous APS solution (as the dispersed phase) and n-hexadecane and span۸۰ (as the continuous phase). In order to comparison the same polymers were synthesized also in a large reactor with similar polymerization conditions resembling the in-microchannel method. Finally, the samples were analyzed by FTIR, XRD, TGA, PL, SEM, TEM, CV and EIS test methods. The results showed successful microfluidic synthesis of both conductive polymers and different structure, morphology, thermal properties and electro-activity for themص In this work, conducting polymer nanoparticles were synthesized in
ba
Development of Lab-on-a-chip technology for synthesis of conducting polymers nanoparticles
نانوذرات
میکروکانال
آزمایشگاه روی تراشه
پلیمر هادی
پلی‌پیرول
Nanoparticles, Microchannel, Lab-on-Chip, Conducting polymer, Polypyrrole, Poly (3, 4 -ethylenedioxythiophene)
نانوذرات، میکروکانال، آزمایشگاه روی تراشه، پلیمر هادی، پلی‌پیرول، پلی ۳و۴- اتیلن‌دی‌اوکسی تیوفن
عفتی، الهام
پورعباس، بهزاد، استاد راهنما
ایران
20230703
پلیمر ،۶۰۲۶۲ ،۱۳۹۸
ی‌اهش‌ور ی‌ه‌عسوت Lab-On -a-Chip ی‌داه ی‌اهرمیلپ ت‌ارذونان دیلوت ی‌ارب.pdf
عادی
عادی
3652.pdf
p60262.pdf
0
ایمانی
متن
0
پ۳۶۵۲
فارسی
نمایه‌سازی قبلی
pe
TF
92029
1
a
Y
