نانوکامپوزیت های گرافن سه بعدی حاوی نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن :سنتز، شناسایی و برخی کاربردها
Three-dimensional graphene nanocomposites containing iron oxide nanoparticles: synthesis, characterization and some applications
/رامین نصیری
: شیمی
، ۱۳۹۷
، راشدی
۱۳۲ص
چاپی - الکترونیکی
دکتری
شیمی گرایش شیمی آلی
۱۳۹۷/۰۴/۲۵
تبریز
در چند سال اخیر، ساختارهای سه بعدی گرافن، با توجه به متخلخل بودن و خواص ذاتی عالی گرافن، مساحت سطح ویژه بالا، قدرت مکانیکی زیاد، مورد توجه دانشمندان قرار گرفتهصاند و توانستهصاند به بسیاری از عرصهصهای علم و فناوری نفوذ کنند .اعتقاد بر این است که این ساختار های سه بعدی، به عنوان یک چارچوب مهم برای ساخت کامپوزیت صهای متخلخل، میصتوانند در زمینهصصهای مختلفی مورد استفاده قرار بگیرند .گرافن اکسید و مشتقات عاملدار آن با ساختارهای دوبعدی به خوبی میصتوانند به عنوان بلوک های سازنده برای تشکیل مواد مبتنی بر گرافن سه بعدی، استفاده شوند .هدف از این کار پژوهشی سنتز نانوکامپوزیتصهای هیبریدی مبتنی بر گرافنصهای سه بعدی و تثبیت و بارگذاری نانوذرات مغناطیسی و غیر مغناطیسی بر روی بستر گرافن سه بعدی میصباشد .در این رساله ابتدا اکسید گرافن از اکسایش گرافیت سنتز شد و سپس با روشص هیدروترمال) دما و فشار بالا (و با افزودن اتصال دهندهصی عرضی، گرافن سه بعدی و نانوکامپوزیتصصهای مورد نظر سنتز شدند .برای بررسی خواص ساختاری از آنالیزهای :آزمون طیفسنجی تبدیل فوریه مادون قرمز، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی پراش پرتو ایکس استفاده شد .در ادامه محصولات سنتز شده به عنوان جاذب و حذف کنندهصی آلایندهصهای آلی و معدنی مورد استفاده قرار صگرفتند .با توجه به نتایج بدست آمده مشخص شد نانوکامپوزیتصهای گرافن سه بعدی سنتز شده، توانایی بالایی جهت حذف محلول-های آلاینده حاوی اسید قرمز ۸۸ به عنوان ماده رنگزای آلی آنیونی، کریستال ویولت به عنوان ماده رنگزای آلی کاتیونی و سرب به عنوان فلز سنگین، دارند
In recent years, 3D graphene structures have attracted the attention of scientists and can penetrate many areas of science and technology, due to their porosity and superior inherent properties of graphene, high surface area, and high mechanical strength. It is believed that these three-dimensional structures, as an important framework for the construction of porous composites, can be used in a variety of contexts. Graphene oxide and its functional derivatives with two-dimensional structures can well be used as building blocks for the formation of three-dimensional graphene-based materials. The purpose of this research is to synthesize three-dimensional graphene-based hybrid nanocomposites and stabilize and load magnetic and non-magnetic nanoparticles on a three-dimensional graphene bed. In this dissertation, graphene oxide was first obtained from oxidation of graphite and then by hydrothermal (high temperature and high pressure) method, and by adding cross-linking, three-dimensional graphene and desired nanocomposites were obtained. To investigate the structural properties, the Fourier-transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and X-ray diffraction spectroscopy analyzes were used. Further synthesized products were used as adsorbent and removable organic and inorganic pollutants. According to the results, it was found that the synthesized three-dimensional graphene nanocomposites have high ability to remove contaminants containing acid red 88 as anionic organic dye, crystal violet as an organic cationic dye and lead as a heavy metal
Three-dimensional graphene nanocomposites containing iron oxide nanoparticles: synthesis, characterization and some applications