نانوذرات دی اکسید تیتانیوم دارای خاصیت فوتوکاتالیستی بوده و توانایی تخریب پلیمر ها و مواد آلی را دارند. در این پایان نامه فیلم های نازک نانوکامپوزیت پلی استایرن – دی اکسید تیتانیوم به روش لایه نشانی چرخشی تهیه شدند. لایه های نازک پلی استایرن – دی اکسید تیتانیوم تهیه شده در معرض تابش نور لامپ ماوراء بنفش قرار گرفتند. تاثیر پرتودهی بر روی ویژگی های اپتیکی و تخریب نمونه ها بررسی شد. پرتودهی می تواند مواد آلی را از سطح نمونه ها تخریب و پاکسازی نماید. بعضی تکنیک های مشخصه یابی مانند طیف سنجی مادون قرمز، طیف سنجی ماوراءبنفش -مرئی، پراش اشعه ایکس، وزن سنجی گرمایی، میکروسکوپ الکترونی روبشی و نیروی اتمی برای بررسی تغییرات در فیلم های نانو کامپوزیت پلی استایرن – دی اکسید تیتانیوم مرجع و پرتودهی شده، استفاده شد. کنترل گاف انرژی، مشاهده تخریب و خود تمیز شوندگی نمونه نانو کامپوزیت پلی استایرن- دی اکسید تیتانیوم مرجع و پرتودهی شده در زمان های متفاوت توسط لامپ فرابنفش، نتایج حاصل از این پژوهش بود. همچنین تبدیل ساختار آمورفی پلی استایرن به ساختار بلوری در نانو کامپوزیت پلی استایرن-دی اکسید تیتانیوم مشاهده شد.

ناهمواری سطح لایه در بررسی خواص ساختاری لایه های نازک از اهمیت فراوانی برخوردار است. لایه های نازک اکسید ایندیوم قلع (ito) مورد استفاده در این تحقیق در ضخامت های مختلف به روش تبخیر با پرتو با الکترونی بر روی بستره شیشه ای در دمای اتاق تهیه شده اند. ضخامت لایه ها 100، 170، 250 و 350 نانومتر می باشد. اثر ضخامت بر روی مورفولوژی سطح لایه ها در حالت آمورف (بی شکل) مورد بررسی قرار گرفت. . نتایج ما نشان می دهد که تغییرات ضخامت اثرات مهمی بر مورفولوژی سطح لایه ها دارد. برای توصیف برخالی مورفولوژی سطح لایه های نازک ito از تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) استفاده شد. این تصاویر تغییرات مورفولوژیکی را در رفتار لایه ها نشان می دهند. مفهوم بعد برخالی برای توصیف تغییرات دانه ها بر روی مورفولوژی سطح در امتداد رشد بکار برده شد. تحلیل فرکتالی همچنین نشان می دهد که پهنای فصل مشترک w و طول همبستگی عرضی ? با افزایش ضخامت شدیداً تحت تأثیر قرار می گیرند. بسته به افزایش ضخامت اندازه بعد برخالی در محدوده 19/2-33/2 قرار دارد. این نتایج از طریق روش های آنالیز گستره مقیاس بندی (r/s) و تابع همبستگی ارتفاع-ارتفاع محاسبه شده اند. پس از تحلیل برخالی، میانگین نمای ناهمواری، ?=0.72?0.01 و نمای رشد، ?=0.081 به دست آمد. بر اساس این نتایج ما پیشنهاد می کنیم که فرایند رشد لایه های نازک ito را می توان با ترکیب معادلات ادوارد-ویلکنسون (ew) و پخش سطحی مولینوس توصیف کرد.

پلی استایرن دارای کاربردهای فراوانی در زندگی ما است (آشکارساز گاز منازل،?لوازم جراحی، مسواک، ماشین ریش تراشی و غیره). این روزها پلی استایرن?که برای طبیعت مضر است، بیش از پیش به دور ریخته می شود. پلی استارین در مقابل تجزیه شیمیایی در اثر تابش مقاوم است و در طبیعت قابل از بین رفتن نیست. مواد فوتوکاتالیست مخلوط شده در پلیمرها به دلیل جذب فوتون های ماورائ بنفش منجر به از بین رفتن پلیمر می شوند. دی اکسید تیتانیوم با خاصیت فوتوکاتالیستی بالا نسبت به اکسیدهای فلزی دیگر، گزینه خوبی برای این کار است. تحقیق بزرگی نیروهای سطحی برای کاربردهای مختلف سطوح بسیار با اهمیّت است. گاهی نیروی سطحی کوچک به معنی آلودگی کمتر سطح و گاهی نیروی سطحی بزرگ به معنی قابلیت بهتر سطح برای عملیات لایه نشانی بعدی است. هدف اصلی این تحقیق مشخص کردن تأثیر گذشت زمان، مدت زمان تابش ماورائ بنفش و غلظت دی اکسید تیتانیوم بر نیروی چسبندگی سطحی روی لایه های نازک دی اکسید تیتانیوم-پلی استایرن است. در مرحله اول روش حجمی نیرو بوسیله میکروسکوپ نیروی اتمی برای اندازه گیری نیروهای سطحی نمونه ها بکار رفته است. بدین منظور ابتدا نیروی چسبندگی نمونه هایی با مقدار معین نانوذرات دی اکسید تیتانیوم مخلوط شده، در زمان های مختلف تابش ماورائ بنفش اندازه گرفته شده است و در مرحله دوم تغییر نیروی چسبندگی سطح نمونه هایی با غلظت های مختلف دی اکسید تیتانیوم پس از مدت زمان معین تابش ماورائ بنفش بررسی شده است.

تلاش برای بهبود خواص سطح غشاءهای پلیمری از قبیل غشاء پلی پروپیلن بسیار مهم می باشد. روش های متفاوتی از قبیل: تابش نور فرابنفش، تابش اشعه ی گاما و پلاسما و انباشت نانو ذرات اکسید های فلزی از جمله tio2 برای اصلاح ویژگی های سطح به کار گرفته می شود. این روش ها برای رسیدن به یکی از اهداف زیر به کار گرفته می شوند: ایجاد گروه های عاملی ویژه، افزایش انرژی سطح، افزایش آبدوستی یا آبگریزی و بهبود مورفولوژی سطح غشاءهای پلیمری می باشد. و همچنین قبل از لایه نشانی نانو ذرات tio2 روی سطح غشاء پلی پروپیلن، غشاء پلی پروپیلن به وسیله پلاسمای اکسیژن فعال شد. تاثیر قرار گرفتن نانو ذرات tio2 روی غشاء پلی پروپیلن فعال شده به وسیله پردازش پلاسما و مرجع با استفاده از میکروسکوپ روبشی الکترونی(sem)، میکروسکوپ نیروی اتمی(afm) مورد بررسی قرار گرفت. ساختار غشاء لایه نشانی شده و مرجع توسط پراش اشعه ی ایکس(xrd) مشخصه یابی گردید . اثر همزمان نانو ذرات tio2 و تابش نور فرابنفش برای بهبود آبدوستی سطح غشاء با استفاده از اندازه گیری زاویه سطح تماس قطره آب بررسی شد. این مطالعه نشان میدهد با افزایش درصد tio2 و افزایش زمان پرتودهی زاویه سطح تماس کاهش می یابد.

از سال 1947 رزین اپکسی بطورگسترده ایی در صنایع مختلف مانند:پوشش های سطحی، چسب ها، مواد رنگی و وسایل الکترونیکی استفاده می شود. بنابراین تحقیقات بسیاری برای بهبود خواص این پلیمر بکار برده شده است. باتوجه به کاربرد بسیار زیاد این پلیمر و هزینه های سنگینی که در نتیجه تخریب آن توسط عوامل محیطی و اسیدها ایجاد می شود در این پایان نامه سعی کردیم برای بهبود خواص این ماده از نانوذرات کِلی (خاک رس) و دی اکسیدتیتانیوم استفاده کنیم. اثرزمان بر نیروی چسبندگی سطحی نانوکامپوزیت های رزین اپکسی – خاک رس توسط میکروسکوپ نیروی اتمی مطالعه شد. نانوکامپوزیت های رزین اپکسی – دی اکسیدتیتانیوم ساخته شدند. ساختار آنها توسط آنالیزهای پراش اشعه ایکس،طیف سنجی مادون قرمز، وزن سنجی گرمایی و میکروهاردنس مطالعه شد. سپس اثر اسیدسولفوریک برخوردگی آنها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی مورد بررسی قرار گرفت بگونه ای که نیروی چسبندگی سطحی و زبری نمونه ها قبل از قرار گرفتن در اسید و در طی زمان های مختلفی که درون اسید بوده اندازه گیری و مقایسه گردید همچنین از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مشاهده اثری که اسید برسطح می گذارد استفاده گردید

??????رزین های اپوکسی دارای مزیت های بسیاری مانند قیمت تولید پایین، مقاومت شیمیایی بالا و ویژگی-های مکانیکی عالی هستند. این رزین ها به عنوان گرماسخت ها بطور گسترده ای در کاربردهای فنی مانند پوشش ها، چسب ها، مواد رنگی و وسایل الکترونیکی استفاده می شوند. با این وجود، عوامل محیطی بسیاری مانند رطوبت، باران اسیدی و تابش فرابنفش وجود دارند که برای پلیمر مخرب هستند. تابش فرابنفش بیشترین اثر تخریبی را بر مواد پلیمری دارد. در این پایان نامه از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم برای بهبود ویژگی های این پلیمر استفاده کردیم. لایه های نازک نانوکامپوزیت رزین اپوکسی- دی اکسید تیتانیوم با روش لایه نشانی چرخشی تهیه شدند و این لایه ها در مدت زمان های مختلف در معرض تابش نور لامپ فرابنفش قرار گرفتند. تأثیر زمان، مدت زمان تابش فرابنفش و غلظت دی اکسید تیتانیوم بر نیروی چسبندگی سطحی لایه های نازک نانوکامپوزیت رزین اپوکسی-دی اکسید تیتانیوم توسط میکروسکوپ نیروی اتمی مطالعه شد. بعضی تکنیک های مشخصه یابی مانند آنالیز پراش اشعه ایکس، طیف سنجی مادون قرمز?و طیف سنجی ماوراء بنفش- مرئی برای بررسی تغییرات در لایه های نازک نانوکامپوزیتی مرجع و پرتودهی شده مورد استفاده قرار گرفت. آبدوستی نمونه ها بعد از تابش فرابنفش نیز بهبود یافت.