بررسی اثرافزودن مواد فعال سطحی، خاک رس وصمغ بر روی پایداری سوسپانسیونهای نانو لوله های کربنی در آب

چکیده : نانو لوله های کربنی به صورت رشته های بلوری و توده هایی از شبکه های پیچیده هستند که به خاطر وجود نیرو های جاذبه واندر والسی که بین نانو لوله ها وجود دارد تجمع پیدا کرده و به صورت کلوخه در می آیند. این توده ها بعنوان مانعی برای بیشتر کاربردهای نانولوله های کربنی عمل می کنند و بدین ترتیب از خواص نانو لوله ها به طور مجزا کاسته می شود. بنابراین برای بیشتر کاربرد های نانو لوله ها، پراکنده کردن آن ها یک مرحله مهم به شمار می رود. در واقع می توان گفت که خواص نانو لوله های کربنی به طور اساسی وابسته به کیفیت پراکنده کردن رشته های آن می باشد. در این پژوهش برای پراکنده کردن نانو لوله ها در آب از مواد فعال سطحی (کاتیونی، آنیونی و غیر یونی)، خاک رس و صمغ استفاده شد. از بین مواد فعال سطحی کاتیونی، آنیونی و غیر یونی به ترتیب از تترا دسیل تری متیل آمونیوم برومید(ttab)، سدیم دودسیل سولفات(sds) و پلی اکسی اتیلن 20 سوربیتان تری اولیات (tween (85)) استفاده شد. همچنین از بین خاک های رس نوع باردار آن که به صورت نمک سدیم بود استفاده گردید و از بین صمغ ها نوع عربی، فارسی و صمغ درخت زردآلو مورد استفاده قرار گرفت. عواملی که برای پایدار کردن انواع نانولوله های کربنی( تک، دو و چند دیواره) با استفاده از روش اسپکترو فتومتری فرا بنفش- مریی مورد بررسی قرار گرفته اند عبارتند از استفاده از عوامل مختلف پراکنده کننده و غلظت های متفاوت آن ها، ph و قدرت یونی محلول. سپس از روی مقادیر جذب بدست آمده درصد رسوب در سوسپانسیون محاسبه شد و با استفاده از درصد رسوب میزان پایداری سوسپانسیون نانو لوله های کربنی هر نمونه بعد از2-3 ماه ارزیابی شد. از بین سه نوع ماده فعال سطحی به کار برده شده در سوسپانسیون نانو لوله ی کربنی چند دیواره tween (85) بعد از یک ماه و ttab بعد از سه ماه سوسپانسیون های پایدار تری تولید کردند. از مقایسه سوسپانسیون کردن نانو لوله ی کربنی چند دیواره توسط خاک رس و مواد فعال سطحی، tween (85) و خاک رس بعد از یک ماه پایدار ترین سوسپانسیون ها را داشتند و بعد از سه ماه سوسپانسیون ttab از همه پایدار تر بود. از مقایسه سوسپانسیون نانو لوله ی کربنی چند دیواره توسط مواد فعال سطحی و صمغ ها، سوسپانسیون شامل مواد فعال سطحی حدود 15% پایدار تر بودند. همچنین از مقایسه سوسپانسیون نانو لوله چند دیواره توسط خاک رس و صمغ سوسپانسیون خاک رس 20% پایدارتر بود.ایجاد سوسپانسیون نانو لوله ی کربنی چند دیواره توسط صمغ ها، صمغ فارسی بعد از یک ماه و صمغ عربی بعد از سه ماه از همه پایدار تر بودند. همچنین در تشکبل سوسپانسیون نانو لوله ی کربنی دو دیواره و تک دیواره توسط صمغ ها در آب، صمغ عربی و درخت زردآلو سوسپانسیون پایدارتری تولید کردند.