تولید نانوساختارهای اکسیدگرافنی از نانولوله کربنی و جداسازی با روش شناورسازی

نانوساختارهای¬کربنی به ویژه cnt، cnt بازشده و نیز نانوروبان¬های¬ اکسیدگرافن از نظر تولید، خالص¬سازی و کاربرد از اهمیت خاصی برخوردار هستند. از این¬رو، بازشدن اکسایشی cntها با استفاده از اکسیدکننده naocl مورد بررسی قرار گرفت. در این روش، ابتدا نانولوله¬ها با اسید¬سولفوریک عمل¬آوری شدند و سپس به منظور انجام واکنش بازشدن، با naocl اکسید شدند. آزمون¬های tem، sem، afm، raman، طیف¬سنجی uv-vis، ftir و tga برای شناسایی محصول انجام شد. نتایج نشان داد که naocl توانایی بازکردن cntها را دارد. بعلاوه، ساختارهای ورقه¬ای اکسیدگرافنی توسط tem و نیز توسط طیف¬سنجی uv-vis (وجود پیک در طول موج nm 245) شناسایی شدند. فرآیند شناورسازی به علت کارایی مطلوب، بازده بالا و هزینه کم در زمینه¬های مختلف جداسازی، خالص¬سازی و پرعیارسازی کاربرد دارد. از طرفی، در تولید نانوساختارهای کربنی، فرآیندهای خالص¬سازی و جداسازی با اهمیت هستند. بدین ترتیب، در بخش دیگر پژوهش، جداسازی¬ کمی نانوروبان¬های اکسید¬گرافن از محلول، با روش شناورسازی مورد بررسی قرار گرفت. برای آبگریزکردن و شناورسازی نانوروبان¬های اکسیدگرافن از ماده فعال¬سطحی ctab استفاده شد. در واقع، وجود ctab در محلول منجر به بهبود جذب نانوروبان¬های اکسیدگرافن بر سطح حباب¬های گازی شد. اثر متغیرهای موثر در فرآیند جداسازی مانند غلظت محلول نانوروبان¬های اکسیدگرافن، ph محلول و غلظت ctab با استفاده از روش طراحی آزمایش bbd مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تحلیل واریانس نشان داد که غلظت ctab، نانوروبان¬های اکسیدگرافن و ph به ترتیب بیشترین اثر را در فرآیند جداسازی دارند. همچنین، مقادیر 47/176 برای f، 9635/0 برای ضریب تعیین و 9912/0 برای ضریب تعیین تعدیل¬شده، تطابق¬پذیری معادله درجه دوم بدست آمده برای متغیرهای آزمایش را نشان داد. جداسازی %100 نانوروبان¬ها در شرایط بهینه که شامل محلول نانوروبان¬های اکسیدگرافن با غلظت cc100mg/ 7/5، ctab با غلظت mol/lit 013/0 و 4=ph است، اتفاق افتاد. بطور مشابه، فرایند جداسازی کمی با روش شناورسازی برای cnt بازشده توسط naocl، انجام شد. نتایج تحلیل واریانس نشان داد که فقط متغیر غلظت ctab از اهمیت بالایی در فرایند شناورسازی cnt بازشده برخوردار است.