Синтез та характеристики нового полімеру-нанокомпозита
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe68.9.638Ключові слова:
нанокомпозит, тонкi плiвки, полiанiлiн, фарбник, PVAАнотація
Методом мiжфазної полiмеризацiї виготовлено одновимiрнi наноструктури iз полiмерiв PANI: PVA-g-EI. Їхнi властивостi вивчено з використанням дифракцiї рентгенiвських променiв (XRD), аналiзу дисперсiї енергiї цих променiв (EDX), трансмiсiйної електронної мiкроскопiї (TEM) та спектроскопiї iнфрачервоних променiв (FTIR). Для виготовлених тонких плiвок вимiряно спектри фотолюмiнесценцiї та спектри в ультрафiолетовому i видимому дiапазонах. Методом XRD знайдено, що значна об’ємна частина кристалiчних фаз вiдповiдає PANI полiмеру з моноклiнною елементарною комiркою, яка характерна для PVA. Методами TEM i SEM показано iснування кластерiв наночастинок, що свiдчить про агломерацiю i вiдсутнiсть однорiдного пакування. Крiм того, формування нанокомпозита з полiмеру PANI/ PVA-gEI пiдтверджено результатами вимiрювання методом EDX та значним зсувом межi поглинання з трьома незалежними пiками фотолюмiнесценцiї.
Посилання
K. Namsheer, S.R. Chandra. Conducting polymers: a comprehensive review on recent advances in synthesis, properties and applications. RSC Adv. 11, 5659 (2021).
https://doi.org/10.1039/D0RA07800J
C.S. Markus, S.S. Niyazi. Low band gap conjugated semiconducting polymers. Adv. Mater. Technol. 6, 2000857 (2021).
https://doi.org/10.1002/admt.202000857
L. Thanh-Hai, K. Yukyung, Y. Hyeonseok. Electrical and electrochemical properties of conducting polymers. Polymers 9, 150 (2017).
https://doi.org/10.3390/polym9040150
Y.C. Kuan, I. Giuliana, A.F. Mariana. Emerging Materials for Energy Conversion and Storage (Elsevier Inc., 2018).
B. Mahnoush, A.R. Suraya, S. Suhaidi, R.S. Amir, N.L. Hong. Preparations, properties, and applications of polyaniline and polyaniline thin films - A review. Polymers 13, 2003 (2021).
https://doi.org/10.3390/polym13122003
M. Jaymand. Recent progress in chemical modification of polyaniline. Prog. Polym. Sci. 38, 1287 (2013).
https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2013.05.015
G.G. Liao. Preparation of sulfonated polystyrene/polyaniline/silver composites with enhanced anticorrosive properties. Int. J. Chem. 10, 81 (2018).
https://doi.org/10.5539/ijc.v10n1p81
K. Fatemeh, M.N. Seyed, Z. Yasser, Y.R. Kyong. Biosensing applications of polyaniline (PANI)-based nanocomposites: A review. Polymer Reviw. 61, 553 (2021).
https://doi.org/10.1080/15583724.2020.1858871
P.S. Khiew N.M. Huang, S. Radiman, M.S. Ahmad. Synthesis and haracterization of conducting polyaniline-coated cadmium sulphide nanocomposites in reverse microemulsion. Mater. Lett. 58, 516 (2020).
https://doi.org/10.1016/S0167-577X(03)00537-8
H.L.F. Eduardo, W.M. Azevado. Polyaniline-poly (vinyl alcohol) composite as an optical recording material. Synth. Met. 28, 149 (2002).
https://doi.org/10.1016/S0379-6779(01)00659-2
W. Jingjing, C. Hang, Z. Anan, Z. Renhao, B. Hua, Z. Tongyi. Facile synthesis of multi-functional elastic polyaniline/polyvinyl alcohol composite gels by a solution assembly method, RSC. Adv. 10, 22019 (2020).
https://doi.org/10.1039/D0RA02238A
N.M. Tatiana, N.S. Eugeniya, A.M. Tatiana, Maria. Preparation and electrochemical characterization of PANI/PVA and PANI/Zr/PVA composites for supercapacitor application. Adv. Mater. Lett. 7, 441 (2016).
https://doi.org/10.5185/amlett.2016.6074
A. Amir. A review of dye incorporated conducting polymers application as sensors and in solar cells. Mater. Sci. Forum 657, 208 (2010).
https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.657.208
Q.A. Ali, A. Shawi, A.H. Harith. Calculation of some electrical properties of poly vinyl alcohol grafted with eosin dye (PVA-g-Ei). J. Basrah Res. Sci. 35, 33 (2009).
J.A. Saeed, R. Mamta, S.K. Tripathi. Preparation and characterization of nanocomposite between poly (anilineco-m-chloroaniline)-copper sulfide nanoparticles. Phys. B 443, 107 (2014).
https://doi.org/10.1016/j.physb.2014.02.025
J. Bhadra, N.K. Madi, N.J. Al-Thani, M.A. Al-Maadeed. Polyaniline/polyvinyl alcohol nanocomposites: Effect of sulfonic acid dopants on microstructural, optical, thermal and electrical properties. Synth. Met. 191, 126 (2014).
https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2014.03.003
A. Fattoum, Z.B. Othman, M. Arous. Dc and Ac conductivity of polyaniline/poly (methyl methacrylathe) nanocomposite below the percolation threshold. Mater. Chem. Phys. 135, 17 (2012).
https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2012.04.033
E. Dmitrieva, L. Dunsch. How linear is "linear" polyaniline. J. Phy. Chem. B 115, 6401 (2011).
https://doi.org/10.1021/jp200599f
S. Padmapriya, S. Harinipriya, V. Sudha, D. Kumar, S.P.B. Chaubey. Polyaniline coated copper for hydrogen storage and evolution in alkaline medium. Int. J. Hydrogen Energy 42, 20453 (2017).
https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.06.204
S. Bhadra, D. Khastgir. Determination of crystal structure of polyaniline and substituted polyanilines through powder X-ray diffraction analysis. Polym. Test. 27, 851 (2008).
https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2008.07.002
S. Padmapriya, S. Harinipriya, K. Jaidev, V. Sudha, D. Kumar, S. Pal. Storage and evolution of hydrogen in acidic medium by polyaniline. Int. J. Energy Res. 42, 1196 (2017).
https://doi.org/10.1002/er.3920
B.D. Cullity, S.R. Stock. Elements of X-Ray Diffraction (Pearson Education Limited, 2014).
B.S. Singu, P. Srinivasan, S. Pabba. Benzoyl peroxide oxidation route to nano form polyaniline salt containing dual dopants for pseudocapacitor. J. Electrochem. Soc. 159, A6 (2012).
https://doi.org/10.1149/2.036201jes
H. Xia, Q. Wang. Synthesis and characterization of conductive polyaniline nanoparticles through ultrasonic assisted inverse microemulsion polymerization. J. Nanopart. Res. 3, 399 (2001).
M. Cabuka, B. G¨und¨uz. Controlling the optical properties of polyaniline doped by boric acid particles by changing their doping agent and initiator concentration. Appl. Surf. Sci. 424, 345 (2017).
https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.03.010
R. Ghosh, F.C. Spano. Excitons and polarons in organic materials. Acc. Chem. Res. 53, 2201 (2020).
https://doi.org/10.1021/acs.accounts.0c00349
C. Show, C. Kuen, C. Ching, L. Hsun. White-light emission from electroluminescence diode with polyaniline as the emitting layer. Synthetic Metals 82, 207 (1996).
https://doi.org/10.1016/S0379-6779(96)03790-3
M. Sharma, D. Kaushik, R.R. Singh, R.K. Pandey. Stady of electropolymerised polyaniline films using cyclic voltammetry, atomicforce microscopy and optical spectroscopy. J. Mater. Sci. Mater. Electron 17, 537 (2006).
https://doi.org/10.1007/s10854-006-8238-9
J. Cornil, D.A. dos Santos, X. Crispin, R. Silbey, J.L. Bredas. Influence of interchain interactions on the absorption and luminescence of conjugated oligomers and polymers: A quantum-chemical characterization. J. Am. Chem. Soc. 120, 1289 (1998).
https://doi.org/10.1021/ja973761j
M.J. Hashim, M.J. Eman, Q.A. Ali. Dispersion parameters, optical constant and photoluminescence of poly vinyl alcohol grafted eosin-Y dye (PVA-g-Ei). J. Basrah Researches (Sciences) 36, 3 (2010).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
