Σύνθεση και ηλεκτρικός χαρακτηρισμός πολυμερικών συνθέτων πολυανιλίνης/οξειδίου του γραφενίου

Η ραγδαία εξέλιξη της τεχνολογίας έχει οδηγήσει την έρευνα τα τελευταία χρόνια στην ανάπτυξη ή ακόμα και στην ανακάλυψη νέων υλικών, τα οποία είναι δυνατόν να καλύψουν την θέση ήδη υπαρχόντων πιο αποδοτικά και πιο αποτελεσματικά. Ήδη από την ανακάλυψη του αγώγιμου πολυακετυλενίου από τον Shirakawaέχ...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Πετούμενος, Βασίλειος
Άλλοι συγγραφείς: Βιτωράτος, Ευάγγελος
Μορφή: Thesis
Γλώσσα:Greek
Έκδοση: 2021
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/14415
Περιγραφή
Περίληψη:Η ραγδαία εξέλιξη της τεχνολογίας έχει οδηγήσει την έρευνα τα τελευταία χρόνια στην ανάπτυξη ή ακόμα και στην ανακάλυψη νέων υλικών, τα οποία είναι δυνατόν να καλύψουν την θέση ήδη υπαρχόντων πιο αποδοτικά και πιο αποτελεσματικά. Ήδη από την ανακάλυψη του αγώγιμου πολυακετυλενίου από τον Shirakawaέχει πραγματοποιηθεί μεγάλη πρόοδος στα αγώγιμα πολυμερή και σε πολλά σύνθετα αυτών. Τα πλεονεκτήματα που παρουσιάζουν αυτού του είδους τα υλικά είναι η ευκολία σύνθεσης, η περιβαλλοντική σταθερότητα, η πολύ καλή μηχανική τους αντοχή και οι εξαιρετικές τους ηλεκτρονικές ιδιότητες. Αυτές οι ιδιότητές τους τα καθιστούν κατάλληλα για ένα μεγάλο εύρος εφαρμογών σε διάφορους τομείς της τεχνολογίας. Η παρούσα εργασία είχε ως στόχο την σύνθεση και τον ηλεκτρικό χαρακτηρισμό, και ειδικότερα την μέτρηση της αγωγιμότητας συνεχούς ηλεκτρικού ρεύματος τόσο της πολυανιλίνης (PANI), αλλά και πολυμερικώννανοσυνθέτωνπολυανιλίνης εμπλουτισμένα με οξείδιο του γραφενίου. Παρήχθησαν δύο διαφορετικά δείγματα, με την προσθήκη οξειδίου του γραφενίου (GO) 1.5 και 3% w/w. Τα υλικά χαρακτηρίστηκαν με περίθλαση ακτίνων-Χ, φασματοσκοπία Raman και ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης. Η περίθλαση ακτίνων-Χ έδωσε σημαντικά αποτελέσματα σχετικά με την αλλαγή του βαθμού κρυσταλλικότητας των δοκιμίων, τόσο λόγω της πρόσμιξης με οξείδιο του γραφενίου, όσο και μετά από τη θερμική καταπόνησής τους. Παρατηρήθηκε ότι η πολυανιλίνη έδειξε την μεγαλύτερη τιμή αγωγιμότητας. Με την αύξηση του ποσοστού του GO στο σύνθετο υπήρξε μείωση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας. Αντιθέτως, μετά τη θερμική καταπόνηση των δοκιμίων παρατηρήθηκε ότι η αγωγιμότητα της πολυανιλίνης μειώνεται σε σημαντικότερο βαθμό σε σχέση με τη μείωση που προκαλεί η θερμική καταπόνηση στα σύνθετα με το οξείδιο του γραφενίου. Συμπερασματικά, η πολυανιλίνη επιδεικνύει την υψηλότερη αγωγιμότητα, γεγονός αναμενόμενο, δεδομένου ότι το οξείδιο του γραφενίου που χρησιμοποιείται ως πρόσμιξη έχει χαμηλότερη αγωγιμότητα. Η επιταχυνόμενη γήρανση που πραγματοποιήθηκε έδειξε πως τα σύνθετα παρουσιάζουν μικρότερο βαθμό υποβάθμισης με την πάροδο του χρόνου. Αυτό έχει ως συνέπεια να χαρακτηρίζονται από υψηλότερη αγωγιμότητα πέραν κάποιου κρίσιμου σημείου θερμικής καταπόνησης. Η συγκεκριμένη συμπεριφορά καταδεικνύει το πιθανό όφελος της πρόσμιξης με οξείδιο του γραφενίου για εφαρμογές χρήσης του προϊόντος σε βάθος χρόνου.