تأثير نتريد السيلكون النانوي على الخصائص التركيبية والبصرية والكهربائية لخليط بوليمري وتطبيقاته

Influence of Nano Silicon Nitride on Structural, Optical, and Electrical Properties of Polymer Blend and its Applications
البحث في الرسائل
الباحث
غيث احمد عبد الله مراد
المشرف
احمد هاشم محيسن
الجامعة
جامعة بابل
الكلية / القسم
كلية التربية للعلوم الصرفة / الفيزياء
الشهادة
ماجستير
السنة
2023
لغة الرسالة
انكليزي
الكلمات المفتاحية
Silicon Nitride; Polymer Blend; Nanocomposites; Antibacterial Activity

الملخص

تم تحضير المركبات النانوية ( بولي مثيل ميثاكريلات - بولي اثيلين كلايكول /نتريد السيلكون) بطريقة الصب بتراكيز مختلفة من جسيمات نتريد السيلكون النانوية. الخصائص التركيبية التي تمت دراستها والتي تشمل المجهر البصري (OM)، والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، وتحويل فوربيه للأشعة تحت الحمراء FT-IR تمت دراسة الخصائص البصرية والكهربائية للمركبات النانوية, أظهرت صور الفحص المجهري الضوئي أنه مع زيادة تركيزات الجسيمات النانوية، تتشكل مسارات الشبكة داخل المصفوفة البوليمرية التي تعمل كحاملات شحنة. وأظهرت نتائج قياس SEM توزيعًا جيدًا ومتجانسًا في مورفولوجيا السطح. تشير نتائج FT-IR إلى تداخل مادي بين وسط البوليمر والجسيمات النانوية. بينما أظهرت نتائج الخصائص البصرية للمركبات النانوية (PMMA-PEG/Si3N4) أن الامتصاص ومعامل الامتصاص ومعامل الخمود ومعامل الانكسار وثوابت العزل الكهربائية الحقيقية والخيالية وكذلك التوصيلية البصرية تزداد مع زيادة تركيزات الجسيمات النانوية Si3N4، بينما تنخفض فجوة الطاقة مع زيادة تركيز الجسيمات النانوية كما أشارت إلى أن أعلى امتصاص للطيف حدث في منطقة . U.V. أظهرت نتائج الخصائص الكهربائية للمركبات النانوية أن ثابت العزل الكهربائي وفقدان العزل الكهربائي يزدادان مع زيادة تركيز الجسيمات النانوية وينخفضان مع زيادة تردد المجال الكهربائي المطبق. بينما تزداد الموصلية الكهربائية A.C مع زيادة تردد وتركيز (Si3N4) . أظهرت نتائج تطبيقات ( (PMMA-PEG/Si3N4 المركبات النانوية ضد البكتيريا أن منطقة قطر التثبيط تزداد مع زيادة تركيزات الجسيمات النانوية، وتزداد معاملات التوهين لأشعة كاما مع زيادة تركيزات الجسيمات النانوية.

Abstract

The nanocomposites [Poly (methyl methacrylate) (PMMA)- Polyethylene glycol (PEG)/ Silicon nitride (Si3N4)] were prepared by casting method. To study antibacterial and gamma-ray shielding applications. The structural properties studied include Optical Microscope (OM), Fourier Transforms Infra-Red (FT-IR), and scanning Electron Microscope (SEM). The structure, optical and electrical properties of nanocomposites were studied. The optical microscopy images showed that with increasing concentrations of nanoparticles, network paths are formed inside the polymeric matrix that act as charge carriers. The SEM measurement results showed a good distribution and homogeneity in surface morphology. The results of FT-IR indicate a physical interference between the polymer matrix and nanoparticles. The results of (PMMA-PEG/Si3N4) nanocomposite showed optical properties that the absorption coefficient, absorbance, refractive index, extinction coefficient, real and imaginary dielectric constants, as well as optical conductivity increases with increasing in the concentrations of Si3N4 NPs, while transmittance and energy gap decrease with increasing concentrations of nanoparticles. It also indicated that the highest absorption of spectrum happened in U.V region. The results of the electrical properties of nanocomposites showed that the dielectric constant and dielectric loss increase with increasing concentrations of nanoparticles and decrease when the frequency of applied electric field increasing. while the A.C electrical conductivity increases with increang the frequency and weight concentrations of (Si3N4) NPs. The results of applications of (PMMA-PEG/Si3N4) nanocomposites against bacteria showed that the inhibition diameter zone increases with increasing concentrations of nanoparticles, and the attenuation coefficients increase with the increase of nanoparticle concentrations, this is due to the absorption or reflection of gamma radiation by nanocomposite shielding materials. The (PMMA-PEG/Si3N4) nanocomposites have the highest attenuation coefficients.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.