دراسة الخواص التركيبية والبصرية للمتراكب (PS:TiO2, Al2O3) المحقون بفقاعات نانوية هوائية
Study of the Structural and Optical Properties of a Composite (PS:TiO2, Al2O3) Injected with Air Nanobubbles
- الباحث
- فاطمة طالب عبيس عبيد
- المشرف
- بهاء حسين صالح ربيع
- الجامعة
- جامعة بابل
- الكلية / القسم
- كلية التربية للعلوم الصرفة / الفيزياء
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2022
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Nanobubbles; PS nanocomposite; TiO2-Al2O3; Optical properties
الملخص
تمت دراسة الخواص البصرية والتركيبية لأغشية المتراكب النانوي (PS:TiO2-Al2O3) قبل وبعد حقن المتراكب النانوي بفقاعات الهواء النانوية ، تم تحضير أغشية المتراكب النانوي (PS:TiO2-Al2O3) بطريقة الصب بإضافة تراكيز مختلفة من أكسيد الألمونيوم (الألومينا) (Al2O3) وثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) عند ذوبان البولي سترين ( (PS في الكلوروفورم أيضًا ،تم تحضير أغشية المتراكب النانوي بعد توليد الفقاعات النانوية بطريقة الصب ، ولكن قبل صب المتراكب، تم حقنه بفقاعات هوائية لتوليد فقاعات نانوية في المتراكب النانوي ، وذلك باستخدام جهاز (Ultrasonic Homogenizer FS-1200 N) بالإضافة إلى استخدام ضاغط هواء مزود بأنبوب يوضع داخل المتراكب النانوي. أظهر فحص المجهر الإلكتروني (SEM) توزيع الجسيمات النانوية TiO2-Al2O3 داخل بوليمر البولي سترين (PS) لجميع الأفلام ، تم ملاحظة الفقاعات النانوية الملتصقة بالبوليمر في العينة النقية ، وبعد إضافة المادة النانوية ، لوحظ وجود بقع كروية محاطة بهالة مضيئة تمثل التصاق المادة النانوية بالفقاعة. تعرض جميع التنسيقات صورًا ثلاثية الأبعاد مفصلة للغاية بتكبير مختلف لجميع الأفلام. أظهرت نتائج المجهر البصري (OM) أيضًا أن الجسيمات النانوية داخل البوليمرات ذات التركيزات العالية تكون شبكة متصلة وكشف أيضًا عن تجانس وانتشار المادة النانوية في أغشية المتراكب النانوي التي يتم فيها إنشاء الفقاعات النانوية أفضل من تلك الموجودة في أفلام المتراكب النانوي بدون الفقاعات النانوية. تشير نتائج تحويل فورير للأشعة تحت الحمراء (FTIR) إلى عدم وجود تغيير في التركيب الكيميائي. أظهرت نتائج الخواص البصرية لجميع أغشية المتراكب النانوي (PS:TiO2-Al2O3) زيادة في قيم الامتصاصية ,معامل الامتصاص ,معامل الانكسار, معامل العزل الحقيقي والخيالي, معامل الخمود والتوصيلة البصرية كلها تزداد مع زيادة تراكيز الجسيمات النانوية. كما لوحظ أن قيم الامتصاصية ومعامل الخمود ومعامل الامتصاص بعد توليد الفقاعات النانوية كانت أكبر من قيم الامتصاصية و معامل الخمود ومعامل الامتصاص لاغشية المتراكب النانوي (PS:TiO2-Al2O3) قبل توليد الفقاعات النانوية. بالنسبة لقيم النفاذية وفجوة الطاقة البصرية تقل مع زيادة تراكيز الجسيمات النانوية. وكذلك قيم النفاذية وفجوة الطاقة البصرية لاغشية المتراكب النانوي (PS:TiO2-Al2O3) بعد توليد الفقاعات النانوية اقل من قيم النفاذية وفجوة الطاقة البصرية لأغشية المتراكب النانوي قبل توليد الفقاعات النانوية.
Abstract
The optical and structural properties of (PS:TiO2-Al2O3) nanocomposite films were studied before and after injecting the nanocomposite with air nanobubbles. The (PS:TiO2-Al2O3) nanocomposite films were prepared by casting method added different concentrations of Aluminum oxide (Alumina) (Al2O3) and Titanium dioxide (TiO2) to Polystyrene (PS) when dissolved in chloroform . Also, nanocomposite films were prepared after the generation of air nanobubbles by casting method, but before casting the composite, was injected with air bubbles to generate nanobubbles in the nanocomposite, that using a device (Ultrasonic Homogenizer FS-1200 N) in addition to using an air compressor equipped with a tube that was placed inside the nanocomposite. Scanning electron microscope (SEM) testing showed the distribution of TiO2-Al2O3 nanoparticles with in the Polystyrene (PS) polymer of all films as well as observe the nanobubbles attached to the polymer in the pure sample, and when adding the nanoparticles, noticed the presence of spherical spots surrounded by a luminous aura representing the adhesion of the nanoparticles to the bubble, all images display highly detailed three dimension images at different magnifications for all films. The optical microscope (OM) also showed that nanoparticles inside polymers with high concentrations of a connected network and also showed the homogeneity and diffusion of the nanomaterial in the nanocomposite films in which nanobubbles are generated is better than in the nanocomposite films without the nanobubbles. The results of Fourier transforms infrared Spectroscopy (FTIR) refer to that no change in chemical structures. The results of the optical properties of all films of the nanocomposite (PS:TiO2-Al2O3) showed an increase in the values of the absorption, absorption coefficient, refractive index, real and imaginary dielectric coefficient, attenuation coefficient, and optical conductivity with increasing nanoparticle concentrations. It was also observed that the values of the absorbance, attenuation coefficient and absorption coefficient of the (PS:TiO2-Al2O3) nanocomposite after generating the nanobubbles was greater than of the absorption, attenuation coefficient and absorption coefficient of the (PS:TiO2-Al2O3) nanocomposite before generating the nanobubbles. As for the transmittance values, the optical energy gap decreases with increasing nanoparticle concentrations. Also, the transmittance and optical energy gap values of the nanocomposite films (PS:TiO2-Al2O3) after generation of nanobubbles are lower than the transmittance and optical energy gap values of the nanocomposite for films before the nanobubbles are generated.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.