پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران
فصلنامه علمی بسپارش
2252-0449
2538-5445
8
4
2019
02
20
نانوکامپوزیتهای پلیمری خودترمیم
4
19
FA
حسن
عبدوس
گروه نانومواد، دانشکده نانوفناوری، پردیس علوم و فناوری نوین، دانشگاه سمنان
h.abdoos@semnan.ac.ir
احمد
سیدی
گروه نانومواد، دانشکده نانوفناوری، پردیس علوم و فناوری نوین، دانشگاه سمنان
a_seyyedi@semnan.ac.ir
10.22063/basparesh.2018.2219.1432
مواد خودترمیم با قابلیت ترمیم و تعمیر تخریبها و آسیبهای ایجادشده از راه سازوکارهای عمدتا الهامگرفته از طبیعت، میتوانند با ضریب اطمینان زیاد در شرایط کاربردی استفاده شوند. رویکردهای ایجاد پدیده خودترمیمی در مواد، شامل ترمیم بدون دخالت یا با دخالت محرک خارجی است که بهترتیب ترمیم خودزا یا طبیعی و ترمیم خودفرمان یا مصنوعی نامیده میشوند. از مهمترین سازوکارهای خودترمیمی در کامپوزیتهای با ماتریس پلیمری میتوان به رهایش عامل ترمیم، اتصالات عرضی برگشتپذیر، الکتروهیدرودینامیک، رسانندگی، اثر حافظه شکلی، مهاجرت نانوذرات و همرسوبی اشاره کرد. با توجه به نوظهوربودن تهیه و بهکارگیری مواد خودترمیم، بهکارگیری نانوذرات در کامپوزیتهای ماتریس پلیمری میتواند فرصت مغتنمی را با هدف ایجاد قابلیت خودترمیمی و بهبود خواص ایجاد کند. در مقاله حاضر، مطالعات و مدلسازیهای نظری انجامگرفته در راستای درک کامل رفتار نانوکامپوزیتهای خودترمیم ارزیابی میشود. سپس، انواع کامپوزیتهای ماتریس پلیمری مانند هیدروژلها و کامپوزیتهای دارای نانومواد کربنی بهعنوان مهمترین نانوکامپوزیتهای با قابلیت خودترمیمی معرفی و مطالعات انجامیافته در این راستا بررسی میشود. از مهمترین نانوذرات استفادهشده در کامپوزیتهای پلیمری خودترمیم میتوان به نانولولههای کربنی، گرافن اکسید، خاک رس اصلاحشده، نانولولههای هالوسیت، طلا و نقره اشاره کرد.
مواد خودترمیم,ترمیم خودزا,ترمیم خودفرمان,نانوکامپوزیت پلیمر پایه,سازوکار
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1580.html
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1580_db65899bb22107bcdf96a6981460c8a7.pdf
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران
فصلنامه علمی بسپارش
2252-0449
2538-5445
8
4
2019
02
20
راهکارهای افزایش بازده سلولهای خورشیدی پلیمری برپایه پلی(3-هگزیلتیوفن) و فنیل-C-بوتیریک اسید متیل استر
20
31
FA
سمیرا
آقبلاغی
0000-0003-0461-3317
گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان
s.agbolaghi@azaruniv.ac.ir
10.22063/basparesh.2018.2153.1419
در دهههای اخیر از میان سامانههای فوتوولتایی پایه پلیمری، سلولهای خورشیدی پلی(3-هگزیلتیوفن) (P3HT) فضاویژه و فنیل-C-بوتیریک اسید متیل استر (PCBM) توجه زیادی را جلب کردهاند. این نوع سلولهای خورشیدی اگرچه دارای مزیتهایی نظیر وزن کم، قیمت اندک و انعطافپذیری هستند، اما بازده تبدیل آنها در مقایسه با سایر انواع سلولهای فوتوولتایی بهنسبت کم است. بنابراین، پژوهشگران شاخههای مختلف درصدد برآمدهاند تا با راهکارهای مختلف بازده تبدیل توان را بهواسطه دستکاری شکلشناسی لایه فعال، بهبود بخشند. شکلشناسی لایه فعال، نقش اساسی و بسیار تعیینکننده در عملکرد سلولهای خورشیدی پلیمری دارد. بهگونهای که شکلشناسی متشکل از جدایش فازی اجزای خالص الکتروندهنده (P3HT) و الکترونگیرنده (PCBM) که بهشکل نواحی متصل به هم در کنار یکدیگر قرار دارند، شکلشناسی بهینه محسوب میشود. سلولهای خورشیدی برای داشتن عملکرد مناسب نیازمند مسیرهایی از شبکههای متصل به هم اجزای الکتروندهنده و الکترونگیرنده هستند که از راه تبلور و جدایش فاز نانومقیاس در لایه فعال ایجاد میشوند. در این مقاله، به مرور اجمالی روشهای افزایش بازده تبدیل سلولهای خورشیدی P3HT:PCBM نظیر روشهای تهیه و تابکاری لایه فعال، استفاده از افزودنیهای مختلف پلیمری و غیرپلیمری، بهرهگیری از روشهای خاص از قبیل تهیه نانوالیاف و نانوکرههای هسته-پوسته و الگوی آندی و همچنین کنترل بلورینگی و جهتگیری زنجیرهای الکتروندهنده پرداخته میشود.
سلول خورشیدی,پلی(3-هگزیلتیوفن),فنیل-C-بوتیریک اسید متیل استر,بازده تبدیل توان,شکلشناسی
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1578.html
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1578_659eab7fd3f0b9fdbf4bac0ff0c8ded5.pdf
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران
فصلنامه علمی بسپارش
2252-0449
2538-5445
8
4
2019
02
20
مروری بر انواع نانوکامپوزیتهای برپایه پلیمرهای کوئوردینانسی نانومتخلخل
32
41
FA
شکوفه
گرانمایه
گروه شیمی، دانشگاه الزهرا، ونک، تهران، ایران
shokoofeh.granmayeh@gmail.com
شقایق
مستعلی
گروه شیمی، دانشگاه الزهرا، ونک، تهران، ایران
mastali.sh@gmail.com
10.22063/basparesh.2018.2205.1427
طراحی موادی با ساختار غیراکسیدی و تخلخل ریز در حد نانومتر، از این جهت جالب توجه هستند که بهطور کلی به شبکههای فضایی چهاروجهی زئولیتها محدود نمیشوند. فضای داخلی این دسته از جامدات نانومتخلخل میتواند قطبیت، موقعیت فضایی، عملکرد و واکنشپذیری متفاوتی نسبت به زئولیتهای آلومینیم سیلیکات داشته باشد. پلیمرهای کوئوردینانسی نانومتخلخل یا همان چارچوبهای فلزی-آلی (MOFs)، از جدیدترین خانوادههای مواد نانومتخلخل بلوری هستند که امروزه، توجه بسیاری را به خود جلب کردهاند. چارچوب این مواد شامل یونهای فلزی و اتصالدهندههای آلی دو، سه یا چنددندانه هستند. MOFها دارای ویژگیهای منحصر بهفردی از قبیل چگالی کم، مساحت سطح ویژه زیاد و تنظیمپذیر، تخلخل و حجم حفره زیاد، پایداری گرمایی مناسب و سنتز آسان هستند که به کاربرد گسترده آنها در ذخیرهسازی و جداسازی گازها، بهعنوان حاملهای انتقال دارو، حسگرها و غیره منجر شده است. هر کامپوزیت مبتنی بر MOF ماده جدیدی است که خواص عملکردی ویژهای را نشان میدهد. ویژگیهای جدید درخور توجه و ماهیت چندمنظوره کامپوزیتهای در حال ظهور MOF، ضرورت کاربردهای نوآورانه صنعتی را در محدوده گستردهای از زمینههای مهم فناوری برمیانگیزد. در سالهای اخیر، پژوهش و استفاده از انواع نانوکامپوزیتهای بر پایه ترکیبات MOF بهدلیل کاربردهای فراوان این دسته از مواد در ذخیرهسازی و جداسازی گازها، بهعنوان کاتالیزگرهای ناهمگن، غشا، حسگر و بسیاری از کاربردهای دیگر توسعه یافته است.
پلیمر کوئوردینانسی,چارچوب فلز-آلی (MOF),نانوکامپوزیت,ماده نانومتخلخل,نانوذرات
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1591.html
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1591_9a6d1c820dd412091a2c7427b5eee13b.pdf
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران
فصلنامه علمی بسپارش
2252-0449
2538-5445
8
4
2019
02
20
پلیمرهای پاسخگو به کربن دیاکسید (CO2): 2- کاربردها
42
51
FA
سجاد
آور
دانششکده علوم شیمی و نفت، گروه پلیمر و مواد، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
s.avar@ippi.ac.ir
عباس
رضایی شیرین آبادی
0000-0002-5567-9343
دانششکده علوم شیمی و نفت، گروه پلیمر و مواد، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
ab_rezaee@sbu.ac.ir
10.22063/basparesh.2018.2066.1392
در سالهای اخیر، علاقه به سامانههای پاسخگو به CO<sub>2</sub> توجه پژوهشی زیادی را بهخود جلب کردهاست. گاز بیخطر، ارزان، فراوان و غیرسمی CO<sub>2</sub> قابلیت آن را دارد تا بهعنوان محرک سبز برای مواد پاسخگو به CO<sub>2</sub> استفاده شود. در میان مواد پاسخگو به CO<sub>2</sub> توسعه یافته، مواد بر پایه پلیمر از اهمیت خاصی برخوردارند. برای پاسخگویی پلیمرها به CO<sub>2</sub>، وجود بخشهای پاسخگو به این گاز در ساختار پلیمر لازم است. این بخشها میتوانند ناشی از عامل سطحفعال، مونومر و آغازگر باشند. این پلیمرها تغییرات برگشتپذیر در ساختارهای شیمیایی یا خواص فیزیکی در پاسخ به افزودن یا حذف CO<sub>2</sub> نشان میدهند. افزون بر این، پلیمرهای یادشده برای بهکارگیری در گسترهای از زمینهها شامل رهایش کنترلشده دارو، جذب سلولهای برگشتپذیر، کاتالیزکردن، لاتکسهای تغییرپذیر و جداسازی آب-روغن بررسی شدهاند. پلیمرهای پاسخگو به CO<sub>2</sub> بهشکل لاتکسها، حلالها، ژلها، عوامل سطحفعال و غشاهای نانوالیاف الکتروریسیشده استفاده میشوند. در این مقاله، جنبههای کاربردی مواد پاسخگو به CO<sub>2</sub> با تاکید بر مواد پلیمری مرور میشود. ابتدا جنبههای عمومی پاسخگویی به CO<sub>2</sub> شرح داده میشود. سپس، مثالهای فراوانی از کاربرد شیمی پاسخگویی به CO<sub>2</sub> در تهیه پلیمرهای پاسخگو به CO<sub>2</sub> ارائه میشود. هدف از این کار، برجستهکردن کاربردهایی است که برای استفاده در زمینههای تجاری نویدبخش هستند.
پاسخگو به CO2,تغییرپذیر با CO2,محرک سبز,سطحفعال تغییرپذیر,لاتکس تغییرپذیر
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1559.html
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1559_7d0b5c83a98cb167c6ad7f93aa3b90a5.pdf
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران
فصلنامه علمی بسپارش
2252-0449
2538-5445
8
4
2019
02
20
پوششهای کامپوزیتی-نانوکامپوزیتی ضدآب بر پایه سیمان-پلیمر امولسیونی: معرفی، ویژگی و کاربردها
52
64
FA
محمد
شاهین
گروه پژوهشی نانوتکنولوژی/ معاونت پژوهشی جهاد دانشگاهی فارس/ شیراز/ ایران
shahin@stu.yazd.ac.ir
مصطفی
جعفری
گروه پژوهشی نانوتکنولوژی/ معاونت پژوهشی جهاد دانشگاهی فارس/ شیراز/ ایران
m.jafari@acecr.ac.ir
محمد حسین
نوری شمسی
گروه پژوهشی نانوتکنولوژی/ معاونت پژوهشی جهاد دانشگاهی فارس/ شیراز/ ایران
noorishamsi@shirazu.ac.ir
10.22063/basparesh.2018.2195.1426
در سالهای اخیر استفاده از پلیمرهای بر پایه آکریلیک، بهدلیل داشتن خواص ویژه و اثرگذار، مورد توجه بسیاری از صنایع بهویژه ساختمانی و ضدآبسازی قرار گرفتهاند. این پلیمرها در ترکیب با سازههای سیمانی بهصورت کامپوزیتی یا نانوکامپوزیتی میتوانند بسیاری از نقصهای موجود در سازههای سیمانی و بتنی را بهبود بخشند. در این مطالعه، انواع کامپوزیتها و نانوکامپوزیتهای سیمان-آکریلیک و ویژگیهای آنها معرفی و سازوکار پیوند سیمان آبدارشده با ذرات لاتکس آکریلیک ارائه میشود. نتایج نشان داده است، استفاده از لاتکس آکریلیک در ملات سیمانی موجب اصلاح ساختار منافذ درون سیمان و کاهش مصرف آب میشود. خواص مکانیکی مانند استحکام خمشی و چقرمگی بهبود شایان توجهی مییابد، ولی اثر مطلوبی بر استحکام فشاری سیمان ندارد. افزون بر این، مقاومتهای خوردگی و هوازدگی نیز ارتقا مییابند. پلیآکریلیکها بهسبب جذب اندک تابش فرابنفش نور خورشید از مقاومت خوبی در برابر تغییر رنگ و تخریب ساختاری برخوردار هستند. در نتیجه این افزایش مقاومت، افزایش دوام کامپوزیتهای سیمان-آکریلیک بهوجود میآید. افزودن نانوذرات سیلیکا به کامپوزیتهای سیمان-پلیآکریلیک موجب تسریع آبدارشدن سیمان و کاهش مقدار حفرهها در ساختار میشود. با وجود این، بهدلیل ماهیت آبدوستی و مساحت سطح زیاد نانوذرات، روانیافتگی ملات سیمانی کاهش مییابد.
پوشش ضدآب,لاتکس آکریلیک,سیمان,قابلیت نفوذپذیری,آبدارشدن
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1575.html
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1575_31f566d2cebc13befebcf0cc767bb90a.pdf
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران
فصلنامه علمی بسپارش
2252-0449
2538-5445
8
4
2019
02
20
سلولهای خورشیدی پلیمری: اجزای سازنده، تولید، کاربردها و بازار
65
78
FA
علی اکبر
یوسفی
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران
a.yousefi@ippi.ac.ir
علیرضا
محبی
پسادکترا- پژوهشگاه پلیمر
amohebbiojak@gmail.com
سمیرا
فلاحدوست مقدم
پژوهشگر، پژوهشگاه پلیمر
samira_fm@ymail.com
10.22063/basparesh.2018.2027.1381
نیاز بشر به انرژی اجتنابناپذیر است که بهطور روزافزون بیشتر میشود. دلیل این نیاز تغییرات فناوری و توسعه جوامع مختلف انسانی در سراسر جهان است. منابع انرژی زمین محدود است، در حالی که انرژی خورشیدی بهوفور در سطح زمین یافت میشود. پلیمرهای بهکاررفته در سلولهای خورشیدی آلی اغلب از ساختارهای آروماتیک ناجورحلقه حاوی اتمهای غیرکربنی مانند اکسیژن، نیتروژن و گوگرد تشکیل شدهاند. این ساختارها شبکه رزونانسی تشکیل میدهند که باعث نزدیکی بالاترین اوربیتالهای مولکولی اشغالشده (HOMO) به پایینترین اوربیتالهای مولکولی اشغالنشده (LUMO) و در نتیجه کوچکشدن گافهای انرژی میشود. بهطور کلی، پلیمرها بهعنوان دهنده و سایر مولکولها بهعنوان گیرنده الکترون استفاده میشوند تا الکترونها را به سمت آند هدایت کنند. فعالیت در زمینه فناوریهای مختلف برای جمعآوری و ذخیره انرژی خورشیدی در حال انجام است و برخی فناوریها رشد خوبی داشتهاند. سلولهای خورشیدی پلیمری یکی از این شاخههای فناوری است که بهدلیل انرژیبری کم طی تولید و فرایند سریع تولید غلتکبهغلتک از مزایای متعددی برخوردار است. از سوی دیگر، بهدلیل انعطافپذیری و سبکی، سلولهای خورشیدی پلیمری کاربردهای گسترده و در حال توسعهای یافتهاند. از اینرو، در آینده نزدیک با افزایش بازده و <br /> طول عمر، این سلولها رشد سریعی داشته و در حوزههایی مانند مواد فوتوولتایی یکپارچه ساختمانی نقش غالب خواهند داشت.
انرژی خورشیدی,سلول خورشیدی پلیمری,پلیمر رسانا,بازار,مواد فوتوولتایی یکپارچه ساختمانی
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1583.html
http://basparesh.ippi.ac.ir/article_1583_765c1f7b63abc64d7404b4fcfa97e57f.pdf