سنتز و تعیین مشخصات فیلم های نانوکامپوزیت متشکل از نانوسلولز تمپو اکسید شده و اکسید گرافن

در این پژوهش، فیلم‌های متشکل از نانوفیبرهای سلولزی تمپو اکسید شده تهیه‌شده از خمیر کرافت سفیدسازی شده ی اکالیپتوس و اکسید گرافن با روش قالب گیری محلول تولید شدند. ساختار ریخت شناسی، پایداری حرارتی و ویژگی های مکانیکی فیلم های نانوکامپوزیت  نانوفیبرهای سلولزی تمپو اکسید شده و اکسید گرافن (tocnf/go)  با پراش پرتو ایکس (xrd)، طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه(ftir)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، تحلیل گرمایی وزن سنجی (tga)  و آزمون‌ مقاومت کششی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج به دست آمده از طیف xrd ، طیف ftir  و مشاهده های  sem نشان دادند که نانوفیبرهای سلولزی تمپو اکسید شده و اکسید گرافن قادر به تشکیل فیلم های نانوکامپوزیت با ساختار همگن در درصد های وزنی کم اکسید گرافن هستند. در مقایسه با فیلم های نانوفیبرهای سلولزی تمپو اکسید شده(tocnf/go0%)، ​​ میانگین مقاومت کششی فیلم های نانوکامپوزیت نانوفیبرهای سلولزی تمپو اکسید شده و 1/5 درصد وزنی اکسید گرافن(tocnf/go1.5%)، 19 درصد افزایش یافت که از نظر آماری معنی دار نبود. همچنین میانگین مقاومت کششی فیلم های نانوکامپوزیت نانوفیبرهای سلولزی تمپو اکسید شده و 3 درصد وزنی اکسید گرافن (tocnf/go3%)،  14/5 درصد کاهش یافت که از نظر آماری معنی دار نبود.  نتایج تحلیل گرمایی وزن سنجی نشان داد که دمای تخریب حرارتی فیلم های نانوکامپوزیت tocnf/go0.5%، tocnf/go 1.5% و  tocnf/go3% در مقایسه با فیلم tocnf/go0%  کمی به سمت دمای پایین تر تغییر کرد.

synthesis and characterization of nanocomposite films consisting of tempo-oxidized nanocellulose / graphene oxide

in this study, films consisting of tempo-oxidized cellulose nanofibers (tocnf) prepared from eucalyptus and graphene oxide (go) were prepared by casting-evaporation method. the morphological structure, thermal stability and mechanical properties of the nanocomposite films were investigated by x-ray diffraction (xrd), fourier-transform infrared spectroscopy (ftir), scanning electron microscopy (sem), thermogravimetric analysis (tga) and tensile mechanical tests. the results obtained from the x-ray diffraction spectrum, ftir spectrum and sem observations revealed that tocnf and graphene oxide were able to form nanocomposite films with homogeneous structure in low-weight percent of graphene oxide. compared with films of tempo-oxidized cellulose nanofibers (tocnf/go0%), the mean tensile strength of nanocomposite films consisted of 1.5 wt% of graphene oxide (tocnf/go1.5%) increased to 19%, which was not statistically significant. in addition, the mean tensile strength of nanocomposite films consisted of 3wt% of graphene oxide (tocnf/go3%) decreased to 14.5%, which was not statistically significant. the results of tga showed that the thermal degradation temperature of tocnf/go0.5%, tocnf/go1.5% and tocnf/go3% nanocomposite films compared to the film of tocnf/go0% slightly changed towards lower temperatures.