ارزیابی نانو وب های کربنی تولید شده با روش الکتروریسی بدون سوزن و متداول باپیش ماده نانوالیاف پلی آکریلو نیتریل -نانو لوله کربنی چند دیواره

در این پژوهش نانو الیاف پلی اکریلونیتریل تقویت شده با نانو لوله‌های کربنی چند دیواره به دوروش الکتروریسی بدون سوزن و متداول سوزنی تولید شد. سپس آزمایشهای تعیین گرانروی و هدایت الکتریکی و مراحل پایدار سازی ،کربونیزاسیون و فعالسازی نانو الیاف انجام گرفت. سپس مشخصه یابی نانوالیاف با روشهای طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (ftir )، میکروسکوپی الکترونی روبشی( sem )، گرماسنجی پویشی تفاضلی(dsc)، پراش پرتو ایکس (xrd) و جذب گازی نیتروژن (bet) ارزیابی شد. نتایج میکروسکوپی الکترونی روبشی نشان داد، باافزایش مقدار نانولوله کربنی، قطر نانوالیاف خالص و فعال شده تغییر می یابد وگرانروی و هدایت الکتریکی افزایش پیدا می کند. نتایج آزمون گرمایش پویشی تفاضلی، آنتالپی و درجه حلقوی شدن متفاوتی برای نانوالیاف خالص و کامپوزیت کربنی نشان داد. رشته ساز دیسکی نسبت به نوع سیلندری سبب تولید نانو الیاف ظریف تر شد. در مقایسه، سرعت تولید روش ریسندگی بدون سوزن بیشتر و یکنواختی نانو الیاف کمتر بود. نتایج طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه و مطالعات پراش پرتو ایکس برای نانو الیاف خالص و پایدارشده نشان دهنده افزایش مقدار بلورینگی نانوالیاف کامپوزیت کربنی در مقایسه با نانوالیاف خالص و کاهش اندازه بلور بود. در نتایج پراش پرتو ایکس زوایای پراش متفاوتی برای نانوالیاف در شرایط مختلف بدست آمد و با افزودن نانولوله ها این زاویه به سمت زوایای کوچکتر منتقل شد. نتایج جذب گاز نیتروژن نشان داد که مساحت سطح مخصوص و حجم کل تخلخل نانو الیاف کامپوزیت کربنی افزایش و قطر تخلخل کاهش یافته است.

Evaluation of Carbon Nano Webs produced by Needleless and Conventional Electrospun PANMWCNT Nanofibers Precursor

Polyacrylonitrile (PAN) Nanofibers and Multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) were fabricated by using the needleless and conventional electrospinning. CNTActivated carbon nanofibers prepared by stabilization, carbonization, and activation processes and evaluated by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC) and Xray diffraction (XRD) and BET method. SEM analysis showed that by increasing the concentration of MWCNT the average nanofibers diameter changed for pure and activated nanofibers and electrical conductivity and viscosity of nanofibers were increased. DSC plots showed different enthalpy and cyclization degree of embedding of MWCNTs in PAN nanofibers. Also, the generated nanofibers from disk shape nozzles were finer with a narrower distribution than produced by the cylinder type. The nanofibers produced by needleless method provided larger diameter nanofibers with less uniformity and higher production rate comparing to the conventional method. FTIR Spectroscopy and XRD studies showed that PANMWCNT nanofibers exhibited higher crystallinity compared to PAN nanofibers and the crystallite size was decreased. The XRD analysis revealed that different diffraction angles (2θ) in stabilized and carbonized PANMWCNT nanofibers that shifted to the smaller one by increasing of carbon nanotubes contents. The BET results indicated the improvement of porosity in MWCNTACNF nanofibers comparing to ACNF nanofibers and diameter of pore was decreased.