بهینه سازی آماری فیلتر نانولیفی حاوی نانولوله کربنی

در این کار پژوهشی، قابلیت استفاده از غشاء نانولیفی به عنوان فیلتر جاذب بررسی شد. برای تهیه نانوالیاف، الکتروریسی پلی‌آمید 6 در حلال اسید فرمیک در غلظت‌های مختلف انجام شده و تاثیر غلظت، ولتاژ و فاصله سر سوزن بر ریخت‌شناسی الیاف به کمک روش آماری رویه پاسخ مورد بررسی قرار گرفت. بر مبنای نتایج حاصل از آنالیز آماری، نمونه بهینه با حداقل مقدار میانگین قطر (111 نانومتر) در غلظت % 10 پلیمر، ولتاژ kv 20 و فاصله cm 20 بدست آمد. سپس با افزودن نانولوله کربنی در غلظت‌های 0.1 ، 0.2 و 0.5 درصد وزنی تاثیر آن مورد مطالعه قرار گرفت. آزمون تخلخل‌سنجی بیانگر افزایش میزان تخلخل نمونه‌ها با افزایش مقدار نانولوله کربنی است. بر مبنای نتایج آزمون استحکام، مقدار ازدیاد طول تا حد پارگی و استحکام کششی بیشینه در نمونه محتوی 0.1% نانولوله کربنی بدست آمد. هم‌چنین آزمون طیف‌سنجی مادون قرمز بیانگر پیک‌های مشخصه پلی‌آمید یعنی آمیدهای نوع اول و دوم و سوم و گروه‌های آمین است. آنالیز توزین حرارتی نشان داد که با افزودن نانولوله کربنی پایداری حرارتی افزایش یافته است. در آزمون اسپکتروفتومتری نیز جذب ماده رنگی توسط غشاء نانولیفی با گذشت زمان مشاهده گردید.

statistical optimization of nanofiber filter containing carbon nanotube

in this research work, the ability to use nanofibrous membrane as an absorbent filter was investigated. for this purpose, electrospinning of polyamide 6 (pa6) in formic acid was performed at different concentrations and the effect of polymer concentration, voltage and needle-to-tip distance on the morphology of the fibers was evaluated using the statistical method of response surface methodology (rsm). based on the results of the statistical analysis, the optimal sample was selected with the minimum average fiber diameter (111 nm) at a concentration of 10% pa6, a voltage of 20 kv and a distance of 20 cm. then, the effect of carbon nanotubes (cnt) incorporation into the fibers (at different percentages of 0.1, 0.2, and 0.5%wt) was studied. the porosity test showed an increase in the porosity of the samples with the addition of cnt. the results of the tensile test revealed that the maximum tensile strength and elongation up to the breaking point were obtained for the fibers containing 0.1% cnt. ftir spectra depicted the characteristic peaks of amides and amine groups in pa6. thermal analysis (tga) showed that thermal stability increased with the addition of cnt. finally, in the spectrophotometric test, the absorption of dye by the nanofibrous membrane was observed by prolonging time.