تحضير دقائق كاربون نانوية مختلفة ودراسة الخواص الكهربائية للخلايا الكهروكيميائية == Preparation of Different Carbon Nano Particles And Studying The Electrical Properties Of Electrochemical Cells
Author name:
عـبـيـر ولـيـد حـســن
Supervisor name:
عصام عبد الكريم عبد اللطيف
General topic:
Chemistry
Specific topic:
Chemistry
Degree:
Master
University:
University of Baghdad
Language:
English
University location:
Baghdad
First pages:
25T1817 - p.pdf
Abstract:
تم تحضير بعض مركبات الكربون النانوية ومشتقاتها (اوكسيد الكرافين, الكرافين, هيدروجيل مع الكرافين, هيدروجيل مع اوكسيدالكرافين, هيدروجيل مع الكرافايت, هيدروجيل مع الكاربون نانو تيوب ). وشخصت هذه المركبات باستخدام تقنيات متعددة وكانت على التوالي : - 1 - طيف الاشعة تحت الحمراء FT - IR .2 - حيود الاشعة السينية X - Ray diffraction. 3 - المجاهر الالكترونية وهما : - A - المجهر الالكتروني الماسح SEM . B - مجهر القوة الذرية AFM . تم تحضيرالهيدروجيل اعلاه او البوليمرات التراكبية وذلك باذابة الكيتوسان في محلول 1% حامض الخليك بدرجة حرارة الغرفة مع التحريك واذابة بولي فاينيل الكحول في الماء المقطر الساخن لتكوين محلول البوليمر بنسبة 10%, ثم يمزج كلا محلولي البوليمر بنسب مختلفة, ويستخدم الكلوتر الديهايد كعامل تشابك, مزيج الكيتوسان وبولي فاينيل الكحول اصبح لديه قوة وثباتية في الحالتين الرطبة والجافة وان اضافة الكلوتر الديهايد حسنت من قوى الشد وقللت من قوى الاستطالة للفلم .درست الخواص الكهربائية لهذه الرقائق والمتراكبات النانوية بوساطة تقنيات LCR. وقد اتضح من خلال القياسات الكهربائية ان قيمة التوصيلية الكهربائية للرقائق البوليمرية المشوبة مع الكرافين ومشتقاته كانت تمتلك اعلى قيمة من كل الرقائق البوليمرية المحتوية على اوكسيد الكرافين. كما استخدمت هذه الرقائق البوليمرية ذات الخصائص الكهربائية في تحضير المتسعات الكهربائية الفائقة (الخلايا الكهروكيميائية الفائقة) وقيست الفولتية الخارجة من المتسعة الفائقة بجهاز Multi Meter حيث اعطت نتائج كهربائية مميزة حتى بعد 24 ساعة.وقد اتضح من خلال القياسات الكهربائية ان افضلية المتسعات الفائقة (الخلايا الكهروكيميائية) كانت بالتسلسل التالي : 1 - الخلايا المحضرة من الهيدروجيل مع الكرافين بكمية 0.16)%) هي الافضل حيث اعطت قراءة فولتية عند القياس (1.592 V) واحتفظت بـ 0.097V)) بعد مرور 24 ساعة.2 - الخلايا المحضرة من الهيدروجيل مع الكاربون نانو تيوب بكمية 0.16)%) اعطت قراءة فولتية عند القياس (1.521 V) واحتفظت بـ 0.048 V)) بعد مرور 24 ساعة.3 - الخلايا المحضرة من الهيدروجيل مع الكرافايت بكمية (0.16%) اعطت قراءة فولتية عند القياس (1.457 V) واحتفظت بـ 0.039V)) بعد مرو24 ساعة.4 - الخلايا المحضرة من الهيدروجيل مع الكرافين اوكسيد بكمية (0.16%) اعطت قراءة فولتية عند القياس (1.125 V) واحتفظت بـ 0.012V)) بعد مرور 24 ساعة. | Some nanocarbon structures and its derivatives (graphene oxid (GO), graphene(G), hydrogel with G, hydrogl with GO, hydrogel with graphite (Gr), hydrogel with carbone nanotube (CNT)) were prepared and characterized and studied with different techniques as follows : 1 - Fourier infrared techniques (FTIR).2 - X - Ray diffraction techniques (XRD).3 - Electronic microscope : A - Scanning electron microscope (SEM).B - Atomic force microscope (AFM)The prepared hydrogels or (polymer composite films) were prepared by dissolving chitosan in 1% aqueous acetic acid solution at room temperature (30 C˚) with stirring. PVA was dissolved in hot water to form 10 %wt. polymer solution. Both polymer solutions were carefully mixed at various ratios with glutaraldehyde which used as a cross - linking agent. Blending PVA and chitosan improved strength and flexibility of the films in the dry and wet states. Cross - linking with Gluteraldehyde improves tensile strength and decreases elongation of the films. The electrical properties of these membranes and nanomaterials were studied by LCR measurements. From this electrical measurements, we confirmed that electrical conductivity of doped polymeric membrane with graphene and its derivatives was higher than the electrical conductivity of other membranes that did not contain nanomaterial. These polymer membranes with electrical properties were used to prepare super capacitor (electro chemical capacitor). The out voltage was measured by multi - meter and showed unique electrical properties even after 24 hours. Throughout the electrical measurements, we assured that the superlatively of super capacitors was at the following order : 1 - The best was the cell which prepared from hydrogel with graphen (0.16). It gives a voltage equal to (1.592 V) and saved (0.097V) after 24 hours.2 - The cell that prepared from hydrogel with carbon nanotube (CNT) (0.16), gives voltage equal to (1.521 V) and saved (0.048 V) after 24 hours.3 - The cell that prepared from hydrogel with graphite (0.16), it gives voltage equal to (1.457 V) and saved (0.039 V) after 24 hours.4 - The cell that prepared from hydrogel with graphene oxide (0.16), it gives voltage equal to (1.125 V) and saved (0.012 V) after 24 hours
