رفتن به محتوای اصلی
x
سنتز و مشخصه یابی نانو صفحات دو بعدی مكسین و مطالعه خواص ضدباكتری پارچه های پوشش داده شده با این نانو ساختارها
تاریخ دفاع
استاد

كميل نصوري

دانشکده
مهندسی نساجی

  

پارچه­های پلی اتیلن ترفتالات (PET) به دلیل استحکام بالا، ثبات ابعادی، مقاومت شیمیایی خوبو هزینه کم به تدریج به عنوان بستر اصلی در منسوجات هوشمند قابل پوشش چند منظورهتبدیل شده­اند. امروزه نانو صفحات مکسین (MXene) به دلیل خصوصیات ویژه خود، در پوشش­دهی و تولید منسوجاتچندمنظوره استفاده می­شوند که از زدایش پیش ماده فاز مکس (MAX) سنتزمی­شوند. در این پژوهش فازهای مکس دوگانه (Ti3AlC2,Ti2AlC) با آسیاب­کاریمکانیکی مواد خام و به دنبال آن روش سنتز دمای بالا خود پیش­رونده تولید شد. فازهایمکس دوگانه ارزان قیمت از پودرهای تجاری Ti، Al، TiC و کربن فعالمبتنی بر ضایعات کشاورزی (AC) ساخته شدند.اثر نسبت‌هایمولی Ti/Al/C و منابع کربنی مختلف بر روی مورفولوژی سطح،ریزساختار، ساختار شیمیایی و هدایت الکتریکی فازهای مکس بررسی شد.فاز مکسدوگانه تولید شده توسط منبع AC با نسبت 3Ti:1.25Al:2C بالاترین رسانایی الکتریکی (S/m 106×631/5) و خلوص مناسبی را نشان داد. فازهای مکس حاصل از دو منبع کربنی به روش نمکحاوی فلوئور به مکسین تبدیل شدند. به منظور بررسی اثر منبع کربنی روی خصوصیاتمکسین سنتز شده، مکسین­های TiC4،AC3 و AC4 تولید شد و توسط آزمون­های FESEM، EDS، XRD، XPS و HRTEM مشخصه­یابیشدند. ارتباط بین اندازه نانو صفحات و ضخامت آن­ها با خواص الکتریکی مکسین­ها بهروش DLS انجام شد. سپسمکسین­ها بر روی پارچه PETاصلاح شده پوشش­دهی شدند. روش طراحیآزمایش رویه پاسخ (RSM) جهت بررسی تکرارپذیری پوشش­دهی، برهمکنشبین عوامل ورودی، مدل­سازی و بهینه­سازی فرایند پوشش­دهی Ti3C2TX روی پارچه PET مورد ارزیابیقرار گرفت. پارچه چندمنظوره پوششیبا مکسین حاصل از منبع کربنی ارزان قیمت (AC4)، رسانایی الکتریکی مناسب و خواص فتوترمال قابل قبول (C°80 در طول 100 ثانیه) با پایداری سیکلی را نشان داد. با افزایش هدایت الکتریکی و میزان بار گذاری مکسین روینمونه­ها، هم در شرایط تاریک و هم تحت تابش نور، میانگین کارایی ضد باکتری نمونه­هادر برابر باکتری­های E. coli و S. aureus افزایشمی­یابد. به طوریکه فعالیتضد باکتریایی پارچه چند منظوره پوششی با مکسین AC4 بدون افزودن مواد اضافی در برابر باکتری‌هایE. coli و S. aureus تحت تابشنور به ترتیب برای 10 دقیقه نوردهی به 48/96 و 70/89 % و برای 20 دقیقه تابش نوربه 99/99 و 18/95 % رسید. همچنین خواصضدباکتریایی پارچه­های پوششی با مکسین AC4 در برابر هر دونوع باکتری نسبت به مکسین AC3 و TiC4 بالاتر است کهبه کمتر بودن تعداد لایه­ها، ضخامت کمتر صفحات مکسین و اندازه صفحات بزرگتر مکسین AC4 نسبت به AC3 و TiC4 مربوط می­شود. خواصضد باکتریایی فتوترمال پارچه­های پوششی با مکسین­ها در زمان­های مختلف شست­وشو(20، 40 و 60 دقیقه) و در برابر هر دو باکتری، تاثیر معناداری را نشان نداد کهبیانگر پایداری و چسبندگی مناسب مکسین به سطح پارچه PET   است.این پارچه­هایقابل شست­وشو چند منظوره مبتنی بر مکسین با دوام بالا و هزینه مناسب، نامزدهایبرجسته­ای برای منسوجات آنتی­باکتریال فتوترمال در آینده به­شمار می­روند.

تحت نظارت وف ایرانی