نانوكامپوزیت كربن – گوگرد

خلاصه اختراع :

عنوان اختراع نانوكامپوزیت كربن – گوگرد (Carbon - Sulfur Nanocomposite) خلاصه اختراع این اختراع با عنوان\\" نانوكامپوزیت كربن - گوگرد \\" ارائه شده است و برای اولین بار در دنیا در پژوهشكده توسعه صنایع شیمیایی، توسط نرمین بهرامی آده، نورعلی محمدی و فاطمه خرم جاه سنتز شده است. این كامپوزیت طی دو مرحله مجزا سنتز شد. ابتدا تركیب نانوحفره كربنی گرافیتی با استفاده از روش قالبگیری سخت سنتز گردید . در این روش از مخلوط نانو كلسیم كربنات به عنوان قالب سخت(جزء A)، پیش ماده های كربنی مختلف شامل ساكارز، فورفوریل الكل، نفتالن و آنتراسن(جزء B) در حضور نمك فلزات آهن، نیكل و منگنز به عنوان كاتالیزور(جزء C) برای گرافیته كردن تركیبات كربنی، استفاده شد. مخلوط فوق توسط همزن مغناطیسی هم زده شد تا همگن شود. در مرحله بعد، مخلوط حاصل در محدوده ی دمایی10-200 درجه سانتی گراد قرار گرفت تا به شكل ژل(جزء D) در آید(شكل 1). حرارت تحت جو نیتروژن انجام می شود. پس از سرد شدن تا دمای محیط تحت گاز نیتروژن، ماده سیاه رنگی(جزء E) حاصل گردید كه به مدت معین با كلریدریك اسید هم زده شد تا نانو كلسیم كربنات از حفرات ماده حاصل جدا شود. پس از صاف و خشك كردن كربن گرافیتی نانوحفره(جزء F) تهیه شد. گرافیته بالاتر و در نتیجه آن هدایت الكتریكی بالاتر یك تركیب نشان دهنده نسبت بالاتر پیوندهای sp2 موجود در ساختار نسبت به پیوندهای sp3 می باشد. سپس كامپوزیت نانوحفره ی كربن – گوگرد(جزء H)، با روش ذوب گوگرد تهیه گردید كه در طول فرایند ذوب، گوگرد با نیروی مویینگی، به طور كاملاً موثری وارد حفرات ماده كربنی شد. نانوكامپوزیت كربن - گوگرد، یك تركیب جدید با خواص فوق العاده ای مانند مساحت سطح بالا، ساختار منظم حفرات، حجم بالای حفرات، توزیع منظم اندازه حفرات، قابلیت تنظیم اندازه حفرات، هدایت الكتریكی و برهمكنش با مولكول های آلی كاربردهای زیادی در جذب،جداسازی، كاتالیز، دارورسانی و اندازه گیری مولكولهای بیولوژیكی دارا می باشد.