تهیه نانوکامپوزیت پلی‌آنیلین- پلی‌وینیل‌الکل- نقره و بررسی خواص فیزیکوشیمیایی و ضدباکتریایی آن

Abstract

اهداف: استفاده همزمان از پلیمرهای عایق و نانوساختارهایی مانند نقره به‌منظور تهیه نانوکامپوزیت‌های سه‌جزیی با تقویت اثر یکدیگر می‌تواند در بهبود خواص مکانیکی و فرآیندپذیری پلی‌آنیلین نتایج مطلوب‌تری به‌دنبال داشته باشد. هدف این پژوهش، تهیه نانوکامپوزیت پلی‌آنیلین- پلی‌وینیل‌الکل- نقره و بررسی خواص فیزیکوشیمیایی و ضدباکتریایی آن بود. مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر از پلی‌آنیلین (PANI) به‌عنوان پلیمر رسانا، پلی‌وینیل‌الکل (PVA) به‌عنوان پلیمر طبیعی و نانوذرات نقره (Ag) به‌عنوان تقویت‌کننده خواص آنتی‌باکتریال، خواص مکانیکی و پایداری حرارتی برای تهیه نانوکامپوزیت استفاده شد. سنتز کامپوزیت PANI-PVA و نانوکامپوزیت PANI-PVA-Ag از طریق افزایش پلی‌آنیلین و نقره به محلول پلی‌وینیل‌الکل، انجام و از درصدهای وزنی مختلف اجزای سازنده و طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR)، میکروسکوپ الکترون روبشی (SEM)، آنالیز ترموگراویمتری (TGA) و میکروسکوپ الکترونی پویشی متصل به سامانه پراش انرژی پرتوی ایکس (EDX) برای بررسی خواص استفاده شد. یافته‌ها: پایداری حرارتی نانوکامپوزیت نسبت به پلی‌وینیل‌الکل خالص در دماهای بالای ۴۰۰ºC بهبود یافت. حضور پیک‌های شاخص پلی‌آنیلین، پلی‌وینیل‌الکل و نقره در طیف FT-IR نانوکامپوزیت نشان‌دهنده سازگاری اجزای سازنده نانوکامپوزیت بود. نانوکامپوزیت پلی‌وینیل‌الکل- پلی‌آنیلین- نقره به‌ترتیب با ۸۸-۹-۳% وزنی دارای بیشترین مقدار استحکام کششی بود و نانوکامپوزیت سه‌تایی حالت بهینه به شمار می‌رفت. نتیجه‌گیری: اجزای سازنده نانوکامپوزیت پلی‌آنیلین- پلی‌وینیل‌الکل- نقره سازگار هستند. حضور نانوذرات نقره و پلی‌آنیلین در ساختار نانوکامپوزیت باعث بهبود پایداری حرارتی آن نسبت به پلی‌وینیل‌الکل خالص در دمای بالا می‌شود. نانوکامپوزیت پلی‌آنیلین- پلی‌وینیل‌الکل- نقره، مقابل باکتری‌های بیماری‌زای گرم‌مثبت و گرم‌منفی اثر بازدارندگی دارد. کاهش درصد وزنی پلی‌وینیل‌الکل یا افزایش درصد وزنی پلی‌آنیلین باعث افت مقادیر استحکام کششی می‌شود.