سنتز نانو الیاف کامپوزیتی پلی کاپرولاکتام / نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت حاوی روی به روش الکتروریسی

Abstract

در این تحقیق نانو الیاف کامپوزیت پلی کاپرولاکتام (نایلون 6)/ نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت (HAP) جانشین شده با روی (Zn) به�روش الکتروریسی ساخته شدند. ابتدا نانو ذرات HAP حاوی 4 درصد اتمی Zn به�روش محلول رسوبی سنتز شدند. نتایج الگوی پراش ایکس (XRD) و طیف فروسرخ (FTIR) نشان دادند که هیچ گونه فاز ثانویه شکل نگرفت و در ضمن کاتیون�های روی در ساختار اتمی هیدروکسی آپاتیت قرار گرفته�اند. متوسط اندازه ذرات و بلورک�ها به ترتیب 43 و 16 نانومتر محاسبه شدند. محلول پلیمری شامل 20 درصد وزنی پلی کاپرولاکتام با حلال اسید فرمیک آماده شد. نانو ذرات سرامیکی به میزان 2 درصد وزنی به محلول پلیمری جهت سنتز نانو الیاف کامپوزیتی اضافه شد. اثر سطح ولتاژ (kV 30-15) و نرخ تزریق (ml.h-1 5/0-1/0) از پارامترهای دستگاهی بر قطر و ریز ساختار نانو الیاف پلی کاپرولاکتام تک فاز و کامپوزیتی مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز (EDS) از نانو الیاف سنتز شده حاکی از توزیع نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت حاوی روی در میان نانو الیاف پلی کاپرولاکتام بود. بررسی قطر الیاف نشان داد که الیاف با متوسط قطر 100-300 نانومتر سنتز شدند. نتایج نشان داد افزایش سطح ولتاژ به بالای kV 30 منجر به افزایش قطر الیاف و تغییر ساختار آن از الیاف به نوار گردید. همچنین نتایج نشان داد با کاهش نرخ تزریق قطر الیاف افزایش یافت و نانو ذرات آپاتیت در میان الیاف بصورت غیرهمگن پراکنده شدند. در نرخ تزریق ml.h-1 1/0 ذرات هیدروکسی آپاتیت حاوی روی بصورت توده مجزا شکل گرفتند.