تأثير البلازما الباردة على الخصائص البصرية والكهربائية لخليط بوليمري مطعم بالنانو فضة

الباحث

زهراء حسون عبيد فرحان

المشرف

بهاء حسين صالح ربيع

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

كلية التربية للعلوم الصرفة / الفيزياء

الشهادة

ماجستير

السنة

2023

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Cold Plasma; Polymer Blend; Silver Nanoparticles; Optical Properties

تم تحضير المتراكب النانوي (PVA/PAA/Ag) باستخدام طريقة الصب مع نسب وزنية مختلفة من Ag النانوية ( 6, 4, 2, 0و 8). %wt. تم فحص الخصائص التركيبية والسطحية والبصرية والكهربائية للمتراكب النانوي ((PVA/PAA/Ag. تتضمن الخصائص التركيبية المجهر الضوئي والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء (FTIR) وصور المجهر الإلكتروني الماسح (SEM). أظهرت صور المجهر الضوئي توزيع الجسيمات النانوية Ag بشكل شبكة مستمرة داخل البوليمر عند النسبة 8 wt.%)) . اظهرت صور (FE-SEM) لسطح الأغشية للمتراكب النانوي (PVA/PAA/Ag) والتي تكون متجانسة ومتماسكة مع الركام أو القطع المنتشرة بشكل عشوائي على السطح العلوي. الاختلاف في سطح الغشاء بعد التعرض لغاز الاركون بلازما هو نتيجة لتطور الانطباع الذي تشجعه أنواع بلازما الأرجون على سطح (PVA / PAA) . اظهر طيف FTIR)) زحف في بعض القمم وزيادة في شدة لقمم اخرى مقارنة مع الغشاء (PVA/PAA) وهذا يشير بانه لايوجد تفاعل بين البوليمر والمواد النانوية المضافة.. أظهرت نتائج الخصائص البصرية للمتراكب النانوي قبل وبعد التعرض للإشعاع بأن الامتصاصية، معامل الامتصاص، معامل الانكسار، معامل الخمود, ثابت العزل الحقيقي والخيالي ,التوصيلية البصرية تزداد مع زيادة تركيز جسيمات النانوية Ag. النفاذية وفجوة الطاقة للانتقال غير مباشر المسموح والممنوع تقل مع زيادة تركيز جسيمات النانوية. انها تقل من 4.76 الكترون فولت إلى 2.91 الكترون فولت لفجوة الطاقة غير المباشرة المسموحة ب ومن 4.25 الكترون فولت إلى 1.64 الكترون فولت لفجوة الطاقة غير المباشرة الممنوعة قبل تعريضها لبلازما الأرجون، بينما انخفضت فجوة الطاقة غير المباشرة من 3.52 الكترون فولت إلى 1.64 الكترون فولت لفجوة الطاقة غير المباشرة المسموح ومن 2.98 الكترون فولت إلى 0.15 الكترون فولت للممنوعة بعد التعرض لبلازما اركون .اظهرت نتائج الخصائص البصرية بعد التعرض للبلازما لها قيم عالية وهذا يعود الى زيادة حاملات الشحنة الحرة والمستقطبة. هذا يعطي انطباع جيد بانه من الممكن استخدام هذه العينات ككاشف ضوئي. اظهرت نتائج الخصائص العزلية بان ثابت العزلي والفقدان العزلي يزدادان مع زيادة تركيز جسيمات النانوية Ag وتتناقص مع زيادة تردد المجال الكهربائي المسلط بينمنا التوصيلية الكهربائية المتناوبة (AC) تزداد مع زيادة تركيز جسيمات النانوية Ag و التردد. ثابت العزل، الفقدان العزلي والتوصيلية الكهربائية المتناوبة بعد التشعيع لها قيم عالية مقارنة قبل التشعيع الذي يعزى إلى زيادة حاملات الشحنة الحرة والمستقطبة، ويمكن استخدام هذه الخصائص للأفلام في المكثفات والترانزستور والدوائر الإلكترونية. اختبرت المتراكبات النانوية (PVA/PAA/Ag) كمضادات لبكتريا موجبة غرام (المكورات العنقودية الذهبية) وسالبة غرام (الشريطية القولونية) و بينت النتائج أن منطقة التثبيط ازدادت بزيادة تراكيز الجسيمات النانوية Ag, انه يزداد الى 20 ملم للبكتريا الشريطية القولونية لتركيز 8 wt.% و 26 ملم للبكتريا للمكورات العنقودية الذهبية عند التركيز .8 wt.%

The (PVA/PAA/Ag) nanocomposites have been prepared by using casting method with variant content of (Ag) nanoparticles (2, 4, 6 and 8) wt.%. The structural, optical and AC electrical properties of (PVA/PAA/Ag) nanocomposites have been investigated. The structural properties include optical microscope (OM), Field-emission scanning electron microscope (FE-SEM) and Fourier transformation infrared ray (FT-IR) . The optical microscope images showed that Ag nanoparticles form a continuous network inside the polymers when the ratio of (8) wt.%. FESEM measurements reveal the surface morphology of the (PVA/PAA/Ag) nanocomposites films, which are homogeneous and coherent with aggregates or chunks scattered at random on the top surface. The variation in the morphology after exposed Ar plasma nanoparticles is the outcome of the impression progression encouraged by argon plasma species on the (PVA/PAA) surface. FTIR spectra showed a shift in some bands and change in the intensities of other bands comparing with pure (PVA/PAA/Ag) films, this indicates there is no interaction between the polymers and the added nanoparticle. The optical properties before and after exposed Ar plasma exhibited that the absorbance, absorption coefficient, refractive index, extinction coefficient, dielectric constant (real, imaginary) and optical conductivity of (PVA/PAA) blend increased with the increasing of the concentrations of the Ag. The transmittance and the energy gap for indirect transition (allowed, forbidden) decreased with the increasing of the concentrations of Ag nanoparticles. it is decreased from 4.76 eV to 2.91 eV for the allowed indirect energy gap and from 4.25 eV to 1.64 eV for the forbidden indirect energy gap before exposed to the argon plasm, while the indirect energy gap decreased from 3.52 eV to 1.64 eV for the allowed and from 2.98 eV to 0.15 eV for the forbidden after exposed argon plasma. The optical properties after irradiation have high values compared before irradiation which attributed to increased free charge carriers and polarized. This give as good indicator these samples could be used as photodetector device. The dielectric properties explain that the dielectric constant and dielectric loss for (PVA/PAA) blend are increased with the increasing of Ag nanoparticles concentration and decreasing with the increase of frequency of the applied electric field while the A.C electrical conductivity increased with the increasing of nanoparticles concentration and frequency of the applied electric field before and after exposed Ar plasma. The dielectric constant, dielectric loss and A.C electrical conductivity after irradiation have high values compared before irradiation which attributed to the increased free charge carriers and polarized, these properties can be used for films in capacitors, transistor and electronic circuits. The (PVA/PAA/Ag) nanocomposites were tested as antibacterial for against gram-positive (Staphylococcus aureus) and gram-negative (Escherichia coli). The result obtained the inhibition zone diameter increases with the increase in Ag nanoparticles concentrations. It is increased to 20 mm for E. coli. at concentration 8% wt. Ag and 26 mm for S. aureus. at concentration 8% wt. Ag.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب