Systhesis and characterization of polyaniline nanoparticle by using template technique

การสังเคราะห์และวิเคราะห์สมบัติของพอลิอะนิลีนที่มีอนุภาคขนาดนาโนเมตรโดยการใช้เทคนิคเท็มเพล็ท

Name: Tuspon Thanpitcha

ThaSH: Polyanilines

LCSH: Nanoparticles

LCSH: Chlorophyllin

LCSH: Chitin

LCSH: Rheology

Abstract: Various morphologies of polyaniline (PANI) nanoparticles, including nanofibrils, dendrites, and spheres, were synthesized by oxidative polymerization of aniline in the presence of different types of templates those are chlorophyllin, carboxymethly chitin (CM-chitin), and partially cross-linked carboxymethyl chitin, respectively. The pristine PANI anaoparticles are obtained after removing the templates by simply washing with specific solvents. Contrary, irregularly-shaped aggregates with a diameter greater than 1 um are obtained by using the conventional method (without the addition of templates). Molecular characterizations (including UV-vis, FTIR, TGA, and XRD) suggest an identical structure between PANI synthesized with and without templates. The morphology and size of the synthesized PANI products are also dependent on various parameters, e.g. structure of the template materials, the ratio of monomer to template, and synthetic conditions. CM-chitin template can be applied to synthesize a spherical shape of polypyrrole (PPY) nanoparticles as well. In a preparation of nanocomposite films, it is further explored that the synthesized PPY nanoparticles are better dispersed in the CM-chitin matrix than that of the conventional particles. Rheological measurements indicate that the addition of PPY nanoparticles can decrease the viscosity of alginate. In contrast, the increase of suspension viscosity is observed when adding the larger size of conventional PPY in alginate. The distince rheological behaviours are influenced by the size of PPY nanoparticles as well as the electronic state of PPY nanoparticles.

Abstract: พอลิอะนีลีนที่มีขนาดอนุภาคอยู่ในระดับนาโนเมตรและมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันไป ได้แก่ ลักษณะที่เป็นแบบเส้นใยขนาดเล็ก ลักษณะที่เป็นแบบเด็นไดรต์ และลักษณะที่เป็นแบบทรงกลม สามารถสังเคราะห์ได้จากปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชั่นแบบออกซิเดชั่นของอะนิลีนในสารที่ทำหน้าที่เป็นเท็มเพล็ท ได้แก่ สารคลอโรฟิลลีน สารคาร์บอกซีเมธิลไคตินและสารคาร์บอกซีเมธิลไคตินที่มีการเชื่อมขวางของดครงสร้างเป็นแบบร่างแห ตามลำดับ สารเท็มเพล็ทที่เหลือจากการสังเคราะห์พอลิอะนิลีนที่มีขนาดอนุภาคอยู่ในระดับนาโนเมตรนั้นสามารถกำจัดออกได้ง่ายโดยใช้ตัวทำละลายของสารเท็มเพล็ทเหล่านั้น ในทางกลับกันการสังเคราะห์พอลิอะนิลีนแบบวิธีทั่วไปใช้สารเท็มเพล็ทจะทำให้ได้พอลิอะนิลีนที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ มีการเกาะติดกันของอนุภาคจนมีขนาดที่ใหญ่กว่า 1 ไมโครเมตร จากการวิเคราะห์ทางโมเลกุลโดยใช้เทคนิค ยูวี-วิสซิเบิลสเปคโตรสโคปี ฟูเรียทรานฟรอมสเปคโตรสโคปี เทอร์โมกราวิเมทริกอะนาไลซีส และเอ็กซ์เรย์ดีแฟรคชั่นอะนาไลซีส บ่งบอกถึงการมีโครงสร้างทางเคมีที่เหมือนกันของพอลิอะนิลีนที่สังเคราะห์ได้ไม่ว่าจะเป็นจากเทคนิคที่ใช้สารเท็มเพล็ทหรือไม่ใช้สารเท็มเพล็ทนอกจากนี้ยังพบว่าลักษณะทางสัณฐานวิทยาและขนยาดอนุภำาคของพอลิอะนีลีนที่สังเคราะห์ได้จะขึ้นกับตัวแปรต่าง ๆ เช่น โครงสร้างของสารเท็มเพล็ท สัดส่วนของอะนิลีนต่อสารเท็มเพล็ท และสภาวะที่ใช้ในการสังเคราะห์พอลิอะนิลีน นอกจากน้สารคาร์บอกซีเมธิลไคตินยังใช้เป็นเท็มเพล็ทในการสังเคราะห์พอลิไพรโรลที่มีลักษณะเป็นแบบทรงกลมได้อีกด้วย ในส่วนของการเตรียมสารประกอบนาโนคอมพอสิต จะพบว่าลีไพรโรลที่มีขนาดอนุภาคอยู่ในระดับนาโนเมตรจะมีการกระจายตัวในสารตัวกลางคาร์บอกซีเมธิลไคตินที่ดีกว่าพอลิพอลิไพรโรลที่สังเคราะห์จากวิธีการทั่วไป และจากการทดลองเพื่อศึกษาสมบัติการไลของพอลิไพรโรลในสารละลายแอลจิเนตพบว่าการเติมพอลิไพรโรลที่มีขนาดอนุภาคอยู่ในระดับนาโนเมตรทำให้ความหนืดของสารละลายแอลจิเนตลดลงซึ่งต่างจากการเติมพอลิไพรโรลที่สังเคราะห์จากวิธีการทั่วไปที่มีขนาดใหญ่กว่าจะทำให้ความหนืดของสารละลายแอลจิเนตเพิ่มขึ้น ซึ่งพฤติกรรมทางการไหลที่แตกต่างกันนั้นมีอิทธิพลมาจากความแตกต่างของขนาดอนุภาคของพอลิไพรโรลและสภาวะทางไฟฟ้ด้วย

Chulalongkorn University. Office of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Ratana Rujiravanit

Role: advisor

Name: Jamieson Alexander M

Role: advisor

Created: 2009

Modified: 2564-09-08

Issued: 2021-08-09

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/67768

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Polymer Science

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Tuspon_th_tdc.pdf	6.78 MB

ใช้เวลา

0.023155 วินาที