فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدف: از الکتروریسی برای تولید نانوالیاف با ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی ارتقاء یافته استفاده می‌گردد. به عنوان یک فن‌آوری در حال توسعه این سامانه به دلیل مکانیسم ساده و استفاده از انواع مختلفی از پلیمرها ، به عنوان قوی‌ترین روش برای صنعتی سازی در نظر گرفته می شود. در این پژوهش، الکتروریسی چند جزیی به منظور بهبود ویژگی مقاومت حرارتی باالکتروریسی سه پلیمر کازئینات‌سدیم/ کیتوزان/ پلی‌وینیل‌الکل مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش‌ها: ابتدا فاکتورهای دستگاه الکتروریسی شامل محدوده فاصله، ولتاژ، پس از انجام پیش تست‌های مختلف جهت تعیین شرایط بحرانی مناسب برای تولید نانوالیاف بررسی شد. پس از تعیین موارد ذکر شده یعنی فاصله 12 سانتی‌متر و ولتاژ 16 کیلوولت، و شدت جریان 5/0 میلی‌لیتر بر ساعت نسبت‌های متفاوتی از محلول سه پلیمر‌ کازئینات‌سدیم، کیتوزان و پلی‌وینیل‌الکل براساس طرح مخلوط تهیه و الکتروریسی انجام شد. مورفولوژی و قطر نانوالیاف توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه با توجه به نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی سه گروه از انانوالیاف بر اساس تفاوت در قطر (قطر کم، متوسط و زیاد) انتخاب، و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی آن ها شامل بررسی ساختار کریستالی (پراش اشعه ایکس)، بررسی واکنش‌های مولکولی (طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه) و بررسی مقاومت به تجزیه حرارتی (آنالیز گرما وزن‌سنجی) مطالعه گردید.یافته‌ها: نانوالیاف کازئینات‌سدیم/ کیتوزان/ پلی‌وینیل‌الکل، با میانگین قطر 121 تا 192 نانومتر به خوبی الکتروریسی شد. نانوالیاف 622 (شامل 60 درصد پلی‌وینیل‌الکل، 20 درصد کیتوزان و 20 درصد کازئینات سدیم)، 811 (شامل 80 درصد پلی‌وینیل‌الکل، 10 درصد کیتوزان و 10 درصد کازئینات سدیم) و 721 (شامل 70 درصد پلی‌وینیل‌الکل، 20 درصد کیتوزان و 10 درصد کازئینات سدیم) به ترتیب حائز ببیشترین قطر (192 نانومتر)، قطر متوسط (178 نانومتر) و کمترین قطر (121 نانومتر) شدند. در بررسی نتایج، کاهش شدت پیک مشاهده شده در الگوی پراش اشعه ایکس نانوالیاف (در مقایسه با نمونه‌های پلی‌وینیل‌الکل، کیتوزان و کازئینات سدیم) را می‌توان به کاهش شدید ساختار نیمه بلوری پلی‌وینیل‌الکل به دلیل تشکیل پیوند هیدروژنی بین پلی‌وینیل‌الکل ، مولکول آب، کیتوزان و کازئینات‌سدیم، و نیز به واسطه سازگاری فاز بی نظم و بلوری در پلیمرها به خصوص کیتوزان و کازئینات‌سدیم نسبت داد. همچنین نتایج طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه نشان داد، سه پلیمر پلی‌وینیل‌الکل، کیتوزان و کازئینات‌سدیم در نانوالیاف الکترواسپان به‌طور کامل پراکنده شده‌اند. بررسی نتایج حاصل از آنالیز گرما وزن‌سنجی نیز نشان داد اگرچه نمونه بدون کیتوزان (نمونه 703) دمای شروع تخریب حرارتی بیشتری داشت، اما حضور کیتوزان باعث بهبود پایداری حرارتی و منجر به مشاهده رخدادهای حرارتی در محدوده دمایی گسترده‌تری شد. به طوری که نمونه نانوالیاف 622 (قطر 192 نانومتر)، بیشترین مقاومت به تخریب را از خود نشان داد.نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج اشاره شده استفاده از سه پلیمر مذکور (با نسبت بهینه (622) در فاصله 12 سانتی‌متر، ولتاژ 16 کیلوولت، و شدت جریان 5/0 میلی‌لیتر بر ساعت) امکان الکتروریسی موفق و تولید نانوالیاف با ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی مناسب مانند مقاومت حرارتی بالا را فراهم می‌سازد. در نتیجه قابلیت بکارگیری نانوالیاف تولید شده در شرایط شدید حرارتی و همچنین با توجه به حضور سدیم کازئینات، امکان ریزپوشانی ترکیبات زیست فعال بویژه ترکیبات هیدروفوب با آن پیشنهاد می‌شود.