بررسی اثر پلاسما بر روی پلیمر پلی متیل متاکریلات آلاییده با رنگینه آمینوآزو بنزن

فهرست مطالب
1 فصل اول: بررسي منابع ............................................................................................. 2
1 - 1 - پلاسما ........................................................................................................ 2
1 - 1 - 1 - تاريخچه و كاربرد .................................................................................... 2
1 - 1 - 2 - مداهیم اولیه ........................................................................................... 3
1 - 1 - 3 - تقسیم بندي پلاسما ................................................................................... 8
1 - 1 - 4 - تولید پلاسما ......................................................................................... 11
1 - 1 - 5 - برخورد در پلاسما .................................................................................. 11
1 - 1 - 6 - واكنشهاي پلاسما ................................................................................. 12
1 - 2 - پلیمر ....................................................................................................... 18
1 - 2 - 1 - درجه پلیمريزاسیون ................................................................................. 18
1 - 2 - 2 - تاريخچه پیدايش پلیمرها .......................................................................... 18
1 - 2 - 3 - خواص پلیمر ........................................................................................ 19
1 - 2 - 4 - دماي انتقال شیشهاي براي پلیمر ) Tg ............................................................ 19
1 - 2 - 5 - طبقهبندي پلیمرها ................................................................................... 20
1 - 2 - 6 - پیوندهاي عرضي در پلیمرها ....................................................................... 23
1 - 3 - پلاسما و پلیمر ............................................................................................. 23
1 - 3 - 1 - سطوح پلیمرها و برهمكنشها ..................................................................... 23
1 - 3 - 2 - عملیات اصلاح سطح .............................................................................. 24
1 - 3 - 3 - فرايند كسل ......................................................................................... 25
1 - 3 - 4 - پديده كو انچینگ .................................................................................. 25
1 - 3 - 5 - فوتو فیزيک ......................................................................................... 25
1 - 3 - 6 - فوتو شیمي .......................................................................................... 26
1 - 4 - رنگینه آزو ................................................................................................. 26
1 - 4 - 1 - آزو بنزن ............................................................................................................... 26
1 - 5 - تئوري اسپكترو فوتومتري ............................................................................... 28
1 - 6 - پلیمرهاي آلايیده ......................................................................................... 30
2 فصل دوم : مواد و دستگاههاي مورد استداده و روشها ....................................................... 32
2 - 1 - مواد ........................................................................................................ 32
2 - 1 - 1 - پلیمر پلي متیل متاكريلات ......................................................................... 32
2 - 1 - 2 - ولال دي كلرو متان ............................................................................... 32
2 - 1 - 3 - رنگینه آمینوآزوبنزن aniline yellow ........................................................... 33
2 - 2 - روش تهیه نمونه ........................................................................................... 34
2 - 3 - دستگاههاي مورد استداده ................................................................................ 34
2 - 3 - 1 - دستگاه اولتراسونیک ............................................................................... 35
2 - 3 - 2 - دستگاه اسپین كوتر ................................................................................. 35
2 - 3 - 3 - دستگاه طیفسنجي FT-IR ....................................................................... 35
2 - 3 - 4 - دستگاه طیفسنجي جذبي UV/VIS ............................................................. 37
2 - 3 - 5 - دستگاه پلاسماي مورد استداده .................................................................... 38
2 - 3 - 6 - دستگاههاي ايجاد كننده خلا ...................................................................... 39
2 - 3 - 7 - نرم افزارهاي مورد استداده ......................................................................... 39
2-3-8 - تئوري اكسايتون كاشا .............................................................................. 40
2 - 3 - 9 - روش كلي براي تحلیل دادهها .................................................................... 40
3 فصل سوم : بحش ونتايج ......................................................................................... 42
3 - 1 آنالیز FT-IR .............................................................................................. 42
3 - 1 - 1 - آنالیز FT-IR مواد اولیه ............................................................................ 42
3 - 1 - 2 - آنالیز FT-IR براي اثر پلاسماي تخلیه الكتريكي تابان RF .................................... 44
3 - 1 - 3 - آنالیز FT-IR براي اثر پلاسماي تخلیه الكتريكي تابان DC .................................... 52
3 - 2 - آنالیز UV/VIS ........................................................................................... 61
3 - 2 - 1 - آنالیز UV/VIS براي نمونههاي قرار داده شده در معرض پلاسماي RF ..................... 61
3 - 2 - 2 - آنالیز UV/VIS براي نمونههاي قرار داده شده در معرض پلاسماي DC ..................... 63
3-3 - نتیجه گیري وبحش ....................................................................................... 67
3-4 - پیشنهادات ................................................................................................. 68
فهرست منابع
................................................................................................................................. 69
فهرست اشکال
شكل 1 - 1 : پروب لانگموير داخل پلاسما .......................................................................... 6
شكل 1 - 2 : برخي از واكنشهاي مهم الكترون در پلاسما ....................................................... 12
شكل 1 - 3 : نحوه انجام اچینگ ...................................................................................... 17
شكل 1 - 4 : نحوه تبديل ايزومر ترانس به سیس و بالعكس ........................................................ 28
شكل 2 - 1 : ساختار مولكولي پلیمر PMMA ...................................................................... 32
شكل 2 - 2 : سمت راست : ساختار مولكولي/ سمت چپ : مدل مولكولي رنگینه aniline yellow برگرفته از
سايت ويكيپديا .............................................................................................................. 34
شكل 2 - 3 : شماي كلي نحوه عملكرد دستگاه طیفسنجي FT-IR ............................................. 36
شكل 2 - 4 : شكل طرحوار از دستگاه اسپكتروفوتومتر ............................................................ 38
شكل 3 - 1 : طیف FTIR واصل از پلیمر پلي متیل متاكريلات اولیه ............................................. 42
شكل 3 - 2 : طیف FTIR واصل از رنگینه aniline yellow ..................................................... 43
شكل 3 - 3 : before : طیف نمونه پلیمتري آلايیتده بتا رنگینته قبتل از پلاستما / after : طیتف نمونته پلیمتري
آلايیده با رنگینه بعد از قرار گیري در معرض پلاسماي RF تخلیه الكتريكي تابان آرگون ........................... 45
شكل 3 - 4 : before : طیف نمونه پلیمتري آلايیتده بتا رنگینته قبتل از پلاستما / after : طیتف نمونته پلیمتري
آلايیده با رنگینه بعد از قرارگیري در معرض پلاسماي تخلیه الكتريكي تابان RF متان .............................. 46
شكل 3 - 5 : before : طیف نمونه پلیمري آلايیتده بتا رنگینته قبتل از پلاستما / after : طیتف نمونته پلیمتري
آلايیده با رنگینه بعد از قرار گیري در معرض پلاسماي تخلیه الكتريكي تابان RF نیتروژن ........................... 47
شكل 3 - 6 : before : طیف نمونه پلیمتري آلايیتده بتا رنگینته قبتل از پلاستما / after : طیتف نمونته پلیمتري
آلايیده با رنگینه بعد از قرارگیري در معرض پلاسماي تخلیه الكتريكي تابان RF اكسیژن ........................... 48
شكل 3 - 7 : تمام طیفهاي نمونهها بعداز پلاسماي تخلیه الكتريكي تابتان RF Ar : آرگتون CH4 :متتان
N2 : نیتروژن O2 : اكسیژن ................................................................................................... 49
شكل 3 - 8 : شكل شماتیک شكسته شدن پیوند میان اكسیژن و كربن توس پلاسما و تولید فرمالدهید ..... 51
شكل 3 - 9 : before : طیف نمونه پلیمري آلايیده با رنگینه قبل از پلاسما / after : طیف نمونه پلیمري آلايیده
با رنگینه بعد از قرار گیري در معرض پلاسماي تخلیه الكتريكي تابان DC گاز آرگون) نمونه در قطب مثبت ... 52
شكل 3 - 10 : before : طیف نمونه پلیمري آلايیتده بتا رنگینته قبتل از پلاستما / after : طیتف نمونته پلیمتري
آلايیده با رنگینه بعد از قرار گیري در معرض پلاسماي تخلیه الكتريكي تابتان DC گتاز آرگتون ) نمونته در قطتب
مندي ........................................................................................................................... 53
شكل 3 - 11 : before : طیف نمونه پلیمري آلايیتده بتا رنگینته قبتل از پلاستما / after : طیتف نمونته پلیمتري
آلايیده با رنگینه بعداز قرارگیري درمعرض پلاسماي تخلیه الكتريكي تابان DC گاز متان )نمونه در قطب مثبت . 54
شكل 3 - 12 : e befor : طیف نمونه پلیمتري آلايیتده بتا رنگینته قبتل از پلاستما / after : طیتف نمونته پلیمتري
آلايیده با رنگینه بعد از قرار گیري در معرض پلاسماي تخلیه الكتريكي تابان DC گاز متان ) نمونه در قطب مندي
.................................................................................................................................. 55
شكل 3 - 13 : e befor : طیف نمونه پلیمتري آلايیتده بتا رنگینته قبتل از پلاستما/ after : طیتف نمونته پلیمتري
آلايیده با رنگینه بعد از قرار گیري در معرض پلاسماي تخلیه الكتريكي تابان DC گتاز نیتتروژن ) نمونته در قطتب
مثبت .......................................................................................................................... 56
شكل 3 - 14 : before : طیف نمونه پلیمتري آلايیتده بتا رنگینته قبتل از پلاستما / after : طیتف نمونته پلیمتري
آلايیده با رنگینه بعد از قرار گیري در معرض پلاسماي تخلیه الكتريكي تابان DC گتاز نیتتروژن ) نمونته در قطتب
مندي ........................................................................................................................... 57
شكل 3 - 15 : e befor : طیف نمونه پلیمري آلايیتده بتا رنگینته قبتل از پلاستما / after : طیتف نمونته پلیمتري
آلايیده با رنگینه بعد از قرار گیري در معرض پلاسماي تخلیه الكتريكي تابان DC گتاز اكستیژن ) نمونته در قطتب
مثبت .......................................................................................................................... 58
شكل 3 - 16 : e befor : طیف نمونه پلیمتري آلايیتده بتا رنگینته قبتل از پلاستما / after : طیتف نمونته پلیمتري
آلايیده با رنگینه بعد از قرار گیري در معرض پلاسماي تخلیه الكتريكي تابان DC گتاز اكستیژن ) نمونته در قطتب
مندي ........................................................................................................................... 59