مناقشة رسالة طالب الماجستير فراس حيدر ابراهيم من قسم علوم الفيزياء

ناقش قسم علوم الفيزياء في كلية العلوم بجامعة ديالى رسالة طالب الماجستير فراس حيدر ابراهيم الموسومة دراسة وتحضير بعض الخصائص الفيزيائية للمتراكب النانوي PVATiO2 وذلك على قاعة المناقشات في قسم علوم الفيزياء.

تضمنت الدراسة تحضير مسحوق ثنائي أوكسيد التيتانيوم TiO₂) )وبطورية الروتايل ((Rutile والانتاس Anatase)) بأستخدام الطريقة الكيميائية محلول –هلام (Sol – Gol  ), اذ تم حرق رباعي أوكسيد كلوريد التيتانيوم (TiCl₄ ) كمادة أساس مع الاثنانول النقي بدرجتي الحرارة (650  , 850 ( ،ودراسة ثأثير درجة الحرارة الكلسنة لجسيمات TiO₂) ) على الخصائص التركيبية و المورفولوجية ودراسة تأثيره على تثبيط  لثلاثة انواع من البكتيريا Staphylococcus) – (E.Coli – Strptococcus mutan للمادة النانوية المحضرة .

أظهرت نتائج ظهرت نتائج حيود الأشعة السينية (XRD) ونتائج المجهر الالكتروني النافذ (TEM) والمجهر الإلكتروني الماسح (FE-SEM) الحصول على جسيمات شبه كروية (قرنابيط ) متبلورة ونقية لثنائي أوكسيد التيتانيوم  TiO2النانوي بتركيب بلوري رباعي الزوايا نوعي -(الانتاس ، الروتايل).وان هيكل TiO2 كان طورالانتاس عند درجة حرارة الكلسنة (650 ( وبمعدل حجم جسيمات (21.4 nm) في حين كانت طور الروتايل بمعدل (30.41 nm)عند درجة حرارة الكلسنة (850 °C)، إذ تبين ان كل من درجة التبلور، والحجم البلوري وحجم الجسيمات لثنائي أوكسيد التيتانيوم  TiO2المحضر تزداد مع زيادة درجة حرارة الكلسنة، في حين ان كثافة الانخلاعات تنخفض مع زيادة درجة حرارة الكلسنة. ومن قياسات فورير للاشعة تحت الحمراء FTIR)) تم تحديد الاواصرقمم الاهتزازات  الإنحنائية لكل من (O – Ti- O ) و (Ti – O  ) و Ti – OH )) التي ظهرت عند المنطقة (1000- 400cm^-1).

تم تحضير اغشية من بوليمر بولي فينيل الكحولي (PVA) النقية والمّدعمة بجسيمات ثنائي أوكسيد التيتانيوم TiO2 النانوية باستعمال طريقة الصب المحلول ، ودراسة تأثير كل من درجة حرارة الكلسنة (650, 850) ونسب الإضافة الوزنية ) wt%  0.2  , 0.4 , 0.6 , 0.8 , 1 ) لجسيمات ثنائي أوكسيد التيتانيوم  بطوري الأنتاس ( (TiO₂Anatase و الروتايل (TiO₂ Rutile) TiO2 النانوية على الخصائص البصرية والحرارية  والكهربائية لأغشية  البوليمرية (PVA)المحضرة.

تناول البحث  دراسة طيف النفاذية  ضمن مدى الطول الموجي nm (198 – 1200)،يشير النتائج إن إضافة جسيمات ثنائي أوكسيد التيتانيوم  النانوية  بطوري الأنتاس ( (TiO₂Anatase و الروتايل (TiO₂ Rutile) النانوي إلى البوليمري (PVA) النقي أدى إلى خفض نسبة النفاذية وينتج هذا انخفاض في النفاذية  مع زيادة محتوى الجسيمات النانوية وتقل مع زيادة الطول الموجي، بينما تزداد نسبة الامتصاصية بزيادة الجسيمات النانوية المضافة  وتنقص مع زيادة الطول الموجي للضوء الساقط، لوحظ ايضاً ان نسبة النفاذية للأغشية بوليمرية المركبة (PVA/TiO₂Anatase) اقل من أغشية بوليمرية المركبة (PVA/TiO₂ Rutile). ان معامل الامتصاص ومعامل الانكسار ومعامل الخمود للأغشية يزداد عند اضافة جسيمات النانوي ثنائي أوكسيد التيتانيوم TiO2 النانوية بطوري ،بين ان معاملات (الامتصاص ،الانكسار ،الخمود ) للأغشية بوليمرية المركبة (PVA/TiO₂Anatase) اكبر من للأغشية بوليمرية المركبة (PVA/TiO₂ Rutile) ، في حين ان فجوة الطاقة للأغشية تنقص مع زيادة محتوى الجسيمات ، إذ حقق الغشاء (PVA/TiO₂Anatase) المدعم بنسبة (wt% 1) من جسيمات TiO2 النانوية طور الانتاس المكلسن عند (650) اوطئ قيمة لفجوة الطاقة ( 2.71eV) وان الانتقالات الالكترونية للأغشية هي أنتقالات الكترونية غير مباشرة.

من جانب اخر اظهرت نتائج الخصائص الكهربائية بأن قيم  ثابت العزل الكهربائي وقيم التوصيلية الكهربائية المتناوبة للأغشية المحضرة تزداد عند اضافة جسيمات TiO₂  بطوري (  (TiO₂Anatasو (TiO₂ Rutile) النانوي ومع زيادة درجة حرارة الكلسنة ، اذ ان التوصيلية الكهربائية تزداد مع زيادة تردد المجال الكهربائي المسلط وثابت العزل الكهربائي تنخفض مع زيادة التردد، ، إذ حقق للأغشية بوليمرية المركبة (PVA/TiO₂ Rutile) المكلسنة عند (850) اعلى توصيلية كهربائية متناوبة وثابت عزل كهربائي من للأغشية بوليمرية المركبة( (PVA/TiO₂Anatase .

كذلك اظهرت نتائج دراسة تأثير جسيمات ثنائي أوكسيد التيتانيوم  النانوية  بطوري الأنتاس ( (TiO₂Anatase و الروتايل (TiO₂ Rutile) النانوي ودرجة حرارة الكلسنة على التوصيلية الحرارية للأغشية المحضرة بان قيم معامل التوصيل الحراري تزداد عند اضافة الجسيمات النانوية إلى البوليمري (PVA) ، وكذلك مع زيادة محتوى الجسيمات وارتفاع درجة حرارة الكلسنة، إذ حقق الغشاء (PVA/TiO₂ Rutile) المدعم بجسيمات (TiO₂ Rutile)  بنسبة (wt% 1) المكلسنة عند (850) اعلى قيمة لمعامل التوصيل الحراري ( W/m.K0.05993 ).

وتم اختبار تأثير جسيمات التيتانيوم المحضرة  مع ومن دون الأموكسيسيلين كعامل مضاد للبكتريا بأستخدام ثلاثة انواع من البكتريا Staphylococcus) – (E.Coli – Strptococcus mutan .  بينت النتائج ان ثنائي اوكسيد التيتانيوم TiO₂    مع ومن دون الأموكسيسيلين وبطوريه الانتاس والروتيل  ذوات فعالية مضادة للبكتريا،. وان كل من جسيمات (TiO2 Anatase) و (TiO2 Rutile) النانوي مع وبدون الأموكسيسيلين  كان لها تأثير اكبرعلى البكتيريا  الاشريكية القولونية (E . coli) السالبة. أظهر الاختبار تركيز محلول النانوي طور (TiO2 Anatase) أدى الى زيادة فعالية في قتل وتثبيط  لجيمع أنواع البكتيريا.

وقد تم قبول الدراسة ومنح الطالب درجة الماجستير في تخصص فيزياء الحالة الصلبة .. ألف مبارك ..

<<  الموضوع التالي  |  الموضوع السابق  >>