الفهرس 
Chapter1 Introduction and Literature SurveyOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 135 |  |  |
| | | from | 135 | | |
Abstract
البوليمرات لها دورًا هاما ومؤثرا في تطوير التقنيات الحديثة في مجال علوم المواد. على وجه الخصوص تتميز البوليمرات الموصلة والمترافقة لما لها من خصائص كهربائية مميزة، مما يميزها عن أنواع البوليمرات الأخرى. تستخدم هذه البوليمرات فى مجموعة واسعة من التطبيقات وتساهم فى العديد من الصناعات مثل الإلكترونيات والإلكترونيات الضوئية وتخزين الطاقة. فى هذه الرسالة تم تحضير بوليمربولى (3-هيكسيل ثيوفين) (P3HT)والمركبات النانوية من أكسيد الجرافين المختزل (rGO) باستخدام طريقة منخفضة التكلفة. بدأ الإجراء بالبلمرة في وجود النيتروجين باستخدام مونومر (3-هيكسيل ثيوفين) و ثلاثى كلوريد الحديد اللامائي كمؤكسد. تم تصنيع أكسيد الجرافين المختزل (rGO) بنجاح عن طريق الأكسدة الكيميائية لمسحوق الجرافيت إلى أكسيد الجرافيت باستخدام طريقة هامر المعدلة ، تمت عملية التقشير في الماء المقطر باستخدام جهاز الموجات فوق الصوتية ، حيث ان التحريك في الماء المقطر الساخن يزيل مجموعات الأكسجين الوظيفية من أكسيد الجرافيت المقشر أو أكسيد الجرافين. أكدت النتائج أن المادة الموجودة هى عبارة عن أكسيد الجرافين المختزل (rGO). بعد ذلك تم تحضير طبقة رقيقة من بوليمر (3-هيكسيل ثيوفين) والمركبات النانوية من أكسيد الجرافين المختزل. تم وضع فيلم مكون من البوليمر و البوليمر/ المركبات النانوية من أكسيد الجرافين المختزل المذاب في الكلوروفورم فوق طبقة زجاجية. تم تجفيف الفيلم لإزالة الكلوروفورم أو المذيب. تم تحضير المركبات النانوية بوليمر (3-هيكسيل ثيوفين) / أكسيد الجرافين المختزل ب 3 وزن. ٪ ،5 بالوزن ٪ ، 10 بالوزن ٪ و 15٪ بالوزن من أكسيد الجرافين المختزل (سجلت باسم P3HT-3rGO و P3HT-5rGO و P3HT-15rGO و P3HT-10rGO على التوالي). تم ﻋﺮض اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ وﻣﺤﺎوﻟﺔ ﺗﻔﺴﯿﺮ ودراﺳﺔ ھﺬه اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ واﻟﺮﺑﻂ ﺑﯿﻦ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت اﻟﻤﺨﺘﻠﻔﺔ ﻟﻤﻌﺮﻓﺔ إﻣﻜﺎﻧﯿﺔ إﺳﺘﺨﺪام ھﺬه اﻟﻌﯿﻨﺎت. ﺣﯿﺚ أﺛﺒﺘﺖ ﻧﺘﺎﺋﺞ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت اﻟﺘﻰ ﺗﻢ اﺟﺮاﺋﮭﺎ أن ﺗﺮﻛﯿﺐ اﻻﻓﻼم اﻟﻤﺤﻀﺮه ﻗﺪ ﺣﺪث ﻟﮭﺎ ﺗﻐﯿﺮ واثبتت النتائج ﺣﺪوث اﻧﺴﺠﺎم ﺑﯿﻦ ﺗﺎم ﺑﯿﻦ اﻟﻤادة البوليمرية اﻟﻤﺴﺘﺨﺪﻣﮫ ﻓﻰ اﻟﺘﺤﻀﯿﺮ و اكسيد الجرافين المختزل. كما اكدت النتائج ﺣﺪوث ﺗﺤﺴﻦ ﻓﻰ اﻟﻌﺪﯾﺪ ﻣﻦ اﻟﺨﻮاص اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﮫ واﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﮫ ﻧﺘﯿﺠﮫ اﺿﺎﻓﮫ ﺟﺴﯿﻤﺎت اﻛﺴﯿﺪ اﻟجرافين على النحو التالي : اكد تحليل الرنين النووى المغناطيسى (1H NMR) جدية التحضير والتركيب الداخلى للبوليمر بولى (3-هيكسيل ثيوفين) (P3HT) ومطابقته للدراسات السابقة ويتيح ايضا التعرف علي درجة البلمرة. تم استخدام مطياف فورييرللاأشعة تحت الحمراء (FTIR) لمعرفة المجموعات الوظيفية لكلا من البوليمر و اكسيد الجرافين المختزل ومدرى ارتباطهما. تم استخدام حيود الأشعة السينية (XRD) لتحديد تفاعل rGOمع البوليمروأكدت نتائج تحليل حيود الأشعة السينية (XRD) أن تبلور المادة يزداد مع زيادة كمية أكسيد الجرافين المختزل. تظهر صور المجهر الإلكتروني (HRTEM) شكلًا رقيقًا منتظما بعد ملئه بـ rGO بينما تُظهر صور المجهر الإلكتروني الماسح (FESEM) اننتظام وتوحيدًا شديدًا. تم دراسة الخواص الضوئية بااستخدام جهاز (UV-Vis-NIR) لتقييم تأثير أكسيد الجرافين المختزل (rGO) على الخواص الضوئية. أدى اضافة أكسيد الجرافين المختزل (rGO) إلى تعزيز الامتصاص الضوئى وبالتالي توسيع النطاق الطيفي للامتصاصية. أكدت النتائج وجود نقص في المسافة بين مستويات الطاقة وزيادة في عرض ذيل الشريط مع زيادة تركيز مادة الجرافين. تم دراسة تاثير درجة الحرارة على كلا من النفاذية الكهربية (*) و التوصيلية الكهربية في حالة التيار المستمر (σdc) والمتردد(σac) ومعامل الفقد (tan). عندما تمت إضافة rGO ، تحسنت الموصلية نتيجة لزيادة عدد حاملات الشحنة أو مسارات التوصيل. تغير طاقة التنشيط بسبب اعتماد الموصلية DCعلى درجة حرارة، كما يحكمها علاقة Vogel-Fulcher-Tamman (VFT) ، ينتقل إلى سلوك Arrhenius مع إضافة أكسيد الجرافين (rGO). يُظهر المركب P3HT / rGO قيمة أعلى لـ ε ′، قيمة أقل للفقد، وتوصيلية أعلى مقارنةً بالمادة الأم P3HT. هناك نوعان من عمليات الاسترخاء المتميزة التي يمكن تحديدها. تُعزى عملية الاسترخاء التي لوحظت في P3HT إلى الحركات الجزيئية للمجموعات الجانبية الهكسيل الموجودة في البوليمر. وجد ان هذه المادة المركبة تظهر خصائص معينة تجعلها مرشحًامناسبًا للتطبيقات المستقبلية مثل التطبيقات الكهروضوئية . توفر منحنيات Nyquist نظرةعميقة للسلوك الكهربائي للمركبات النانوية P3HT وP3HT/rGO. تشير التغييرات الملحوظة، وخاصة الانخفاض في الدوائر نصف الدائرية مع إضافة rGO، إلى تحسينات في حركة حامل الشحنة. يمكن أن يكون هذا التحسين في حركة حامل الشحنة أمرًا هاما لأداء المركب النانوي في التطبيقات المختلفة، مما يعرض التأثير الإيجابي لدمج rGO على الخواص الكهربائية لـ P3HT.