%31تخفیف

بررسی اثر شبکه پلیمری آبدوست بر روی رفتار تجمعی رنگینه های لیزری

تعداد 130صفحه در فایل word

کارشناسي ارشد

عنوان :

بررسی اثر شبکه پلیمری آبدوست بر روی رفتار تجمعی رنگینه های لیزری

چکیده

کارایی رنگینه‌های لیزری، شدت‌های گسیل بالایی از آنها را طلب می‌کند. برای این منظور به چگالی‌های بالایی از آنها در حلال‌های مربوطه شان نیاز است که در محلول‌های معمولی از طریق تجمع مولکولی محدود می‌شود. در این تحقیق برای برطرف سازی این محدودیت، محیط پلیمری هایدروژلی با اندازه‌های با اندازه‌های مختلف حفره، برای کنترل برهمکنش‌های پلیمر – رنگینه و همچنین تجمع رنگینه – رنگینه مورد استفاده قرار گرفته است. بدین طریق با کپسوله شدن رنگینه‌ها در پلیمر، تجمع کاهش یافته و امکان افزایش غلظت به منظور دستیابی به کارایی بالا فراهم می‌‌آید. این اثر از طریق اسپکروسکوپی جذبی و گسیلی به طور تجربی بررسی شد‌ه است. در این کار تجربی طیف‌های جذبی رنگینه‌های رودامین 6G و رودامین B در محیط‌های آبی و پلیمری در طی زمان‌های مختلف نفوذ رنگینه ثبت شده است. لازم به ذکر است این عمل برای سه غلظت از رنگینه‌ها و برای پلیمرهایی با درصدهی متفاوتی از مواد تشکیل دهنده ( تفاوت در پیوندهای عرضی پلیمر ) تکرار شده است. تجزیه و تحلیل داده‌های طیف ‌سنجی نشان می‌دهد که استفاده از محیط پلیمری هایدروژل در کاهش تجمع مولکولی رنگینه‌های رودامین نقش قابل ملاحظه‌های دارد.

کلید واژه: تجمع مولکولی ، پلیمر های آبدوست ، اسپکتروسکوپی جذبی ، پیوند عرضی ، رنگینه های لیزری

فصل اول : پیشینه تئوری و برسی منابع. 3

1-1   رنگ و رنگینه. 4

1-1-1 سیستم های دسته بندی برای رنگینه ها 5

1-1-2 عامل ایجاد رنگ… 6

1-1-2-1                  رنگسازهای مستقل.. 7

1-1-2-2                 رنگسازهای وابسته. 7

1-1-3 دسته‌بندی رنگینه‌ها بر اساس کاربرد. 8

1-1-4 رنگینه‌های لیزری.. 9

1-1-5 دسته بندی‌های مختلف رنگینه های لیزری.. 10

1-1-5-1………………………………………………………………………………………………. کومارین‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها 10

1-1-5-2……………………………………………………………………………………………….. گزانتین‌‌‌‌‌ها 10

1-1-5-3……………………………………………………………………………………………….. اگزازین‌ها 11

1-2   انحلال    12

1-2-1 برهمکنش‌های الکترواستاتیکی.. 14

1-2-2 برهمکنش‌های قطبشی.. 15

1-2-3 برهمکنش‌های پاشیدگی.. 16

1-2-4 برهمکنش‌های دافعه‌ای.. 17

1-2-5 برهمکنش‌های ویژه 18

1-2-5-1             پیوند هیدروژنی.. 18

1-2-5-2…………………………………………………………………………… برهم کنش‌های حلال گریزی.. 20

1-3   پلیمرها           22

1-4   هایدروژل. 23

1-4-1 تقسیم بندی های هایدروژل ها 25

1-4-1-1                                    هایدروژل تحریک‌پذیر محیطی.. 26

1-4-2 پیوند عرضی در پلیمر‌ها 28

1-4-3 کاربردهای اپتیکی و فوتونیکی هایدروژل. 28

1-4-4 انواع هایدروژل‌های سنتزی.. 30

1-4-5 شبکه های ایده‌آل و ایرادات شبکه ای.. 31

1-4-6 پارامترهای تورمی و مفاهیم آن. 33

1-4-7 تئوری‌های تورم هایدروژل. 34

1-4-7-1                  تئوری تورم تعادلی.. 34

1-4-7-2                                     تئوری انعطاف پذیری لاستیکی.. 35

1-5   تجمع مولکولی و تئوری اکسایتون. 36

1-5-1 تئوری اکسایتون مولکولی.. 37

1-5-2 تقریب ساختار دیمر. 39

1-5-2-1             دیمر ساندویچی.. 39

1-5-2-2          دیمر سر به دم. 41

1-5-2-3      دیمر مورب… 42

1-5-2-4                     پارامترهای اکسایتونی.. 43

1-6   جذب و گسیل تابش… 44

1-7   اصول طیف سنجی جذبی.. 48

1-7-1 محدودیت‌های کاربرد قانون بیر. 49

1-7-2 محدودیت‌های واقعی قانون بیر. 49

1-7-3 انحرافات شیمیایی.. 50

1-8    برانگیختگی الکترونی..    50

فصل دوم : مواد و روش‌ها 52

2 – 1 مواد 53

2-1-1 مواد میهمان. 53

2-1-2 مواد میزبان. 54

2-1-2-1              حلال همسانگرد. 54

2-1-2-2          میزبان پلیمری.. 55

2-2   سنتز پلیمر. 57

2-2-1 سنتز هایدروژل آکریل آمید و بیس آکریل آمید. 57

2-2-2 تهیه محلول ها 58

2-2-3 آماده کردن پلیت شیشه ای.. 59

2-2-4 تهیه پلیمر. 59

2-3   آماده کردن محلول‌های رنگینه. 61

2-4   اجزای کلی یک آزمایش جذبی.. 62

2-4-1 طیف سنجی جذبی.. 62

2-4-2 نحوه طیف گیری.. 63

2-4-3 نحوه طیف گیری نمونه پلیمری.. 64

2-5   بررسی طیف فلوئورسانسی رنگینه‌ها 64

2-5-1 نحوه طیف گیری.. 65

2-6   نرم افزارهای مورد استفاده برای آنالیز داده های طیفی.. 65

2-7   محاسبه پارامتر های اکسایتونی از روی منحنی های طیف جذبی.. 65

فصل سوم : بحث و نتایج. 71

3 – 1 رنگینه‌های یونی رودامین 6G و B در محیط آبی و هایدروژل. 72

3-1-1 رنگینه رودامین 6G.. 72

3-1-2 رنگینه رودامین 6G در محیط پلیمری پلی هما آکریل آمید 10%. 74

3-1-3 رنگینه رودامین 6G در محیط پلیمری پلی همای آکریل آمید 20%. 77

3-1-4 رنگینه رودامین 6G در محیط پلیمری پلی همای آکریل آمید 30%. 80

3-1-5   رنگینه رودامین 6G در محیط پلیمری پلی هما آکریل آمید 40%. 83

3-2   رنگینه رودامین B در محیط آبی.. 88

3-2-1 رنگینه رودامین B در محیط پلیمری پلی همای آکریل آمید 10%. 88

3-2-2 رنگینه رودامین B در محیط پلیمری پلی همای آکریل آمید 20%. 91

3-2-3 رنگینه رودامین B در محیط پلیمری پلی همای آکریل آمید 30%. 93

3-2-4 رنگینه رودامین B در محیط پلیمری پلی همای آکریل آمید 40%. 96

3-3   نتیجه گیری.. 102

منابع و مآخذ. 107

 

شکل ( 1 -1) ساختار رنگینه‌های کومارین و موقعیت 7 در آن. 10

شکل ( ‏1‑2 ) آرایش سربه دم و پاد موازی دوقطبی‌ها 15

شکل ( ‏1‑3 ) ساختار چهار وجهی در کریستال یخ نقطه چین ها پل های هیدروژنی است.. 19

شکل ( ‏1‑4 ) شمای کلی از حلال گریزی (آب گریزی) دو مولکول هیدروکربن. 21

شکل ( ‏1‑5 ) ساختار شماتیکی دو نوع پلیمر الاستومر و ترموست.. 23

شکل ( ‏1‑6 ) شمای میکروسکوپیک هایدروژل باردار. 24

شکل ( ‏1‑7 ) انبساط و انقباض یرگشت پذیرهایدروژل هوشمند با تغییرات محیطی.. 27

شکل ( ‏1‑8 ) ساختار شبکه ای زنجیره های پلیمری ایدآل گوسی.. 31

شکل ( ‏1‑9 ) ایرادات شبکه.(الف) زنجیره‌های گیر افتاده (ب) حلقه‌های بسته (ج) عوامل مواکنش نداده 32

شکل ( ‏1‑10 ) اختلال مولکول های حلال در زنجیره پلیمری. 34

شکل ( ‏1‑11 ) نیروی برهمکنشی کشسان مانع تورم هایدروژل. 35

شکل ( ‏1‑12 ) ترازهای انرژی حالت مربوط به دیمر ساندویچی و مونومر و وضعیت قرار گرفتن مونومرها نسبت به هم   40

شکل ( ‏1‑13 ) ترازهای انرژی حالت مربوط به دیمر سربه دم و مونومر و وضعیت قرار گرفتن مونومرها نسبت به هم  41

شکل ( ‏1‑14 ) زاویه بین مونومرها، فاصله و ترازهای انرژی دیمر در وضعیت واقعی.. 42

شکل ( ‏1‑15 ) فرایند جذب و گسیل بین حالت های m و n. 45

شکل ( ‏1‑16 ) ( الف ) اوربیتال مولکولی    و ( ب)  اتیلن   48

شکل ( ‏1‑17 ) ترازهای انرژی الکترونی و انتقال الکترونی.. 51

شکل ( ‏2‑1 ) ساختار شبکه پلیمر هایدروژل مورد استفاده در این بررسی.. 56

شکل (‏2‑2 ) زوایای موجود در دیمر مورب.. 66

شکل ( ‏2‑3 ) شکل شماتیک تجزیه طیف به دو شکل گاوسی. 67

شکل ( ‏2‑4 ) (الف) و ( ب ) به ترتیب فاصله بین مونمر ها در حالت J و حالت H.. 68

شکل ( ‏2‑5 ) شمای کلی از ارتباط بین پارامترهای اکسایتونی و تغییر نوع تجمع با تغییر آنها 68

شکل ( ‏3‑1 ) طیف های جذبی رنگینه رودامین 6G در محیط آبی با غلظت متفاوت رنگینه. 73

شکل ( ‏3‑2 ) طیفهای جذبی رنگینه رودامین 6G با غلظت رنگینه  مولا و پلیمر 10% در طی زمانهای مختلف    74

شکل ( ‏3‑3 ) طیفهای جذبی رنگینه رودامین 6G با غلظت رنگینه  مولار و پلیمر 10% در طی زمانهای مختلف    75

شکل (3‑4 ) طیفهای جذبی رنگینه رودامین 6G با غلظت رنگینه  مولار و پلیمر 10% در طی زمانهای مختلف    75

شکل ( ‏3‑5 ) طیفهای جذبی رنگینه رودامین 6G با غلظت رنگینه  و پلیمر 20% در طی زمان‌های مختلف    77

شکل ( ‏3‑6 ) طیفهای جذبی رنگینه رودامین 6G با غلظت رنگینه  مولار و پلیمر 20% در طی زمانهای مختلف    78

شکل ( ‏3‑7 ) طیفهای جذبی رنگینه رودامین 6G با غلظت رنگینه  مولار و پلیمر 20% در طی زمانهای مختلف    78

شکل ( ‏3‑8 ) طیف های جذبی رنگینه رودامین 6G با غلظت  مولار و پلیمر 30% در طی زمان های مختلف    80

شکل ( ‏3‑9 ) طیف های جذبی رنگینه رودامین 6G با غلظت رنگینه  مولار و پلیمر 30% در طی زمان های مختلف    81

شکل ( ‏3‑10 ) طیف های جذبی رنگینه رودامین 6G با غلظت رنگینه  مولار و پلیمر 30% در طی زمان های مختلف    81

شکل (‏3‑11 ) طیف های جذبی رنگینه رودامین 6G با غلظت رنگینه  مولار و پلیمر 40% در طی زمان های مختلف    83

شکل ( ‏3‑12 ) طیف های جذبی  رنگینه رودامین 6G با غلظت  مولار و پلیمر 40% در طی زمان های مختلف    83

شکل (‏3‑13) طیف های جذبی  رنگینه رودامین 6G با غلظت  مولار و پلیمر 40% در طی زمان های مختلف    84

شکل ( 3‑14 ) مقایسه طیف جذبی رودامین 6G در محیط آبی با غلظت 5 × 105 مولار و هایدروژل ( 10% تا 40% ) 86

شکل ( ‏3‑15 ) طیف‌های جذبی رنگینه رودامین B در محیط آبی با غلظت متفاوت رنگینه. 88

شکل ( 3–16 )  طیف‌ های جذبی رنگینه رودامین B با غلظت رنگینه  مولار و پلیمر 10% در طی زمان های مختلف………………………………………………………………………………………………………………………89

شکل (3-17) طیفهای جذبی رنگینه رودامین B با غلظت رنگینه  مولار و پلیمر 10% در طی زمانهای مختلف    89

شکل (3-18) طیفهای جذبی رنگینه رودامین B با غلظت رنگینه  مولار و پلیمر 10% در طی زمانهای مختلف    90

شکل (3-19) طیفهای جذبی رنگینه رودامین B با غلظت رنگینه  مولار و پلیمر 20% در طی زمانهای مختلف    91

شکل(3-20) طیفهای جذبی رنگینه رودامین B با غلظت رنگینه  مولار و پلیمر 20% در طی زمانهای مختلف    92

شکل (3-21) طیفهای جذبی رودامین B با غلظت رنگینه  مولار و پلیمر 20%  در طی زمانهای مختلف    92

شکل (3-22) طیفهای جذبی رنگینه رودامین B با غلظت رنگینه  مولار وپلیمر 30% در طی زمانهای مختلف    94

شکل (3-23) طیفهای جذبی رنگینه رودامین B با غلظت رنگینه  مولار و پلیمر 30% در طی زمانهای مختلف    94

شکل (3-24)  طیفهای جذبی رنگینه رودامین B با غلظت رنگینه  مولار و پلیمر 30% در طی زمانهای مختلف    95

شکل(3-25) طیفهای جذبی رنگینه رودامین B با غلظت  مولار و پلیمر 40% در طی زمانهای مختلف    97

شکل(3-26) طیفهای جذبی رنگینه رودامین B با غلظت رنگینه  مولار و پلیمر 40% در طی زمانهای مختلف    97

شکل (3-27) طیفهای جذبی رودامین B با غلظت رنگینه  مولار و پلیمر 40% در طی زمانهای مختلف    98

شکل(3-28)  مقایسه طیف جذبی رودامین B در محیط آبی با غلظت 5 × 105 مولار  و هایدروژل ( 10% تا 40% ) 100

شکل(3-29) طیف‌های گسیلی رنگینه رودامین 6G در محیط آبی و هایدروژل. 104

شکل (3-30) طیف‌های گسیلی رنگینه رودامین B در دو محیط آبی و هایدروزل. 104

 

جدول ( ‏1‑1 ) تعدادی از هایدروژل های سنتز شده مورد استفاده برای کاربردهای مختلف… 30

جدول ( ‏2‑1 ) مشخصات رنگینه های مورد استفاده 53

جدول ( ‏2‑2 )  مشخصات حلال آب.. 55

جدول ( ‏2‑3 )  مواد مورد استفاده برای سنتز پلیمر. 58

جدول ( ‏2‑4 ) مقدار وترتیب ساخت پلیمر. 60

جدول ( ‏3‑1 ) پارامتر‌های اکسایتونی و طیفی رودامین 6G در محیط‌های هایدروژلی 10% و آب.. 76

جدول ( ‏3‑2 ) پارامتر‌های اکسایتونی و طیفی رودامین 6G در محیط‌های هایدروژلی 20% و آب.. 79

جدول ( ‏3‑3 ) پارامتر‌های اکسایتونی و طیفی رودامین 6G در محیط‌های هایدروژلی 30% و آب.. 82

جدول ( ‏3‑4 ) جدول پارامتر‌های اکسایتونی و طیفی رودامین 6G در محیط‌های هایدروژلی 40% و آب.. 85

جدول ( ‏3‑5 ) پارامتر‌های اکسایتونی و طیفی رودامین B در محیط‌های هایدروژلی 10% و آب.. 91

جدول ( ‏3‑6 ) پارامتر‌های اکسایتونی و طیفی رودامین B در محیط‌های هایدروژلی 20% و آب.. 93

جدول  (‏3‑7 ) پارامتر‌های اکسایتونی و طیفی رودامین B در محیط‌های هایدروژلی 30% و آب.. 96

جدول ( ‏3‑8 ) پارامتر‌های اکسایتونی و طیفی رودامین B در محیط‌های هایدروژلی40% و آب.. 99

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “بررسی اثر شبکه پلیمری آبدوست بر روی رفتار تجمعی رنگینه های لیزری”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo