KCI등재
SCI
SCIE
SCOPUS
Fabrication, Characterization and Investigating Properties of PVA Based Nanocomposite Films Reinforced with Mechano-chemically Synthesized CuO Nanoparticles
저자
Gh. Dehghan Khalili (University of Maragheh) ; S. Alipour (University of Maragheh) ; M. R. Akbarpour (University of Maragheh) ; S. Moniri Javadhesari (Azarbaijan Shahid Madani University)
발행기관
대한금속·재료학회(구, 대한금속학회@@The Korean Institute of Metals and Materials)
학술지명
권호사항
발행연도
2023
작성언어
English
주제어
등재정보
KCI등재,SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
2374-2384(11쪽)
DOI식별코드
제공처
소장기관
In this study, copper oxide (CuO) nanoparticles were incorporate within polyvinyl alcohol (PVA) matrix and CuO–PVAnanocomposite film was fabricated by solution casting technique. In order to synthesize nanoparticles, a cost-competitive andfacile approach namely mechanochemical method was implemented. As nanoparticles precursors, pre-determined amountof CuSO4,NaCl, and NaOH were mixed. The mixture was ball-milled in zirconia medium for 10 h at ambient temperatureand rotational speed of 300 rpm. The XRD characterization analysis indicated CuO nanoparticles formation by ball milling.
The CuO size was estimated to be in the ≈ 37 nm range. SEM images demonstrated the spherical morphology andlittle agglomeration for the nanoparticles. Furthermore, the bandgap energy of CuO was determined to be 1.84 eV. TheCuO content in the nanocomposite was set to be 2, 4, 8, and 10 wt%. Strong interaction between the PVA matrix and CuOnanofiller was confirmed by XRD and FT-IR investigations. Moreover, integration of CuO to the polymer matrix resultedin a decreased PVA crystallinity. The antibacterial behavior of PVA was increased by the addition of nanoparticles, and theCuO–PVA nanocomposite containing up to 4 wt% CuO had desirable antibacterial properties demonstrated against Escherichiacoli activity. CuO nanoparticles incorporating to PVA network led to reinforced mechanical and dielectric propertiesfor the nanocomposites. Besides, nanoparticles loading had direct impact on the intensified properties. Tensile strength wasenhanced from 85.8 (pure PVA) to 154.9 MPa (PVA-10 wt% CuO). The tensile modulus for neat PVA was 0.9 GPa andraised dramatically to 4.5 GPa for PVA-10 wt% CuO. Dielectric constant also improved more than three times at 1 kHzcomparing PVA and PVA-10 wt% CuO.
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