Influence of molecular weight on dielectric properties and piezoelectric constant of poly(vinylidene fluoride) membranes obtained by electrospinning

• Autorzy: Zahari Aminatul Sobirah , Mazwir Muhammad Hafiz , Misnon Izan Izwan

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2021.10.4

Warianty tytułu

PL

Wpływ masy cząsteczkowej na właściwości dielektryczne i stałą piezoelektryczną membran poli(fluorku winylidenu) otrzymanych metodą elektroprzędzenia

• Konferencja: International Conference on Nanotechnology & Catalysis (MICNC 2021) (1 ; 01–03.09. 2021 ; Malaya, Malaysia)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A significant influence of the molecular weight on the dielectric properties and piezoelectric constant of poly(vinylidene fluoride) (PVDF) membranes obtained by electrospinning was demonstrated. Electrochemical impedance spectroscopy and d33 meter were used to evaluate dielectric properties and piezoelectric constant respectively. The presence of the β-phase was determined by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray diffraction (XRD). The membranes with the lowest molecular weight (180,000 g/mol) possessed the best dielectric properties. They also had the highest piezoelectric constant (21 pC/N) and dielectric constant (2.9 at 50 Hz) as well as the highest β-phase content (80.25%).

PL

Wykazano istotny wpływ masy cząsteczkowej na właściwości dielektryczne i stałą piezoelektryczną membran poli(fluorku winylidenu) (PVDF) otrzymanych metodą elektroprzędzenia. Do oceny stałej piezoelektrycznej i właściwości dielektrycznych stosowano, odpowiednio, miernik d33 i spektroskopię impedancyjną. Obecność fazy β określono za pomocą spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR) i dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Membrany o najmniejszej masie cząsteczkowej (180 000 g/mol) charakteryzowały się najlepszymi właściwościami dielektrycznymi. Miały również największą stałą piezoelektryczną (21 pC/N) i stałą dielektryczną (2,9 przy 50 Hz) oraz największą zawartość fazy β (80,25%).

Słowa kluczowe

EN

piezoelectric constant; poly(vinylidene fluoride); electrospinning; molecular weight

PL

stała piezoelektryczna; poli(fluorek winylidenu); elektroprzędzenie; masa cząsteczkowa

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2021
• Tom: T. 66, nr 10
• Strony: 532--537
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys.

Twórcy

autor

Zahari Aminatul Sobirah

• Faculty of Industrial Sciences and Technology, Universiti Malaysia Pahang, Lebuhraya Tun Razak, 26300 Kuantan, Pahang, Malaysia

• https://orcid.org/0000-0002-8126-3851

autor

Mazwir Muhammad Hafiz

• Faculty of Industrial Sciences and Technology, Universiti Malaysia Pahang, Lebuhraya Tun Razak, 26300 Kuantan, Pahang, Malaysia

• https://orcid.org/0000-0003-2010-1928

autor

Misnon Izan Izwan

• Faculty of Industrial Sciences and Technology, Universiti Malaysia Pahang, Lebuhraya Tun Razak, 26300 Kuantan, Pahang, Malaysia

• https://orcid.org/0000-0001-7226-5049

Bibliografia

• [1] Sun W., Jeong R., Young R. et al.: Chemistry of Materials 2007, 19, 104. https://doi.org/10.1021/cm060223+
• [2] Wang Y., Zheng J., Ren G. et al.: Smart Materials and Structures 2011, 20, 045009. https://doi.org/10.1088/0964-1726/20/4/045009
• [3] Gan W., Abd Majid W., Furukawa T.: Polymer 2016, 82, 156. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2015.11.024
• [4] Kumiko A., Masami O., Kohji T.: Polymer 2008, 49, 5186. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2008.09.061
• [5] Jianfen Z., Aihua H., Junxing L., Charles C.: Macromolecular Rapid Communications 2007, 28, 2159. https://doi.org/10.1002/marc.200700544
• [6] Zhongyang T., Xuemei W., Chao F. et al.: Radiation Physics and Chemistry 2018, 144, 48. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2017.10.018
• [7] Runfang F., Sheng C., Yi L. et al.: Materials Letters 2017, 187, 86. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2016.10.068
• [8] Farah E.A., Boor S.L., Raed H.: Desalination 2015, 356, 15. https://doi.org/10.1016/j.desal.2014.09.033
• [9] Guo-dong K., Yi-ming C.: Journal of Membrane Science 2014, 463, 145. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2014.03.055
• [10] Haponska M., Trojanowska A., Nogalska A. et al.: Polymers 2017, 9, 718. https://doi.org/10.3390/polym9120718
• [11] Joshi J.H., Kanchan D.K., Joshi M.J. et al.: Materials Research Bulletin 2017, 93, 63. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2017.04.013
• [12] Rodoplu D., Mutlu M.: Journal of Engineered Fibers and Fabrics 2012, 7, 155892501200700217. https://doi.org/10.1177/155892501200700217
• [13] Thandavamoorthy S., Bhat G.S., Tock R.W. et al.: Journal of Applied Polymer Science 2005, 96, 557. https://doi.org/10.1002/app.21481
• [14] Weimin X., Zhicheng Z.: IET Nanodielectrics 2018, 1, 17. https://doi.org/10.1049/iet-nde.2018.0001
• [15] Kiran K.S., Sharmistha B.: Sensors 2018, 18, 3605. https://doi.org/10.3390/s18113605
• [16] Wang Y.R., Zheng J.M., Ren G.Y. et al.: Smart Materials and Structures 2011, 20, 045009. https://doi.org/10.1088/0964-1726/20/4/045009
• [17] Satapathy S., Santosh P., Gupta P.K., Varma K.B.R.: Bulletin of Materials Science 2011, 34, 727. https://doi.org/10.1007/s12034-011-0187-0
• [18] Jun Y.L., Sehyun K., Yongsok S.: AIP Conference Proceedings 2015, 1664, 0700006. https://doi.org/10.1063/1.4918441
• [19] Arshad A.N., Wahid M.H.M., Rusop M. et al.: Journal of Nanomaterials, 2019, 2019, 5961563. https://doi.org/10.1155/2019/5961563
• [20] Gang C.C., Ji S., Leslie J.F.: Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 1994, 32, 2065. https://doi.org/10.1002/polb.1994.090321213
• [21] Bharti V., Kaura T., Nath R.: IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 1997, 4, 738. https://doi.org/10.1109/94.654689
• [22] Damaraju M.D., Wu S., Jaffe M., Arinzeh T.L.: Biomedical Mater. 2013, 8, 045007. https://doi.org/10.1088/1748-6041/8/4/045007
• [23] Hong-Feng G., Zhen-Seng L., Shi-Wu D. et al.: Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 2012, 96, 29. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2012.03.014
• [24] Low Y.K.A., Meenubharathi N., Niphadkar N.D. et al.: Journal of Biomaterials Science 2011, 22, 1651. https://doi.org/10.1163/092050610X519471
• [25] Wu A.Y., Masaya K., Ye L., Xuehong L.: Polymer 2007, 48, 512. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2006.11.036
• [26] Mahadeva S.K., Berring J., Walus K., Stoeber B.: Journal of Physics D: Applied Physics 2013, 46, 285305. https://doi.org/10.1088/0022-3727/46/28/285305
• [27] Michiko T., Risei W., Masaru O.A., Terutake H.: Journal of Applied Polymer Science 1997, 65, 1517. https: //doi.org /10 1002/(SICI)1097-4628(19970822)65:8<1517::AID-APP9>3.0.CO;2-J
• [28] Yuetao Z., Wenyao Y., Yujiu Z. et al.: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 2016, 27, 7280. https://doi.org/10.1007/s10854-016-4695-y
• [29] Shuaijie W., Liangsen L., Yan Z. et al.: Journal of Adhesion Science and Technology 2015, 29, 678. https://doi.org/10.1080/01694243.2014.1003497

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021)