دانشگاه رازی

   چکیده: این رساله دکتری بر طراحی و توسعه نانوژنراتورهای پیزوالکتریک مبتنی بر نانوفیبرهای پلی‌وینیلیدین فلوراید (PVDF) تقویت‌شده با نانومواد مختلف تمرکز دارد. در مطالعه اول، اثرات ترکیب ساختارهای پروسکایت نانومیله‌ای (CoTiO?، NiTiO? و MgTiO?) به همراه گرافن اکسید احیا شده (RGO) در نانوفیبرهای PVDF بررسی شده است. در میان کامپوزیت‌های تهیه‌شده، نانوفیبر PVDF-RGO-CoTiO? بالاترین ولتاژ خروجی (Voc) و عملکرد پیزوالکتریک را نشان داد. نانوژنراتور بهینه‌شده، قابلیت عالی در برداشت انرژی از خود نشان داد و به عنوان یک حسگر خودشارژ شونده برای پایش حرکت انسان به کار گرفته شد . در مطالعه دوم، تاثیر ترکیبات پلی‌اکسومتالات Cs?H???PW??O?? (x= 0, 1, 2, 2.5, 3) بر پاسخ پیزوالکتریک نانوفیبرهای PVDF بررسی شد. تاثیر افزودن RGO نیز مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که خود پلی‌اکسومتالات می‌تواند به عنوان یک ذره رسانای کارآمد عمل کند و نیاز به RGO اضافی را از بین ببرد. نانوفیبرهای کامپوزیتی PVDF-Cs?.5 به بالاترین Voc و پاسخ پیزوالکتریک دست یافتند. نانوژنراتور ساخته شده به طور موثر LEDرا روشن می‌کرد، انرژی را در خازن‌ها ذخیره می‌کرد و به عنوان یک دستگاه حساس نظارت بر حرکت عمل می‌کرد که پتانسیل قوی آن را برای کاربردهای برداشت انرژی و حسگری خود-شارژ شونده نشان می‌دهد. به طور کلی، هر دو مطالعه نقش مهم ترکیب مواد و طراحی نانوساختار را در بهینه‌سازی عملکرد پیزوالکتریک و برداشت انرژی نانوژنراتورهای مبتنی بر PVDF برجسته می‌کنند.