Published March 27, 2023 | Version v1
Publication Metadata-only

Impact of natural melanin doping on the structural, optical and dielectric characteristics of the PVP/CMC blend

Creators

  • 1. King Saud University
  • 2. Ain Shams University

Description

Undoped and doped polyvinyl pyrrolidone/ carboxymethyl cellulose (PVP/CMC: 50/50%) blended polymers with melanin were formed. X-ray diffraction analysis confirmed the amorphous nature of all blends. Scanning electron microscopy results confirmed the smooth and homogeneous surface of the undoped and doped PVP/CMC blend with melanin. The optical parameters and fluorescence spectra of the PVP/CMC blend were investigated as functions of melanin content. The direct optical band gap (Eg) for the used melanin is 2.86 eV. The direct and indirect Eg values for the PVP/CMC blend are 5.1 and (4.9, 3.2) eV, respectively. The direct and indirect Eg values were reduced to (4.5, 3.23) and (2.2, 1.33) eV as the amount of melanin became 3 wt % in the doped blend. The effect of melanin doping on the dielectric constant, dielectric loss, AC conductivity, complex impedance, Nyquist plot of the complex impedance, and electric modulus of the PVP/CMC blend was also studied.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تشكيل بوليمرات مخلوطة من البولي فينيل بيروليدون/ كربوكسي ميثيل السليلوز (PVP/CMC: 50/50 ٪) مع الميلانين. أكد تحليل حيود الأشعة السينية الطبيعة غير المتبلورة لجميع الخلطات. أكدت نتائج الفحص المجهري الإلكتروني السطح الأملس والمتجانس لمزيج PVP/CMC غير المنشط والمخدر مع الميلانين. تم فحص المعلمات البصرية وأطياف التألق لمزيج PVP/CMC كوظائف لمحتوى الميلانين. فجوة النطاق البصري المباشر (على سبيل المثال) للميلانين المستخدم هي 2.86 فولت. قيم Eg المباشرة وغير المباشرة لمزيج PVP/CMC هي 5.1 و (4.9، 3.2) eV، على التوالي. تم تخفيض قيم Eg المباشرة وغير المباشرة إلى (4.5، 3.23) و (2.2، 1.33) eV حيث أصبحت كمية الميلانين 3 ٪ بالوزن في المزيج المخدر. كما تمت دراسة تأثير منشطات الميلانين على ثابت العازل الكهربائي، وفقدان العازل الكهربائي، وموصلية التيار المتردد، والمعاوقة المعقدة، ومخطط نيكويست للمعاوقة المعقدة، والمعامل الكهربائي لمزيج PVP/CMC.

Translated Description (French)

Des polymères mélangés non dopés et dopés de polyvinylpyrrolidone/ carboxyméthylcellulose (PVP/CMC : 50/50%) avec de la mélanine ont été formés. L'analyse par diffraction des rayons X a confirmé le caractère amorphe de tous les mélanges. Les résultats de la microscopie électronique à balayage ont confirmé la surface lisse et homogène du mélange PVP/CMC non dopé et dopé avec de la mélanine. Les paramètres optiques et les spectres de fluorescence du mélange PVP/CMC ont été étudiés en fonction de la teneur en mélanine. La bande interdite optique directe (Eg) pour la mélanine utilisée est de 2,86 eV. Les valeurs d'Eg directes et indirectes pour le mélange PVP/CMC sont respectivement de 5,1 et (4,9, 3,2) eV. Les valeurs d'Eg directes et indirectes ont été réduites à (4,5, 3,23) et (2,2, 1,33) eV lorsque la quantité de mélanine est devenue 3 % en poids dans le mélange dopé. L'effet du dopage à la mélanine sur la constante diélectrique, la perte diélectrique, la conductivité CA, l'impédance complexe, le diagramme de Nyquist de l'impédance complexe et le module électrique du mélange PVP/CMC a également été étudié.

Translated Description (Spanish)

Se formaron polímeros mezclados de polivinilpirrolidona/ carboximetilcelulosa (PVP/CMC: 50/50%) sin dopar y dopados con melanina. El análisis de difracción de rayos X confirmó la naturaleza amorfa de todas las mezclas. Los resultados de la microscopía electrónica de barrido confirmaron la superficie lisa y homogénea de la mezcla de PVP/CMC sin dopar y dopada con melanina. Los parámetros ópticos y los espectros de fluorescencia de la mezcla PVP/CMC se investigaron como funciones del contenido de melanina. La banda prohibida óptica directa (Eg) para la melanina utilizada es de 2,86 eV. Los valores directos e indirectos de Eg para la mezcla PVP/CMC son 5.1 y (4.9, 3.2) eV, respectivamente. Los valores directos e indirectos de Eg se redujeron a (4.5, 3.23) y (2.2, 1.33) eV a medida que la cantidad de melanina se convirtió en 3% en peso en la mezcla dopada. También se estudió el efecto del dopaje con melanina en la constante dieléctrica, la pérdida dieléctrica, la conductividad de CA, la impedancia compleja, el gráfico de Nyquist de la impedancia compleja y el módulo eléctrico de la mezcla PVP/CMC.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير منشطات الميلانين الطبيعية على الخصائص الهيكلية والبصرية والعازلة لمزيج PVP/CMC
Translated title (French)
Impact du dopage naturel à la mélanine sur les caractéristiques structurelles, optiques et diélectriques du mélange PVP/CMC
Translated title (Spanish)
Impacto del dopaje natural con melanina en las características estructurales, ópticas y dieléctricas de la mezcla PVP/CMC

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4360998392
DOI
10.1080/16583655.2023.2190731

Is supplement to
https://openalex.org/W2519807488 (Other)
https://openalex.org/W2366327914 (Other)
https://openalex.org/W2317230866 (Other)
https://openalex.org/W2081304562 (Other)
https://openalex.org/W2073795743 (Other)
https://openalex.org/W2026549578 (Other)
https://openalex.org/W2017055889 (Other)
https://openalex.org/W2000623764 (Other)
https://openalex.org/W1973708515 (Other)
https://openalex.org/W1964198303 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1979941164
  • https://openalex.org/W1984230974
  • https://openalex.org/W2047201009
  • https://openalex.org/W2053250473
  • https://openalex.org/W2060128864
  • https://openalex.org/W2086210408
  • https://openalex.org/W2111227636
  • https://openalex.org/W2470769850
  • https://openalex.org/W2473896016
  • https://openalex.org/W2729317747
  • https://openalex.org/W2755914941
  • https://openalex.org/W2790671691
  • https://openalex.org/W2792401712
  • https://openalex.org/W2792422959
  • https://openalex.org/W2804815264
  • https://openalex.org/W2882995791
  • https://openalex.org/W2883938153
  • https://openalex.org/W2904796350
  • https://openalex.org/W2912179861
  • https://openalex.org/W2938977351
  • https://openalex.org/W2939121884
  • https://openalex.org/W2940750968
  • https://openalex.org/W2943678625
  • https://openalex.org/W2947408431
  • https://openalex.org/W2947946546
  • https://openalex.org/W2954815023
  • https://openalex.org/W2968143528
  • https://openalex.org/W2979706587
  • https://openalex.org/W2985528052
  • https://openalex.org/W2989784263
  • https://openalex.org/W3016093208
  • https://openalex.org/W3119974197
  • https://openalex.org/W3120659745
  • https://openalex.org/W3135456506
  • https://openalex.org/W3135654821
  • https://openalex.org/W3148943734
  • https://openalex.org/W3157734244
  • https://openalex.org/W3177159570
  • https://openalex.org/W3194762049
  • https://openalex.org/W4200426296
  • https://openalex.org/W4221071627
  • https://openalex.org/W4226441185
  • https://openalex.org/W4226523589
  • https://openalex.org/W4229333404
  • https://openalex.org/W4289705627
  • https://openalex.org/W4296335791
  • https://openalex.org/W4297879093
  • https://openalex.org/W4300594479
  • https://openalex.org/W4304092847
  • https://openalex.org/W4304775986
  • https://openalex.org/W4306175824
  • https://openalex.org/W4306938361
  • https://openalex.org/W4307051964
  • https://openalex.org/W4308493543
  • https://openalex.org/W4313357574
  • https://openalex.org/W4321114232
  • https://openalex.org/W4321792867