وبلاگ

شکل ‏۱‑۴- مراحل پلیمریزاسیون پلی­پیرول[۵۹]
، به عنوان یون مخالف یا آنیون دوپینگ می­باشد.
پلیمریزاسیون پلی­پیرول توسط اکسیداسیون مونومر آغاز می­ شود و سبب تولید رادیکال کاتیون می­ شود. پلیمریزاسیون از طریق مکانیسم اتصال رادیکال- رادیکال حاصل می­ شود(شکل ۱-۵).

شکل ‏۱‑۵- مکانیسم پلیمریزاسیون پلی­پیرول[۵۹]
پلیمریزاسیون شیمیایی پیرول، یک روش مناسب برای تشکیل کامپوزیت­های رسانا در محیط آبی می­باشد [۵۹-۶۱] که در آن، واکنش بین مونومر پیرول با یک اکسیدکننده مناسب در محلول صورت می­گیرد. در پلیمریزاسیون شیمیایی، کلرید آهن (  ) اکثرا به عنوان اکسیدکننده و آب به عنوان محلول اصلی استفاده می­ شود [۵۹]. اگر از کلرید آهن به عنوان اکسیدکننده استفاده شود یون­های مخالف آن  است که به دلیل حرکت نسبی یون کلرید، پلیمر حاصل پایدار نیست درنتیجه با اضافه کردن دوپنت می­توان باعث بهبود خواص الکتریکی و پایداری محیطی پلیمر شد [۶۲].

مزایای پلیمریزاسیون الکتروشیمیایی عبارتند از : خالص بودن پلیمر، تولید یک مرحله­ ای پلیمر به طور مستقیم در سطح الکترود و امکان جداسازی پلیمر از روی آن، کنترل میزان پلیمر شدن و امکان تغییر ماهیت الکترولیت که تغییر عمده­ای را در میزان رسانایی و مورفولوژی فیلم­های پلیمر ایجاد می­ کند. از معایب این روش ناچیز بودن بهره­ی واکنش و عدم امکان کنترل ساختار به هنگام رشد زنجیر پلیمری نام برد. در پلیمریزاسیون شیمیایی امکان کنترل ساختار به هنگام پلیمریزاسیون و بهره واکنش بیش­تر از مزایا و آلوده بودن پلیمر حاصل و چند مرحله­ ای بودن فرایند تولید از معایب این روش است. در تهیه پلیمرهای رسانا از طریق پلیمریزاسیون شیمیایی، مشابه با پلیمریزاسیون الکتروشیمیایی ، اکسایش مونومر نقش مهمی دارد. در پلیمریزاسیون الکتروشیمیایی، اکسایش مونومر در سطح الکترود و به دنبال آن رشد زنجیر، موجب تشکیل پلیمر می­ شود و در پلیمریزاسیون شیمیایی نیز مونومر با اکسنده­ی مناسب اکسید شده و زنجیرها در همان شرایط رشد پیدا می­ کنند. پلیمریزاسیون شیمیایی معمولا سریع­تر و آسان­تر انجام می­پذیرد [۶۳].
کاربرد پلیمر رسانای پلی­پیرول
از پلی­پیرول و مشتقات آن در تهیه ابزار و وسایلی که به علت جذب امواج مایکروویو در صفحه رادار غیر قابل مشاهده می­شوند، استفاده می­ شود. همچنین به صورت لایه­ی نازک در ابزارهای حسی، روکش آنتی­استاتیک جهت جلوگیری از تخلیه الکتریکی در برابر امولسیون­های فتوگرافیک استفاده می­ شود [۶۳]. ماهیت این پلیمرها باعث شده است که آن­ها علاوه بر رسانایی الکترواکتیو هم باشند. رسانایی این پلیمرها باعث شده که در مواد آنتی­استاتیک با تولید گرما باعث اثر حفاظتی امواج الکترومغناطیسی شوند. همچنین به دلیل داشتن ماهیت الکترواکتیو می­توانند صفحه­های نمایش الکتریکی، ابزارهای انتشار دهنده نور(  )^[۱۳] ، محرک­ها و بیوسنسورها به کار روند [۶۴-۷۲]. این پلیمر به دلیل قیمت کم، سنتز راحت، فعالیت کاتالیزوری بالا و ثبات زیست محیطی قابل توجه، به عنوان الکترود مقابل در سلول­های خورشیدی مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است[۲۵-۲۸, ۷۳].
پارچه­های رسانای پوشش­دهی شده با پلی­پیرول
با انجام پلیمریزاسیون پلی­پیرول بر روی سطح پارچه یک فیلم نازک و یکنواختی تشکیل می­ شود. ضخامت فیلم پلیمر رسانا در طول سنتز شیمیایی به زمان سنتز و غلظت واکنش­دهنده بستگی دارد. پارچه­های پوشش­داده شده با پلیمرهای رسانا در مقایسه با پارچه­های پوشش­دهی شده با فلزات دارای وزن کم­تر و انعطاف­پذیری بیش­تری می­باشند [۶۳].
برای پلی­پیرول اکسیدکننده­های مختلفی مثل کلرید آهن(  )[۷۴, ۷۵]، پتاسیم پرسولفات[۷۶]، پرکلرات آهن [۷۷] و آمونیوم پرسولفات[۷۸] استفاده می­ کنند که خصوصیات فیزیکی، مورفولوژی و الکتروشیمیایی پلی­پیرول تحت تاثیر ماده­های اکسیدکننده می­باشد [۷۷].
همچنین ماده­های دوپه­کننده مختلفی شامل پاراتولوئن سولفونیک اسید [۷۹]، آنتراکینون دوسولفونیک اسید، دونفتالن سولفونیک اسید و تری کلروبنزن سولفونیک اسید[۸۰, ۸۱] می­توان برای پلی­پیرول استفاده کرد. براساس تحقیق­های صورت گرفته بر روی سیلیکون، نشان داده شد که خصوصیات الکتریکی پیرول به دوپنت مورد استفاده بستگی دارد. اسیدهای سولفونیک آروماتیک مثل بنزن سولفونیک اسید، چهار تولوئن سولفونیک اسید، نفتالن سولفونیک اسید و آنتراکینون دو سولفونیک می ­تواند به مخلوط یون مخالف و پلیمر اضافه شود [۸۲, ۸۳]. پلیمرهای ذاتا رسانا می­توانند در حجم زیاد با هزینه­ کم به وسیله­ پلیمریزاسیون شیمیایی تهیه شوند. در پلیمریزاسیون شیمیایی که مبنی بر اکسیداسیون مونومر توسط نمک فلزی مانند کلرید آهن می­باشد رنج بالایی از رسانایی بدست می ­آید که رسانایی پلیمرهای حاصل به زمان پلیمریزاسیون، دما و غلظت مونومر و اکسیدکننده بستگی دارد [۷۵].
تکمیل منسوج توسط نانولوله­های کربنی
نانولوله­های کربنی
نانولوله­های کربنی که در سال ۱۹۹۱ توسط ایجیما کشف شدند، یکی از چهار حالت شناخته شده کربن بر روی زمین هستند[۸۴]. نانولوله­های کربنی از رول شدن صفحات گرافنی دارای اتم­های کربن با هیبرید SP²، تشکیل شدند. نانولوله­های کربنی تک دیواره از یک صفحه­ی گرافنی که به دور خودش پیچیده شده، تشکیل شد که دو انتهایش می ­تواند با مولکول شبه فولرن بسته شود. نانولوله­های کربنی چند دیواره شامل یک لوله­ی مرکزی با قطر نانومتری می­باشد که توسط لایه­ های گرافنی هم مرکز، مشابه حلقه­های تنه­ی درخت، احاطه شده است. فاصله­ی بین این صفحات تقریبا برابر و در حدود ۰.۳۴ نانومتر می­باشد[۸۵]. از آنجایی که صفحه­های گرافنی را می­توان به شکل­های مختلفی لوله کرد، انواع مختلفی نانولوله­ی کربنی وجود دارد. از طریق دنبال کردن رد الگوهای مربوط می­توان نانولوله­های زیگزاگی^[۱۴] ، صندلی راحتی^[۱۵] و کایرال^[۱۶] را می­توان از هم تشخیص داد[۱۱].
به دلیل ویژگی­های ساختاری، شیمیایی، مکانیکی، حرارتی، نوری و الکترونیکی منحصربفرد نانولوله­های کربنی، علاقه­ زیادی به استفاده از آن­ها در محدوده­ وسیعی از کاربردها و زمینه­ها وجود دارد. ابسن و تاکادا عیوب ساختاری نانولوله­های کربنی را به سه گروه تقسیم ­بندی کردند: توپولوژیکی^[۱۷]، پیوندزنی دوباره^[۱۸] و عیوب اتصال ناکامل. بیشتر ویژگی­های نانولوله مثل رسانایی و پهنای باند، شدیدا تحت تاثیر این عیوب قرار می­­گیرند[۸۶]. نانولوله­های کربنی توسط سه تکنیک اصلی، قوس الکتریکی، تجزیه شیمیایی بخار و کندوسوز لیزری سنتز می­شوند. در صورت استفاده از هریک از این روش­ها برای حذف نانوذرات گرافیت، کربن آمورف، نانو کپسول­های کربنی چند پوسته­ای، فولرن­ها و کاتالیست­های فلزی به دست آمده به همراه نانولوله­های کربنی، انجام مرحله­ خالص­سازی ضروری می­باشد. روش خالص­سازی در دو گروه اصلی طبقه ­بندی می­ شود: تکنیک­های شیمیایی مثل اکسیداسیون شیمیایی، اکسیداسیون فاز مایع و تکنیک­های فیزیکی مثل فیلتراسیون، سانتریفوژ، کروماتوگرافی، اولتراسونیکیشن^[۱۹] و حرارت­دهی در دمای بالا. لازم به ذکر است که بیشتر روش­های خالص­سازی نامبرده برای نانولوله­های کربنی تک دیواره و چند دیواره، باعث تخریب آن­ها شده و در مقیاس زیاد تاثیری در حذف ناخالصی­ها ندارند. روش­های چندمرحله­ای به کار گرفته می­ شود تا به نانولوله­ها آسیب کمتری وارد شود[۱۱].
کاربرد نانولوله­های کربنی
نانولوله­های کربنی به دلیل خصوصیات بی نظیرشان به یکی از مهیج ترین مواد در سال های اخیر تبدیل شدند. مخصوصا خصوصیات الکتریکی نانولوله­های کربنی باعث استفاده ی آن ها در ترانزیستورها، شناسایی فرکانس رادیویی، حسگرها و…. شده است. یکی از بیشترین کاربردهای نانولوله های کربنی استفاده ی از آنها در ساخت الکترودهای شفاف است. ایندیم قلع اکسید به عنوان ماده ی متداول و غالب برای الکترودهای شفاف است که می تواند با نانولوله ها که ارزان تر است جایگزین شود. نانولوله ها علاوه بر کاهش قیمت برای این نوع ابزارها باعث انعطاف پذیری آن ها هم می شود. همچنین می­توانند در کاربردهایی نظیر سلول­های خورشیدی [۱۷]، ابزارهای الکترونیکی و سنسورها[۸۷]، جاذب برای جذب فلزات () در آب [۸۸] و در زمینه ­های بسیاری از علم مواد مورد استفاده قرار گیرند.
تهیه پارچه رسانا توسط نانولوله­های کربنی
برای لایه­نشانی و تهیه فیلم از نانولوله­های کربنی روش­هایی نظیر غوطه­وری، اسپری، پوشش­دهی دورانی ، فیلتراسیون خلا، چاپ، رسوب­دهی شیمیایی بخار، کندوپاش، الکترواسپری و… استفاده می­ شود[۸۷].
در روش اسپری، دیسپرسیون نانولوله­ها بر روی سطح گرم شده زیرلایه اسپری می­ شود و درنتیجه لایه­ی نازکی از نانولوله­ها بر روی سطح تشکیل می­ شود. محصولات جانبی فرار و حلال­ها تبخیر شده و از سطح زیرلایه جدا می­ شود. از مزایای اصلی این روش توانایی تشکیل لایه­ های ضخیم و لایه­نشانی در مقیاس زیاد می­باشد[۸۷].
روش غوطه­وری یکی از آسان­ترین روش­هاست که به تکنیک و تجهیزات پیچیده­ای نیاز نمی ­باشد. در این روش­ زیرلایه با سرعت ثابتی در ظرف محتوی دیسپرسیون نانولوله­ها وارد شده مدتی در آن غوطه­ور می­ماند سپس با سرعت ثابتی خارج شده و خشک می­ شود. میزان ضخامت لایه­ی تشکیل شده به ویسکوزیته دیسپرسیون، زمان غوطه­وری، سرعت خروج و برهم­کنش بین دیسپرسیون با زیرلایه، بستگی دارد. به منظور بهبود در چسبندگی بین سطح زیرلایه و دیسپرسیون انجام یکسری عملیات آماده ­سازی بر روی سطح زیرلایه ضروری است[۸۷]
در روش پوشش­دهی دورانی، زیرلایه بر روی یک صفحه­ای با دمای معین قرار می­گیرد. سپس مقدار کمی دیسپرسیون بر روی مرکز زیرلایه قرار داده می­ شود. در اثر چرخش صفحه با سرعت بالا، به دلیل نیروی گریز از مرکز، دیسپرسیون بر روی سطح زیرلایه پخش می­ شود. ضخامت فیلم معمولا به ویسکوزیته محلول، سرعت زاویه­ای و میزان چرخش بستگی دارد[۸۷].
شکل ‏۱‑۶- روش پوشش­دهی الف) غوطه­وری، ب) دورانی[۸۷]
روش فیلتراسیون خلا یکی از ساده­ترین روش­ها برای جداکردن کامپوزیت نانولوله­های کربنی از حلال می­باشد. در این روش به دلیل ایجاد اختلاف فشار در دو طرف قیف بوخنر، حلال جدا شده و فیلم فشرده­ای از نانولوله­ها بر روی سطح ایجاد می­ شود. با این وجود فیلم­های تشکیل شده توسط فیلتراسیون خلا کاملا ضخیم می­باشند که در کاربردهای خاص نمی ­توانند مورد استفاده قرار بگیرند[۸۷].
یکی از روش­های مورد علاقه چاپ نانولوله­های کربنی است. همچنین روش­های چاپ متنوعی مانند چاپ تخت، چاپ آیروسل، چاپ انتقالی و چاپ تماسی برای رسوب نانولوله بر روی زمینه ­های مختلف ارائه شد ولی مطلوب ترین شکل چاپ، چاپ جوهرافشان است. چاپ جوهرافشان مزایای بی­نظیری نسبت به دیگر روش­های چاپ ارائه می­دهد. این روش نیاز به پیش­سازی شابلون ندارد و فرایند چاپ سریع و با هزینه­ کم انجام می­ شود. علاوه براین با توجه به روش­های دقیق الگودهی، به مراحل پس از چاپ نیازی نیست. علاوه براین مواد متعدد به طور همزمان با بهره گرفتن از چند کارتریج­ جوهر می ­تواند رسوب کند و مقدار ماده هم می ­تواند با دقت زیاد کنترل شود. برای انجام این چاپ نیاز به یادگیری سخت­افزار یا نرم­افزار خاصی نیست و راحت است. از معایبش این است که امکان گرفتگی نازل وجود دارد و اینکه به طور کلی قابل کنترل نیست، مخصوصا حجم قطره و فاصله نمی­تواند تنظیم شود. وقتی که نانولوله­های کربنی بر روی زمینه­ مورد نظر چاپ می­شوند و حلال تبخیر می­ شود، شبکه ­های نانولوله به صورت رندوم بر روی زیرلایه باقی می­ماند. بعضی از نانولوله­های کربنی ممکن است بدون داشتن تماس با دیگر نانولوله­ها کاملا مجزا و تک قرار بگیرند که در این صورت الکترون­ها در نانولوله­ حبس می­شوند. درنتیجه نانولوله­­ی مجزا نمی­تواند تاثیری در هدایت فیلم چاپ شده داشته باشد. بعضی از نانولوله­های کربنی ممکن است در تماس با دیگر نانولوله­های کربنی قرار بگیرند. ایجاد یک مسیر الکترونی ضروری است تا الکترون بتواند از یک نانولوله به نانولوله­ی دیگر بروند و درنتیجه باعث ایجاد جریان و نهایتا رسانایی در فیلم چاپ شده می­شوند[۸۹].
شکل ‏۱‑۷- نحوه قرارگیری نانولوله­ها[۸۹]
همان­طور که انتظار می­رود مقدار جریان با تعداد مسیرهای الکترونی رابطه­ مستقیم دارد. این حاکی از این است که طول نانولوله­های کربنی نقش مهمی در رسانایی لایه نازک ایفا می­ کند. اگر طول نانولوله­ها کوتاه باشد امکان تماس آن­ها با هم کم­تر و درنتیجه رسانایی کم­تر می­ شود. چاپ چندلایه رسانایی را افزایش می­دهد چون هر لایه­ی اضافی باعث ایجاد شبکه­ متراکم­تر و درنتیجه مسیرهای الکترونی بیش­تری تولید می­ کند[۸۹]. هچ و همکارانش نشان دادند که با افزایش طول نانولوله­ها رسانایی هم افزایش می­یابد. دیسپرسیون­کننده­ها توسط مهار تماس نانولوله­ها می­توانند باعث کاهش رسانایی شبکه­ نانولوله شوند. انواع مختلف نانولوله­ها هم در میزان هدایت موثر است. فرایند خشک کردن هم می ­تواند در توزیع و جهت­یابی نانولوله­ها تاثیرگذار باشد. تهیه دیسپرسیون نانولوله­ی کربنی خیلی مهم است. علاوه بر دیسپرسیون، کشش سطحی و ویسکوزیته از ویژگی­های مهم برای جوهر نانولوله­ی کربنی است. به دلیل نیروی وان­دروالس بین نانولوله­ها، براحتی انباشته شده و رسوب می­ کنند که خیلی نامطلوب است چون باعث گرفتگی نازل جوهرافشان می­ شود[۸۹, ۹۰].
برای تزریق جوهر از نازل جوهر باید کشش سطحی کم داشته باشد به دلیل حجم خیلی کم جوهری که می­خواهد تزریق شود داشتن کشش سطحی کم بسیار ضروری است. اگر کشش سطحی خیلی بالا باشد قطره­های جوهر ممکن است در نازل کارتریج باقی بماند که این به شدت نامطلوب است. حلال­های آلی کشش سطحی کمی دارند به همین دلیل به عامل ترکننده نیازی ندارند ولی آب کشش سطحی خیلی بالایی دارد که مولکول­های سطح فعال معمولا به عنوان عامل ترکننده هم استفاده می­شوند. در مایعی مثل آب مولکول­های سطح فعال در فصل مشترک بین آب و هوا جمع می­شوند که درنهایت باعث کاهش چسبندگی بین مولکول­های آب در سطح و درنتیجه کاهش کشش سطحی می­شوند[۸۹].
روش­های تهیه دیسپرسیون نانولوله­های کربنی
دیسپرسیون نانولوله­های کربنی عامل­دار
مرحله­ اول عامل­دار کردن نانولوله­های کربنی است که این امر مستلزم یک فرایند شیمیایی است که در اثر آن مولکول­ها به دیواره­ های نانولوله­ی کربنی متصل می­شوند. یکی از متداول­ترین روش­های استفاده از نانولوله­های کربوکسیله است. در کربوکسیله کردن گروه ­های کربوکسیل طی یکسری روش­های شیمیایی به دیواره­ های نانولوله­های کربنی متصل می­شوند. برخلاف نانولوله­های کربنی که آب­گریز هستند، گروه ­های کربوکسیل آبدوست هستند و احتمال تجمع نانولوله­ها را کاهش می­ دهند. در طی عامل­دار کردن ممکن است به دیواره­ های نانولوله­ها آسیب جدی وارد می­شودکه باعث کاهش رسانایی آن­ها می­ شود[۹۱].
دیسپرسیون نانولوله­های کربنی بر پایه­ حلال­های آلی
روش دیگر برای تهیه دیسپرسیون نانولوله­ها استفاده از حلال­های آلی است که در این روش دیگر نیازی به عامل دار کردن نانولوله­ها نیست و خود حلال همانند دیسپرس­کننده­ها عمل­ می­ کند. مولکول­های حلال آلی به دلیل برهم­کنش هیدروفوبی با پیوند قوی وان­دروالس بین نانولوله­ها مقابله می­ کنند. به دلیل کشش سطحی کم خود حلال­ها نیاز به اضافه کردن عامل ترکننده برای جوهرهایی بر پایه­ حلال­های آلی نیست. حلال­های آلی فرار هستند که باعث ایجاد مشکل در آماده ­سازی و استفاده­ی جوهر در کارتریج می­شوند جز اینکه کارتریج به خوبی مهر و موم شده باشد. وقتی که حلال تبخیر شود فقط نانولوله­ها باقی می­مانند که باعث گرفتگی نازل می­ شود. مشکل دیگری که در مواجهه با حلال آلی وجود دارد این است که اثر بدی روی سلامتی و محیط می­گذارد. حلال­های آلی بعضی از پلیمرها بسیار خورنده هستند که کارتریج استفاده شده باید در برابر آن مقاوم باشد. این خاصیت خورندگی همچنین انتخاب زیرلایه را هم محدود می­ کند[۹۰].
دیسپرسیون نانولوله­های کربنی با آب
دیسپرسیون نانولوله با آب دوست­دار محیط زیست است و به آسانی ذخیره می­ شود و کار کردن با آن امن­تر است. به دلیل آب­گریز بودن سطح نانولوله­ها و همچنین وجود نیروی وان­دروالس قوی بین آن­ها باعث انباشته شدن آن­ها در آب می­ شود. یکی از راه­های رفع این مشکل کمک گرفتن از سطح فعال­ها و پلیمرها است. سطح فعال یک سر آبدوست و یک دم آبگریز دارد که با دم آبگریز جذب نانولوله­ها می­ شود و به دلیل داشتن سر آبدوست باعث ایجاد دافعه بین نانولوله­ها می­ شود. پلیمرها هم زنجیری بلند از مونومرها هستند که به صورت هلیکس دور نانولوله­ها می­پیچند و مانند سطح فعال­ها عمل می­ کنند[۸۹].
تهیه منسوج رسانا توسط نانوذرات فلزی
توسعه لایه­نشانی احیایی فلزات و آلیاژها در سال­های گذشته قابل توجه بوده و هنوز هم ادامه دارد. این فرایند برای کاربردهای گوناگونی مانند دیسک­های مغناطیسی، مدارهای چاپی، روکش­دهی روی نیمه­هادی­ها، روکش­دهی روی غیرهادی­هایی مانند منسوجات، باتری­ها و وسایل پزشکی بررسی شده است. بیش­تر این کاربردها وابسته به لایه­نشانی مس، نیکل و نقره است که کاربردهای اساسی آن­ها شامل فلزکاری سطوح غیرهادی، لایه­نشانی احیایی پوشش ­های کامپوزیت و لایه­نشانی احیایی نقره، طلا و سایر فلزات است [۹۲].
تکنیک­های فلزدار کردن
برای پوشش­دهی منسوجات با فلزات روش­های مختلفی مثل رسوب­دهی تحت خلا^[۲۰]، کندوپاش^[۲۱]، آبکاری الکتریکی^[۲۲] و آبکاری الکترولس^۴ یا لایه­نشانی احیایی وجود دارد [۹۲].
روش کندوپاش بهبود یافته و در میزان ضخامت در آن قابل کنترل است. اگرچه این روش مزایایی همچون یکنواختی، قوی بودن پیوند بین فیلم و زیرلایه می­باشد و دوست­دار محیط زیست است اما گران و دارای نرخ رسوب­دهی کمی است [۹۲]. رسوب­دهی در خلا یک روش نسبتا ارزان برای تولید الیاف پوشش­دهی شده با فلز است اما چسبندگی بین فلز و الیاف ناپایدار است. علاوه بر این، انجام این فرایند مشکل است و الیاف تولید شده به این روش مقاومت کمی در برابر خوردگی دارند و برای پوشش هم مناسب نیستند. روش آبکاری الکتریکی هم به علت قیمت بالا و مشکل بودن فرایند، در صنعت نساجی زیاد مورد استفاده قرار نمی­گیرد. لایه­نشانی احیایی یک روش جایگزین می­باشد که در این لایه­ های فلزی به اندازه­ کافی نازک هستند و در طی فرایند آسیبی به پارچه وارد نمی­ شود [۹۲].
لایه­نشانی احیایی و پیشرفت آن در نساجی
لایه­نشانی احیایی
این روش در سال ۱۸۳۵ با کاهش نمک­های نقره بوسیله­ی اکسایش آلدهیدها انجام شد. این پیشرفت تا سال ۱۹۴۶ حفظ شد. این فرایند یک روش موثر برای رسوب فیلم­های فلزی روی سطوح بدون استفاده از انرژی الکتریکی می­باشد. برخلاف آبکاری الکتریکی که در آن الکترون­های خارجی اعمال شده به عنوان عامل کاهنده عمل می­ کنند در این روش، با وقوع واکنش شیمیایی بین عامل کاهنده و یون­های فلزی حاضر در محلول، رسوب­دهی فلز انجام می­ شود [۹۲].
مزایای روش لایه­نشانی احیایی عبارتند از:

1. 1. بسیار انعطاف­پذیر است و تقریبا برای هر زیرلایه­ای مناسب است.

1. 1. این نوع رسوب­دهی ساده و ارزان است.

1. 1. پوشش­دهی با ضخامت یکنواخت انجام می­ شود.

1. 1. در این روش الیاف با عملکرد بالا بدست می ­آید بدون اینکه تغییر قابل­توجهی در سایر خصوصیات مثل انعطاف­پذیری، چگالی ایجاد شود[۹۲].

مکانیزم فرآیندلایه­نشانی احیایی
مکانیزم فرایند بر پایه­ کاهش شیمیایی یون فلزی توسط عامل کاهنده­ می­باشد. رسوب لایه­ی فلزی بر روی مواد غیر رسانا مثل زیرلایه­ی پلیمری، توسط این روش به معنی ایجاد سایت­های کاتالیتیکی برروی سطح غیر رسانا برای آغاز واکنش شیمیایی است[۹۳]. در این سایت­ها معمولا پالادیم جذب می­ شود. جذب شیمیایی پالادیم می ­تواند توسط دو روند شیمیایی متفاوت انجام شود. یکی از این فرآیندها شامل دو مرحله­ حساس­سازی و فعال­سازی می­باشد. در طی حساس­سازی، سایت­های فعال با غوطه­وری زیرلایه در محلول کاهشی ایجاد می­شوند. کلرید­قلع یک حساس­کننده است. حمام حساس­سازی معمولا شامل کلرید­قلع و اسیدکلریک است. گاهی اوقات به منظور جلوگیری از اکسایش یون­های قلع(II) کمی قلع در داخل محلول حساس­سازی استفاده می­ شود. مرحله­ فعال­سازی شامل تهیه­ کاتالیست است. برای فعال­سازی زیرلایه در حمامی حاوی یون­های فلزی گران­بها، معمولا پالادیم، غوطه­ور می­­شود.
روش دیگر برای جذب شیمیایی پالادیم، یک فرایند یک مرحله­ ای است که زیرلایه­ در محلول کلوئیدی مخلوط کلریدقلع­ و کلریدپالادیم فعال­سازی شده است. یک مرحله­ سریع برای برداشت لایه­ی قلع و سپس ایجاد کاتالیست فعال برای رسوب بیشتر فلز، ضروری است. واکنش­هایی که رخ می­دهد و منجر به شروع پوشش­دهی فلزی می­ شود در معادله­ی۱-۱ و ۱-۲ نشان داده شده است[۹۴].
معادله ۱-۱
معادله ۱-۲