ذرات بنیادی

اختصاصی از کوشا فایل ذرات بنیادی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

مقاله با عنوان ذرات بنیادی در فرمت ورد در 22 صفحه و شامل مطالب زیر می باشد:

فیزیک ذرات بنیادی
تاریخچه
بررسی ساختمان ذرات بنیادی
دیدگاه موجی ذرات
ساختار فیزیک ذرات بنیادی
تقسیم بندی ذرات ناپایدار
خواص ذرات بنیادی
جرم ذرات بنیادی
انرژی ذرات بنیادی
عدد باریونی
عدد لپتونی
ایزواسپین
شگفتی
زوجیت
چکیده
ذرات بنیادی
چهار نیروی بنیادی
برهم کنش گرانشی
برهم کنش ضعیف
برهم کنش الکترومغناطیسی
نیروی قوی
تعریف ذرات بنیادی واقعی
اساسا چهار دسته هیپرون وجود دارد که عبارتند از
هادرون ها
اصول بنیادی این مدل را می توان به شرح زیر فرمول بندی کرد
فوتون ها
گلوئون ها
بوزون ها
لپتون ها- کوارک ها- هیپرون ها
منابع

روشهای سنتز نانو ذرات اکسید تیتانیوم

اختصاصی از کوشا فایل روشهای سنتز نانو ذرات اکسید تیتانیوم دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

روشهای سنتز نانو ذرات اکسید تیتانیوم

مقدمه ای کامل و جامع و بسیار مناسب برای پایان نامه های رشته فیزیک، شیمی، نانوفیزیک،نانوشیمی، مهندسی مواد و ...

حاصل از ترجمه مقالات ISI با 47 رفرنس معتبر - 40 صفحه فایل word با فهرست مطالب، جدولها و شکلها و با رعایت تمام نکات نگارشی

[e-mail]

---------------------------------------------------------------------

فایلهای مرتبط : 

----------------------------------------------------------------------

خواص و کاربردهای نانوساختارهای دی­اکسید تیتانیوم به­شدت به اندازه ذرات، ساختار، مساحت سطح موثر و خواص سطحی آن وابسته است. از آن­جایی که، این خواص به­نوبه خود تحت تاثیر روش­های سنتز می­باشند، در این فصل مروری بر روش­های مختلف سنتز نانوذرات و لایه­های نازک TiO2 خواهیم داشت.

واکنش­های شیمیایی برای سنتز مواد می­تواند در حالت گاز، مایع یا جامد انجام شود. سرعت نفوذ واکنشگرها در فاز گاز یا مایع، چندین برابر از فاز جامد بیشتر است. از این­رو  روش­های سنتز نانوساختارها را می­توان به دو دسته­ی کلی، روش­های سنتز از فاز مایع (محلول) و سنتز از فاز بخار تقسیم کرد.

2-1- روش­های سنتز از فاز مایع

در طی فرایندهای رسوب­دهی از فاز مایع یا محلول، مواد از طریق چگالش به حالت جامد تبدیل می­گردند. از این رویکرد، معمولاً برای سنتز لایه­ها و پودرهایی با خلوص بالا استفاده می­شود.

2-1-1- روش سل­ژل (Sol­-­gel)

فرآیند"سل-ژل" اولین بار در اواخر قرن نوزدهم کشف شد و از اوایل دهه 40 به­طور گسترده­ای مورد استفاده قرار گرفت. سل­ژل یک روش شیمیایی­تر برای ساخت لایه­های نازک[1]، پودرها و غشاءها[2]می­باشد. با توجه به روند سنتز مواد در این روش، اکسیدهایی با خواص فیزیکی و شیمیایی مختلف بدست می­آیند. روش سل­-­ژل نسبت به دیگر روش­ها مزیت­هایی دارد که سبب شده از آن به­عنوان یک روش مناسب، با دقت زیاد در تهیه نانوذرات و لایه­های نازک استفاده شود. از جمله مزیت­های این روش: سادگی روش، قابل کنترل بودن مراحل سنتز، خلوص و همگنی محصول، کنترل تناسب عنصری[3]، واکنش­پذیری شیمیایی بالا، دمای واکنش پایین و تهیه پوشش­ها در مقیاس بزرگ را می­توان نام برد.

در اینجا لازم می­دانیم ابتدا به شرح روش سل­ژل پرداخته و سپس مراحل دست­یابی به محصول نهایی را تشریح می­کنیم.

2-1-1-1- روش سل­ژل برای تهیه نانوذرات TiO2

فرآیند سل­-­ژل در دو مسیر آلکوکسیدی[4]و غیر آلکوکسیدی رایج است. در روش غیر­آلکوکسیدی از نمک­های غیرآلی (از قبیل نیترات­ها، کلریدها، استات­ها، کربنات­ها، استیل­استنات­ها[5]و...) [3-1] به ­عنوان ماده اولیه استفاده می­شود. در سنتز غیر آلکوکسیدی نیاز به مواد اضافی برای حذف آنیون­های غیرآلی است. چون در این مسیر اغلب هالیدها، در اکسید­های نهایی باقی می­مانند و حذف آن­ها بسیار مشکل است.

مهم­ترین و متداول­ترین روش فرایند سل-ژل، در تهیه مواد معدنی اعم از شیشه‌ها، پایه­‌های کاتالیست و سرامیک­ها، مسیر آلکوکسیدی می­‌باشد. در این روش از ترکیبات آلی­- فلزی مانند ....

.

.

-1-2- روش هم­رسوبی[1]

روش تهیه کلوئید مواد از فاز مایع، هم­رسوبی نامیده می­شود و شامل تهیه رسوب، با اضافه کردن یک محلول پایه ( ,NaOH ,NH4OHاوره) به ماده آغازین و هیدرولیز آن­ها می­باشد. که با بازپخت رسوب حاصل، اکسید موردنظر تهیه می­شود. واکنش  تشکیل رسوب نسبتاً سریع انجام می­شود، به­همین علت، عدم کنترل اندازه ذرات و توزیع آن­ها یکی از عیوب این روش می­باشد. در روش هم­رسوبی برای تهیه نانوذرات TiO2، معمولاً از  TiCl4 ...

.

-1-3- روش سولوترمال[1]

در این روش واکنش­های شیمیایی در یک محلول آبی (هیدروترمال) و یا در یک محلول غیرآبی (روش سولوترمال) با چند ماده آلی از قبیل متانول، 1و4 بوتانول و تولوئن [17,18] تحت فشار بالا و دماهای پایین (معمولاً کمتر از C˚25) انجام می­شود. دمای انجام واکنش، بستگی به واکنش مورد نیاز برای به­دست آوردن ماده نهایی دارد. معمولاً برای بلوری شدن مواد نهایی، نیاز به بازپخت مواد زیر نقطه ذوب ضرورت دارد. در صورت استفاده از محلول­های آبی به­عنوان حلال، فناوری هیدروترمال مورد استفاده قرار می­گیرد. فرآیند هیدروترمال به­دلیل استفاده از آب به­عنوان حلال، بیشتر در تهیه هیدروکسیدها، اکسی هیدروکسیدها یا اکسیدها مناسب است. برای تهیه مواد غیراکسیدی (به­خصوص نیتریدها، کالگوگنیدها و ...) نیازمند استفاده از فرایندهایی هستیم که از حلال­های غیر آبی استفاده می­کنند. دما و فشار در اکثر موارد حلالیت را بهبود می­بخشد. افزایش این فاکتورها، افزایش غلظت پیش­ماده را در حلال القا می­کند که این خود به فرایند رشد (به خصوص میکرو یا نانوبلورها ...

.

.

2-3- مروری بر مقالات بین­المللی در زمینه خواص ساختاری و اپتیکی نانوذرات و لایه­های نازک اکسید تیتانیوم

2-3-1- سنتز نانوذرات  TiO2به روش سل­ژل

سل­ژل که شامل واکنش­های هیدرولیز و چگالش پیش­ماده­های آلکوکسیدی است، روشی مطمئن برای سنتز اکسیدهای فلزی بسیار ریز می­باشد [38]. محققان روش سل- ژل را به صورت­های مختلفی مورد استفاده قرار داده­اند. وانگ[1] و همکارانش [39]، تترا  n- بوتیل تیتانات را به آب دی­یونیزه افزوده و با اضافه­کردن اسید هیدروکلریک یا آمونیاک، ژلی تهیه کرده­اند که پس از خشک کردن، آسیاب کردن و کلسینه­کردن در دماهای مختلف، نانوپودر TiO2 حاصل شد. طیف­های XRD تهیه شده از پودرهای بازپخت شده در دماهای مختلف (شکل 2-14) نشان می­دهد که ...

.

.

2-3-4- سنتز نانوپودر تیتانیا به روش CVC[1]

 Yuو همکاران [40] با استفاده از فرآیند CVC، تیتانیوم تتراایزوپروپکساید (TTIP)[2] را با سرعت معینی به داخل لوله راکتوری با دیواره داغ تغذیه کردند. طی واکنش، ذرات TiO2 از فاز گازی روی سطح میله­ی کوارتزی که به طور افقی در مرکز لوله راکتور قرار گرفته است، رسوب کرده­اند. ذرات تولید شده از 4 منطقه مختلف روی میله جمع­آوری شدند (شکل2-21) ...

.

.

-3-5- خواص ساختاری و اپتیکی لایه­های نازک اکسیدتیتانیوم به روش    اسپری پایرولیزیز

- خواص ساختاری:

در این گزارش Patil و همکاران [41]، لایه­های نازک  TiO2را بر روی زیرلایه شیشه به روش اسپری پایرولیزیز و با پیش­ماده تیتانیل استیل استنات[1]و حلال اتانول تهیه کردند. لایه­نشانی در سه دمای زیرلایه 350، 400 و C˚450 انجام شده است. پارامترهای بهینه لایه­نشانی در جدول 2-2 گزارش شده است. واکنش­های انجام شده بر روی سطح داغ به­صورت زیر اتفاق می­افتند...

.

.

فهرست مطالب

فصل دوم: روش های سنتز نانوذرات و لایه های نازک دی اکسید تیتانیوم.. 1

2-1- روش های سنتز از فاز مایع. 1

2-1-1- روش سل ژل 2

2-1-1-1- روش سل ژل برای تهیه نانوذرات TiO2 2

2-1-1-2- مراحل فرایند سل-ژل.. 4

2-1-2- روش هم رسوبی.. 10

2-1-3- روش سولوترمال.. 10

2-1-4- سنتز نانوذرات به روش هیدروترمال.. 11

2-1-5- روش مایسل معکوس یا میکروامولسیون 12

2-1-6- روش احتراقی 13

2-1-7- روش الکتروشیمیایی 14

2-2- روش های سنتز از فاز گازی.. 15

2-2-1- لایه نشانی بخار شیمیایی (CVD) 15

2-2-2- لایه نشانی بخار فیزیکی (PVD) 19

2-2-3- کندوپاش (Sputtering) 19

2-2-4- روش چگالش از بخار شیمیایی (CVC) 21

2-2-5- روش لایه نشانی اسپری پایرولیزیز (SPD) 22

2-3- مروری بر مقالات بین المللی در زمینه خواص ساختاری و اپتیکی نانوذرات و لایه های نازک اکسید تیتانیوم  23

2-3-1- سنتز نانوذرات  TiO2به روش سل ژل.. 23

2-3-2- سنتز نانوذرات TiO2 در دمای پایین به روش سل-ژل.. 25

2-3-3- سنتز نانوذرات تیتانیا به روش هیدروترمال با امواج فراصوتی.. 27

2-3-4- سنتز نانوپودر تیتانیا به روش CVC.. 28

2-3-5- خواص ساختاری و اپتیکی لایه های نازک اکسیدتیتانیوم به روش اسپری پایرولیزیز. 30

2-3-6- مشخصه یابی لایه های نازک TiO2 تهیه شده به روش کندوپاش (اسپاترینگ) 32

2-3-7- سنتز لایه های نازک TiO2 به روش CVD.. 35

 مراجع. 37

فهرست جدول­ها

عنوان و شماره                                                                              صفحه

جدول2-1: شرایط فرایند CVD برای رسوب فلزات و نیمرساناها 18

جدول2-2: پارامترهای لایه نشانی با مقادیر بهینه به روش اسپری پایرولیزیز. 31

جدول2-3: تاثیر دمای زیرلایه بر روی خواص لایه های نازک TiO2 سنتز شده به روش اسپری.. 32

فهرست شکل­ها

عنوان                                                                                           صفحه

شکل2-1: نگاهی به فرایند سل ژل و کاربردهای آن.. 7

شکل2-2: مراحل تولید ژل.. 8

شکل2-3: مراحل فرایند سل-ژل.. 8

شکل2-4: مراحل مختلف تهیه ژل (a) سل (b) ژلتر (c) آئروژل (d) اگزروژل 10

شکل2-5: تشکیل مایسل معکوس... 14

شکل2-6: مراحل فرایند سنتز نانوذرات به روش مایسل معکوس 14

شکل2-7: سنتز  BaFe12O9به روش احتراقی. شعله از چپ به راست در حال انتشار است 15

شکل2-8: محفظه CVD.. 17

شکل2-9: رسوب انتخابی لایه رسوبی.. 19

شکل2-10: مراحل تشکیل لایه نازک در فرایند CVD.. 19

شکل2-11: طرحوارهای از لایه نشانی کندوپاش (سمت چپ) و جداشدن الکترون از هدف، ناشی از بمباران یونی (سمت راست) 21

شکل2-12: طرح شماتیکی از دستگاه سنتز نانودرات به روش CVC.. 22

شکل2-13: طرح شماتیک از دستگاه لایه نشانی و پارامترهای موثر به روش اسپری پایرولیزی.. 24

شکل 2-14: طیف های XRD نانوذرات TiO2 در دماهای بازپخت مختلف به مدت 2 ساعت 25

شکل 2-15: منحنی تغییر اندازه نانوذرات با افزایش دمای بازپخت 25

شکل 2-16: تغییرات اندازه ذرات با افزایش مدت زمان بازپخت در دمای (a) C˚350، (b) C˚500،             (c) C˚1000 26

شکل2-17: طیف پراش پرتو X نانوذرات تیتانیا (a) سنتز شده بدون عملیات پیرسازی (b) ماندگار شده در دمای C˚100به مدت 12 ساعت   27

شکل2-18: تصویر HRTEM پودر TiO2 پیرسازی شده به مدت 12 ساعت در C˚100 27

شکل2-19: طیف UV-Vis نانوپودر تیتانیا پیر شده در دماهای مختلف بازپخت... 28

شکل2-20: تصاویر TEM پودرهای TiO2 تهیه شده به روش هیدروترمال (a) به کمک امواج فراصوتی        (b) معمولی   29

شکل2-21: (a) شماتیکی از محل های جمع آوری ذرات داخل راکتور CVC (b) توزیع دمایی داخل راکتور 30

شکل2-22: طیفهای XRD پودرهای جمع آوری شده در هر منطقه. 30

شکل2-23: طیف های XRD لایه های تهیه شده در دماهای بستر مختلف (a) بدون بازپخت (b) بازپخت شده در دمای C˚500 به مدت 2 ساعت. 32

شکل2-24: طیف عبور اپتیکی لایه های نازک TiO2 در دماهای بستر مختلف... 33

شکل2-25: طیف های پراش پرتو X فیلم TiO2 لایهنشانی شده و بازپخت شده 34

شکل2-26: نمودار گاف اپتیکی (a) مستقیم و (b) غیرمستقیم لایه های تهیه شده به روش RF-Sputtring 35

شکل2-27: (a) ضریب شکست (b) ضریب خاموشی رسم شده برای لایه های تهیه شده به روش اسپاترینگ 35

شکل2-28: طیف پراش پرتو X لایه های TiO2 لایه نشانی شده روی زیرلایه شیشه در دماهای (a) C˚287 (b) C˚306 (c) C˚325 (d) C˚362  36

شکل2-29: تصاویر  SEMاز مقطع عرضی لایههای نشانده شده در دمای (a) C˚ 325 (b)C˚362. 37

فایلهای مرتبط :