دانلود پایان نامه ساخت نانو ذرات فریت به روش همرسوبی(همراه با تصاویر)

اختصاصی از کوشا فایل دانلود پایان نامه ساخت نانو ذرات فریت به روش همرسوبی(همراه با تصاویر) دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:85

چکیده :

هدف از این پایان نامه ساخت نانو ذرات فریت نیکل- روی به روش همرسوبی می باشد. روش همرسوبی روشی مناسب و با صرفه و به نسبتاً سریع برای تولید نانوذراتی مانند فریت نیکل- روی می باشد. برای ساخت این نانو ذرات از روش همرسوبی شیمیایی استفاده شد.

ماده بدست آمده را در دمای حدود 600 درجه سانتیگراد به مدت2 ساعت حرارت داده شده و برای نمونه های بدست آمده براساس تغییر نسبت مولی و سرعت چرخش دستگاه همزن و مدت حرارت دهی‘ توسط پراش اشعهX ‘ تصاویر SEM و TEMمقایسه گردید. اندازه نانوذرات حدود 14 نانومتر قبل از حرارت دهی و 10 نانومتر بعد از حرارت دهی برآورد شدند. کوچکترین اندازه در نسبت مولی یک به یک و دمای 600 درجه سانتیگراد و سرعت چرخش همزن به میزان 5000 دور در دقیقه بدست آمده است.

فهرست مطالب:

فصل اول: فن آوری نانو

1-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………… 2

1-2 تعریف نانو تکنولوژی…………………………………………………………………………………………………….3

1-3 نانو مواد……………………………………………………………………………………………………………………….8

1-3-1 خواص نانو مواد………………………………………………………………………………………………………..9

1-3-2 دسته بندی نانومواد…………………………………………………………………………………………………..12

1-4 زیرساختارها درنانو تکنولوژی………………………………………………………………………………………..17

1-5 مواد نانو بلوری……………………………………………………………………………………………………………18

1-6 نانوذرات……………………………………………………………………………………………………………………19

1-7 نانو کامپوزیت ها…………………………………………………………………………………………………………19

1-8 نانو کپسول ها……………………………………………………………………………………………………………..19

1-9 مواد نانو حفره ای………………………………………………………………………………………………………..20

1-10 نانو الیاف…………………………………………………………………………………………………………………21

1-11 نانو سیم ها………………………………………………………………………………………………………………..22

1-12 فولرین ها…………………………………………………………………………………………………………………22

1-13 نانو لوله های کربنی…………..……………………………………………………………………………………….23

فصل دوم: فریت ها

2-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………..26

2-1-1 تاریخچه… …………………………………………………………………………………………………………….26

2-1-2 خواص وکاربردها……………………………………………………………………………………………………27

2-2 سرامیکهای مغناطیسی چیستندوچه کاربردهایی دارند………………………………………………………… 27

2-3 ساختار اسپینلی…………………………………………………………………………………………………………….30

2-4 ساختار اسپینلی معکوس………………………………………………………………………………………………..31

2-5 چند نکته در مورد فریتها……………………………………………………………………………………………….31

 

فصل سوم: روش های ساخت فریت ها و دستگاه های اندازه گیری

3-1 روش تهیه نانو ذرات…………………………………………………………………………………………………….36

3-1-1 روش فیزیکی………………………………………………………………………………………………………….36

3-1-2 روش فیزیکی- شیمیایی……………………………………………………………………………………………37

3-1-3 روش شیمیایی…………………………………………………………………………………………………………37

3-1-3-1 همرسوبی شیمیایی……………………………………………………………………………………………….37

3-1-3-2 روش هیدروترمال………………………………………………………………………………………………..39

3-1-3-3 روش سل-ژل……………………………………………………………………………………………………..40

3-1-3-4 روش مایسل معکوس……………………………………………………………………………………………………………………………41

3-2 وسایل اندازه گیری نانو ذرات بکارگرفته شده دراین پایان نامه و شناسای آنها……………………….. 43

3-2-1 میکروسکوپ الکترون روبشی(SEM)…………………………………………………………………………43

3-2-2 میکروسکوپ الکترون عبوری (TEM)………………………………………………………………………..44

3-2-3 دستگاه پراش اشعه ایکس(XRD)………………………………………………………………………………45

 

فصل چهارم ساخت نانو ذرات فریتNi-Znبه روش هم رسوبی

4-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………..49

4-2 ساخت نمونه هایی از نانو ذرات فریت Ni-Znبه روش هم رسوبی…………………………………………51

4-2-1 تهیه نمونه (1)………………………………………………………………………………………………………….52

4-2-2 تهیه نمونه (2)………………………………………………………………………………………………………….55

4-2-3 تهیه نمونه (3)………………………………………………………………………………………………………….57

4-2-4 تهیه نمونه (4)………………………………………………………………………………………………………….59

4-2-5 تهیه نمونه (5)………………………………………………………………………………………………………….65

4-3 ساخت نانو ذرات فریت Zn به روش همرسوبی…………………………………………………………………70

4-4 بیان مشکلات……………………………………………………………………………………………………………..71

4-5 پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………….72

4-6 نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………..72


مقدمه:

یک نانومتر یک میلیاردم متر (m 9-10) است. این مقدار حدوداً چهار برابر قطر یک اتم هیدروژن است. مکعبی با ابعاد5/2 نانومتر ممکن است حدود 1000 اتم را شامل شود. کوچکترین مدار های تجمعی امروزی با ابعادی در حدود 250 نانومتر در هر لایه به ارتفاع یک اتم ، حدود یک میلیون اتم را در بردارند. در مقایسه یک جسم نانومتری با اندازه‌ای حدود 10 نانومتر، هزار برابرکوچکتر از قطر یک موی انسان است و قطر هر گلبول قرمز خون nm7000 و قطر هر مولکول آب برابر با nm3/0 است [1].

اهمیت مقیاس نانو در این است که در این مقیاس، مواد خواص کاملاً متفاوتی از خود نشان      می دهند. دو دلیل عمده برای متمایز شدن خواص مواد در مقیاس نانو وجود دارد، اول افزایش قابل توجه سطح واحد جرم مواد است این ویژگی باعث بهبود استحکام، خواص الکتریکی و افزایش واکنش پذیری مواد می گردد. برخی مواد در مقیاس نانو واکنش پذیر هستند در حالیکه در مقیاس بزرگتر جزو مواد خنثی محسوب می شوند. دلیل دوم آشکار شدن تاثیرات کوانتومی در این مقیاس است، که باعث تغییر در خواص الکتریکی، اپتیکال و مغناطیسی مواد می شود. مواد می توانند یک بعد (پوششها و لایه ها)، دو بعد (نانو سیم ها و نانو تیوبها) و یا سه بعد (نانو ذرات) در مقیاس نانو داشته باشند.

خواص موجی شکل (مکانیک کوانتومی) الکترونهای داخل ماده و اثر متقابل اتمها با یکدیگر از جابجایی مواد در مقیاس نانومتر اثر می‌پذیرند. با تولید ساختارهایی در مقیاس نانومتر، امکان کنترل خواص ذاتی مواد ازجمله دمای ذوب، خواص مغناطیسی، ظرفیت بار و حتی رنگ مواد بدون تغییر در ترکیب شیمیایی بوجود می‌آید. استفاده از این پتانسیل به محصولات و تکنولوژیهای جدیدی با کارآیی بالا منتهی می‌شود که پیش از این میسر نبود. نظام سیستماتیک ماده در مقیاس نانومتری، کلیدی برای سیستمهای بیولوژیکی است [2].

1-2 تعریف نانو تکنولوژی

نانو تکنولوژی محدوده ای از تکنولوژی است که در این محدوده انسان می تواند انواع ترکیبات، آلیاژها، وسایل و ابزارها به طور کلی، سیستم ها و سازه های گوناگون را در مقیاس اتمی و مولکولی و در ابعاد نانومتری (یک میلیاردم متر) طراحی کرده و به مرحله ساخت برساند. روش ساخت در اکثر موارد، بصورت جابجا نمودن اتم ها و مولکل ها و قرار دادن آنها در موقعیت های مناسب می باشد. همچنین می توان نانو تکنولوژی را بر اساس اجزا تشکیل دهنده این نامگذاری، یعنی (نانو) و (تکنولوژی)، تعریف نمود. تکنولوژی در کل به معنی ساخت ابزارهای کاربردی با استفاده از قوانین علمی می باشد؛ همانطور که گفته شد، یک نانومتر به معنی یک میلیاردم متر است. محدوده ابعادی مورد بحث در نانو تکنولوژی عبارت است از ابعادی بین ۱ تا ۱۰۰ نانومترمی باشد. اما این محدوده، بخش زیادی از محدوده ابعادی علوم مختلف، از بلورشناسی با اشعه X گرفته تا فیزیک اتمی و مباحث شیمی و… را شامل می شود، لذا برای مشخص کردن محدوده کاری فرض می کنیم که نانو تکنولوژی تنها شامل ساخت و تولید در محدوده تعریف شده با استفاده از وسایل مخصوص می باشد.

بطور خلاصه نانو تکنولوژی شامل دستکاری مواد در مقیاس اتم ها بوده؛ که شامل قرار دادن اتم ها در جای خاص خود می باشد و اجازه می دهد تا موادی سبکتر، محکم تر، ارزان تر، تمیزتر و با دقت ابعادی بالاتر ساخته شوند. به زبان ساده تر می توان گفت که اجسام و مواد نانومتری، تعداد زیاد ولی قابل شمارشی از اتم ها و مولکول ها را دارا می باشند [3].

درباره نانو تکنولوزی بیشتر بدانیم:

نانوتکنولوژی یکی از جدیدترین و مدرن ترین علومی است که امروزه در جهان مطرح است. عمر این فناوری چیزی کمتر از 10 سال است، ولی محققان پیش بینی می کنند ظرف 5 سال آینده تحولات بسیار عظیمی در این زمینه صورت خواهد گرفت. دکتر سامر می گوید: [3]

((نانوتکنولوژی یکی از فناوری هایی است که نسبت به سال های ابتدایی تحقیقات صنعتی و دانشگاهی آن در مقایسه با سایر علوم بسیار بسیار سریعتر دستخوش تغییرات و پیشرفت های فراوان شده است.))

دکتر تیمپ نیز در کتاب نانو تکنولوژی می نویسد: [3]

((نقشی که نانوتکنولوژی در توسعه پیشرفت بشر ایفا خواهد کرد بسیار بیشتر و تأثیر گذارتر از نقشی است که مارکوپولو و سفرهایش به شرق در توسعه و پیشرفت غرب ایفا نمود. چرا که مارکوپولو ذهنی خلاق و نگاهی دقیق و موشکافانه داشت و تمام آنچه را که در طول سفر تا چین در نقاط مختلف    می دید به دقت یادداشت می کرد و الگو گرفتن از همان نوشته ها باعث شروع توسعه و پیشرفت در غرب شد.))

از نظر تاریخی آنچه باعث ظهور نانوتکنولوژی شد، کشف خاصیت نسبت سطح به حجم (A/V) بسیار بالای مواد با ساختار نانو بود. این جرقه ای بود که به کشف خصوصیات منحصر به فرد و شگفت انگیز نانوتکنولوژی منجر شد، چرا که این خاصیت ویژه (یعنی نسبت سطح به حجم زیاد) باعث می شود تا مواد تولید شده با این روش دارای خصوصیاتی از قبیل وزن بسیار کم، مقاومت و سختی بسیار بالا و هزینه های تولید بسیار پائین باشند. درباره این خصوصیت جالب در قسمت ماهیت و ساختار توضیحات بیشتری ارائه شده است.

دانلود پایان نامه ساخت نانوذرات فریت به روش همرسوبی

اختصاصی از کوشا فایل دانلود پایان نامه ساخت نانوذرات فریت به روش همرسوبی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

یک نانومتر یک میلیاردم متر (m 9-10) است. این مقدار حدوداً چهار برابر قطر یک اتم هیدروژن است. مکعبی با ابعاد5/2 نانومتر ممکن است حدود 1000 اتم را شامل شود. کوچکترین مدار های تجمعی امروزی با ابعادی در حدود 250 نانومتر در هر لایه به ارتفاع یک اتم ، حدود یک میلیون اتم را در بردارند. در مقایسه یک جسم نانومتری با اندازه‌ای حدود 10 نانومتر، هزار برابرکوچکتر از قطر یک موی انسان است و قطر هر گلبول قرمز خون nm7000 و قطر هر مولکول آب برابر با nm3/0 است [1].

اهمیت مقیاس نانو در این است که در این مقیاس، مواد خواص کاملاً متفاوتی از خود نشان      می دهند. دو دلیل عمده برای متمایز شدن خواص مواد در مقیاس نانو وجود دارد، اول افزایش قابل توجه سطح واحد جرم مواد است این ویژگی باعث بهبود استحکام، خواص الکتریکی و افزایش واکنش پذیری مواد می گردد. برخی مواد در مقیاس نانو واکنش پذیر هستند در حالیکه در مقیاس بزرگتر جزو مواد خنثی محسوب می شوند. دلیل دوم آشکار شدن تاثیرات کوانتومی در این مقیاس است، که باعث تغییر در خواص الکتریکی، اپتیکال و مغناطیسی مواد می شود. مواد می توانند یک بعد (پوششها و لایه ها)، دو بعد (نانو سیم ها و نانو تیوبها) و یا سه بعد (نانو ذرات) در مقیاس نانو داشته باشند.

خواص موجی شکل (مکانیک کوانتومی) الکترونهای داخل ماده و اثر متقابل اتمها با یکدیگر از جابجایی مواد در مقیاس نانومتر اثر می‌پذیرند. با تولید ساختارهایی در مقیاس نانومتر، امکان کنترل خواص ذاتی مواد ازجمله دمای ذوب، خواص مغناطیسی، ظرفیت بار و حتی رنگ مواد بدون تغییر در ترکیب شیمیایی بوجود می‌آید. استفاده از این پتانسیل به محصولات و تکنولوژیهای جدیدی با کارآیی بالا منتهی می‌شود که پیش از این میسر نبود. نظام سیستماتیک ماده در مقیاس نانومتری، کلیدی برای سیستمهای بیولوژیکی است [2].

1-2 تعریف نانو تکنولوژی

نانو تکنولوژی محدوده ای از تکنولوژی است که در این محدوده انسان می تواند انواع ترکیبات، آلیاژها، وسایل و ابزارها به طور کلی، سیستم ها و سازه های گوناگون را در مقیاس اتمی و مولکولی و در ابعاد نانومتری (یک میلیاردم متر) طراحی کرده و به مرحله ساخت برساند. روش ساخت در اکثر موارد، بصورت جابجا نمودن اتم ها و مولکل ها و قرار دادن آنها در موقعیت های مناسب می باشد. همچنین می توان نانو تکنولوژی را بر اساس اجزا تشکیل دهنده این نامگذاری، یعنی (نانو) و (تکنولوژی)، تعریف نمود. تکنولوژی در کل به معنی ساخت ابزارهای کاربردی با استفاده از قوانین علمی می باشد؛ همانطور که گفته شد، یک نانومتر به معنی یک میلیاردم متر است. محدوده ابعادی مورد بحث در نانو تکنولوژی عبارت است از ابعادی بین ۱ تا ۱۰۰ نانومترمی باشد. اما این محدوده، بخش زیادی از محدوده ابعادی علوم مختلف، از بلورشناسی با اشعه X گرفته تا فیزیک اتمی و مباحث شیمی و... را شامل می شود، لذا برای مشخص کردن محدوده کاری فرض می کنیم که نانو تکنولوژی تنها شامل ساخت و تولید در محدوده تعریف شده با استفاده از وسایل مخصوص می باشد.

بطور خلاصه نانو تکنولوژی شامل دستکاری مواد در مقیاس اتم ها بوده؛ که شامل قرار دادن اتم ها در جای خاص خود می باشد و اجازه می دهد تا موادی سبکتر، محکم تر، ارزان تر، تمیزتر و با دقت ابعادی بالاتر ساخته شوند. به زبان ساده تر می توان گفت که اجسام و مواد نانومتری، تعداد زیاد ولی قابل شمارشی از اتم ها و مولکول ها را دارا می باشند [3].

درباره نانو تکنولوزی بیشتر بدانیم:

نانوتکنولوژی یکی از جدیدترین و مدرن ترین علومی است که امروزه در جهان مطرح است. عمر این فناوری چیزی کمتر از 10 سال است، ولی محققان پیش بینی می کنند ظرف 5 سال آینده تحولات بسیار عظیمی در این زمینه صورت خواهد گرفت. دکتر سامر می گوید: [3]

((نانوتکنولوژی یکی از فناوری هایی است که نسبت به سال های ابتدایی تحقیقات صنعتی و دانشگاهی آن در مقایسه با سایر علوم بسیار بسیار سریعتر دستخوش تغییرات و پیشرفت های فراوان شده است.))

دکتر تیمپ نیز در کتاب نانو تکنولوژی می نویسد: [3]

فصل اول: فن آوری نانو
1-1 مقدمه 2
1-2 تعریف نانو تکنولوژی3
1-3 نانو مواد8
1-3-1 خواص نانو مواد9
1-3-2 دسته بندی نانومواد12
1-4 زیرساختارها درنانو تکنولوژی17
1-5 مواد نانو بلوری18
1-6 نانوذرات19
1-7 نانو کامپوزیت ها19
1-8 نانو کپسول ها19
1-9 مواد نانو حفره ای20
1-10 نانو الیاف21
1-11 نانو سیم ها22
1-12 فولرین ها22
1-13 نانو لوله های کربنی23
فصل دوم: فریت ها
2-1 مقدمه26
2-1-1 تاریخچه 26
2-1-2 خواص وکاربردها27
2-2 سرامیکهای مغناطیسی چیستندوچه کاربردهایی دارند 27
2-3 ساختار اسپینلی30
2-4 ساختار اسپینلی معکوس31
2-5 چند نکته در مورد فریتها31

فصل سوم: روش های ساخت فریت ها و دستگاه های اندازه گیری
3-1 روش تهیه نانو ذرات36
3-1-1 روش فیزیکی36
3-1-2 روش فیزیکی- شیمیایی37
3-1-3 روش شیمیایی37
3-1-3-1 همرسوبی شیمیایی37
3-1-3-2 روش هیدروترمال39
3-1-3-3 روش سل-ژل40
3-1-3-4 روش مایسل معکوس41
3-2 وسایل اندازه گیری نانو ذرات بکارگرفته شده دراین پایان نامه و شناسای آنها 43
3-2-1 میکروسکوپ الکترون روبشی(SEM)43
3-2-2 میکروسکوپ الکترون عبوری (TEM)44
3-2-3 دستگاه پراش اشعه ایکس(XRD)45

فصل چهارم ساخت نانو ذرات فریتNi-Znبه روش هم رسوبی
4-1 مقدمه49
4-2 ساخت نمونه هایی از نانو ذرات فریت Ni-Znبه روش هم رسوبی51
4-2-1 تهیه نمونه (1)52
4-2-2 تهیه نمونه (2)55
4-2-3 تهیه نمونه (3)57
4-2-4 تهیه نمونه (4)59
4-2-5 تهیه نمونه (5)65
4-3 ساخت نانو ذرات فریت Zn به روش همرسوبی70
4-4 بیان مشکلات71
4-5 پیشنهادات72
4-6 نتیجه گیری72

شامل 90 صفحه فایل word

به همراه مستندات و فایل های مرتبط

پایان نامه سنتز نانوکامپوزیت سیلیکا آئروژل/نانو ذرات فریت کبالت و بررسی ویژگی های مغناطیسی آن

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه سنتز نانوکامپوزیت سیلیکا آئروژل/نانو ذرات فریت کبالت و بررسی ویژگی های مغناطیسی آن دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:102

پایان نامه دوره کارشناسی ارشد در رشته فیزیک حالت جامد

فهرست مطالب:
عنوان                                                                                                                   صفحه
فصل اول – مفاهیم اولیه
مقدمه    2
1-1 شاخههای فناوری نانو    2
1-2 روشهای ساخت نانوساختارها    3
1-3 کاربردهای نانوساختارها    4
1-4 مواد نانومتخلخل    5
1-5 کامپوزیت‌ها    10
1-5-1 کامپوزیت یا مواد چندسازه    10
1-5-2 ویژگی‌های مواد کامپوزیتی    11
1-5-3 مواد زمینه کامپوزیت    11
1-5-4 تقویتکننده‌ها    12
1-5-5 نانوکامپوزیت    12
1-6 خلاصه    13
فصل دوم - آئروژلها و مروری بر خواص مغناطیسی
2-1 تاریخچه    15
2-2 شیمی سطح آئروژل    16
2-3 تئوری فیزیکی    19
2-4 خاصیت مغناطیسی مواد    19
2-4-1 منشأ خاصیت مغناطیسی مواد    19
2-4-2 فازهای مغناطیسی    20
2-4-2-1 مواد دیامغناطیس    20
2-4-2-2 مواد پارامغناطیس    21
2-4-2-3 مواد فرومغناطیس    21
2-4-2-4 مواد پادفرومغناطیس    22
2-4-2-5 مواد فریمغناطیس    23
2-4-5 حلقه پسماند    24
2-5 فریت    27
2-6 خلاصه    27
فصل سوم - ساخت آئروژل و کاربردهای آن
مقدمه    29
3-1 سنتز آئروژل با فرآیند سل-ژل    29
3-2 شکل‌گیری ژل خیس    32
3-3 خشک کردن آلکوژل    33
3-3-1 فرآیند‌های خشککردن در شرایط محیط    34
3-3-2 خشک¬کردن انجمادی    35
3-3-3 خشک کردن فوق بحرانی    35
3-3-4 مقایسه روش‌ها    38
3-4 مروری بر کارهای انجام شده    39
3-5 برخی از کاربردهای آئروژل    43
3-5-1 آئروژل‌ها به عنوان کامپوزیت    43
3-5-2 آئروژل‌ها به عنوان جاذب    44
3-5-3 آئروژل‌ها به عنوان حسگر    44
3-5-4 آئروژل به عنوان مواد با ثابت دی الکتریک پایین    45
3-5-5 آئروژل به عنوان کاتالیزور    45
3-5-6 آئروژل به عنوان ذخیره سازی    45
3-5-7 آئروژل‌ها به عنوان قالب    46
3-5-8 آئروژل به عنوان عایق گرما    46
3-5-9 آئروژل‌ها در کاربرد فضایی    47
3-6 خلاصه    47
فصل چهارم - سنتز و بررسی ویژگی‌های نانوکامپوزیت سیلیکا آئروژل/نانوذرات فریت کبالت
مقدمه    49
4-1 مواد مورد استفاده در پژوهش    50
4-2 روش تجربی و جزئیات    51
4-3 تجزیه و تحلیل    54
4-3-1 بررسی مورفولوژی سطح    54
4-3-2 مطالعه نانو ساختاری نانوکامپوزیت 2/ SiO4O2CoFe به کمک روش XRD    56
4-3-3 بررسی خواص شیمیایی نانوکامپوزیت 2/ SiO4O2CoFe به کمک روش FT-IR    63
4-3-5 تصویربرداری TEM    66
4-3-6 بررسی آنالیز BET    67
4-3-7 بررسی رفتار مغناطیسی با دستگاه VSM    72
4-4 خلاصه    77
نتیجه‌گیری    78
پیشنهادات    81
مراجع    82


فهرست تصاویر
عنوان                                                                                                                                                                           صفحه
فصل اول – مفاهیم اولیه
1-1. انواع سیلیکا براساس اندازه حفره: الف) ماکرو متخلخل، ب) مزو متخلخل، ج) میکرو متخلخل    7
1-2. نوع تخلخل‌ها بر اساس شکل و موقعیت    7
1-3. نمایشی از انواع مختلف تقویت کننده‌ها در کامپوزیت    12

فصل دوم - آئروژل¬ها و مروری بر خواص مغناطیسی
2-1. 1برهمکنش آب و ساختار آئروژل، الف) آئروژل آب¬گریز، ب) آئروژل آب‌دوست    18
2-2. فازهای مغناطیسی، الف) پارامغناطیس، ب) فرومغناطیس، ج) پادفرومغناطیس، د) فری مغناطیس    23
2-3. حلقه پسماند ماده فرو مغناطیس    25
2-4. حلقه پسماند در مواد فرومغناطیس نرم و سخت    26

فصل سوم - ساخت آئروژل و کاربردهای آن
3-1. طرح‌واره‌ای از روش‌های مختلف برای شیمی سنتز نانوکامپوزیت    31
3-2. اصلاح شیمی سطح ژل    34
3-3. چرخه فشار-دما در حین فرآیند خشک کردن فوق بحرانی    36
3-4. شماتیکی از دستگاه خشک کن فوق بحرانی اتوکلاو    36

فصل چهارم - سنتز و بررسی ویژگی‌های نانوکامپوزیت سیلیکا آئروژل/نانوذرات فریت کبالت
4-1. فازهای مجزا نمونه روی همزن    52
4-2. نمونه‌های در قالب ریخته شده    52
4-3. نمونه الکوژل    53
4-4. نمونه آئروژل    54
4-5. تصاویر FE-SEM نمونه‌ها الف) 10%، ب) 15%، ج) 20%.    55
4-6. نمودار توزیع اندازه ذرات الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%    56
4-7 . پراش XRD نمونه‌های الف) 10%، ب) 15%و ج) 20% پیش از عملیات حرارتی    58
4-8. پراش XRD نمونه‌های الف) 10%، ب) 15%و ج) 20% در دمای  600 درجه¬ی سانتی¬گراد    59
4-9. پراش XRD نمونه‌های الف) 10%، ب) 15%و ج) 20% در دمای  800 درجه¬ی سانتی¬گراد    60
4-10. آنالیز نمونه‌های الف)10%، ب) 15%و ج) 20% حرارت داده شده در دمای 600 درجه‌ی سانتی ‌گراد    61
4-11. آنالیز نمونه‌های الف)10%، ب) 15%و ج) 20% حرارت داده شده در دمای 800 درجه‌ی سانتی ‌گراد    62
4-12. طیف‌های جذبی FT-IR الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%.    65
4-13. تصویر TEM یکی از نمونه‌ها    67
4-14. نمودارهای لانگمیر الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%    69
4-15. نمودارهای BET الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%    71
4-16. جذب و واجذب الف) 10%، ب) 15% و ج) 20%.    72
4-17. حلقه پسماند نمونه‌ها قبل از عملیات حرارتی الف) 10%، ب) 15%، ج) 20%.    74
4-18. حلقه پسماند نمونه‌ها بعد از عملیات حرارتی الف) 10%، ب) 15%، ج) 20%.    75

فهرست جداول
عنوان                                                                                                                                                                       صفحه
فصل سوم - ساخت آئروژل و کاربردهای آن
3-1. کاربردهای مختلف آئروژل‌ها    48

فصل چهارم - سنتز و بررسی ویژگی‌های نانوکامپوزیت سیلیکا آئروژل/نانوذرات فریت کبالت
4-1. میزان گرم و لیتر مواد مورد نیاز    51
4-2. نتایج حاصل از XRD    63

لیست علایم و اختصارات
برونر، امت، تلر(Brunauer, Emmett, Teller)                                                                    BET
پراش پرتو ایکس (X-Ray Diffraction)                                                                           XRD
مغناطیس¬سنج نمونه¬ی ارتعاشی (Vibrating Sample Magnetometer)                                       VSM
میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (Field Emission Scanning Electron Microscopy)     FE-SEM
میکروسکوپ الکترونی عبوری (Transmission Electron Microscopy)                                    TEM
آنگسترم (Angestrom)                                                                                                    Å
اورستد (Oersted)                                                                                                                  Oe
نانومتر (Nanometer)                                                                                                             nm
واحد مغناطیسی (Electromagnetic Units)                                                                                                  emu


 

چکیده
آئروژل‌ها مواد متخلخلی هستند که حفره‌های نانو‌متری آن‌ها در مقیاس مزو یا میکرو می‌باشد. چگالی پایین، تخلخل و سطح در معرض داخلی بالا از دیگر ویژگی‌های این مواد می‌باشد.   
در این پژوهش نانو کامپوزیت سیلیکا آئروژل/ نانوذرات فریت کبالت به روش سل-ژل آماده¬سازی و تحت فرایند فوق بحرانی خشک شد. بدین منظور نیترات آهن(ΙΙΙ) 9 آبه و نیترات کبالت(ΙΙ) 6 آبه در حلال‌هایی چون متانول و آب دیونیزه حل شده و به پیش¬ماده سیلیکا اضافه و قرار دادن این محلول بر روی همزن مغناطیسی به شکل گیری سل یکنواختی منجر ‌شد. پس از گذشت زمان معین و انجام عمل هیدرولیز، ژل بدست آمده در دستگاه خشک کن فوق بحرانی قرار داده¬شد و در نهایت گاز جایگزین مایع موجود در نمونه¬ها گردید و آئروژل نهایی حاصل شد.
به منظور بررسی نمونه¬های تولید شده از نقطه نظر ساختاری، مورفولوژی و خواص مغناطیسی به تحلیل داده‌های حاصل از آنالیزهای SEM، TEM، XRD ،FT-IR ،BET و VSM پرداخته شد. همانگونه که انتظار می‌رفت این نانو کامپوزیت ضمن حفظ ویژگی¬های سیلیکا- آئروژل از جمله تخلخل بالا و چگالی پایین رفتار فرومغناطیس نانوذرات را نیز داشت.
واژه های کلیدی:
آئروژل، نانو ذرات فریت، نانوکامپوزیت، سل-ژل، مغناطیس¬سنج نمونه¬ی ارتعاشی

فصل اول
مفاهیم اولیه
 
مقدمه
از اواخر قرن بیستم دانشمندان تمرکز خود را بر فناوری نوینی معطوف کردند که به عقیده‌ی عده‌ای تحولی عظیم در زندگی بشر ایجاد می‌کند. این فناوری نوین که در رشته‌هایی همچون فیزیک، شیمی و مهندسی از اهمیت زیادی برخوردار است، نانوتکنولوژی نام دارد. می‌توان گفت که نانوفناوری رویکردی جدید در تمام علوم و رشته‌ها می‌باشد و این امکان را برای بشر به وجود آورده است تا با یک روش معین به مطالعه‌ی مواد در سطح اتمی و مولکولی و به سبک‌های مختلف به بازآرایی اتم‌ها و مولکول‌ها بپردازد.
در چند سال اخیر، چه در فیزیک تجربی و چه در فیزیک نظری، توجه قابل ملاحظه‌ای به مطالعه‌ی نانوساختارها با ابعاد کم شده است و از این ساختارها نه تنها برای درک مفاهیم پایه‌ای فیزیک بلکه برای طراحی تجهیزات و وسایلی در ابعاد نانومتر استفاده شده¬است. وقتی که ابعاد یک ماده از اندازه‌های بزرگ مانند متر و سانتی¬متر به اندازه‌هایی در حدود یک دهم نانومتر یا کم¬تر کاهش می‌یابد، اثرات کوانتومی را می‌توان دید و این اثرات به مقدار زیاد خواص ماده را تحت الشعاع قرار می‌دهد. خواصی نظیر رنگ، استحکام، مقاومت، خوردگی یا ویژگی‌های نوری، مغناطیسی و الکتریکی ماده از جمله‌ی این خواص‌ می‌باشند [1].

1-1 شاخه‌های فناوری نانو
تفاوت اصلی فناوری نانو با فناوری‌های دیگر در مقیاس مواد و ساختارهایی است که در این فناوری مورد استفاده قرار می‌گیرند. در حقیقت اگر بخواهیم تفاوت این فناوری را با فناوری‌های دیگر بیان نماییم، می‌توانیم وجود عناصر پایه را به عنوان یک معیار ذکر کنیم. اولین و مهم¬ترین عنصر پایه نانو ذره است. نانوذره یک ذره‌ی میکروسکوپی است که حداقل طول یک بعد آن کمتر از ١٠٠ نانومتر است و می¬توانند از مواد مختلفی تشکیل شوند، مانند نانوذرات فلزی، سرامیکی و نانوبلورها که زیر مجموعه¬ای از نانوذرات هستند [ 3و 2]. دومین عنصر پایه نانوکپسول است که قطر آن در حد نانومتر می‌باشد. عنصر پایه‌ی بعدی نانولوله‌ها هستند که خواص الکتریکی مختلفی از خود نشان می‌دهند و شامل نانولوله‌های کربنی، نیترید بور و نانولوله‌های آلی می‌باشند [4].

1-2 روش‌های ساخت نانوساختارها
تولید و بهینه¬سازی مواد بسیار ریز، اساس بسیاری از تحقیقات و فناوری‌های امروزی است. دستورالعمل‌های مختلفی در خصوص تولید ذرات بسیار ریز در شرایط تعلیق  وجود دارد ولی در خصوص انتشار و تشریح دقیق فرآیند رسوب‌گیری و روش‌های افزایش مقیاس این فرآیندها در مقیاس تجاری محدودیت وجود دارد. برای تولید این نوع مواد بسیار ریز از پدیده‌های فیزیکی یا شیمیایی یا به طور همزمان از هر دو استفاده می‌شود. برای تولید یک ذره با اندازه مشخص دو فرآیند اساسی وجود دارد، درهم شکستن) بالا به پایین) و دیگری ساخته شدن) پایین به بالا). معمولا روش‌های پائین به بالا ضایعاتی ندارند، هر چند الزاما این مسأله صادق نیست [6 و5]. مراحل مختلف تولید ذرات بسیار ریز عبارت است از، مرحله‌ی هسته‌زایی اولیه و مرحله‌ی هسته‌زایی  و رشد خود به خودی .

پایان نامه ساخت نانوذرات فریت به روش همرسوبی

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه ساخت نانوذرات فریت به روش همرسوبی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

تعداد  صفحات : 85   
فرمت فایل: word(قابل ویرایش)  
 فهرست مطالب:

فصل اول: فن آوری نانو
1-1 مقدمه.......................................................................................................................................... 2
1-2 تعریف نانو تکنولوژی...................................................................................................................3
1-3 نانو مواد........................................................................................................................................8
1-3-1 خواص نانو مواد.......................................................................................................................9
1-3-2 دسته بندی نانومواد.................................................................................................................12
1-4 زیرساختارها درنانو تکنولوژی.....................................................................................................17
1-5 مواد نانو بلوری...........................................................................................................................18
1-6 نانوذرات....................................................................................................................................19
1-7 نانو کامپوزیت ها........................................................................................................................19
1-8 نانو کپسول ها.............................................................................................................................19
1-9 مواد نانو حفره ای.......................................................................................................................20
1-10 نانو الیاف.................................................................................................................................21
1-11 نانو سیم ها................................................................................................................................22
1-12 فولرین ها.................................................................................................................................22
1-13 نانو لوله های کربنی..................................................................................................................23
فصل دوم: فریت ها
2-1 مقدمه.........................................................................................................................................26
2-1-1 تاریخچه... ............................................................................................................................26
2-1-2 خواص وکاربردها..................................................................................................................27
2-2 سرامیکهای مغناطیسی چیستندوچه کاربردهایی دارند.................................................................. 27
2-3 ساختار اسپینلی............................................................................................................................30
2-4 ساختار اسپینلی معکوس..............................................................................................................31
2-5 چند نکته در مورد فریتها.............................................................................................................31

فصل سوم: روش های ساخت فریت ها و دستگاه های اندازه گیری
3-1 روش تهیه نانو ذرات...................................................................................................................36
3-1-1 روش فیزیکی.........................................................................................................................36
3-1-2 روش فیزیکی- شیمیایی.........................................................................................................37
3-1-3 روش شیمیایی........................................................................................................................37
3-1-3-1 همرسوبی شیمیایی.............................................................................................................37
3-1-3-2 روش هیدروترمال..............................................................................................................39
3-1-3-3 روش سل-ژل....................................................................................................................40
3-1-3-4 روش مایسل معکوس.............................................................................................................................................41
3-2 وسایل اندازه گیری نانو ذرات بکارگرفته شده دراین پایان نامه و شناسای آنها............................. 43
3-2-1 میکروسکوپ الکترون روبشی(SEM)....................................................................................43
3-2-2 میکروسکوپ الکترون عبوری (TEM)...................................................................................44
3-2-3 دستگاه پراش اشعه ایکس(XRD)..........................................................................................45

فصل چهارم ساخت نانو ذرات فریتNi-Znبه روش هم رسوبی
4-1 مقدمه.........................................................................................................................................49
4-2 ساخت نمونه هایی از نانو ذرات فریت Ni-Znبه روش هم رسوبی................................................51
4-2-1 تهیه نمونه (1).........................................................................................................................52
4-2-2 تهیه نمونه (2).........................................................................................................................55
4-2-3 تهیه نمونه (3).........................................................................................................................57
4-2-4 تهیه نمونه (4).........................................................................................................................59
4-2-5 تهیه نمونه (5).........................................................................................................................65
4-3 ساخت نانو ذرات فریت Zn به روش همرسوبی...........................................................................70
4-4 بیان مشکلات.............................................................................................................................71
4-5 پیشنهادات..................................................................................................................................72
4-6 نتیجه گیری................................................................................................................................72

چکیده

هدف از این پایان نامه ساخت نانو ذرات فریت نیکل- روی به روش همرسوبی می باشد. روش همرسوبی روشی مناسب و با صرفه و به نسبتاً سریع برای تولید نانوذراتی مانند فریت نیکل- روی می باشد. برای ساخت این نانو ذرات از روش همرسوبی شیمیایی استفاده شد.
    ماده بدست آمده را در دمای حدود 600 درجه سانتیگراد به مدت2 ساعت حرارت داده شده و برای نمونه های بدست آمده براساس تغییر نسبت مولی و سرعت چرخش دستگاه همزن و مدت حرارت دهی‘ توسط پراش اشعهX ‘ تصاویر SEM و TEMمقایسه گردید. اندازه نانوذرات حدود 14 نانومتر قبل از حرارت دهی و 10 نانومتر بعد از حرارت دهی برآورد شدند. کوچکترین اندازه در نسبت مولی یک به یک و دمای 600 درجه سانتیگراد و سرعت چرخش همزن به میزان 5000 دور در دقیقه بدست آمده است.