نوع فایل : word
نعداد صفحات : 15
مقدمه
اصلی ترین روش های ساخت مواد در مقیاس نانو به دو روش کلی بالا به پایین و روش پایین به بالاخلاصه می شوند. روش بالا به پایین اولین بار توسط فیمن به عنوان روشی برای ساخت ذرات در ابعاد نانومتری مطرح شد. در این روش با استفاده از دستگاه ها و روش های مکانیکی مانند: تراشیدن، آسیاب کردن وغیره نانوذرات از توده مواد با ابعاد بزرگتر تولید می شود.روش پایین به بالا درست در جهت مخالف روش قبلی است که در این روش مواد نانو با استفاده از به هم پیوستن واحدهای بنیادی سازنده و قرار دادن آنها کنار هم ایجاد می شوند.
فرآیند سل ژل یک روش سنتز پاین به بالا است.هدف روش سل ژل انجام فرایندهای شیمیایی در دمای پایین برای تولید اشیاء، فیلم ها، فیبرها، ذرات یا کامپوزیت هایی با شکل و سطح مناسب می باشد که می توانند بعد از یک مرحله فرایند تکمیلی به صورت تجاری مصرف شوند.
فناوری نانو واژه ای است کلی که به تمام فناوری های پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق می شود.معمولا منظور از مقیاس نانو ابعادی در حدود 1نانو تا 100 نانو می باشد.واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتاینگوچی استاد دانشگاه علوم توکیو در سال ١٩٧٤ برزبانها جاری شد.او این واژه را برای توصیف ساخت مواد (وسایل) دقیقی که تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر می باشد، به کار برد.
فرایند سل ژل اولین بار در اواخر قرن نوزدهم کشف شد واز اوایل دهه ی 40 به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت. پس از آن برای ساخت ژل ها در دماهای پایین و تبدیل آنها به شیشه فرآیندهای توسعه یافتند.
روش سل- ژل دارای محبوبیت و کاربرد صنعتی بالاتری نسبت به سایر روش های موجود است و این امر بی علت نیست! سل – ژل هم اکنون می تواند نانو ذراتی با کیفیت بالا ( تولید ذرات با اندازه یکسان) را در حجمی بالا تولید کند .
فهرست
1-مقدمه
2-تعریف نانو ذرات
3-انواع نانوذرات
4-روش های ساخت نانو ذرات
5-تعریف فرایند سل-ژل
6-روش سل-ژل و محصولات آن
7-فرایند هیدرولیز
8-واکنش هیدرولیز
9-انواع ژل ها
10-شمای مراحل فرایند سل-ژل
11-مزیت و کاربرد روش سل-ژل
12-نتیجه گیری
13-منابع
خواص ساختاری، الکتریکی و اپتیکی نانو کامپوزیتهای پلیمری نیمرسانای شفاف
مقدمه ای کامل و جامع و بسیار مناسب برای نوشتن پایان نامه 37 صفحه فایل word با فهرست مطالب، جدولها و شکلها و با رعایت تمام نکات نگارشی و با مراجع معتبر ISI
اگر فایل خاصی مد نظر شماست بفرمائید تا در صورت امکان در سایت قرار گیرد.
payannameht@gmail.com
فایلهای مرتبط:
خواص و کاربردهای نانوکامپوزیت های آلی- معدنی
-1- خواص اپتیکی نانو کامپوزیتهای آلی– معدنی
ویژگیهای مفید اپتیکی و کاربردهای نانوکامپوزیتهای آلی-معدنی (PINC ها)[1]، شامل جذب نور (نور مرئی و UV)، فوتولومینسانس، ضریب شکست اپتیکی زیاد و دورنگ نمایی[2]، قرنهاست که آنها را تبدیل به طبقه مهمی از مواد کاربردی کرده است. خواص اپتیکی کامپوزیتهای PINC وابسته به اندازه و توزیع فضایی ذرات معدنی در ماتریس پلیمر است [1].
PINC هایی که شامل پلیمر و جذب کنندههای UV معدنی مانند TiO2 و ZnO هستند، با افزودن مستقیم نانوفیلرها به ماتریسهای پلیمر ترکیب شدهاند. برای مثال شکل (2-1) از طیف UV-VIS نانوکامپوزیتهای پلی متیل متا آکریلات/اکسید روی (PMMA/ZnO) سنتز شده توسط پلیمریزاسیون سل ژل در محل (شکل 2-2) نشان میدهد که نانوکامپوزیتهای PMMA/ZnO حتی در غلظتهای پایین فیلرZnO (wt% 017/0) به طور قطع دارای اثر سدکنندگی UV است، اما شفافیت بالایی را در ناحیه مرئی حتی در اندازههای بزرگ (ضخامت cm1) حفظ میکند. علاوه بر این، نانوکامپوزیتهای PMMA-ZnO بازدهی بسیار بالاتری در دفع UV نسبت به لنزهای تجاری که تماسی و سدکننده UV هستند دارد، زیرا قدرت انتقال این لنزها در دامنه 290 تا nm 340 تقریباً صفر است [2،3].
.
.
نانوکامپوزیت با نانوذرات غیر رسانای اکسید/پلیمر به دلیل حضور گروههای کربوکسیلات در فاصله بین سرامیک و PMMA از خود گسیل نور[2] نشان میدهند، در حالیکه نانوذرات نیمرسانا همچون ZnO، دارای نور گسیل ذاتی هستند. نانوکامپوزیتهای فوتولومینسان دارای پتانسیل بالایی برای کاربرد در زمینههای مختلف هستند. برای مثال، نانوکامپوزیتهای اپوکسی با پایه ZnO را میتوان برای نوردهی در قطعات حالت جامد استفاده کرد.
در همین راستا، دو [3] و همکارانش [4] نیز نانوذرات ZnO تعبیه شده در ماتریس پلیمر چربی دوست PMMA را به روش سل ژل غیر متعادل سنتز کرده و خواص فوتولومینسانس (تابندگی) آن را مطالعه کردند. آنها دریافتند که نانوذرات ZnO (nm 6-5) که در PMMA جایگذاری شدهاند، نشان دهنده عبور UV در طول موج nm334، به دلیل اثرات کوانتومی در اندازه نانوذرات و همچنین نشان دهنده فوتولومینسانس در طول موج nm 346، به دلیل حضور اکساتیونهای مقید [4] در کمپلکسهای R-(Coo)- ZnO است (شکل 2-3). همچنین آنها عکس TEM از این نانوکامپوزیت را به صورت شکل (2-4) ارائه کردند.
.
.
-2- خواص الکتریکی نانوکامپوزیتهای آلی– معدنی:
نانوکامپوزیتهای پلیمری- معدنی رابطه تنگاتنگی با طراحی قطعات الکترونیکی و اپتیکی – الکترونیکی دارد. مقیاس ابعادی قطعات الکترونیکی در حال حاضر وارد محدوده نانو شده است[1]. سو[1] و کورا ماتا[2] [6]، سنتز نانوکامپوزیتهای PANI/TiO2 را با پلیمریزاسیون در محل PANI در حضور نانوذرات TiO2 گزارش کردند. در این گزارش پوستههای نانوکامپوزیت سنتز شده، رسانایی قابل توجهی (S/cm 10-1) نشان دادند که این رسانایی با گرمادهی به مدت یک ساعت در دمای ̊C80، افزایش یافته است. شکل(2-7) رسانایی و اثر دمای حرارتی در نانوکامپوزیت PANI-DBSA/TiO2-DBSA، با محتوای مختلف از TiO2 را نشان میدهد. هدایت لایه نانوکامپوزیتی با افزایش مقدار TiO2 کمی افزایش مییابد، و سپس با محتوای بیش از حد TiO2 کاهش مییابد....
.
.
-3- خواص مغناطیسی نانوکامپوزیتهای آلی– معدنی:
نانو ذرات مغناطیسی جزو یکی از دو گروه زیر هستند: گروهی شامل نانو ذرات فلزی و گروهی دیگر شامل نانوذرات Fe2O3، Fe3O4 یا هیدروکسید آهن[1] هستند. بیشتر نانوکامپوزیت های حاصل از نانوذرات فلزی یا هیدروکسید آهن، بدون پسماند مغناطیسی[2] هستند که این امر نشان دهنده یک ماده فرا پارامغناطیس[3] است.
ژان [4] و همکارانش، در پوسته های نانوکامپوزیت PI/γ-Fe2O3، رفتاری فرا پارامغناطیسی مشاهده کردند. آنها همچنین مشاهده کردند که با افزایش محتوای بار Fe3O4 از wt%2 به wt%8، مغناطش اشباع [5] پوسته های نانوکامپوزیت PI/γ-Fe2O3 ، از A 2-10× 354/1 به A 2-10× 220/4 افزایش یافت. بنابراین خواص مغناطیسی نانوکامپوزیت ها را میتوان با تغییر دادن محتوای بار Fe3O4، کنترل کرد. شکل (2-11) نشاندهنده حلقههای پسماند مغناطیسی نانوکامپوزیتهای پلی پیرول است که با بارگذاری 20 و 50 درصد وزنی از نانوذرات اکسید آهن ...
.
.
-4-1- مطالعه خواص ساختاری و اپتیکی نانوکامپوزیت PVA/TiO2:
ملک پور و براتی[8] نانوکامپوزیتهای پلیمری مشتق شده از پلی وینیل الکل (PVA) و نانوذرات دی اکسید تیتانیوم (TiO2) را سنتز نموده و خواص فیزیکی آن را بررسی نمودند. آنها در این تحقیق ابتدا نانوذرات TiO2 با سطح اصلاح شده را تهیه کرده و سپس نانوکامپوزیت PVA/TiO2 را تهیه کردند، بدین طریق که مقادیر مختلف نانوذرات اصلاح شده سطحیTiO2 (5، 10، 15 و 20 wt% از PVA) را با 1/0 گرم PVA مخلوط کردند. سپس مخلوط حاصل را در ml 15 اتانول خالص پخش کرده و به مدت 2 ساعت سونش[1] نمودند و ...
فهرست مطالب
فصل دوم : خواص ساختاری، الکتریکی و اپتیکی نانو کامپوزیتهای پلیمری نیمرسانای شفاف .1
2-1: خواص اپتیکی نانو کامپوزیتهای آلی– معدنی.. 1
2-2: خواص الکتریکی نانوکامپوزیتهای آلی– معدنی.. 6
2-3: خواص مغناطیسی نانوکامپوزیتهای آلی– معدنی.. 9
2-4: مطالعه خواص فیزیکی نانوکامپوزیتهای انتخابی.. 10
2-4-1: مطالعه خواص ساختاری و اپتیکی نانوکامپوزیت PVA/TiO2 10
2-4-2: مطالعه و بررسی خواص نانوکامپوزیت پلی آنیلین دوپ شده با اکسید قلع (PANI/SnO2) 15
2-4-3: سنتز و مشخصه یابی نانوکامپوزیت TiO2-SiO2:PVA (TSP) 24
2-4-4: رشد لایه های نازک اکسید قلع با ناخالصی فلوئور بر بستر های پلیمری شفاف و انعطافپذیر. 29
مراجع. 33
فهرست شکلها
شکل 2-1: طیف UV-VIS نانوکامپوزیتهای PMMA/ZnO 2
شکل 2-2: عکس های دیجیتال از مواد هیبریدی PMMA/ZnO 2
شکل 2-3: طیف فوتولومینسانس از فیلم PMMA/ZnO در مدت زمان واکنش متفاوت.. 4
شکل 2-4 تغییرات اندازه میانگین دانهها با مقادیر مختلف ناخالصی از آهن.. 4
شکل 2-5: الگوی XRD از نانوذرات آمورف TiO2 5
شکل2-6: تغییرات ضریب شکست و طیف عبوری از پوششهای نانوکامپوزیت... 6
شکل 2-7: هدایت الکتریکی PANI-DBSA/TiO2-DBSA با محتوای مختلف از TiO2 7
شکل 2-8: الگوهای پراش XRD از نانوکامپوزیتهای PANI/TiO2 8
شکل 2-9: ثابت و اتلاف دی الکتریک نانوکامپوزیتهای PANI/TiO2 8
شکل 2-10: هدایت الکتریکی نانوکامپوزیتهای PANI/TiO2 در دمای C˚ 35. 9
شکل 2-11: حلقه پسماند مغناطیسی نانوکامپوزیتها در بارگذاری های مختلف... 10
شکل 2-12: الگوی پراش XRD نانوکامپوزیت PVA/TiO2 12
شکل 2-13: تصاویر SEM از: (a,b) PVA خالص؛ (c-f) نانوکامپوزیت PVA/TiO2، wt%10. 13
شکل 2-14: صاویر AFM از توپوگرافی سطح نانوکامپوزیت PVA/TiO2 13
شکل 2-15: طیف شفافیت UV-VIS غشاهای نانوکامپوزیتی PVA/TiO2.. 14
شکل 2-16: تصویر شماتیک از تشکیل نانوکامپوزیت PANI/SnO2. 17
شکل 2-17: تصویر SEM از نانوکامپوزیت PANI/SnO2. 17
شکل 2-18: طیف FTIR از نانوکامپوزیت PANI/SnO2. 19
شکل 2-19: طیف XRD از نانوکامپوزیت PANI/SnO2 20
شکل 2-20: پاسخ مقاومت نانوکامپوزیتهای PANI/SnO2 20
شکل 2-21: تصاویر FESEM از موفولوژی سطح نانو کامپوزیت PANI/SnO2. 23
شکل 2-22: تصاویر TEM نانو کامپوزیت PANI/SnO2. 24
شکل 2-23: : تصاویر SEMو TEM، از نانوکامپوزیتهای TS و TSP. 27
شکل 2-24: طیف XRD از نانوکامپوزیت های TS و TSP. 27
شکل 2-25: طیف UV-vis از نانوکاکمپوزیتهای TS و TSP. 28
شکل 2-28: میکروگرافSEM از فیلمFTO بر بسترPET 32
فایل بصورت ورد (قابل ویرایش) و در 53 صفحه می باشد.
چکیده :
فناوری نانو و تولید مواد در ابعاد نانومتری موضوع جذابی برای تحقیقات می باشد که در دهه اخیر توجه بسیاری را به خود معطوف داشته است. نانو کامپوزیت ها نیز به عنوان یکی از شاخه های این فناوری جدید ، اهمیت بسیاری یافته اند به عنوان یک تعریف ، نانوکامپوزیت ها مواد مرکبی هستند که لااقل یکی از اجزاء تشکیل دهنده آنها دارای ابعاد در محدوده ی nm100-1 می باشد و خود شامل سه دسته پلیمری ، سرامیکی و فلزی هستند .درمواد نانو کامپوزیت به جزء پخش شونده که به صورت الیاف، صفحات مسطح ریز، ذرات و یا حتی حفره ها و ترکها و.... در ابعاد نانو می باشند، فاز دوم یا فاز تقویت کننده و همچنین به جزء پیوسته که می تواند در ابعاد نانومتری و یا بالاتر باشد فاز زمینه می گویند.
در سال های اخیر مواد نانوکامپوزیتی به دلیل ویژگی های منحصر به فردی همانند استحکام زیاد، وزن کمتر ، کارایی بیشتر ، دوام و پایداری عالی و نیز رفتار مناسب در برابر آتش سوزی نسبت به مواد سختی نظیر بتن آلومینیوم دارای بیشترین کاربرد در صنایع متعددی همچون صنعت هوا فضای صنعت نفت – گاز – صنایع پلاستیک ، صنعت برق و صنایع دریایی و صنعت خودروسازی می باشد.
فایل بصورت ورد (قابل ویرایش) و در 13 صفحه می باشد.
اولین کسی که مفاهیم نانوتکنولوژی را پیشنهاد نمود، ریچارد فینمن- برنده جایزه نوبل فیزیک در سال 1965 بود. او در سخنرانی تاریخی خود با عنوان “در آن پایین اتاقها (فضاهای) بسیاری وجود دارد” چشم انداز جالبی را از ساخت و ساز در مقیاس اتمی و مولکولی را متصور ساخت. او عقیده داشت در مقیاسهای بسیار کوچک خواص مواد با خواص فعلی اشان فرق می کند و لذا با کنترل ماده در مقیاس اتمی و مولکولی می توان به خواصی از مواد دست یافت که اکنون از آنها استفاده نمی کنیم.
در سال 1974، Taniguchi ایده های فینمن را نانوتکنولوژی نامید. او بین مهندسی در اندازه میکرومتر مانند میکروالکترونیک که در آنها روزها دوران اوجش را میگذارند و مهندسی در مقیاس زیر میکرومتر تفاوت قائل شد.
از آن زمان تا کنون تلاش برای کشف خواص جدیدی از مواد در در مقایس نانومتر با سرعت روبه پیشرفت است. دو تا از دستاوردهای بزرگ آن میکروسکوپهای SPM (Scanning Probe Microscope) و کشف آلوتروپی جدیدی از کربن به نام Buckminister Fullerenene یا Buckyball هستند. اختراع میکروسکوپهای SPM که دو تا از معروفترین آنها STM و AFM هستند کار مطالعه و بررسی ساختارهای بسیار ریز و در حد نانومتر را تسهیل کردند و کشف باکی بال ها باعث ایجاد ساختارهای تیوب- مانند شد که در آنها ورقه های گرافیت به شکل لوله در می آیند و دو سر آنها با دو نیم فولرن بسته می شود. ضخامت این لوله ها فقط چند میلیونیم متر یا چند نانومتر و طول آنها به حدود 100 میکرومتر می رسد. این نانولوله ها از فولاد محکمتر اما سبک وزن اند، خم شدنهای پی در پی، تابیدن و پیچیدن را تحمل می کنند، می توانند به اندازه مس رسانای الکتریسیته و یا مانند سیلیسیم خاصیت نیم رسانایی از خود نشان بدهند. بهتر از هر ماده شناخته شده دیگری گرما را منتقل می کنند و خاصیت جذب هیدروژن را نیز دارا می باشند.
علم و تکنولوژی نانو در واقع یک نگاه و یک رویکرد جدید در علوم و مهندسی با کنترل ماده از مقیاس اتم و مولکول و یا از مقیاس نانومتر می باشد و لذا در تمامی حوزه های علم و تکنولوژی و صنایع مختلف تحول و تغییر ایجاد خواهد کرد.
سیر پیشرفت مواد با ساختار بسیار ظریف یا نانو ساختار:
در زمینه علم مواد می توان دو مرحله را به عنوان مراحل توسعه و پیشرفت مواد با ساختار Ultrafine یا همان مواد با ساختار نانومتر مشخص کرد.
اولین مرحله را می توان از سال 1870 تا سال 1970 دانست. در این مرحله میکرو ساختار به عنوان پارامتر اصلی کنترل کننده خواص مکانیکی، مغناطیسی و الکتریکی معرفی شد. سرآغاز آن کارهای Sorby روی خواص مکانیکی آهن بود که نشان داده سختی مارتنزیت بخاطر تغییرات آلوتروپیک در آلیاژهای آهن و میکروساختار بسیار ظریف باقی مانده است. پدیده رسوب سختی نیز ارتباط بین میکروساختار و خواص را پیشنهاد نمود. Wilm در سال 1906 آلیاژ Ag-Co-Mg-Mn را کوئینچ نمود و بعد از چند هفته مشاهده نمود که سختی آن بیشتر شده است. بعدها متوجه شدند که این افزایش سختی ناشی از رسوب یک فاز جدید در مقیاس زیر میکرومتر است. در سال های بعد نظریه های عیوب شبکه ایی و مشخصه های آن روی جامدات کریستالی و اختراع میکروسکوپهای با قدرت تفکیک پذیری بالا باعث پیشرفت بسیار زیادی در درک خواص وابسته به ساختار و میکرو ساختار شد.
مقاله با عنوان فناوری نانو در فرمت ورد در 10 صفحه و شامل مطالب زیر می باشد:
فناوری نانو چیست؟
سؤال: از کدام روش برای ساختن این ساختار استفاده کنیم؟ نظر شما چیست؟
در صنعت هم از هر دو روش با هم استفاده میشود. به مثالهای زیر توجه کنید
شاخه های فناوری نانو
نانو تکنولوژی علم خواص عجیب مواد
آغاز نانوتکنولوژی