فصلنامه نانو مواد
پیاپی 34 (تابستان 1397)

در این پژوهش سرامیک شفاف اسپینل آلومینات منیزیم نانوساختار بدون هیچ گونه کمک سینتر با استفاده از مواد اولیه نانوسایز آلومینا و منیزیای دارای خلوص متفاوت به روش سینتر جرقه پلاسمای واکنشی در دمای °C 1250 به مدت min 10 سنتز و سینتر درجا شد. تراکم، ریزساختار و خواص اپتیکی نمونه های تهیه شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش خلوص مواد اولیه، میزان عبور اپتیکی افزایش یافته و میزان آن در عدد موج cm-1 2130 برابر با 55 درصد بدست آمد.

در این پژوهش، نانوپودر بتا تری کلسیم فسفات از روش رسوب شیمیایی سنتز گردید و اثر مواد سورفکتانت مختلف بر نوع فازها و توزیع اندازه ذرات مورد پژوهش قرار گرفت. در نهایت پس از سنتز نمونه ها، روی آنها تست های XRD، FTIR و TEM برای بررسی های فازی و مورفولوژی انجام گرفت. بررسی های فازی نشان دادکه در این شرایط فاز غالب فاز -TCPβ می باشد. نتایج حاصل از FTIR برای همه نمونه های سنتز شده، ارتعاشات باندهای مولکول های -TCPβ را نشان دادند همچنین تصاویر TEM نشان دادکه در زمان چرخش h 48 با ماده سورفکتانت Aliquat336 کوچکترین اندازه ذرات تقریبا بین nm 50-45 بدست می آیدکه نانوذرات دارای توزیع و پراکندگی مناسب بدون آگلومره شدن می باشند.

در این پژوهش نقاط کوانتومی کربن آلائیده شده با نیتروژن با موفقیت به روش هیدروترمال و به کمک شیر خوراکی سنتز شدند و توسط آنالیز پراش اشعه ایکس، آنالیز پراکندگی اشعه ایکس و طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ مشخصه یابی گردیدند. اندازه ذرات محصول به کمک آنالیز میکروسکوپی الکترونی روبشی و میکروسکوپی الکترونی عبوری کمتر از nm 10 تخمین زده شد. خواص نوری محصول توسط طیف سنجی فرابنفش- مرئی مورد بررسی قرار گرفت و شکاف انرژی به کمک رابطه تائوک eV 26/2 تخمین زده شد. نورتابی نقاط کربنی سنتز شده به کمک آنالیز فوتولومینسانس مورد بررسی قرار گرفت. همچنین با اصلاح سطح نقاط کوانتومی کربن توسط پلی اتیلن گلیکول و استیل استون بدلیل کاهش نواقص سطحی، شدت نورتابی آنها 45% افزایش یافت. از نقاط کوانتومی سنتز شده جهت تجزیه رنگ اسید بلو 113 استفاده گردید و نتایج نشان داد بعد از مدت زمان min 30 تابش امواج فرابنفش، رنگ به طور کامل (100%) تجزیه می گردد. همچنین از نقاط کربنی سنتز شده به عنوان حسگر جهت شناسایی یون Fe3+ و به عنوان زیست حسگر جهت شناسایی باکتری اشرشیا کلی استفاده گردید و نتایج نشان داد نقاط کوانتومی سنتز شده قادر به تشخیص یون Fe3+ در محدوده غلظتی μM 80-0 بوده و همچنین گزینه ای مناسب جهت شناسایی باکتری اشرشیاکلی در مقادیر اندک می باشند.

در این تحقیق، روکش نانوکامپوزیتی بر پایه سیستم اکسید گرافن- دی اکسید زیرکونیم/ اپوکسی (GO-ZrO2/Ep) ساخته شد و برای جلوگیری از خوردگی روی سطح فلز به کار گرفته شد. برای این منظور ابتدا نانوکامپوزیت GO-ZrO2 با استفاده از دو عامل سیلان کننده مختلف سنتز شد و مورفولوژی و ساختار آن با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی با نشر میدانی (FE-SEM)، اسپکترسکوپی پخش انرژی (EDS)، آنالیز پرتو X (XRD) و میکروسکوپ مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) تایید شد. ترکیب GO-ZrO2 داخل اپوکسی وارد شد تا مقاومت در برابر خوردگی فلز بررسی شود. تحقیقات نشان می دهد که خواص مقاومتی در برابر خوردگی فلز با افزایش GO-ZrO2 با اپوکسی به طرز چشمگیری افزایش می یابد. دلیل این بهبود خاصیت مقاومت در برابر خوردگی، مربوط به ساختار ورقه ای مانند، توزیع یکنواخت و ترکیب نانوکامپوزیت GO-ZrO2 با زمینه اپوکسی است که بطور موثری از خوردگی فلز زیرین جلوگیری می کند.

در این پژوهش اثر آهنگ انباشت روی ثابت های اپتیکی لایه های نازک مس در بازه طول موج (nm 3300 - 175) به روش کریمرز-کرونیگ بررسی شده اند. این لایه ها به روش تبخیر در خلاء توسط پرتو تفنگ الکترونی و با آهنگ انباشتی در بازه (Å/s 20 - 6/0) در دمای K 313 و زاویه °5/8 تهیه شده اند و سپس اندازه گیری های اپتیکی توسط دستگاه اسپکتروفتومتر (Carry 500) انجام شده است. برای بررسی اثر آهنگ انباشت روی ثابت های اپتیکی، ابتدا اثر این پارامترها روی نانوساختار لایه های نازک فلزی، با مدل منطقه ای ساختاری (SZM) مورد بررسی قرار گرفته و سپس اثر این نانوساختار روی ثابت های اپتیکی توسط نظریه تقریب محیط موثر (EMA) مورد بررسی قرار می گیرد. به عبارت دیگر تقریب محیط موثر (EMA) برای ایجاد ارتباط بین نتایج میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و پیشگویی های SZM و EMA است. همخوانی خوبی بین مدل SZM و مقادیر حجم جزئی حفره های بدست آمده از نظریه EMA بدست می آید. در بررسی ثابت های اپتیکی مشاهده می شود که بخش حقیقی ضریب شکست نمونه های لایه ای Cu با افزایش آهنگ انباشت کاهش می یابد. در حالی که مقدار جذب با افزایش آهنگ انباشت افزایش می یابد. علت را در کاهش میزان حفره ها در آهنگ های انباشت بالاتر می توان یافت. این افزایش مقدار جذب در لایه ها طبق نظریه محیط موثر باعث کاهش بخش حقیقی ثابت دی الکتریک 1ε و بخش موهومی ثابت دی الکتریک 2ε در آهنگ های انباشت بالاتر می شود.

در این پژوهش، سنتز نانوذرات سیلیکا به روش استوبر اصلاح شده صورت گرفته است. در ادامه به تاثیر متغیرهای فرآیند (دما، غلظت تترا اتیل اورتو سیلیکات (TEOS) و آمونیاک) بر اندازه نانوذرات، قطر هیدرودینامیکی و توزیع اندازه نانوذرات سیلیکا با استفاده از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و پراکندگی نور پویا (DLS) پرداخته شده است. نتایج تصویربرداریFESEM نشان می دهد که مورفولوژی نانوذرات سیلیکا در تمام نمونه ها کروی است. در اثر کاهش دمای سنتز، از دمای 57 به °C 47، اندازه نانوذرات، قطر هیدرودینامیکی و عدد شاخص پراکندگی (PDI) افزایش یافته است. همچنین در اثر افزایش غلظت TEOS به عنوان پیش ماده سیلیکا، از مقدار 1128/0 به M 1579/0، اندازه نانوذرات از 54 به nm 63 افزایش یافته و توزیع اندازه ذرات یکنواخت است. با تغییر هم زمان دو پارامتر دما و غلظت TEOS، اندازه نانوذرات nm 73 و قطر هیدرودینامیکی nm 199 بدست آمد. علاوه بر این با اضافه نمودن M 3/0 آمونیاک به عنوان واکنشگر، نانوذراتی به ابعاد nm 77 با عدد PDI معادل 129/0 سنتز گردید. همچنین نتایج حاکی از آن است که تعداد مراحل شست وشو در حین سنتز، بر اندازه و توزیع اندازه ذرات تاثیرگذار است. آزمون طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX)، حضور عناصر اکسیژن و سیلیسیم را در تمام نمونه ها تایید کرده است.