فهرست مطالب

نانو مقیاس - سال دوم شماره 4 (پیاپی 8، زمستان 1394)

فصلنامه نانو مقیاس
سال دوم شماره 4 (پیاپی 8، زمستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/11/10
  • تعداد عناوین: 7
|
  • تولید هماهنگ های بالا و بررسی احتمال یونیزاسیون برای اتم هیدروژن در میدان افزایشی پلاسمونیک
    رضا آقبلاغی*، مصطفی صحرایی، سهیلا مجیدی، ندا انوری صفحه 4
    در این مقاله، تولید هماهنگ های مرتبه بالا و احتمال یونیزاسیون در دو میدان الکتریکی همگن لیزری و میدان الکتریکی غیرهمگن افزایشی پلاسمونیک برای گاز هیدروژن بررسی شده است، که میدان پلاسمونیک ناشی از برخورد باریکه پرشدت لیزری با نانوساختار فلزی است. برای مطالعه تولید هماهنگ های مرتبه بالا از مدل توسعه یافته نیمه کلاسیکی برای میدان های اپتیکی قوی و برای احتمال یونیزاسیون از روش ADK استفاده شده است. نتایج به دست آمده از این مدل نشان می دهد که بکارگیری میدان افزایشی پلاسمونیک باعث افزایش هماهنگ ناحیه قطع می شود که افزایش ناحیه قطع سبب می شود پالس آتوثانیه تولیدشده کوتاهتر شود.
    کلیدواژگان: تولید هارمونیک های مرتبه بالا، احتمال یونیزاسیون، میدان پلاسمونیک، نانوساختار فلزی
  • مقایسه اثر گروه های دوپ شده Agو Eu در عملکرد نانوفتوکاتالیست های احتراقی پایه ZnO با هدف رنگبری در راکتور های ناپیوسته
    محمد ابراهیم علیا*، لیلا منتظر قائم، بهمن زارع نژاد صفحه 6
    در این مقاله اثر دوپنت هایAg و Eu بر راندمان رنگبری ZnO بررسی شد. ذرات اکسید روی با ٪ 1 مولی یوروپیوم و ٪ 2 وزنی نقره دوپ شدند. عملکرد فتوکاتالیستی نانوذرات سنتز شده به روش احتراقی، با تخریب رنگ 194RBمورد بررسی قرار گرفت. شناسایی ساختار نانوذرات سنتز شده با X-ray diffraction و میکروسکوپ الکترونی SEM صورت گرفت. برای بررسی میزان رنگبری فتوکاتالیست ها از دستگاه UV-Visible استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که ذرات اکسید روی دوپ شده با یوروپیوم با 62 درصد رنگبری در شصت دقیقه، عملکرد بهتری نسبت بهذرات دوپ شده با نقره، در رنگبری رنگهای آزودارند.
    کلیدواژگان: اثر گروه های دوپ شده، نانوفتوکاتالیست، ZnO
  • مرتضی ساسانی قمصری*، اشکان مومنی بیدزرد، هیونگ هو پارک صفحه 119
    این کار تحقیقاتی خواص نوری یک نمونه کلوئیدی از نقاط کوانتومی کربن که با استفاده از فرآیند اکسید کردن سلولز استات با کمک ترکیبات قلیایی و بدون نیاز به ترکیبات پایدارکننده سطحی در محیط آب انجام شده است را ارائه می کند. تولید نقاط کوانتومی بلورین کربن با ابعاد 5-4 نانومتر و با ساختار شش وجهی با استفاده از تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی عبوری با وضوح بالا HR-TEM تایید شده است. نتایج تجربی این کار تحقیقاتی بیانگر وجود خواص لومینسانس نوری مناسب و پایدار با طیف های تابشی گسترده ای در ناحیه های مرئی و مادون قرمز از کلوئید نقاط کوانتومی کربن در محیط آب است. بررسی نتایج تجربی بیانگر آن است که تابش های مرئی و مادون قرمز مشاهده شده می تواند به ترتیب ناشی از اثر محبوس شدن کوانتومی و اثرات سطحی مرتبط با ترکیبات اکسید باشد.
    کلیدواژگان: کربن، نقاط کوانتومی، فوتولومینسانس نوری، اثر محبوس شدن کوانتومی، اثرات حالت های سطحی
  • فتانه سعیدی*، رامین ظفر مهرابیان صفحه 125
    غشاهای نانوکامپوزیت پلی سولفونی به روش جدایی فاز تهیه شدند. درصدهای وزنی متفاوتی از نانو ذرات سیلیکون دی اکسید به عنوان افزودنی های معدنی برای بهبود خواص آبدوستی غشای PSF/PEG افزوده شدند. ترکیب غشاهای بهبود یافته با نانوذرات سیلیکون دی اکسید، توسط اسپکتروسکوپی مادون قرمز تبدیل فوریه تائید شدند. تصاویر سطح و سطح مقطع نمونه های تهیه شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شدند. خواص آبدوستی نانوکامپوزیت های تهیه شده، با آزمون های اندازه گیری زاویه تماس قطره آب و میزان جذب آب در pH های مختلف بررسی شدند. نتایج نشان داند که با افزودن نانوذرات تا 5 وزنی، خواص آبدوستی افزایش چشمگیری داشت.
    کلیدواژگان: آبدوستی، پلی اتیلن گلیکول، پلی سولفون، غشاء نانوکاموزیتی، نانوذرات SiO2
  • علی عرب خراسانی، اسماعیل ساعی ورایرانی زاد*، امیر بیات صفحه 133
    در این پژوهش فوتوآند سلول خورشیدی رنگدانه ای با استفاده از نانو ذرات اکسید روی و دی اکسید قلع به طور جداگانه با روش دکتر بلید برای یک بارلایه نشانی، دوبارلایه نشانی، سه بار لایه نشانی و چهار بار لایه نشانی ساخته و توسط رنگدانه ی N719 حساس سازی شد. با استفاده از تحلیل پراش اشعه ایکس و تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، ساختار و ریخت شناسی مورفولوژی نانوذرات بدست آمد. پارامتر ها ی بازده، چگالی جریان مدار کوتاه، ولتاژ مدار باز و ضریب پرشدگی سلول با استفاده از تحلیل منحنی جریان- ولتاژ برای نمونه ها ی ساخته شده محاسبه گردید. بر اساس نتایج مشخصه یابی جریان – ولتاژ مشخص شد که سلول سه بار لایه نشانی شده با روش دکتر بلید برای هر دو اکسید فلزی بالاترین بازده را دارد و برای اکسید روی و دی اکسید قلع به ترتیب بازده 3.83 و 2.24 بدست آمد.
    کلیدواژگان: سلول خورشیدی، رنگدانه، اکسید روی، دی اکسید قلع، دکتر بلید، نانو ذرات
  • فاطمه بهروزنژاد، نیما تقوی نیا* صفحه 145
    یکی از چالش های مهم در حوزه ی سلول های خورشیدی نانوساختاری، ساخت الکترود با استفاده از فرایند های دمای پایین است تا علاوه بر کاهش پیچیدگی و هزینه ی ساخت، بتوان در ادامه از آن ها برای ساخت سلول های خورشیدی انعطاف پذیراستفاده کرد. در این پژوهش، کروم لایه نشانی شده به روش الکتروشیمیایی، به عنوان زیرلایه ی کاتد معرفی شده است. بیشتر بودن میدان الکتریکی روی لبه ها و نقص های ایجاد شده روی این زیرلایه، هنگام لایه نشانی پلاتین به روش الکتروشیمیایی، باعث توزیع یکنواخت تر نانوذرات پلاتین روی سطح الکترود و درنتیجه افزایش سطح موثر آن می شود. با استفاده از این کاتد، علاوه بر امکان ساخت در دمای پایین، امکان ساخت در ابعاد بزرگ نیز ایجاد می شود به دلیل مقاومت سری کم فلز کروم در مقایسه با زیرلایه ی FTO . در نهایت، اثر استفاده از کروم به عنوان زیرلایه ی کاتد با اثر استفاده از آن به عنوان زیرلایه ی فوتوآند در بازدهی و محدودیت های ساخت، مقایسه و بررسی شده است. با استفاده از این کاتد دمای پایین در سلول خورشیدی رنگدانه ای، بازدهی 9.49 به طور میانگین به دست آمد.
    کلیدواژگان: سلول خورشیدی رنگدانه ای، لایه نشانی الکتروشیمیایی، مقاومت انتقال بار، مقاومت سری، نانوذرات پلاتین
  • مسعود کریمی پور*، علیرضا خشاب نیا، مهدی ملایی صفحه 159
    در این تحقیق، نانومیله های خالص اکسیدروی همراه با ناخالصی منگنز با روش مایکروویو سنتز شدند. نانومیله های تولید شده به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش پرتو ایکس مشخصه یابی شدند. خواص اپتیکی نانومیله ها به کمک طیف سنجی جذبی و نورتابی بررسی شدند. اثر غلظت های مختلف ناخالصی منگنز بر روی خواص اپتیکی نانومیله های اکسیدروی مورد بررسی قرار گرفت و مشاهدات نورتابی نشان داد که نانومیله های خالص اکسیدروی دارای تابش سبز رنگ می باشند و زمانی که ناخالصی منگنز وارد ساختار اکسیدروی می شود، قله نورتابی به سمت طول موج های زرد جابه جا می شود و همچنین شدت نورتابی آن افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: اکسید روی، ناخالصی منگنز، مایکرویو، فوتولومینسانس، پراش پرتو ایکس
|
  • High Harmonic Generation and Analysis the Ionization Probability for Hydrogen Gas in Plasmonic Field Enhancement
    R. Aghbolaghi*, S. Majidi, N. Anvari, M. Sahrayi Page 4
    In this paper, high-harmonic generation and ionization probability is investigated in both laser homogeneity electric field and plasmonic inhomogeneity field enhancement for a hydrogen gas. The plasmonic electric field caused by the collision intense beams of laser with metallic nanostructures. To study high¬-harmonic generation is used the semi-classical model using the strong-field approximation. Ionization probability is investigated by ADK method. The results of the model indicate that the harmonic cutoff increase because of the plasmonic field enhancement and shorter attosecond pulses can be obtained.
    Keywords: High, order harmonic generation, ionization probability, Plasmonic field, metallic nanostructures
  • Performance Comparison of Ag and Eu Dopants to Improve Decolourization Efficiency of ZnO Combustion Synthesized Photocatalyst
    L.Montazerghaem, M.E.Olya*, B.Zarenezhad Page 6
    The effect of Ag and Eu particles on photocatalytic performance of ZnO was evaluated for degradation of Reactive blue 194RB 194. 1 mol Eu and 2 w Ag doped ZnO nanoparticles have been synthesized via microwave assisted solution combustion method. According to the obtained results in abatch nanophotocatalyticreactorunder UV irradiation, ZnO/Eu was more effective than ZnO/Ag for dye removal of the azo dyes.
    Keywords: Nanophotocatalyst, Doppant effect, ZnO
  • M. Sasani Ghamsari*, A. Momeni Bidzard, H.H. Park Page 119
    This paper presents optical properties of colloidal carbon quantum dots C-QDs in distilled water produced by using a method of alkali-assisted surfactant-free oxidation of cellulose acetate. The formation of colloidal carbon nanocrystals with the size range of ~ 4-5 nm was confirmed by using high-resolution transmission electron microscopy. The photoluminescence PL properties of the colloid were investigated at different applied excitation wavelengths and we observed a wide range of tunable visible to near-infrared NIR emissions with good stability from the C-QD colloid. A detailed analysis of the results shows that the visible and NIR luminescent properties of the colloidal C-QDs can be attributed to the mechanisms of quantum confinement and surface effects, respectively.
    Keywords: Carbon, Quantum dots, Photoluminescence, Quantum confinement effect, Surface effects
  • F. Saeidi*, R. Zafarmehrabian Page 125
    Polysulfone nanocomposite membranes were prepared by method of phase separation. Different weight percentages of silicon dioxide Nanoparticles as inorganic additives were added to PSF/PEG membrane to improve its hydrophilic properties. The blending of membranes improved by Silicon Dioxide Nanoparticles were confirmed by Fourier Transfer Infrared Spectroscopy. The nanocomposite membranes prepared were characterized by Scanning Electron Microscope images for their surface and the cross-section morphology and their pores size produced. To investigate the hydrophilic properties nanocomposite membranes prepared, were conducted tests of measuring the water droplet contact angle and the water uptake amount in the various PHs. The results showed that the addition of nanoparticles to 5 Wt, hydrophilic properties were increased significantly.
    Keywords: Hydrophilicity, Nanocomposite Membrane, Polyethylene glycol, Polysulfone, SiO2 nanoparticles
  • A. Arabkhorasani, E. Saievar, Iranizad*, A. Bayat Page 133
    In this study, the photo-anodes of dye sensitized solar cells were fabricated through doctor blade method. In this method, the zinc oxide and tin dioxide nanoparticles were used separately. In preparing of photo-anodes any layer were deposited once, twice, three and four times and sensitization carried out using N719 dye deposition for all photo-anodes. The structure and morphology shape of nanoparticles obtained using X-ray diffraction analysis and scanning electron microscopy. Efficiency parameters, such as short-circuit current density, open circuit voltage and fill factor of the current-voltage curve of cells were studied as well. The results based on the characterization of the current – voltage, show that the three times deposited layers of photo-anode through doctor blade method for both nanoparticles of metal oxides have the highest efficiency, about 3.83 and 2.24, for zinc oxide and tin dioxide respectively.
    Keywords: Solar cell, Dye, zinc oxide, tin dioxide, Doctor blades, Nanoparticles
  • F. Behrouznejad, N. Taghavinia* Page 145
    One of the biggest challenges in nano structure-based solar cells is fabricating low-temperature electrodes for decreasing fabrication cost and complexity and also utilizing them in flexible solar cells. In this research, electrochemically deposited Cr layer is introduced for using as a counter electrode´s substrate. Increasing electrical field on edges and defects result in increasing the uniformity of platinum nanoparticles on the surface and enhancing the efficient surface area. Using this counter electrode, moreover than making the possibility of low-temperature fabrication, enhances large-scale fabrication feasibility due to the low series resistance of Cr in comparison with FTO/glass. Finally, the effect of utilizing Cr as a counter electrode substrate on the efficiency and fabrication limitation is studied in comparison with utilizing that as a photo-anode substrate. The maximum efficiency of 9.52 is obtained by using this low-temperature counter electrode in dye sensitized solar cell.
    Keywords: Dye solar cells, Electrochemical deposition, Charge transfer resistance, Series resistance, Platinum nanoparticles
  • M. Karimipour*, A. Kheshabnia, M. Molaei Page 159
    In this study, pure and Mn-doped ZnO nanorods were synthesized by microwave method. The obtained nanorods were characterized by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The effect of different concentrations of cobalt on optical properties of ZnO nanorods was investigated. Photoluminescence observations showed that pure ZnO nanorods had green emission and the luminescence peak shifted to range of yellow color wavelengths and the intensity of luminescence increased, when Mn doped in ZnO structure.
    Keywords: Zinc oxide, Mn, doping, Microwave, photoluminescence, X-ray diffraction