فهرست مطالب
فصلنامه دنیای نانو
پیاپی 36 (پاییز 1393)
- تاریخ انتشار: 1393/08/20
- تعداد عناوین: 10
-
-
صفحه 5
اکسید روی یک ترکیب نیمه رسانا با باند ممنوعه (ev3/4) می باشد، که دارای ساختار شش گوشه پایدار است. وجود چنین ویژگی هایی، کاربرد ZnOرا در ابزارهای نوری، وریستورها و سنسورهای گازی افزایش داده است. خواص جالبی از قبیل نیمه هادی، پیزوالکتریک و پیروالکتریک اکسید روی توجه زیادی را بر روی سنتز کردن و ویژگی این مواد متمرکز نموده است. لذا این مقاله به بررسی روش های مختلف تولید ZnOو بطور خاص به روش های سنتز: VS،VLS، سل ژل، هیدروترمال و تولید نانو کریستال های ZnO با استفاده از امواج مایکروویو و بررسی خواص آن می پردازد.
کلیدواژگان: نانو ذرات، سنتز نانو ذرات، اکسید روی -
صفحه 10
سلولز درشت مولکولی زیستی با ویژگی بالا تجدیدشوندگی، زیست سازگاری و زیستتخریبپذیری است، ضمن آنکه بهعنوان فراوانترین زیست پلیمر موجود بر روی کرهی زمین نیز شناخته شده است. در مقایسه با بسیاری از انواع نانو ذرات قابل مقایسه، نانوسلولز آسانتر و از منابع ارزان قیمتی به دست میآید که فراوانی بالایی دارند. نانوسلولز دارای ضریب لاغری قابل توجه و استحکام ویژهی بسیار بالایی است، همچنین مقاومت شیمیایی و حراتی مطلوبی دارد و نیز زیست سازگاری آن ثابت شده است. ضریب لاغری (نسبت طول به قطر) نانوذرات سلولزی بسته به منبع اولیه مورد استفاده و نیز روش تهیه میتواند بسیار متفاوت باشد. و این نسبت گاها از حدود 30 تا 150 تغییر میکند. نانوسلولز به سه روش مکانیکی، شیمیایی – مکانیکی و آنزیمی تولید میشود. نانوسلولزها شامل سلولز میکرو کریستالی، سلولز میکروفیبریله شده، سلولز نانوفیبریله شده و سلولز نانوکریستالی میباشند. بنابراین استفاده از نانوسلولز به دلیل مزایای بیشمار شناختهشدهای از قبیل قیمت پایین، قابل دسترس بودن در سراسر جهان، زیستتخریبپذیر بودن، سفتی بالا و خواص مکانیکی خوب جهت تقویت ساختار نانو کامپوزیتهای پلیمری مورد توجه محققین بوده و گزارشات متعددی پیرامون آن منتشر شده است. همچنین کامپوزیتهای تمام سلولزی نگرانیهای زیست محیطی نداشته و در طبیعت بهراحتی از بین میرود و خواص مکانیکی خوبی را نیز از خود نشان میدهد.
کلیدواژگان: نانوسلولز، روش های تولید نانوسلولز، انواع نانوسلولز، تقویت نانوکامپوزیت ها -
صفحه 15
با افزایش روزافزون خطرات و حملات تروریستی و به کارگیری بمبهای مدرن در حملات تروریستی، شناسایی سریع مواد منفجره در هر مکانی به یک نیاز اساسی تبدیل شده است. در سالهای اخیر از نقاط کوانتومی به دلیل دارا بودن مزایایی از قبیل حساسیت بالا، پاسخ دهی سریع و قیمت ارزان جهت ساختن نانوحسگرهای مواد انفجاری برای شناسایی مواد منفجره استفاده شده است. در این مقاله تلاش شده است با جمعآوری مقالاتی که به تازگی در مورد استفاده از نقاط کوانتومی برای تهیه و ساخت حسگرهای حساس به مواد منفجره در مجلات معتبر به چاپ رسیده است، توضیحاتی در مورد اهمیت، مکانیسم عمل و مزیتهای این روش ها نسبت به روش های متداول قدیمی ارایه شود.
کلیدواژگان: نقاط کوانتومی، نانو حسگر، مواد منفجره -
صفحه 22
گرافن دارای خواص قابل توجهی مثل مقاومت کم، شفافیت اپتیکی بالا، پایداری مکانیکی و شیمیایی بالا میباشد که در ابزارهای اپتوالکترونیک موردتوجه قرار گرفته است. در این مقاله وضعیت و کاربرد گرافن در سلولهای خورشیدی آلی مورد بحث قرار گرفته است. در ابتدا خواص گرافن و سپس کاربرد آن از سه لحاظ مورد بحث قرار میگیرد: 1- بهعنوان الکترود هادی شفاف و الکترود مقابل 2- بهعنوان لایه جداکننده در سلولهای خورشیدی آلی 3- بهعنوان افزودنی به مواد دهنده یا پذیرنده در bulk heterojunction (BHJ) که گرافن بهعنوان پذیرنده الکترون یا حفره ایفای نقش میکند.
کلیدواژگان: سلول های خورشیدی، گرافن، خواص گرافن، الکترود مقابل، الکترد شفاف -
صفحه 32
در این مقاله،رشد نانوسیمهای TiO2 به روش هیدروترمال بر روی زیرلایه Ti در دمای 180درجه سانتیگراد مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی فرایند رشد نانوسیمها، زمان واکنش از 5 تا 72 ساعت تغییر داده شد و مکانیسم رشد نانوسیمها مورد مطالعه قرار گرفت.نتایج نشان داد که با افزایش زمان واکنش میتوان به نانوسیمهایی باقطر کمتر و طول بیشتر دست پیدا کرد. نتایج تحلیل XRD وجود دو فاز آناتاز و روتایل را در دمای پخت700درجه نشان داد.
کلیدواژگان: نانوسیم TiO2، هیدروترمال، زمان واکنش، مکانیم رشد -
صفحه 35
بکارگیری چرخدنده های پلیمری با توجه به مشخصه هایی همچون، کارکرد بدون صدا، توانایی کارکرد بدون روانکار و هزینه پایین تولید، رو به گسترش است. پلی آمید از جمله مواد پلیمری پرکاربرد در ساخت چرخدنده ها می باشد. مهمترین عیبی را که می توان برای پلی آمیدها برشمرد، جذب رطوبت بالای این پلیمر است که منجر به افت قابل ملاحظه در خواص مکانیکی پلی آمید می شود. در این پژوهش پلیمر پلی پروپیلن، بدلیل مقاومت به جذب آب بالا، به پلی آمید 6 اضافه شد، افزون بر این، از سازگار کننده، پلی پروپیلن پیوند خورده با مالییک آنیدرید و از نانو کربنات کلسیم بعنوان فاز پراکنده در آمیخته پلیمری PA6/PP استفاده شد. چرخدنده های نانو کامپوزیتی مورد نظر، با استفاده از یک دستگاه قالبگیری تزریقی تولید شد. در مرحله بعد، با استفاده از یک دستگاه تست ریگ، دوام چرخدنده های نانو کامپوزیتی، میزان سایش چرخدنده ها، و دمای سطح دندانه چرخدنده ها اعم ازچرخدنده های محرک و متحرک، تحت گشتاور Nm 14.8 اندازه گیری شد. نتایج حاصل از آزمون های دوام چرخدنده ها نشان داد که حداکثر عمر در آمیخته محتوی phr 2.5 نانو کربنات کلسیم، نزدیک 2.5 برابر بیشتر از عمر چرخدنده های پلی آمیدی رخ می دهد.
کلیدواژگان: چرخدنده، پلی آمید، نانوکامپوزیت، سایش -
صفحه 39
چوب یک جایگزین زیست فروپاش، قابل بازیافت و تجدید پذیر برای مواد نفتی میباشد که موجب حفاظت محیط زیست از طریق محدودسازی میزان آلایندههای غیر قابل تجزیه میشود. ماده سلولزی بهعنوان عنصر اساسی گیاهان و باکتریها شناخته شده است و مواد طبیعی نظیر گیاهان، چوب و درختان را در زمره مواد با منفعت اکولوژیکی قرار داده است. میکرو الیاف سلولزی در دیواره سلولی چوب توانی بالقوه برای طراحی مواد جدید با ویژگی-های جدید ارایه میکند. دلیل این امر وجود اجزای با ابعاد نانومقیاس است که دارای ویژگیهای متفاوتی از همتاهای حجیمشان میباشند. NFC سازهای نانومقیاس از سلولز میباشد که به روشها مختلفی فرآوری میگردد. بهمنظور کاهش مصرف انرژی بالا در ارتباط با این فرآیندها و جداسازی الیاف منفرد از تجمعات فیبری پیش تیمارهای شیمیایی و آنزیمی مواد خام سلولزی توسعه داده شده است. وجود اتصالات فیبری زیاد در شبکه NFC موجب افزایش مدول کلی شبکههای فیبری و ویژگیهای مکانیکی در فیلمهای ایجاد شده از این مواد میگردد. از مشتقات ایجاده شده از نانو الیاف سلولزی فومها و آیروژلها میباشند که بهواسطه سبک وزنی خود کاربردهای زیادی را در صنعت یافتهاند. مهمترین ویژگی آنها عایق صوت و حرارت بودن است. از طرفی دیگر آیروژلهای سلولزی ویژگیهای مکانیکی خوب و شفافیت متعادلی دارند. هزینه پایین زیست کامپوزیتهای مبتنی بر الیاف گیاهی یک محرک مهم در صنعت به شمار میرود. سلولز توانایی فوقالعادهای را بهعنوان یک سازه بسیار مقاوم در کامپوزیتهای زیستی نشان داده است. سطح ویژه بالا و نسبت منظر بالا (نسبت طول به قطر) که اتصالات ثانویه قوی را در نانو الیاف سلولزی ایجاد میکند آنها را برای فرآوری نانو کامپوزیتها جذاب ساخته است.
کلیدواژگان: سلولزنانوفیبریله شده، آئروژل، زیست کامپوزیت، ویژگی های مکانیکی -
صفحه 47
اخیرا استفاده از مواد جدید بهدست آمده از منابع تجدید پذیر و سازگار با محیط زیست، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. سلولز نانوفیبریله شده از جمله موادی است که به لحاظ دارا بودن ویژگیهایی همچون تجدیدپذیری، زیست تخریب پذیری، سطح ویژه و نسبت منظر زیاد، مورد توجه محققان می باشد. این نانو ماده عمدتا با اعمال تیمار مکانیکی بسیار شدید به یک سوسپانسیون خمیری، تهیه میشود. پالایش و همگنسازی، میکروفلودایز کردن، آسیاب، خرد کردن سرمایی و روش فراصوتی با شدت زیاد از مهمترین روش های تولید آن می باشند. مشکل اصلی تولید نانوالیاف سلولزی توسط این فرآیندها، مصرف انرژی زیاد می باشد. از جمله روش های رفع این مشکل، استفاده از پیش تیمار، قبل از اعمال تیمار مکانیکی می باشد. مهمترین روش-های پیش تیمار شامل پالایش مکانیکی، اکسایش با واسطه 2-2-6-6- تترا متیل پیپریدین- 1- اکسیل (TEMPO) ، پیش تیمار قلیایی- اسیدی، پیش تیمار آنزیمی و مایعات یونی میباشند. از موارد استفاده این نانو ماده میتوان به کاربرد در نانوکامپوزیتها، عامل مقاومت سطحی، ایجاد پایداری در سوسپانسیونها و تهیه کاغذهای ترکیبی اشاره نمود.
کلیدواژگان: سلولز نانوفیبریله شده، پیش تیمار، کاربرد، نانوکامپوزیت -
صفحه 55
امروزه دنیای شگفت انگیز اتم شناخته شده است. در واقع، اساس تشکیل ساختار مواد و ترکیبات اتم میباشد. انواعی از اتم در دنیای امروزی کشف شده اند و نقش و کاربرد بسیاری از آنها نیز آشکار گردیده است. در این بین اتم کربن به علت داشتن خصوصیت منحصربه فرد خود ،یکی از کاربردیترین اتمها به شمار میآید. بسیاری از ترکیبات هیدروکربنی و دیگر مواد از جمله نانوساختارهای کربنی از کربن ساخته شدهاند. در این مقاله به اتم و نقش اتم کربن در ساختارهای کربنی مانند الماس، گرافیت، فولرن، الیاف کربنی و نانولولههای کربنی پرداخته میشود.
کلیدواژگان: اتم، اتم کربن، نانو لوله های کربنی، فولرن، گرافیت، الماس -
بررسی اثر استوکیومتری MgxZn1-xO روی پایداری سل صفحات 59-61
در این مقاله سل ترکیبی غلیظ اکسیدروی و منیزیم با غلظت 1 مولار و درصدهای مختلف ترکیبی به روش سل-ژل تهیه شده که برای مدت طولانی همچنان پایدار است. این غلظت نقش بسیار اساسی در تهیه لایههای نازک یکنواخت ایفا میکند. برای دست یابی به این مهم از پیش مادهی استات روی دوآبه، استات منیزیم چهارآبه و تری اتانول آمین (TEA) به عنوان تنها پایدار کننده استفاده گردیده است. خواص اپتیکی نانو ذرات سنتز شده در این محلول با محاسبه گاف انرژی و سایز ذرات از روی طیف جذبی و بررسی طیف عبوری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.
کلیدواژگان: اکسید روی، سل-ژل، سنتز