فهرست مطالب

  • پیاپی 21 (بهار 1394)
  • تاریخ انتشار: 1394/03/12
  • تعداد عناوین: 7
|
  • ناصر یوسفی، محمد پازوکی*، مهدی علیزاده، فریدون علیخانی حصاری صفحات 1-11
    در تحقیق حاضر ابتدا زیست ‏سنتز نانوذرات نقره بر روی نانولوله کربنی چند دیواره عامل‏دار شده (Ag/MWF-CNT) توسط قارچ آسپرجیلوس فومیگاتوس انجام شده و سپس از آن به عنوان نانوکاتالیست جهت اکسایش گاز سمی مونو اکسید کربن استفاده شده است. جهت مشخصه‏یابی نانوکاتالیست زیست ‏سنتز شده از آنالیزهای UV-Vis، FTIR، XRD، تصاویر TEM و الگوی پراش الکترونی (SAED) استفاده شده، که این آنالیزها سنتز نانوذرات کروی نقره با توزیع یکنواخت و با ابعاد کمتر از nm 10 را بر نانولوله های کربنی تایید کردند. آزمایش‏های اکسایش گاز مونو اکسید کربن در یک راکتور بستر ثابت انجام شده و تاثیر دبی و جرم کاتالیست بر میزان اکسایش گاز و همچنین پایداری نانوکاتالیست در زمان طولانی بررسی و انرژی اکتیواسیون واکنش محاسبه شده است. نتایج نشان داد که دمای شروع واکنش کمی بعد از °C 60 بوده و واکنش‏ اکسایش در شرایط قبل از دمای °C 250 نیز کامل شده و به 100% تبدیل خود می‏رسد. همچنین نانوکاتالیست در مدت زمان طولانی 10 ساعت کارایی خود را حفظ کرده و به میزان اندک از میزان تبدیل کاسته می‏شود. انرژی اکتیواسیون در شرایط مختلف محاسبه و در محدوده بین kJ/mol 67-51 قرار داشته که مقدار آن نسبت به تحقیقات مشابه کاهش داشته است.
    کلیدواژگان: زیست سنتز نانوکاتالیست Ag، MWF، CNT، سینتیک اکسایش گاز CO، انرژی اکتیواسیون
  • مینا حیاتی *، مازیار آزادبه، بهزاد عبدی، احد محمدزاده صفحات 13-21
    یکی از پدیده هایی که در تولید قطعات متالورژی پودر حین تف جوشی پودر پیش آلیاژی برنج رخ می دهد، تبخیر و از دست رفتن عنصر روی می باشد. در این پژوهش روشی نو، ساده و سریع به منظور تبخیر کنترل شده گاز از آلیاژ بر اساس روش تجزیه حرارتی، برای تولید میکرو و نانوذرات اکسید روی ارائه شده است. نتیجه شد که حضور عنصر مس تاثیر موثری در مورفولوژی رشد نانوکریستالیت های اکسید روی سنتز شده دارد که با کنترل فشار جزئی عنصر روی انجام می گیرد. با توجه به سادگی این روش و مزایای اقتصادی، روش ارائه شده می تواند توجهات زیادی را برای کاربرد در مقیاس صنعتی داشته باشد.
    کلیدواژگان: نانوکریستالیت، اکسید روی، پودر برنجی، تجزیه حرارتی
  • مرضیه آزاد فلاح، محمد یگانه قطبی *، سید صابر میرحسینی صفحات 23-33
    هیدروکسیدهای فلزی فاز آلفا –LH)α( مواد لایه ای هستند که ساختاری شبیه به هیدروکسیدهای لایه ای معروف تر LDH دارند. –LHα و نانوهیبریدهای آن ها پیش ماده های مناسبی برای ساخت نانوساختارهای اکسیدی فلزی دوپ شده و دوپ نشده، فلزات و آلیاژهای فلزی، همچنین برای مواد کربنی و کامپوزیت های کربن و اکسید فلزات هستند. در این مقاله به روش سنتز هم رسوبی، نانوهیبرید آلی- معدنی هیدروکسیدی لایه ای فاز آلفا با استفاده از نیترات هیدروکسید روی(Zn5(OH)8(NO3)2) تولید گردید و فلزات واسطه ای همچون Ni، Co و Fe درون ساختار آن دوپ شد و منبع کربنی نیتروبنزوئیک اسید به علت دارا بودن نیتروژن درون ساختار خود بین لایه های آن افزوده شد، سپس نانوهیبرید حاصله در دمای 600 و °C 700 تحت اتمسفر خنثی نیتروژن، عملیات حرارتی شده و منجر به تولید مواد کربنی به همراه اکسیدهای فلزی گردید. در انتها برای از بین بردن اکسیدهای فلزی حاصل، محصول اسیدشویی شد. کاربرد ماده کربنی حاصل به عنوان الکتروکاتالیست در کاتد پیل سوختی پلیمری بررسی شد. در همه الکترودها به علت وجود کربن متخلخل و همچنین نیتروژن موجود در ساختار کربن، انتقال الکترون بهتر و واکنش احیای اکسیژن سریع تر انجام شد. پتانسیل های مدار باز بدست آمده از آنالیز LSV مقادیری در محدوده V 1-85/0 برای همه کاتالیست های فلزی غیر گرانبها نشان داد. این مقادیر به مقدار تئوری احیای پتانسیل استاندارد اکسیژن (V 2/1) بسیار نزدیک بوده است. دانسیته جریان تبادلی برای اکثر الکترودها مضربی از 5-10 یا 6-10 و یا 7-10 و همچنین شیب تافلی بدست آمده برای تمامی الکترودها در محدوده 70 تا mV/dec 100 بوده که بسیار نزدیک به پلاتین می باشد.
    کلیدواژگان: مزوپور کربنی، نانوکامپوزیت، جذب سطحی، Janus Green B، Ag، CMK، 3
  • سید حسین بدیعی، ساسان اطرج *، الهام صفابخش صفحات 35-44
    در این پژوهش نانوکامپوزیت های متخلخل بر پایه کاربید سیلیسیم دارای اتصال کوردیریتی- مولایتی توسط روش اتصال واکنشی ساخته شد. در این ارتباط از نانوذرات کاربید سیلیسیم، تالک و کائولن به عنوان مواد اولیه و از گرافیت به عنوان عوامل ایجاد تخلخل برای ساخت این نوع نانوکامپوزیت ها استفاده شد و تاثیر افزودن کلرید منیزیم بر خواص این نوع نانوکامپوزیت ها شامل میزان تخلخل، استحکام مکانیکی، مقاومت در برابر شوک حرارتی، دیرگدازی تحت بار، ترکیب فازی و ریزساختار پس از پخت در دمای °C 1250 مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج آنالیز فازی، کریستوبالیت، کوراندوم و اسپینل آلومینات منیزیم علاوه بر فازهای کوردیریت و مولایت در بدنه می توانند تشکیل شوند که مقدار آنها به درصد کلرید منیزیم وابسته است. همچنین با افزایش میزان کلرید منیزیم میزان دیرگدازی تحت بار افزایش می یابد اما ترکیب نانوکامپوزیت حاوی 2 درصد وزنی کلرید منیزیم از مقاومت در برابر شوک حرارتی بیشتری برخوردار است. بررسی های ریزساختاری نیز تشکیل مناسب فاز اتصالی کوردیریت به همراه مولایت را بین نانوذرات کاربید سیلیسیم تایید کرد.
    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت، متخلخل، کوردیریت، کلرید منیزیم، مولایت
  • رسول محسن زاده، سید محمدرضا سیدنورانی*، علی نوزاد بناب صفحات 45-52
    پژوهش های اخیر نشان داده است افزودن مقادیر کمی از پرکننده های معدنی در مقیاس نانومتری به جای ذرات میکرونی و یا بزرگتر، می تواند خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمرها را بهبود بخشد. در این مقاله، با انتخاب پلی آمید 6 به عنوان زمینه پلیمری، به مطالعه تجربی تاثیر نانوذرات کربنات کلسیم بر خواص مکانیکی و رفتار حرارتی نانوکامپوزیت حاصل پرداخته می شود. بدین منظور 3 نمونه نانوکامپوزیتی با مقادیر 1، 3 و 5 قسمت وزنی نانوذرات به همراه 1 قسمت وزنی سازگار کننده در هر مخلوط، که هر یک به روش اکسترودر دو پیچه و قالب گیری تزریقی تولید می شود، مورد مقایسه قرار می گیرد. از این رو ضمن مطالعه شکل شناسی نمونه ها، آزمایش های گرماسنجی، شاخص جریان مذاب، کشش، خمش و ضربه برای هر یک از آنها انجام می شود. نتایج آزمون گرماسنجی نشان می دهد حضور نانوذرات کربنات کلسیم اثر هسته زنی داشته و درجه بلورینگی پلی آمید را افزایش می دهد. همچنین نانوذرات سبب افزایش شاخص جریان مذاب می شوند. آزمون های مکانیکی نیز نشان می دهند افزودن نانوذرات کربنات کلسیم به پلی آمید 6، منجر به افزایش استحکام کششی و خمشی به ترتیب به میزان 19 و 25% و بهبود استحکام ضربه ای به میزان 20% می شود.
    کلیدواژگان: پلی آمید 6، نانوذرات کربنات کلسیم، رفتار حرارتی، خواص مکانیکی
  • موسی نظری، روح الله جعفرآزاد، صاحبعلی منافی * صفحات 53-58
    در این پژوهش، نانوذرات مغناطیسی فریت کبالت با استفاده از روش تک مرحله ای رسوب دهی شیمیایی در دمای اتاق و زمان کمتر از یک ساعت تهیه شد. نانوذرات فریت کبالت با استفاده از نمک های کلرید آهن (III)، سولفاتکبالت و عامل رسوب دهنده آمونیوم تهیه شدند. ساختار و توزیع اندازه ذرات و مورفولوژی سطح این نانوذرات با استفاده از پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و همچنین اثرات خاصیت مغناطیسی ((VSM مورد مطالعه قرار گرفت. طیف XRD به وضوح تشکیل فاز ذرات فریت کبالت و عدم هر گونه فاز دیگری از اکسید آهن را مورد تایید قرار داد. تصاویر TEM توزیع منسجمی از اندازه ذرات تشکیل شده را نمایش داد. میانگین اندازه این ذرات nm 20 گزارش شد. VSM نانوذرات فریت کبالت نشان دهنده خاصیت فرومغناطیسی ذرات بود که بیانگر تشکیل نانوذرات فریت کبالت می باشد.
    کلیدواژگان: نانوذرات فرومغناطیسی، رسوب دهی شیمیایی، اکسید آهن، فریت کبالت
  • سید محمد موسوی، محمدرضا اکبرپور *، بابک علی نژاد، غلامرضا مهدوی نیا، مهدی ماجدی اصل صفحات 59-65
    در این تحقیق، کامپوزیت بر پایه بتن سبک گازی با استفاده از مخلوط دوغابی متشکل از سیمان، ماسه، آهک و پودر آلومینیوم در آب با افزودن نانوذرات سیلیس با توزیع یکنواخت (به مقدار 1 و 2 درصد وزنی) ساخته شده و تاثیر افزودن نانوذرات سیلیس بر ریزساختار و مقاومت فشاری کامپوزیت بتنی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان دادند که افزودن ذرات نانوسیلیس به میزان 1 و 2 درصد وزنی به ترتیب باعث افزایش 20 و 27% مقاومت فشاری 28 روزه بتن سبک گازی، همچنین توزیع همگن تخلخل های آنها می شود. این افزایش به کنترل مقدار Ca(OH)2، یکپارچگی و همگنی تخلخل ها در ریزساختار و افزایش روند تشکیل ژل سیلیکات کلسیم هیدراته در اثر افزودن نانوذرات سیلیس نسبت داده می شود.
    کلیدواژگان: بتن سبک گازی، نانوذرات سیلیس، کامپوزیت، مقاومت فشاری
|
  • N. Yousefi, M. Pazouki*, M. Alizadeh, F. Alikhani Hesari Pages 1-11
    In the present work, the bio-synthesis process of Ag/MWf-CNT nano-catalyst system by the use of Aspergillus fumigatus fungus has been investigated. To characterize the bio-synthesized nano-catalysit, UV-Vis, FT-IR, XRD, TEM and SAED have been employed. The results confirmed the formation of well-dispersed spherical silver nano-particles (d≤10 nm) on CNT. The Ag/MWF-CNT was successfully employed as the CO oxidation catalyst. A fluidized bed reactor was used to conduct the experiments. The effects of gas flow rate, catalyst mass on gas oxidation rate and catalyst stability were examined during the oxidation process of CO. The CO oxidation reaction starts at 60 oC and finishes at 250 oC (nearly 100% oxidation). Additionally, the durability of the catalyst system was estimated 10 hours and after this period, the catalytic activity gradually decreased. The activation energy of the CO oxidation reaction was in the range of 51 to 67 kJ/mol, which is lower than reported values.
    Keywords: Biosynthesis of Ag, MWF, CNT of nano, catalyst, Kinetics of CO oxidation, Activation energy
  • M. Hayati, M. Azadbeh, B. Abdi, A. Mohammadzadeh Pages 13-21
    One of the complicated challenges during sintering of the prealloyed brass powder metallurgy products is losing or evaporating of zinc. In the present work a novel, simple and fast method for producing various micro and nanoparticles of ZnO in the air atmosphere was introduced. It was shown that the presence of Cu in the brass matrix strongly affect the growth morphology of the synthesized ZnO through the controlling of the partial pressure of zinc. Regarding the simplicity of the method, and the economic advantages, the described method is likely to be of interest in industrial-scale applications.
    Keywords: Nano-crystallite, Zinc oxide, Brass powder, Thermal decomposition
  • M. Azadfalah, M. Yeganeh Ghotbi*, S.S. Mir Hosseini Pages 23-33
    The α–phase metal hydroxides are layered materials whose structure is similar to that of the better studied layered hydroxides, α-LDHs–LHs and their nanohybrids have been suitable precursors to make undoped and doped nanostructured metal oxides, metal and metal alloys as well as carbon materials and metal oxide carbon composites. In this research with co-precipitation synthesis method, organic/inorganic nanohybrid α–phase layered hydroxide by zinc hydroxide nitrate (Zn5(OH)8(NO3)2) was produced and The initial layered materials were doped with transition metals such as Ni, Co, Fe ions and carbonic resource of nitrobenzoic acid due to contain nitrogen inside own structure added among layers. Then obtained nanohybrids were heat-treated at 600 and 700 °C under an inert atmosphere N2 and resulting in the production of carbon materials and metal oxides. Finally, for remove the obtained metal oxides, acid etching was done. Application of produced carbon materials was investigated as elecrocatalysts in polymeric fuel cell cathode. At all electrodes due to existence of mesoporous carbon and also nitrogenin carbon structure, excellent electron transition and faster oxygen reduction reaction was done.
    Keywords: Zinc oxide, Thermal decomposition, Nanorods, Oxalic acid, Ammonium hydroxide
  • S.H. Badiee, S. Otroj*, E. Safabakhsh Pages 35-44
    In this paper, the cordierite-mullite bonded porous SiC nano-composites were prepared by a reaction bonding method. For this reason, nano-SiC, talc and kaolin as raw materials, using graphite as the pore-forming agents were used for the preparation of these nano composites and then, the effect of MgCl2 addition on the properties of these nano-composites after firing at 1250 °C was investigated. Hence, the porosity and mechanical strength, thermal shock resistance, refractoriness under load, phase composition and microstructure of these nano composites were evaluated. The phase analysis results showed that cristobalite, corundum and magnesium aluminate spinel phases can form besides cordierite and mullite phases which, their contents depend on MgCl2 amount. The refractoriness of nano-composite improves with increasing of MgCl2 amount but, the nano-composite containing 2 wt.% MgCl2 has the highest thermal shock resistance. The microstructural investigations showed that a proper cordierite-mullite bonding was formed between nano-SiC particles.
    Keywords: Nanocomposite, Porous, Cordierite, Magnesium chloride, Mullite
  • R. Mohsenzadeh, M.R. Seyyed Noorani*, A. Nozad Bonab Pages 45-52
    The recent researches indicate that adding a small amount of mineral fillers in the scale of nanometer, instead of micro or larger particles, can improve the physical and mechanical properties of polymers. Now in this paper, by choosing the polyamide 6 (PA6) as the polymeric matrix, we experimentally study the effect of nano-CaCO3 on the thermal behavior and mechanical properties of the resulted nanocomposite. To this end, 3 nanocomposite samples containing 1, 3, and 5 phr of nanoparticles with 1 phr of compatibilizer in each blend, which they are prepared via melt compounding followed by injection molding, are compared. Thus, besides of morphology of the samples, the tests of differential scanning calorimetry (DSC), melt flow index, and tensile, flexural, and impact strength are performed. The results of the DSC test indicate that the present of CaCO3 nanoparticles has nucleating effect and can raise the degree of crystallinity. Also, nanoparticles improve the melt flow index. Moreover, the mechanical tests reveal that the addition of nano-CaCO3 particles into PA6 leads to the increase of the tensile and flexural strength up to 19% and 25%, respectively, and the rise in the impact strength up to 20%.
    Keywords: Nanocomposite, PA6, Nano, CaCO3 particles, Thermal behavior, Mechanical properties
  • M. Nazari, R. Jafarazad, S.A. Manafi* Pages 53-58
    In this study, cobalt ferrite (CoFe2O4) nanoparticles were prepared by single-step chemical precipitation method at room temperature for an hour. Cobalt ferrite nanoparticles were synthesized by cobalt sulfate, ferric chloride (III) and ammonium as deposition agent. Structure, particle size distribution and surface morphology of the nanoparticles were studied by X ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM). Also, the magnetic properties of the samples were measured with a vibrating sample magnetometer (VSM). XRD spectrum clearly confirmed the formation of cobalt ferrite particles and lack of the presence of any other phase. The TEM images showed the uniform distribution of particle size. The average particle size was around 20 nm. The VSM results of cobalt ferrite nanoparticles approved the ferrimagnetism of the powders. VSM results of nanoparticles, cobalt ferrite property represents the ferrimagnetism particles.
    Keywords: Ferromagnetic nanoparticles, Co-precipitation, Iron oxide, Cobalt ferrite
  • S.M. Mousavi, M.R. Akbarpour*, B. Alinejad, G. Mahdavinia, M. Majedi, Asl Pages 59-65
    In this research¡ reinforced and unreinforced aerated concretes using a slush mixture of cement¡ sand¡ lime and Al powder in water and SiO2 reinforcement addition (0¡ 1 and 2 wt.%) were prepared and the effect of SiO2 nanoparticles on microstructure and compressive strength of the concretes were investigated. The results showed the homogenous pore size of microstructure and significant strength increases of 20 and 27% with the addition of 1 and 2 weight percentage SiO2 compared to unreinforced concrete after 28 days curing. The increase of compressive strength with addition of SiO2 is attributed to decrease in Ca(OH)2 content¡ homogenous pore size distribution and rapid formation of a continuous calcium silicate hydrate phase (C-S-H).
    Keywords: Aerated lightweight concrete, SiO2 nanoparticles, Composite, Compressive strength