فهرست مطالب

فصلنامه نانو مواد
پیاپی 19 (پاییز 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/09/18
  • تعداد عناوین: 8
|
  • سولماز زرگری*، مرضیه یعقوبی بریجانی، رحمت الله رحیمی صفحات 161-169
    در این مقاله، نانومیله های اکسید روی پس از بهینه نمودن پارامترهای pH، دما و زمان رفلاکس و فرآیند بازپخت به شیوه همرسوبی سنتز گردید. نانومیله های حاصل با قطر متوسط nm 90 دارای ساختار کریستالی ورتزیت هگزاگونال می باشند. به منظور بهره برداری بیشتر ZnO از نور مرئی در واکنش های فتوکاتالیزوری، برای اولین بار نانومیله های اکسید روی سنتز شده با ترکیبات پورفیرینی فعال در ناحیه مرئی حساس شدند. فتوکاتالیزورهای حاصله از طریق آنالیزهای FT-IR، DRS، XRD و SEM مورد شناسایی قرار گرفته اند. بررسی فعالیت فتوکاتالیزوری ترکیبات سنتز شده از طریق تخریب نوری آلاینده های رنگی متیلن بلو و متیل اورانژ انجام گرفت. نتایج نشان دادند که ZnO حساس شده با پورفیرین قادر به تخریب 89 درصد از آلاینده رنگی متیلن بلو در مدت زمان 240 دقیقه تحت تابش نور مرئی شد. بنابراین ترکیبات پورفیرین در فعال سازی فتوکاتالیزور اکسید روی در ناحیه مرئی بسیار موثر می باشند.
    کلیدواژگان: پورفیرین، نانومیله های اکسید روی، آلاینده آلی، فرآیند فتوکاتالیزوری
  • منوچهر سبحانی*، تورج عبادزاده، محمدرضا رحیمی پور صفحات 171-178
    در این تحقیق کامپوزیت های آلومینا/تیتانات آلومینیوم با مقادیر 2، 10 و 20 درصد وزنی Al2TiO5 به عنوان فاز ثانویه با استفاده از زینتر واکنشی بین آلومینا و TiO2 تهیه شدند. ساخت کامپوزیت ها با افزودن دو نوع TiO2، یکی نانوسایز و دیگری میکرونی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله از آنالیز اشعه X نشان داد که واکنش کامل هر دو نوع تیتانیا با آلومینای زمینه در دمای °C 1500 منجر به تشکیل کامل فاز تیتانات آلومینیوم شده است. دانسیته نسبی آلومینا از حدود 94% دانسیته تئوری برای آلومینای تک فاز و بدون افزودنی به حدود 97% در حضور افزودنی TiO2 برای تمام موارد کامپوزیتی افزایش پیدا کرد. منحنی تغییرات دانسیته در مورد افزودنی نانوسایز در تمام محدوده ترکیب، بالاتر از منحنی افزودنی میکرونی قرار دارد. برای کامپوزیت حاوی 20% وزنی فاز Al2TiO5 دانسیته از حدود 97% برای کامپوزیت میکرونی به 98% در نوع تهیه شده با نانوتیتانیا افزایش یافت. در مورد تغییرات استحکام نیز افزایش در استحکام در اثر افزودنی نانوسایز نسبت به نوع میکرونی مشاهده شد. بطوریکه در کامپوزیت با ترکیب 10% وزنی فاز ثانویه، استحکام خمشی MPa 292 و MPa 269 به ترتیب برای نوع نانو و نوع میکرونی حاصل شد.
    کلیدواژگان: زینتر واکنشی، تیتانات آلومینیوم، کامپوزیت آلومینایی، خواص مکانیکی
  • صاحبعلی منافی*، سارا آرین مهر صفحات 179-178
    در این پژوهش سنتز نانوساختارهای TiO2 به روش سل-ژل انجام شد. همچنین تاثیر پارامترهای مختلف این روش در چگونگی سنتز این ترکیب مورد بررسی قرار گرفت. بررسی فازی و مورفولوژی پودر به ترتیب بوسیله آنالیز پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به الگوهای پراش اشعه ایکس نمونه های تولید شده در دماهای 400 و °C 500 را نشان می دهد که همگی دارای فاز خالص روتایل می باشند. همچنین به بررسی اثر نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بر نمودار جذب تعادلی، عبوردهی نسبت به بخار آب و اکسیژن روی فیلم های نشاسته ای پرداخته شد. هدف از این مطالعه بررسی اثر نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بر عبوردهی نسبت به بخار آب و اکسیژن روی فیلم های نشاسته ای می باشد. فیلم های نشاسته ای به همراه نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در غلظت های صفر، 1، 3 و 5% با استفاده از روش ریخته گری انجام شد. همچنین میزان جذب کامل اشعه UV در غلظت 5% مشاهده شد. نمودارهای FTIR نشان داد که تعاملات انجام شده تماما فیزیکی بوده و واکنش های شیمیایی رخ نداده است. بطور کلی با توجه به بررسی های انجام شده، فیلم های خوراکی حاوی نانودی اکسید تیتانیوم قابلیت بکارگیری به عنوان بسته بندی فعال در صنایع غذایی را دارا می باشند.
    کلیدواژگان: سل، ژل، استافیلوکوکوس ارئوس، ریخته گری، نشاسته ساگو، خواص فیزیکوشیمیایی
  • مهرداد منطقیان*، امیر فرآور صفحات 189-197
    یکی از روش های متداول تولید نانوذرات، رسوب دهی از فاز مایع است که به علت کنترل بهتر اندازه و مورفولوژی نانوذرات تولید شده با این روش، بسیار مورد توجه است. در این پژوهش، نانوذرات پتاسیم کلراید به روش کریستالیزاسیون القایی در حضور پلی وینیل پیرولیدون (PVP) تولید شده اند. همچنین زمان القای تشکیل نانوذرات برای تعیین سینتیک هسته زایی و محاسبه پارامترهای موثر در آن، اندازه گیری شده است. نتایج نشان دهنده این است که مکانیسم هسته زایی در حضور و عدم حضور PVP به صورت هسته زایی اولیه باقی می ماند و افزایش غلظت PVP موجب افزایش کشش سطحی نانوذرات خواهد شد.
    کلیدواژگان: نانوذرات پتاسیم کلراید، پلی وینیل پیرولیدون، کریستالیزاسیون القایی، هسته زایی
  • عباس بشارتی سیدانی*، جواد میرزایی صفحات 195-202
    در این پژوهش ابتدا لایه های نانوالیاف کامپوزیتی پلی آکریلونیتریل حاوی درصدهای مختلفی از نانولوله های کربنی چند دیواره و نانوذرات اکسید روی به روش الکتروریسی تهیه شدند. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، ساختار سطحی نانوالیاف مطالعه شد. در ادامه با استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتر میزان عبور امواج فرابنفش از نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که میزان عبور امواج فرابنفش در نمونه ها با افزایش درصد نانولوله های کربنی و نانوذرات اکسید روی به شدت کاهش یافته و نانوالیاف کامپوزیتی حاوی نانولوله های کربنی نسبت به نمونه های حاوی نانوذرات اکسید روی محافظت بیشتری در برابر امواج فرابنفش ایجاد می کنند.
    کلیدواژگان: امواج فرابنفش، نانوذرات اکسید روی، نانولوله های کربنی، نانوالیاف کامپوزیتی، الکتروریسی
  • میثم صادقی*، میرحسن حسینی صفحات 203-211
    در این تحقیق، نانوذرات γ-Al2O3 به روش سل-ژل سنتز شدند. مورفولوژی و ساختار نمونه سنتز شده بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراش اشعه ایکس و طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه مورد مطالعه و شناسایی قرار گرفت. اندازه متوسط کریستالی نانوذرات بر اساس الگوی پراش اشعه ایکس حدود 29 نانومتر تعیین گردیدند. واکنش های رفع آلودگی شبه عوامل خردلی و عصبی 2-کلرو اتیل اتیل سولفید (2-CEES) و دی متیل متیل فسفونات (DMMP) بوسیله کاتالیست نانوذرات γ-Al2O3 در دمای محیط مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آنالیز با روش GC نشان داد که این نانوذرات پس از 10 ساعت، 100 درصد از 2-کلرو اتیل اتیل سولفید را در حلال هگزان رفع آلودگی می کند. محصولات تخریب این واکنش شامل هیدروکسی اتیل اتیل سولفید (HEES) و اتیل وینیل سولفید (EVS) بوسیله GC-MS شناسایی شدند. همچنین آنالیز 31PNMR مشخص نمود که این کاتالیست، دی متیل متیل فسفونات را در شرایط مشابه به میزان 97 درصد رفع و دفع آلودگی می نماید.
    کلیدواژگان: نانوذرات γ، Al2O3، سل، ژل، رفع آلودگی، 2، کلرو اتیل اتیل سولفید، دی متیل متیل فسفونات
  • پرنیان فردوسی، جواد مختاری* صفحات 213-219
    لایه های نازک نانوکامپوزیت PVA/TiO2 در نسبت های مختلف از نانوذرات TiO2 (20، 30، 40 و 50) به روش الکتروریسی تهیه شدند.گونه شناسی و ساختار نانوکامپوزیت ها با استفاده از طیف سنج پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل ساختار آناتاز نانوذرات TiO2 در ماتریس پلیمری PVA و پوشش موفقیت آمیز نانوذرات مذکور توسط مولکول های پلی وینیل الکل را نشان می دهد. همچنین فعالیت نوری وب ها نیز با دستگاه اندازه گیری طیف بازتاب پخشی (DRS) بررسی شد. نتایج نشان داد که لایه تهیه شده با حداکثر نسبت TiO2 (50:50)، بدلیل فاز بلوری، شکاف انرژی مطلوب (eV 31/3) و انتقال نوری بالا جهت استفاده در سلول خورشیدی به عنوان نیمه هادی نوع n مناسب می باشد.
    کلیدواژگان: نانوذرات دی اکسید تیتانیوم، الکتروریسی، نانوکامپوزیت PVA، TiO2، خواص نوری
  • صالح خانی*، مجتبی جعفریان صفحات 221-227
    در این پژوهش نانوساختارهای اکسید نیکل به روش تجزیه حرارتی سنتز شدند. نتایج نشان دهنده تاثیر بسزای شرایط متفاوت آماده سازی ژل، مانند غلظت مواد اولیه، زمان و دمای تکلیس بر ویژگی های پودر سنتز شده می باشند. بررسی فازی، مورفولوژی و تعیین ساختار پودر اکسید نیکل حاصل، به ترتیب بوسیله آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج طیف سنجی مادون قرمز و آنالیز پراش اشعه ایکس تایید کننده تشکیل نانوساختارهای اکسید نیکل با دو عامل رسوب دهنده اگزالیک اسید و پتاسیم کربنات می باشند. طبق نتایج تشکیل نانوساختارهای تک فاز اکسید نیکل با کمترین میانگین اندازه دانه ها در شرایط استفاده از کربنات پتاسیم به میزان nm 55 و با مورفولوژی کروی حاصل شد. طبق نتایج دمای تشکیل اکسید نیکل در حالت استفاده از کربنات پتاسیم کمتر از حالت استفاده از اگزالیک اسید بود. همچنین نتایج SEM نشان دهنده پراکندگی مناسب، یکنواختی و آگلومراسیون کمتر پودر اکسید نیکل سنتز شده با استفاده از اگزالیک اسید می باشد.
    کلیدواژگان: اکسید نیکل، تجزیه حرارتی، نانوساختار، بررسی فازی
|
  • S. Zargari*, M. Yaghobi, Berijani, R. Rahimi Pages 161-169
    In this article, ZnO nanorods were synthesized after the optimization of pH, temperature and time of reflax as well as calcination parameters via coprecipitation method. The average diameter size of synthesized nanorods is 90 nm and its structure is wurtzite hexagonal. In order to utilize of visible light in photocatalysis reactions efficiently, for the first time, the synthesized ZnO was sensitized with porphyrin compound which are reactive agent in visible light. The obtained photocatalysts were characterized through FT-IR, DRS, XRD and SEM analyses. To investigate the photocatalytic activity of synthesized photocatalysts, the photo degradation of dye pollutant such as methylene blue and methyl orange was carried out. The results showed that photocatalyst synthesized with porphyrin can degrade 89% of MB in the 240 min under visible light illumination. Therefore, porphyrin compounds are high effective agents in the activation of ZnO in the visible light.
    Keywords: Porphyrin, ZnO nanorods, Organic pollutants, Photocatalytic process
  • M. Sobhani*, T. Ebadzadeh, M.R. Rahimipour Pages 171-178
    Alumina/aluminum titanate composites with 2, 10 and 20 wt.% Al2TiO5 were prepared using reaction sintering of alumina and titania. Nano and micro sized TiO2 powders were used to composites fabrication. X-ray diffraction analysis results revealed the perfect reaction of nano and micro TiO2 with alumina at 1500 ºC cause to formation of Al2TiO5 as secondary phase. The alumina relative density increased from about 94% for monolithic alumina to about 97% at presence of TiO2 additions for all composites series. The density increment curve of the composites at the presence of nano TiO2 addition was above the micro-sized addition. The density of composite contain 20 wt.% Al2TiO5 the density increased from 97% at presence of micro-sized TiO2 to 98% for nano type. Also the strengths values of the nanocomposites series were higher than the micro composites. Specially, for the composites contains 10 wt.% aluminum titanate the bending strength for nano and microcomposites were 292 and 269 MPa respectively.
    Keywords: Reaction sintering, Aluminium titanate, Alumina composites, Mechanical properties
  • S.A. Manafi*, S. Arian, Mehr Pages 179-178
    In this research, the synthesis of TiO2 nanostructures was done by sol-gel method. Also, the effect of various parameters of this method on the manner of synthesis of this compound was studied. The phase study and powder morphology, was evaluated by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM), respectively. According to patterns of X-ray diffraction of the produced samples in 400 and 500 °C, all of them have a pure rutile phase. Also, in this survey, effect of nanoparticles of TiO2 on equilibrium absorption diagram, oxygen and water vapor permittivity, was studied on the starch films. This survey aimed at studying the effect of TiO2 nanoparticles on the oxygen and water vapor permittivity on starch films. In this survey, production of the starch films with TiO2 nanoparticles in concentrations of 0, 1, 3 and 5 was observed. FTIR diagrams showed that the interactions done were completely physical and no chemical reaction occured. Generally, according to the surveys conducted, edible films containing nano TiO2 can be used as active packaging in the food industry.
    Keywords: Sol-gel, Staphylococcus aureus, Casting, Sago starch, Physicochemical properties
  • M. Manteghian*, A. Faravar Pages 189-197
    One of the common methods of synthesis of nanoparticles is precipitation from the liquid phase. This method is highly regarded due to better size and morphology control of nanoparticles. In this research, potassium chloride nanoparticles were produced by induced crystallization in presence of polyvinyl pyrrolidone (PVP). Induction time of nanoparticles formation was measured for nucleation mechanism determination and calculation of the effective parameters. The results show that primary nucleation takes place with and without the presence of PVP and an increase in concentration of PVP causes an increase in interfacial tension of nanoparticles.
    Keywords: Potassium chloride nanoparticles, Polyvinyl pyrrolidone, Induced crystallization, Nucleation
  • A. Besharati, Seidani*, J. Mirzai Pages 195-202
    In this study, first polyacrylonitrile composite nanofiber layers containing differentpercentages of multi-wall carbon nanotubes and zinc oxide nanoparticles were fabricated by electrospinning. Surface morphology of nanofibers was studied by scanning electron microscopy (SEM). Then, ultraviolet radiation transmission through the samples was measured by UV/Vis/NIR spectrophotometer. Results show that by increasing concentration of MWNTs and ZnO in thenanofibers, the percentage of ultraviolet radiation transmission through thesampledecreases strongly. Protection against ultraviolet radiation of PAN/MWNTs composite nanofibers is more than PAN/ZnO composite nanofibers.
    Keywords: Ultraviolet radiation, ZnO nanoparticles, Carbon nanotubes, Composite nanofibers, Electrospinning
  • M. Sadeghi*, M.H. Hosseini Pages 203-211
    In this research, γ-Al2O3 nanoparticles were synthesized by sol-gel method. The morphology and structure of the synthesized samples were studied and characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT IR) techniques. Using XRD, the average particle size is estimated to be 29 nm. The decontamination reactions of mustard and nerve agents, simulant of 2-chloroethyl ethyl sulfide (2-CEES) and dimethyl methyl phosphonate (DMMP) have been investigated via γ-Al2O3 nanoparticles catalyst at ambient temperature. The GC analysis results illustrated that 100% of 2-chloroethyl ethyl sulfide was decontaminated by catalyst at hexane solvent after 10 h. The degradation products of this reaction including ethyl vinyl sulfide (EVS) and hydroxyl ethyl ethyl sulfide (HEES) were identified via using GC-MS analysis. Also, the 31PNMR analysis emphasized that 97% of dimethyl methyl phosphonateby this catalyst was decontaminated under similar conditions.
    Keywords: γ-Al2O3 nanoparticles, Sol-gel, Decontamination, 2-Chloro ethyl ethyl sulfide, Dimethyl methyl phosphonate
  • P. Ferdowsi, J. Mokhtari* Pages 213-219
    PVA/TiO2 nanocomposite thin films were prepared at different TiO2 nanoparticles ratio 20, 30, 40 and 50) employing electro spinning method. Morphology and structure of nanocomposites were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy (SEM). The results indicated the anatase structure of TiO2 nanoparticles in the PVA matrix and proved that nanoparticles were successfully coated by polyvinyl alcohol molecules. Also, optical properties of samples were characterized by diffuse reflectance spectroscopy (DRS). The film prepared at extreme ratio of TiO2 (50:50) was found to be suitable for application in solar cell as a window layer due to the crystalline phase, favorable band gap (3.31 eV) and higher optical transmittance.
    Keywords: Titanium dioxide nanoparticles, Electrospinning, PVA, TiO2 nanocomposite, Optical properties
  • S. Khani*, M. Jafarian Pages 221-227
    In this research nickel oxide nanostructures were synthesized by thermal decomposition. Theresults show the great effect of different conditions of gel preparation, such as concentration, temperature and time of calcination on the characteristics of the synthesized powder. Phase investigation, morphology and structure of nickel oxide powder obtained were evaluated by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), respectively. The results of infrared spectroscopy and X-ray diffraction analysis confirms the formation of nickel oxide nanostructures by two deposited agents the oxalic acid and potassium carbonate. The formation of single-phase nickel oxide nanostructures with the lowest average grain size in terms of using potassium carbonate was obtained 55 nm with spherical morphology. Temperature results in the formation of nickel oxide, potassium carbonate is less than the oxalic acid. According to the results, the temperature of nickel oxideformation in the case of using potassium carbonate was less than using oxalic acid. Also, SEM results indicated proper dispersion, uniformity and less agglomeration of nickel oxide powder was synthesized using oxalic acid.
    Keywords: Nickel oxide, Thermal decomposition, Nanostructure, Phase investigation