فهرست مطالب

نانو مقیاس - سال ششم شماره 2 (تابستان 1398)
  • سال ششم شماره 2 (تابستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/05/27
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مطهره وکیلی، فیروزه دانافر، حسن هاشمی پور * صفحات 1-6
    تولید نانوساختارهای خاص از واحدهای حلقوی کربن در زغال سنگ، آن را به عنوان یک منبع کربنی مناسب در سال های اخیر مورد توجه قرار داده است. با بررسی شرایط تولید مستقیم در فاز جامد که برای نخستین بار در این مطالعه انجام شده است، می توان مسیر فرآیندهای پیرولیز و کربوناسیون را به سمت تولید نانوساختارهای کربنی تغییر داد. در این مطالعه، نانولوله های کربنی آمورف حفره دار و نانومیله ها از کربونیزه کردن هم زمان و مستقیم زغال سنگ بیتومینوس در حضور 7 درصد وزنی از کاتالیزور های فروسن و نانوذرات مگنتیت تولید شد. دما و مدت زمان کربوناسیون به ترتیب ºC800 و 60 دقیقه می باشد. نانولوله های کربنی آمورف با قطر خارجی 50 تا 200 نانومتر و دیواره 1 تا 2 نانومتر در حضور فروسن به عنوان کاتالیزور تولید شد، در حالی که نانوذرات مگنتیت با قطر 70-50 نانومتر منجر به ساخت نانومیله ها با میانگین قطر بیرونی 80 نانومتر و در حد اندازه نانوذرات کاتالیزور شد. نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری و پراش اشعه ایکس آنالیز شدند. نتایج نشان می دهد که نانوذرات آهن ناشی از تجزیه فروسن و نانوذرات مگنتیت در دمای ºC800 منجر به رشد نانوساختارهای کربنی می شود.
    کلیدواژگان: نانوساختارکربنی آمورف، زغال سنگ، سنتز شیمیایی، کاتالیزور فاز جامد
  • روجیار اکبری سنه، شهرام شریف نیا*، غلام رضا مرادی صفحات 7-19
    در این پژوهش، تولید هیدروژن از طریق فرآیند شکافت آب روی فتوکاتالیست نانوساختار TiO2/clinoptilolite مورد ارزیابی قرار گرفت و اثر حضور پایه کلینوپتیلولیت بر روی فعالیت فتوکاتالیست، بررسی شد. در این راستا، فتوکاتالیست حاوی 30 وزنی از نانوتیتانیا روی کلینوپتیلولیت با استفاده از روش توزیع حالت جامد SSD تهیه شد. نمونه ها تحت آنالیزهای XRD، FESEM، BET، EDX، FTIR، PL و UV-vis مورد شناسایی قرار گرفتند. نتایج آنالیزهای شناسایی بیانگر این است که حضور کلینوپتیلولیت علاوه بر اینکه منجر به کاهش بازترکیب جفت های الکترون-حفره می شود، توزیع ذرات TiO2 را بهبود داده و از تشکیل کلوخه ها، روی سطح فتوکاتالیست، به میزان قابل توجهی می کاهد. میزان تولید هیدروژن بعد از گذشت زمان 4 ساعت برابر با 16/134 به دست آمد که تقریبا دو برابر مقدار آن توسط TiO2 خالص می باشد. فتوکاتالیست TiO2/clinoptilolite پس از 5 بار استفاده، کمترین افت فعالیت را داشت که نشان از پایداری و قابلیت استفاده مجدد این فتوکاتالیست می باشد.
    کلیدواژگان: پایه کلینوپتیلولیت، تولید هیدروژن، دی اکسید تیتانیوم، شکافت آب، فرآیند فتوکاتالیستی
  • فریده سادات سعیدی، مهرداد مرادی* صفحات 20-25
    در این مقاله از جفت‎لایه Si/SiO2 برای طراحی یک بلور نوری یک بعدی به منظور کاربرد در فیلترهای نور مرئی استفاده شده است. در حالت عادی طیف عبور بلور نوری دارای یک محدوده طیف عبور ممنوعه است، اما با وارد کردن لایه TiO2 به عنوان یک لایه نقص در میان جفت لایه‎ها، یک شکاف عبور با عرض چند نانومتر در محدوده ممنوعه ایجاد می‎شود. در ادامه با یک نوآوری ساده و به کمک یک ساختار نسبتا قرینه موفق به ایجاد دو شکاف عبوری در محدوده طول‎موج‎های مرئی و مادون قرمز شدیم. بوسیله محاسبه ضرایب عبور و بازتاب، محل دو شکاف کاملا قابل مهندسی و تنظیم بودند. لازم به ذکر است که در برخی از ساختار‎ها سه شکاف قابل تنظیم ایجاد شد که می‎تواند کاربردهای متنوعی داشته باشد. محاسبات بر پایه روش ماتریس‎های انتقال 2×2 با استفاده از نرم‎افزار MATLAB انجام شده است.
    کلیدواژگان: بلور نوری یک بعدی، لایه نقص، فیلتر نور مریی، لایه نازک
  • فاطمه فولادی، آرش مختاری* صفحات 26-32
    امروزه سلول های خورشیدی ارگانیک به علت ویژگی هایی همچون انعطاف پذیری، وزن سبک و قیمت ارزان مورد توجه بسیاری قرار گرفته اند. با این وجود، هنوز هم بازدهی این سلول ها برای بسیاری از کاربردهای عملی نیازمند بهبود می باشد. ایندیوم تین اکساید ماده متداول به عنوان الکترود در سلول های خورشیدی ارگانیک است که از قابلیت انعطاف و استحکام مکانیکی پایینی برخوردار است. همچنین ذخایر محدود ایندیوم، تولید انبوه این الکترودها را با مشکل مواجه می سازد. در اینجا از آرایه ای از نانوحفره های متناوب پلاسمونیکی بر روی یک ورق نقره به عنوان الکترود در سلول های خورشیدی ارگانیک بدون ITO استفاده شده است. سلول خورشیدی حاصل با استفاده از شبیه سازی های مبتنی بر روش تفاضل محدود در حوزه زمان به منظور افزایش جذب لایه فوتو اکتیو و کاهش بازتاب ساختار، طراحی شده است. نانو ساختار طراحی شده پتانسیل خوبی برای طراحی سیستم های برداشت انرژی منعطف در مقیاس گسترده فراهم خواهد نمود.
    کلیدواژگان: الکترودهای نانو ساختار نقره، سلول های خورشیدی ارگانیک، نانوحفره های پلاسمونیکی، بدون ITO
  • سیده طاهره گلستانی زاده، عباس ظریفی، تهمینه جلالی* صفحات 33-40
    در این مقاله، رفتار نانوذرات جفت شده ی فلزی تحت تاثیر نور تابشی با مدل های مختلف بررسی شده است. جهت بررسی اثرات غیرموضعی از مدل ساده ی پیشنهادی و مدل هیدرودینامیکی استفاده می گردد. به منظور شبیه سازی نانوذرات فلزی، مدل ساده اثرات غیر موضعی را با جایگزین کردن فلز با لایه ی نازک کامپوزیت در مرز فلز-دی الکتریک بررسی می کند. شبیه سازی نانوذرات بر اساس روش المان متناهی انجام می گردد. طیف سطح مقطع خاموشی برای ساختار مورد نظر در مدل موضعی، غیرموضعی و مدل پیشنهادی مقایسه شده است. مدل های غیرموضعی جابجایی آبی را نسبت به مدل موضعی نشان می دهند که برای ساختار مورد بررسی، جابجایی آبی قله ی اول طیف سطح مقطع خاموشی 0/19 الکترون ولت می باشد. در شعاع های کوچک جابجایی آبی مدل غیرموضعی نسبت به مدل موضعی به طورآشکار بزرگ تر می شود. طیف سطح مقطع خاموشی برای شکاف های متفاوت رسم شده است. همچنین تاثیر افزایش شعاع نانوذرات نقره بر پارامتر میزان خاموشی مطالعه گردیده است. کاهش فاصله ی جدایی و شعاع نانوذرات موجب بزرگتر شدن قله های پلاسمون سطحی می گردد که علت آن قوی تر شدن اثرات غیرموضعی می باشد.
    کلیدواژگان: اثرات غیر موضعی، پلاسمونیک، دیمر، نانو ذرات جفت شده
  • بهاره مروتی، رسول ملک فر* صفحات 46-52
    زیرلایه های SERS با روش خودساماندهی نانوذرات نقره بر بستر شیشه های عامل دار شده و با استفاده از APTES تهیه شدند. بدین منظور نانوذرات نقره به روش شیمیایی تر ساخته شد و توزیع اندازه آن با استفاده از پراکندگی پویای نوری، 35 نانومتر تعیین شد. از طیف سنجی مرئی-فرابنفش برای مشخصه یابی اپتیکی کلوئید نانوذرات و زیرلایه های تهیه شده استفاده گردید. نتایج نشانگر جابه جایی پیک پلاسمونی به سمت طول موج های بلندتر بعد از خودساماندهی نانوذرات می باشد. تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی توزیع یکنواخت نانوذرات نقره بر سطح شیشه را نشان می دهد. رنگدانه Rhodamine B به عنوان آنالیت برای مطالعه عملکرد زیرلایه در SERS بکار گرفته شد. هرچند در طیف های رامان ثبت شده از پودر و محلول های مولکول ردامین بی RB به دلیل فلورسانس زمینه هیچ سیگنال چشمگیری مشاهده نشد اما با استفاده از زیرلایه تهیه شده و اثرات خاموش کنندگی فلورسانس آن، مدهای رامان این مولکول در محلول 5-10 مولار به وضوح آشکارسازی شدند. با کاهش غلظت محلول به 6-10 مولار، شدت مدهای رامان بسیار کاهش یافت به نحوی که تنها برخی قله ها مشخص می باشند.
    کلیدواژگان: خودساماندهی، ردامین بی، رنگدانه، زیرلایه، طیف سنجی رامان
  • حسین اصغری*، حمیدرضا مداح صفحات 53-59
    در این پژوهش سینتیک تبلور نانودانه ها در آلیاژ آمورف فاینمت در شرایط گرم کردن پیوسته مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور کالری متری تفاضلی روبشی در سرعت گرم کردن های مختلف روی نمونه های آمورف انجام گرفت. نتایج نشان می دهد که تبلور فاز آهن آلفا از حوالی دمای 450 درجه سانتی گراد شروع می شود. نتایج پراش اشعه ایکس ضمن تایید این نتایج اندازه نانوبلورهای تشکیل شده برای نمونه های آنیل شده در دماهای 450 و 550 درجه سانتی گراد به ترتیب 12 و 19 نانومتر نشان میدهد. بر اساس نتایج بدست آمده از کالری متری، انرژی اکتیواسیون متغیر واکنش با استفاده از روش ایزوکانورژنال پیشرفته ویازوکین محاسبه شد. مقادیر محاسبه شده نشان می دهد که انرژی اکتیواسیون تبلور در آلیاژ فاینمت با پیشرفت واکنش تغییر می کند و از 290 به 390 کیلوژول بر مول افزایش می یابد. تغییر انرژی اکتیواسیون با پیشرفت تحول نشان دهنده پیچیدگی و چند مرحله ای بودن واکنش نانوبلورین شدن است. محاسبه مدل واکنش بر اساس نتایج تجربی نشان می دهد که تحول نانوبلورین شدن به هیچ از مدل های تئوری منطبق نمی شود، ولی به مدل رشد سه بعدی کنترل شونده با فصل مشترک نزدیکتر از سایر مدل ها است. شکل کروی و هم محور نانودانه ها بر اساس نتایج میکروسکوپ الکترونی عبوری این نتایج را تایید می کند.
    کلیدواژگان: سینتیک ایزوکانورژنال، استحاله حالت جامد، نانوبلورین، آمورف، فاینمت
  • ابراهیم محمدی منش*، صادق رحمانی صفحات 60-70
    در این مقاله به بررسی نانوساختار گرافن- اکسید روی برای شناسایی و جداسازی گازهای دی اکسیدکربن و متان پرداخته شده است. در این محاسبات، مکانیسم جذب، ساختارهای الکترونی، چگالی حالت های الکترونی، فرآیندهای انتقال بار و رسانندگی الکتریکی سیستم در دمای اتاق برای پیکربندی های مختلف حاصل از جذب دی اکسیدکربن و متان بر گرافن- اکسید روی مطالعه شد. همه محاسبات با استفاده از نظریه تابعی چگالی و روش های DFT-GGA و vdW-DF انجام شده است. نتایج نشان داد این نانوساختار توانایی بالایی برای شناسایی و جداسازی گازهای متان و دی اکسیدکربن از یکدیگر دارد و از آن می توان به عنوان نانوحسگر برای شناسایی این گازها استفاده کرد. همچنین توانایی نانو ساختار گرافن- اکسید روی برای شناسایی گازهای متان و دی اکسید کربن توسط نتایح حاصل از تغییرات چگالی حالت های الکترونی، اوربیتال های الکترونی، طول پیوند و فرآیندهای انتقال بار نیز تایید شد. رسانندگی الکتریکی نانوحسگر گرافن- اکسید روی در دمای اتاق بعد از جذب گازهای متان و دی اکسید کربن تغییرات محسوسی را نشان داد که از آن می توان به عنوان یک شاخصه برای شناسایی این گازها استفاده کرد. نتایج حاصل با مطالعات تجربی و نظری منتشر شده برای مواردی که وجود داشت، بررسی و در توافق با یکدیگر می باشند.
  • بهناز ارجمند، یونس بخشان*، سعید نیازی صفحات 71-80
    در این تحقیق سیال خون به دو صورت با در نظر گرفتن نیوتونی و غیرنیوتونی با درصد های غلظت ذرات متفاوت در داخل یک میکروکانال مستطیلی سه بعدی که در محفظه حول محور عمودی با سرعت زاویه ای ثابت دوران می کند. تحت تاثیر جریان الکتریکی مستقیم قرار دارد، بررسی عددی شده است . نتایج عددی در تعداد نانو ذرات متفاوت در سیال نیوتنی و غیر نیوتنی استخراج شد و مشاهده گردید که افزایش تعداد ذرات،افزایش سرعت سیال در جهات مختلف را نشان می دهد .با افزایش کسر حجمی ،فشار در امتدادکانال بیشتر می شود همچنین با بررسی عددی سرعت و نحوه توزیع ذرات نتیجه گیری شده است که تغییرات سرعت در سیال غیر نیوتنی بسیار کمتر از سیال نیوتنی می باشد و عملا جریان سیالات غیر نیوتنی به میدان الکتریکی قوی تر نیازمند است .
    کلیدواژگان: نانوذرات، سیال غیرنیوتونی، میکروکانال، نیروی الکتریکی، سرعت دورانی
  • علیرضا محسنی، رضا پورصالحی، حمید دلاوری* صفحات 81-86
    در این پژوهش اثر اندازه و شکل نانوساختار بر دمای کوری گادولینیم با شکل های کروی، نانومیله و لایه نازک بر اساس الگوریتم مونت کارلو و با استفاده از نرم افزار ومپایر شبیه سازی شده است. دمای کوری نانوذرات کروی گادولینیم با کاهش اندازه از 10 به 1 نانومتر، از 289 کلوین به 245 کلوین کاهش می یابد. مشاهده می شود دمای کوری نانومیله های گادولینیم، با افزایش قطر نانومیله در یک نسبت ابعادی ثابت و همچنین با طول ثابت، افزایش می یابد. بعلاوه، مشاهده می شود که با افزایش ضخامت لایه نازک گادولینیم، دمای کوری افزایش می یابد. در نهایت، داده های شبیه سازی، با معادلات معرفی شده توسط سایر محقیقن تطبیق و ثابت معادلات استخراج می شود.
    کلیدواژگان: دمای کوری، اثر اندازه و شکل، گادولینیم، شبیه سازی مونت کارلو، ومپایر
  • مسعود خسروانی*، سعیده فلاح، مهدی آدابی صفحات 87-95
    متوتروکسات MTX به عنوان یک عامل شیمی درمانی این قابلیت را دارد که در درمان تومورهای مغزی به کار گرفته شود اما بدلیل عدم نفوذ کافی به پارانشیم مغز، کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. با طراحی سیستم های مبتنی بر نانوفناوری، می توان بر این محدودیت ها غلبه کرد. در این مطالعه، به منظور بارگذاری متوتروکسات در حامل آلبومین سرم انسانی HSA ، از روش سونیکاسیون استفاده شد. نتایج نشان داد که اندازه نانوذرات آلبومین حاوی متوتروکسات کمتر از 100 نانومتر بود. بعلاوه درصد محبوس سازی و بارگذاری دارو به ترتیب برابر 3 و 47 بودند. آنالیز حرارتی نانوذرات دلالت کرد که متوتروکسات به شکل آمورف است. همچنین پروفایل رهایش دلالت بر رهایش آهسته و کنترل شده متوتروکسات از نانوذرات در محیط خنثی را داشت. به علاوه نتایج دلالت بر کاهش اثر سمیت نانوذرات آلبومین حاوی متوتروکسات در مقایسه با داروی آزاد داشت. بنابراین فرمولاسیون ارائه شده می تواند پتانسیل بالایی در سیستم های دارورسانی به سلول های گلیوبلاستوما داشته باشد.
    کلیدواژگان: متوتروکسات، آلبومین، نانوذره، گلیوبلاستوما
  • وحید غفاری، لیلا یوسفی* صفحات 96-104
    در این پژوهش، به توسعه آنتن های موج نشتی در باند مخابرات نوری و طول موج 1550 nm به منظور شکل دهی نور به طور دلخواه پرداخته شده است. در این راهکار، با بهره مندی از موجبرهای دورگه پلاسمونیک که تلفات کم و قابلیت مجتمع سازی بهتری دارند، به سنتز آنتنهای موج نشتی مدوله شده، خواهیم پرداخت. سنتز شکل پرتو در این آنتنها با ایجاد تغییرات در ضخامت لایه سیلیکونی موجبر دورگه پلاسمونیک حاصل می شود. تغییرات ایجاد شده در ساختار موجبر، تغییرات سرعت نور را به دنبال دارد و باعث می شود مقادیر متفاوت نشتی، حاصل شوند. در نهایت با مهندسی این مقادیر نشتی، به تامین شکل پرتو دلخواه می پردازیم. از مزایای راهکار پیشنهادی نسبت به پژوهش های گذشته، می توان به قابلیت تجمیع پذیری، تامین هر شکل پرتو دلخواه و پهنای باند بالای آنتنهای پیشنهادی، اشاره کرد. از کاربردهای آن نیز می توان به مواردی چون سیستمهای تشخیص فاصله به کمک نور، مخابرات نوری بی سیم و افزایش بازدهی سلولهای خورشیدی، اشاره کرد.
    کلیدواژگان: شکل دهی نور، مخابرات نوری، آنتن های موج نشتی، موجبر دورگه پلاسمونیک
|
  • M. V. Fathabadi, H. H. Rafsanjani*, F. Danafar Pages 1-6
    The coal has been considered as a suitable carbon source in recent years because the specific nanostructures have been synthesized from carbon cyclic fragments in it. The Synthesis condition in solid phase was studied for the first time and it can be shifted the path of pyrolysis and carbonization processes to carbon nanostructures synthesis. In this study, amorphous porous carbon nanotubes and nanorods are synthesized by using direct co-carbonization of bituminous coal in the presence of 7 by weight of catalyst at 800°C. The temperature and duration of carbonization are 800°C and 60 minutes, respectively. By using of Ferrocene as a catalyst, amorphous carbon nanotubes inner diameter: 50-200nm and thickness: 1-2 nm are synthesized, while the magnetite nanoparticles with a diameter of 50-70nm result in the formation of nanorods with an average outer diameter of 80 nm as same as the diameters of catalyst nanoparticles. The samples have been analyzed by Scanning and Transmission electron microscopy and X-ray diffraction. The results show that iron nanoparticles due to Ferrocene and magnetite nanoparticles at 800°C lead to the growth of carbon nanostructures.
    Keywords: Amorphous carbon nanostructure, Coal, Chemical synthesis, Solid catalysis
  • Rojiar Akbari senea, Shahram Sharifnia*, Gholamreza Moradib Pages 7-19
    Hydrogen evolution via water splitting was investigated over the nanostructured TiO2/clinoptilolite photocatalyst with the aim of exploring the natural zeolitic support potential on the photocomposite reactivity. To this aim, a clinoptilolite supported TiO2 photocatalyst with 30 wt. titania content was synthesized by the facile solid state dispersion SSD method. The samples were characterized by XRD, FESEM, EDX, BET, FTIR, PL and UV-vis techniques. The characterization results indicated that clinoptilolite utilization could not only reduce the recombination of electron–hole pairs but also promote the distribution of metallic particles and decrease the TiO2 particle agglomerations. The high photocatalytic activity, 134.16 , was obtained for the TiO2/clinoptilolite sample which was about 2 times more than that of bare TiO2. Furthermore, TiO2/clinoptilolite photocatalyst showed sufficient reusability, making it a good choice for photocatalytic water splitting applications.
    Keywords: Clinoptilolite Support, Hydrogen Production, Titanium Dioxide, Water Splitting, Photocatalysis
  • F. Saeedi, M. Moradi* Pages 20-25
    In this paper Si/SiO2 stacks were used to design a one-dimensional photonic crystal for application in visible light filters. In normal mode, transmission spectra has a forbidden transmission region, but by inserting the TiO2 thin film as a defect layer between the stacks, a transmission gap with a width of a few nanometers was created in forbidden band. In addition, with a simple innovation and with the help of a relatively symmetric structure we managed to create two gaps in the band of visible and infrared wavelengths. By simple calculation, the location of the two gaps can be quite engineered and adjustable. It should be noted that in some structures three adjustable gap were created which can have a variety of applications. All calculations have been carried out based on a 2 × 2 transfer matrix method TMM using MATLAB software .
    Keywords: One-dimensional photonic crystal, Defect layer, Visible light filter, Thin film
  • F. Fouladi Mahani, A. Mokhtari* Pages 26-32
    Organic solar cells OSCs have attracted great interest due to their low cost, light weight, and flexibility. However, their efficiencies still need to be improved for many practical applications. The most conventional electrode for OSCs is indium tin oxide ITO which does not present high flexibility and robust mechanical properties. Additionally, this material is not appropriate for mass production due to the limited indium reserves. Here, we have proposed nanohole array-based plasmonic silver electrodes in order to design ITO-free OSCs. Numerical simulations based on finite-difference time-domain FDTD method have been employed to minimize the reflectance of the OSC while increasing the photoactive layer absorption. The designed nanostructure is a great potential to realize large-area and flexible energy harvesting.
    Keywords: Silver nanostructured electrode, Organic solar cells, Plasmonic nanohole array, ITO-free
  • T.Golestanizadeh, T.Jalali*, A.Zarifi Pages 33-40
    In this paper, the interaction of light with coupled metalic nanoparticles by different models are studied. To investigate nonlocal effects simple suggested model and hydrodynamical model are utilized. Metalic nanoparticles are simulated, by taking account nonlocal effects in simple model. Therefore metal is replaced by a thin composite layer on metal-dielectric interface. The simulation is done by finite element method. The extinction-cross section spectra of the desired structure comparison is calculated by local, nonlocal and simple model. Nonlocal models have blueshift regarding local model, for desired structure the blueshift of the first peak in the extinction cross section spectra is 0.19 eV. The extinction-cross section spectra of various separation distance of nanoparticles are shown. Furthermore, the influence of increasing nanoparticles radius on extinction-cross section is analyzed in details. The results reveal that by reducing nanoparticles radius or gap, surface plasmon peaks are increased, due to the stronger nonlocal response. In smaller radius, the blueshift is significantly larger by nonlocal model relative to local model.
    Keywords: Nonlocal effects, plamonics, dimer, coupled nanoparticles
  • B. Morovvati, R. Malekfar* Pages 46-52
    Self-assembly of silver nanoparticles on functionalized glasses via APTES was used to fabricate SERS substrates. For this purpose, silver nanoparticles were synthesized by the wet chemical method and the size distribution of 35 nm was determined, using dynamic light scattering DLS. UV-Vis spectroscopy was used to characterize the optical properties of the colloidal nanoparticles and also the prepared substrate. The results show that the surface plasmon resonance SPR peaks indicate a slight red shift after the self-assembly of nanoparticles. The SEM images showed a uniform distribution of silver nanoparticles on the surface of the glass. Rhodamine B RB dye was used as the analyte for studying substrate performances in SERS. However, no significant signals were observed in the Raman spectra of powder and solutions of the RB molecule due to a fluorescence background but using the prepared substrate and its fluorescence quenching effect, the Raman modes were clearly detected in a 10-5 M solution. By decreasing the concentration of the solution to 10-6 M, the Raman peak intensities were greatly reduced in a way that only some of them were detected.
    Keywords: Self-assembly, Rhodamine B, Dye, Substrate, Raman spectroscopy
  • H. Asghari *, H.R. Madaah Pages 53-59
    In this study, the kinetics of nanocrystallization of amorphous Finemet alloys is investigated under non-isothermal condition. In order to estimate kinetic parameters, differential scanning calorimetric analyses of the amorphous samples were performed at various heating rates. This results show that crystallization of α-Fe phase starts at around 450 ̊C. X-ray diffraction pattern samples confirm these results. According to the XRD results, crystallite size of the sample annealed at 450 ̊C and 550 ̊C were 12 nm and 19 nm, respectively. Variable activation energy of crystallization was calculated, based on differential scanning calorimetric results and according to Vyazovkin advanced isoconversional method. Results show that, the activation energy is variable as a function of transformed fraction and increases from 290 to 390 kJ mol-1. Variation of activation energy confirms the complexity of nanocrystallization process. Numerical reconstruction of the reaction model using experimental data showed that nanocrystallization mechanism could not be described with a single theoretical model. But it is closer to three dimensional phase boundary reaction mechanism. Rrounded and isotropic crystallites observed on the TEM images confirmed these results.
    Keywords: Isoconversional kinetics, Solid state reaction, Nanocrystalline, Amorphous, Finemet
  • S. Rahmani, E. Mohammadi, Manesh* Pages 60-70
    In this paper, the identification of methane CH4 and carbon dioxide CO2 and their separation from each other were studied using zinc oxide decorated on graphene sheets ZnO-GS nanostructure. In this set of calculations, adsorption mechanism, electron structures, density of energy states, charge transfer processes, and system electrical conductance were studied at room temperature for different configurations resulting from the adsorption of CH4 and CO2 on the ZnO-GS nanostructure. All calculations were done based on density functional theory DFT using DFT-GGA and vdW-DF methods. The results indicated that the ZnO-GS nanostructure is useful in the identification and separation of CH4 and CO2 from each other. It can be used as a nanosensor for the identification of these gases. Further, the electrical conductance of ZnO-GS nanosensor at room temperature before and after the adsorption of CH4 and CO2 was investigated. The results revealed that at room temperature, the sensor’s electrical conductance increases following the adsorption of these gases, which can be used as an index for CH4 and CO2 identification. Another result obtained from the calculations is the significant difference between the adsorption energy of CH4 and CO2 gases on the ZnO-GS nanostructure, having the potential to change this nanosensor into a suitable option for the separation of methane and carbon dioxide from each other. The results obtained from this study are in congruence with the results of experimental and theoretical studies in literature.
    Keywords: Graphene, Nanosensor, methane, carbon dioxide, DFT
  • Younes Bakhshan* Pages 71-80
    In this research blood as a fluid with both Newtonian and non Newtonian viscosity with different volume fraction of nano particle in a 3D microchannel which is revolving around vertical direction with Electricity flow applies on Tow parallel faces Perpendicular to X axis. In different Nano particle volume fractions with Newtonian and non-newtonian viscosity result are obtained and results for velocity are showed numerical Results were determined that velocity of fluid is increased with increasing in volume fraction and The changes in the non-Newtonian fluid velocity are much lower than Newtonian fluids .In fact, the flow of non-Newtonian fluids requires a stronger electrical field.
    Keywords: Nanoparticle, Non-newtonian fluid, Microchannel, Electrical force, Angular velocity
  • A.R. Mohseni Basir, R. Poursalehi, H. Delavari* Pages 81-86
    In this research, the Curie temperature of gadolinium Gd nanostructures with shapes of nanoparticle, nanorod, and thin film were simulated based on the Monte Carlo algorithm via Vampire software. Curie temperature of Gd nanoparticles decreases from 289 K to 245 K by reducing the diameter size of Gd nanoparticle from 10 nm to 1 nm. It has been observed that with constant aspect ratio and also in constant length, the Curie temperature of Gd nanorod increase by increasing the nanorod diameter. In addition, the Curie temperature increases by increasing the thickness of Gd thin film. Finally, results of this simulation are fitted on proposed equations by other researcher to extract their corresponding constants.
    Keywords: Curie Temperature, Size, Shape Effect, Gadolinium, Monte Carlo Simulation, Vampire
  • Saeedeh Fallah, Mahdi Adabi, Masood Khosravani*, Rassoul Dinarvand Pages 87-95
    Methotrexate MTX as a chemotherapeutic agent has the potential to be used in the treatment of brain tumors, but it is less used due to insufficient penetration into the brain parenchyma. By designing nanotechnology-based systems, it can be possible to overcome these limitations. In this study, the sonication method was used to prepare MTX loaded human serum albumin HSA nanoparticles. The results indicated that MTX loaded HSA nanoparticles have the size less than 100 nm. The obtained values for drug loading and encapsulation efficacy were 3 and 47, respectively; and the results of thermal analysis of nanoparticles demonstated the amorphous form of MTX in HSA. In the release profile, slow and controlled release of nanoparticles was also observed in the neutral environment. In addition, the results indicated the decreased cytotoxic effects of MTX loaded HSA nanoparticles in comparison with free MTX. Therefore, the proposed formulation can have high potential in drug delivery systems to glioblastoma cells.
    Keywords: Methotrexate, Albumin, Nanoparticle, Glioblastoma
  • Vahid Ghaffari, Leila Yousefi* Pages 96-104
    In this study, to form light in an arbitrary manner, new optical leaky wave antennas are proposed to operate at the standard optical telecommunication wavelength of 1550 nm. The proposed antennas are designed based on hybrid plasmonic structures in which pattern synthesis is provided by modulation of the thickness of the silicon layer. The modulation of thickness changes the light velocity in the structure leading to different leakage rates through the antenna. Comparing the structure proposed in this paper with previously reported optical leaky wave antennas, the proposed design has the potential for integration with other devices and also provides any desired radiation pattern in wide bandwidth of operation. The proposed antennas can have applications in Light Detection and Ranging System LIDARS, optical wireless communication, and the solar cell efficiency improvement.
    Keywords: Light Shaping, Optical Communication, Leaky wave Antennas, Hybrid Plasmonic waveguide