فهرست مطالب

نانو مقیاس - سال ششم شماره 3 (پاییز 1398)
  • سال ششم شماره 3 (پاییز 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/09/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • نگار معتکف کاظمی*، شیرین حاجی اشرفی صفحات 1-8

    پلیمرهای کئوردیناسیونی متخلخل که چارچوب های فلز-آلی نامیده می شوند به دلیل حجم بالای حفره، شبکه حفره منظم با اندازه یکنواخت، مساحت سطح بالا، حضور همزمان گروه های آلی و معدنی توجه زیادی را جلب کرده اند و پتانسیل کاربردی گسترده ای دارند. در این تحقیق چارچوب های فلز-آلی بر پایه فلز روی Zn2bdc2dabcon با روش محلولی در دمای محیط و حلال گرمایی در دمای 90 درجه سانتی گراد سنتز و سپس نانوذرات اکسید روی ZnO با روش تخریب حرارتی و حذف بخش آلی تهیه شدند. نمونه ها توسط طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه FTIR برای بررسی گروه های عاملی، پراش پرتو ایکس XRD برای تعیین ساختار بلوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM برای مطالعه اندازه و شکل، طیف سنجی توزیع انرژی پرتوی ایکس EDS برای بررسی ترکیب شیمیایی، و طیف سنجی بازتاب انتشاری DRS جهت تعیین جذب اشعه ماوراء بنفش و گاف انرژی بررسی شدند. فعالیت ضدباکتری نانوساختارهای اکسید روی علیه اشرشیاکلی E. coli ارزیابی شد. نتایج حاصله بیانگر این است که روش تخریب حرارتی چارچوب های فلز-آلی بر پایه فلز روی به صورت موفقیت آمیز برای تهیه نانوذرات اکسید روی استفاده شود و نانوذرات نهایی دارای فعالیت ضدباکتری مناسب علیه اشرشیاکلی و سد کنندگی ماوراء بنفش هستند، و می تواند پتانسیل خوبی برای کاربردهای مختلف داشته باشند.

    کلیدواژگان: نانوذرات، اکسید روی، تخریب حرارتی، چارچوب های فلز-آلی
  • خلیل الله قیصری*، رویا بلدی، نرگس برهان صفحات 9-20

    در این پژوهش، فریت نانوساختار لیتیم با ترکیب Li0.5Fe2.5O4 به سه روش سل-ژل، سنتز خود احتراقی و هیدروترمال تولید گردید و اثر روش تولید بر ساختار و خواص مورد بررسی قرار گرفت. برمبنای نتایج آزمون پراش پرتو ایکسXRD، ساختار کریستالی مکعبی با گروه فضایی P4332 برای فریت لیتیم به روش سل-ژل و ساختار مکعبی با گروه فضایی Fd3m برای فریت لیتیم به روش های سنتز خود احتراقی و روش هیدروترمال به دست آمد. مشاهده شد که در فریت لیتیم تولید شده به روش هیدروترمال، برخلاف دو روش قبلی، برخی ناخالصی ها حضور دارد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدان FESEM، ریزساختار پودرهای تولیدی بررسی شد. کلوخه های صفحه ای و اسفنجی شکل به ترتیب در فریت تولید شده به روش سل-ژل و سنتز خود احتراقی مشاهده شد. بررسی رفتار مغناطیسی نشان داد که فریت لیتیم تولیدی به روش سنتز خود احتراقی بیشترین مقدار مغناطش اشباع emu/g 57 و کمترین اندازه بلورک nm 26 را دارا است. نتایج همچنین نشان داد که شاخصه ثابت دی الکتریک و هدایت الکتریکی جریان متناوب در پودر تولید شده به روش سنتز احتراقی در تمامی بسامدهای اندازه گیری شده به طور قابل توجهی مقدار بالاتری را نسبت به پودرهای تولیدی به روش سل-ژل دارد.

    کلیدواژگان: . فریت لیتیم، سنتز خوداحتراقی، نانوساختار، آب گرمایی، سل- ژل
  • محمد قربان پور*، عارف عینی صفحات 21-29

    هدف از این تحقیق بررسی اثر آلایش یون روی بر روی فعالیت ضدباکتری نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم تثبیت شده بر روی پایه بنتونیت با روش نمک مذاب می باشد. نانوکامپوزیت های تهیه شده توسط پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی، طیف بینی تفکیک انرژی اشعه ایکس و طیف بینی بازتاب نفوذی شناسایی شدند. تجزیه و تحلیل میکروسکوپ الکترونی کلوخه های نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم تشکیل شده بر روی سطح بنتونیت را نشان می داد. خواص مواد ورقه ای بنتونیت پس از تثبیت دی اکسیدتیتانیوم حفظ شد و نانوکامپوزیت ها فعالیت ضدباکتری نشان دادند. شکاف انرژی نانوذره دی اکسیدتیتانیوم بدون پایه 25/3 الکترون ولت بود که پس از تثبیت نانوذرات بر روی پایه شکاف انرژی تغییر بسیار کمی کرد. پس از آلایش با مقدار 5 و 10 روی، مقدار شکاف انرژی بترتیب تا 04/3 الکترون ولت کاهش یافت. بر اساس آنالیز پراش اشعه ایکس با روش ارائه شده در این تحقیق فاز کریستالی نانوذرات در تمامی کامپوزیت ها آناتاز بود و اندازه کریستالی نانوذرات تشکیل شده بر روی بنتونیت کمتر از 50 نانومتر بوده است. در نهایت، آلایش روی در ساختار نانوکامپوزیت موجب افزایش خاصیت ضد میکروبی آنها شد.

    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت بنتونیت، دی اکسیدتیتانیوم، آلایش، روی
  • مهدی الیاسی، علی ایرانمنش* صفحات 30-40

    شاخص های توپولوژیکی کاربردهای بسیاری در مطالعات QSAR/QSPR دارند و امکان پیش بینی خواص فیزیکی-شیمیایی بسیاری از ساختارهای شیمیایی را بر اساس تجزیه تحلیل آماری معتبر با استفاده از یک مجموعه داده های کوچک فراهم می کنند. در مورد نانو اختارها محاسبه اکثر این شاخص ها که اولین قدم در به کارگیری آن هاست، معمولا بقدری مشکل است که خود به موضوع اصلی مقالات تبدیل می شود و توجهی به کاربرد یا ارتباط آن ها با شاخص های ساده تر نمی شود. در این نوشتار به بررسی شاخص های حسابی-هندسی و تعمیم های آن ها در ارتباط با نانولوله تک جداره حالت زیگ-زاگ TUHC_6 2p,q پرداخته و نشان می دهیم مقدار این خانواده از اندیس ها تقریبا با تعداد یال های گراف مولکولی آن ها برابرند، لذا ازلحاظ محاسبه ارزش چندانی ندارند. در عوض نسخه یالی شاخص های توپولوژیک مبتنی بر فاصله به عنوان جایگزین پیشنهاد می گردند و ارتباط برخی از معروف ترین آن ها با انرژی کل مولکول TUHC_6 2p,q مورد بررسی قرار می گیرد.

    کلیدواژگان: شاخص توپولوژیک، نانولوله ی تک جداره حالت زیگ-زاگ، شاخص های حسابی - هندسی، انرژی کل، گراف مولکول
  • زینب صادقی، حسین شیرکانی* صفحات 41-51

    به دلیل اهمیت روزافزون حسگرها در تشخیص زودهنگام بیماری ها، نیاز به حسگرهای زیستی با کارایی بالا یکی از اهداف محققان است. در این مقاله ساختاری متشکل از گریتینگ گرافن-طلا، که پلاسمون های قوی را در ناحیه فروسرخ نزدیک تشکیل داده برای آشکارسازی تغییرات ضریب شکستو درنتیجه غلظت بعضی مواد زیستی و به طورکلی تمام موادی با بازه ضریب شکست 000.1 تا 006.1 پیشنهاد داده شده است. حساسیت و کیفیت حسگر پیشنهادی مورد محاسبه قرار گرفته شده و اثرات پارامترهای ساختاری و ویژگی های نور فرودی بر روی این فاکتورها موردبررسی قرارگرفته شده است. بهترین نتیجه برای مواد با ضریب شکست 1.100 با ضریب کیفیت 9750 حاصل شده است. همچنین امکان سنجش برخی از مولکول های زیستی با ظرفیت شناسایی توسط این حسگر مانند آب، گلوکز، MDCK و خون با تغییرات ضریب شکست 001.0 بررسی شده است که مقدار کیفیت بالای 6000 برای این مواد بدست آمده است.

    کلیدواژگان: حسگر زیستی، حسگر نوری، پلاسمون سطحی، گرافن
  • نرگس حسین زاده شیخ امیرلو، حبیب حمیدی نژاد*، علی اکبر آشکاران صفحات 52-60

    نانوالیاف هسته-پوسته متشکل از دی اکسید تیتانیوم و دی اکسید قلع به روش الکتروریسی، با هدف بالا بردن ‏فعالیت ‏فوتوکاتالیستی، ساخته شد و در ناحیه فرابنفش مورد مطالعه قرار گرفت. مورفولوژی و ریزساختار نانو الیاف تولید شده با ‏استفاده ‏از تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی ‏‎SEM‎‏ و میکروسکوپ الکترونی عبوری ‏‎TEM‎‏ و پراش اشعه ‏ایکس ‏‎XRD‎‏ مورد ‏بررسی قرار گرفتند. بر اساس تصاویر ‏‎ SEMبدست آمده، نمونه های ساخته شده دارای ساختار دو لایه ‏هسته-پوسته ‏‎ TiO2- SnO2‎‏ با قطرهایی در محدوده 120-70 نانومتر هستند. آنالیزهای ‏XRD‏ نشان می دهند که نانو ‏ساختارهای سنتز شده بعد از ‏عملیات حرارتی دارای ساختاری با فاز غالب کریستالی است. علاوه بر این، نتایج حاصل از طیف ‏سنجی نوری فرابنفش-مرئی ‏‎UV-Vis‎‏ نشان می دهد که تغییرات قله های جذب رنگ های رودامین بی، متیلن آبی و متیل ‏نارنجی مورد آزمایش، در ‏حضور نانو الیاف هسته-پوسته ‏TiO2- SnO2‎‏ بطور خیلی محسوسی کاهشی بوده که تاییدی است بر اثر ‏خاصیت فوتوکاتالیستی ‏نانو الیاف تولید شده، بطوریکه در نهایت منجر به کاهش در غلظت رنگ به کار رفته، شده است.‏

    کلیدواژگان: نانو ذرات، الکتروریسی، نانو الیاف، ساختار هسته -پوسته، فعالیت فوتوکاتالیستی، TiO2- SnO2
  • سوسن صمدی*، بهرخ ورشوساز، علی مظلومی فر صفحات 61-72

    دراین مقاله، مراحل ساخت فیلم نانوکامپوزیت PANI@MgO/TiO2 و عملکرد آن به عنوان جاذب یون سرب II از محلول آبی، گزارش شده است. نانوکامپوزیت MgO/TiO2 به روش سل-ژل سنتز شد. به منظور ممانعت از پراکندگی نانوکامپوزیت ساخته شده در محیط، به روش ولتامتری چرخه ای در محیط فسفریک اسید و پتاسیم کلرید با غلظت 5/0 مولار به عنوان الکترولیت حامل، فیلم نانوکامپوزیت PANI@MgO/TiO2 بر روی الکترود گرافیت، در محدوده پتانسیل 2/0- تا 1 ولت سنتز شد. برای بررسی میکروساختار فیلم حاصل، از روش های مختلفی استفاده شد. الگوی XRD، وجود منیزیم اکسید و تیتانیوم دی اکسید بلورینه شده در نانوکامپوزیت ساخته شده را تایید کرد. تصویر FESEM نشان داد نانوکامپوزیت به صورت ذرات کروی یکنواخت با میانگین قطر 61 نانومتر تشکیل شده و آنالیز EDX وجود عناصر منیزیم، تیتانیوم و اکسیژن را تائید کرد. طیف های FT-IR ریز ساختار مورد انتظار را نشان داد. نانو جاذب ساخته شده برای حذف یون سرب II از محلول آبی به کار رفت و عوامل موثر بر حذف، بهینه سازی شد. دمای 25 درجه سانتی گراد، مدت تماس 15 دقیقه، محدوده pH بین 4 تا 5 و مقدار نانوجاذب 06/0 گرم به عنوان شرایط بهینه برای حذف یون Pb2 به دست آمدند. در این شرایط، ظرفیت جذب برابر با mgion/gsorb 5/48 بدست آمد. همچنین بررسی ها نشان داد که حضور یون های مزاحم تاثیری بر روند جذب نداشته و توانایی حذف نانو جاذب در نمونه های با بافت پیچیده، قابل توجه است. در بررسی ایزوترم های جذب مشخص شد که نتایج تعادل با معادلات لانگمویر و فروندلیش مطابقت مناسبی دارد.

    کلیدواژگان: منیزیماکسید، پلیآنیلین، تیتانیا، (II) سرب، حذف، نانوچندسازه
  • نرگس انصاری*، انسیه محبی، فاطمه غلامی صفحات 73-77

    بلورهای دوبعدی از جمله تک لایه های کلکوژنایدهای فلزات واسطهTMDC با گاف های نواری مستقیم، افق جدیدی در کاربری این مواد در فوتونیک و الکترواپتیک ایجاد کرده اند. یکی از این نانوساختارهای دوبعدی تک لایه ی WSe2 است که جذب آن در کنار طلا به عنوان لایه ی پلاسمونیک و SiO2 به عنوان لایه میانی با تغییر جایگاه لایه میانی، مورد بررسی قرار گرفته است. ویژگی اپتیکی ساختارها با روش ماتریس انتقال، TMM، در ناحیه طول موج مرئی به صورت نظری مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج محل قرارگیری لایه میانی دریافته ایم حضور لایه میانی بین لایه WSe2 و طلا در افزایش جذب تاثیر بیشتری دارد که در طراحی بهینه، در طول موج 324 نانومتر با ضخامت لایه میانی 38 نانومتر به جذب 97 دست یافته ایم. این یافته ها در طراحی جاذب های اپتیکی برای استفاده در ادوات فوتوولتاییک پربازده مطلوب می باشد.

    کلیدواژگان: WSe2، TMDC تک لایه، اثر پلاسمونیک، لایه میانی، جذب، روش ماتریس انتقال
  • زینب صفری، محمود برهانی زرندی*، محمدرضا ناطقی صفحات 78-86

    در این پژوهش، از ساختار سلول خورشیدی پروسکایتی مسطح معکوس به دلیل داشتن ویژگی های برجسته از جمله، ساخت در دمای پایین و هزینه ساخت پایین، استفاده شده است، اثر دو لایه ی انتقال دهنده حفره PDOT:PSS و PTAA به عنوان لایه ی زیرین پروسکایت بر مورفولوژی لایه پروسکایت و پارامترهای موثر بر عملکرد سلول خورشیدی Jsc, Voc, FF, PCE بررسی شد. تصاویر SEM و MAF نشان داد، مورفولوژی مناسب و پوشانندگی بالای فیلم پروسکایت با لایه ی PTAA در مقایسه با فیلم پروسکایت با لایه ی PEDOT:PSS، سبب افزایش جذب بیشتر نور و بهبود کارایی در سلول خورشیدی پروسکایت بر پایه PTAA شد. بطوریکه بازدهی آنها به 37/11 رسید در حالی که بیشینه ی بازدهی بر سلول خورشیدی مبتنی بر PDOT:PSS، 23/9 است.

    کلیدواژگان: سلول خورشیدی، پروسکایت، لایه انتقال دهنده حفره، ساختار مسطح معکوس، ریخت شناسی
  • مرجانه جعفری فشارکی*، محمدرضا جلالی صفحات 87-96

    در این پژوهش چندلایه ای های Ni-Cu/Cu از الکترولیت تک حمام سولفات/سولفامیت با استفاده از روش الکتروانباشت از دو محلول خالص بدون Co و ناخالص با 2/0 درصد Co در مد گالوانواستات-پتانسیواستات در پتانسیل انباشت بهینه شده Cu تهیه شد. اندازه گیری های مغناطو مقاومت در دمای اتاق برای چندلایه ای های Ni-Cu/Cu به عنوان تابعی از ضخامت لایه غیرمغناطیس Cu برای هر دو الکترولیت خالص و ناخالص انجام شد. منحنی های مغناطو مقاومت حاکی از مغناطو مقاومت ناهمسانگرد برای چندلایه ای ها در الکترولیت خالص و مغناطو مقاومت بزرگ برای چندلایه ای ها در الکترولیت ناخالص بود، طوری که بیشینه ی مقدار مغناطو مقاومت برای چندلایه ای Ni-Cu/Cu با ضخامت nm2/4/nm3 به دست آمد. بررسی ساختاری چندلایه ای ها توسط الگوی پراش اشعه ی ایکس انجام شد. الگوی پراش اشعه ی ایکس حضور قله های ماهواره ای که دلالت بر وجود ساختار ابرشبکه ای بود را تایید کرد. ضخامت اسمی چندلایه ای ها nominalΛ با ضخامت حاصل از الگوی پراش اشعه ایکس XRDΛ مقایسه شد که همخوانی قابل توجهی داشت. مورفولوژی نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد که دلالت بر یکنواختی انباشت در حین فرایند لایه نشانی داشت. در نهایت مغناطش نمونه ها نیز با استفاده از مغناطوسنج نمونه مرتعش بررسی شد. نتایج نشان داد با کاهش ضخامت لایه ی غیرمغناطیس Cu وادارندگی کاهش و مغناطش اشباع افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: چندلایهای Ni-Cu، Cu، مغناطومقاومت ناهمسانگرد، مغناطومقاومت بزرگ، قله های ماهواره ای
  • بابک آذری، افشین پوراحمد *، بابک صادقی، مسعود مختاری صفحات 103-114

    در این پژوهش سنتز نانوساختارهای هسته SiO2 - پوسته CuS با روش ساده شیمیایی تر توسعه یافته است. محصولات با آنالیز پراش اشعه ایکس XRD، طیف سنجی بازتابش انتشاری DRS، میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM، میکروسکوپ الکترونی عبوری TEM، آنالیز عنصری EDS و طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه FT-IR مورد شناسایی قرار گرفتند. مطالعات ریخت شناسی، یکنواختی در توزیع اندازه ذرات هسته با اندازه 250 نانومتر و ضخامت لایه 15-6 نانومتر را نشان داد. بررسی های ساختاری نشان داد که پوسته CuS با ساختار شش ضلعی کوولیت ساخته شده است و هیچگونه نشانی از ناخالصی در ساختار بلوری ترکیب وجود ندارد. شکاف انرژی لایه مسII سولفید eV 1/3 محاسبه گردید که علت آن به دلیل ایجاد محدودیت کوانتمی در ترکیب نیمه رسانا است. فعالیت فتوکاتالیستی نانوکامپوزیت تحت تابش نور مرئی برای تخریب رنگدانه متیلن بلو MB مورد مطالعه قرار گرفت. چندین پارامتر مانند مقدار کاتالیزور L-1g 5/1-05/0، pH 13-1 و غلظت اولیه رنگدانه ppm 10-96/0 آزمایش شد. مقدار تخریب به کمک اسپکتروفتومتری از روی غلظت رنگدانه باقیمانده تخمین زده شد.

    کلیدواژگان: نانو چند سازه بنتونیت، تیتانیوم دی اکسید، آلایش، روی اکسید
  • فاطمه کابلی، ناهید غضیانی، محمدحسین مجلس آرا، اسماعیل حیدری* صفحات 115-118

    در سال های اخیر نانوذرات تبدیل افزایشی فرکانس بسیار مورد توجه قرار گرفته اند و کاربردهای متنوعی نیز پیدا کرده اند. در این پژوهش اثر دما بر روی عملکرد فوتونیکی نانوذرات تبدیل افزایشی فرکانس NaYF4:Yb3 ,Er3 مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور این نانوذرات در ماتریس پلیمری قرار می گیرند و توسط لیزر 980 نانومتر تحریک می شوند. طیف فلورسانس دارای 4 بیشینه در نواحی قرمز، سبز و آبی است و به رنگ سبز قابل مشاهده است. سپس دمای این نانوذرات به آهستگی از 25 درجه ی سانتی گراد تا 75 درجه ی سانتی گرادافزایش و سپس کاهش داده می شود و تغییرات شدت تابش فلورسانس در بیشینه های 525 و 541 نانومتر مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که با افزایش دما شدت فلورسانس به دلیل افزایش گذار غیر تابشی از تراز برانگیخته به تراز پایین که ناشی از ارتعاشات فوتونی ماتریس میزبان NaYF4 است کاهش می یابد و با کاهش دما دوباره افزایش پیدا می کند.

    کلیدواژگان: فلورسانس، نانوذرات تبدیل افزایشی، لانتانیدها، دما
|
  • N. Motakef Kazemi*, S. Hajiashrafi Pages 1-8

    Porous coordination polymers, called metal-organic frameworks, have attracted considerable attention due to high volume of pore, regular pore framework with uniform size, high surface area, simultaneous presence of organic and inorganic groups, and it have the wide application. In this research, metal-organic frameworks based on zinc metal Zn2bdc2dabcon were synthesized by solution at room temperature and solvothermal at 90 °C and then zinc oxide nanoparticles ZnO were dissolved by thermal degradation and removal of organic section. The samples were investigated by Fourier transform infrared FTIR for investigation functional groups, X-ray diffraction XRD for determination of crystalline structure, scanning electron microscopy SEM for studding of size and morphology, X-ray diffusion spectroscopy EDS for investigation of chemical composition, and Diffuse reflection spectroscopy DRS for determination of ultraviolet radiation absorption. Antibacterial activity of zinc oxide nanoparticles was evaluated against Escherichia coli E. coli. The results indicated that thermal degradation of metal-organic frameworks based on zinc metal can be used successfully to preparation of zinc oxide nanoparticles and final nanoparticles have an appropriate antibacterial activity against E. coli and UV-blocking, and can have a good potential for different applications.

    Keywords: Metal- organic framework, Nanoparticles, Zinc oxide, Thermal degradation
  • R. Baladi, Kh. Gheisari*, N. Borhan Pages 9-20

    In this study, nanocrystalline Li0.5Fe2.5O4 ferrite powders have been prepared by sol-gel, auto-combustion and hydrothermal synthesis methods. The influence of synthesis method on the structure and the properties has been investigated in details. Based on the X-ray diffraction XRD data, the cubic crystal structure with P4332 space group is obtained for Li ferrite produced by sol-gel method, while P4332 space group is observed for the powders prepared by auto-combustion and hydrothermal methods. In addition, a significant amount of impurity is detected for the hydrothermally synthesized powders which is contrary to that observed by two other methods. The microstructure of the produced powder has been investigated by a field emission scanning electron microscope FESEM. A plate-like and spongy morphology with numerous porosity is observed in the Li ferrite powder clusters produced by sol-gel and auto-combustion synthesis methods, respectively. According to the magnetic measurements, the highest saturation magnetization 57 emu/g and the lowest crystallite size 26 nm is detected for the auto-combustion powders. The results also show that dielectric constant and AC electrical conductivity of the auto-combustion Li ferrite is moderately higher that those recorded for the the sol-gel Li ferrite in the all measured frequencies.

    Keywords: Sol Gel, Hydrothermal, Self-combustion, Nanocrystalline, Lithium ferrite
  • Mohammad ghorbanpour* Pages 21-29

    The aim of this study was the evaluation of the antibacterial effect of Zn-doped TiO2 nanoparticles immobilized on the bentonite prepared via molten salt method. The prepared nanocomposites were characterized by scanning electron microscope SEM, X-ray diffraction XRD, Energy-dispersive X-ray spectroscopy EDX, UV-Vis diffusive reflectance spectrometer UV-Vis DRS. SEM was showed that agglomeration of TiO2 nanoparticles formed on the bentonite surface. The band gap energy of TiO2 nanoparticles and TiO2/bentonite was about 3.25 eV. After doping of 5 and 10 Zn, the band gap was decreased to 3.2 and 3.17 eV, respectively. According to XRD results, the crystalline phase of the TiO2 nanoparticles in all of the nanocomposites was anatase. The crystalline size of nanoparticles was less than 50 nm. Finally, doping of Zn in the nanocomposites increased their antibacterial activity.

    Keywords: Nanocomposite, Bentonite, TiO2, Doping, Zinc
  • M. Eliasi, A Iranmanesh* Pages 30-40

    Topological indices have significant applications in QSAR/QSPR studies, which allow the prediction of physical ad chemical properties for many chemical structures based on statically validated analysis starting from a small data set. With regard to nano structures, the problem is that the calculation of an index, which is the first step towards its application, usually is an immensely complicated subject. Consequently, computing the value of the index, will be the central issue rather than considering its application or comparing with other easy-computing indices. In this paper, the arithmetic-geometric indices and their generalizations in relation to the single-walled zig-zag nanotubes TUHC_6 2p, q have been investigated. Our results proved that the values of these families of indices are approximately equal to the number of the edges of their molecular graphs. From this point of view, the computation of such indices, for single-walled Zig-Zag nanotubes, is worthless. Instead, an edge version of distance-based topological indices has been purposed. We found and compared relationships between some of these new indices and the total energy of TUHC_6 2p, q nanotubes.

    Keywords: Topological index, Single-walled zig-zag nanotube, Aarithmetic-geometric indices, Total energy, Molocular graph
  • Z.sadeghi, H.shirkani* Pages 41-51

    Due to emergency need in early diagnosis of illnesses, the need for high performance biosensors is one of the researchers´ goals. In this paper, a structure consisting of graphene-gold grating, which formed strong plasmons in the near infrared region, was proposed to detect the refractive indexes´ changes and consequently the concentration biomolecule and, in general, all materials with a refractive index of 1.000-1.600. Sensitivity and quality factor of the proposed sensor have been calculated and the effects of structural parameters and incident light characteristics on these factors have been considered. The best result has been obtained for materials with 1.100 refractive index with 9750 quality factor. Also, the possibility of detection for some biological molecules with this sensor, such as water, glucose, MDCK and blood, with a refractive index variation of 1.000 to 1.600 has been investigated which the quality factors for these molecules have been achieved upper than 6000.

    Keywords: Biosensor, Optical Sensor, Surface plasmon, Graphene
  • N. Hosseinzadeh Sheikh Amirlou, H. Hamidinezhad*, A. Ashkarran Pages 52-60

    The core-shell nanofibers consist of titanium dioxide and tin dioxide were fabricated by ‎electrospinning ‎method in order to enhance photocatalytic activity under ultraviolet UV ‎irradiation. The morphology and ‎microstructure of the produced nanofibers were investigated ‎using scanning electron microscopy SEM, ‎transition electron microscopy TEM and X-ray ‎diffraction XRD. According to SEM images, the ‎fabricated samples have core-shell TiO2-SnO2 ‎structures with diameters ranging from 120 to 70 nm. The ‎XRD analyzes show that synthesized ‎nanostructures have a crystalline dominant phase after thermal ‎treatment. Furthermore, the results ‎of ultraviolet-visible UV-Vis spectroscopy show that the changes in ‎absorption peaks of ‎Rhodamine b, Methylene blue and Methyl orange have been considerably reduced in ‎presence of ‎core-shell nanofibers TiO2-SnO2. These results confirm that the photocatalytic properties ‎of ‎nanofibers eventually led to a reduction in concentration of the model dye.‎]]>

    Keywords: Nanoparticles, electrospinning, nanofibers, core-shell structures, TiO2-SnO2, photocatalyst activity
  • Behrokh Varshosaz, Susan Samadi*, Ali Mazlumifar Pages 61-72

    In this paper, preparing process of the PANI@MgO/TiO2 nanocomposite film and its application as a lead II ion adsorbent from aqueous solutions is reported. The MgO/TiO2 nanocomposite was synthesized by sol-gel method. In order to prevent the dispersion of synthesized nanocomposite in the environment, the PANI @MgO/TiO2 nanocomposite film was prepared using a cyclic voltammetry in a phosphoric acid and potassium chloride medium at a concentration of 0.5 M as a carrier electrolyte on a graphite electrode in the potential range of -0.2 to 1 volt. Various methods were used to identify the microstructure of resulting film. The XRD pattern confirmed the presence of magnesium oxide and crystallized titanium dioxide in the nanocomposite. The FESEM image showed that the nanocomposite was formed in a uniform spherical form with an average diameter of 61nm. The EDX analysis confirmed the presence of magnesium, titanium and oxygen elements. The FT-IR spectra showed the expected fine structure. The prepared nanocomposite film was used to remove lead II ion from aqueous solution and the factors affecting removal were optimized. Temperature of 25°C, 15 min contact time, pH range of 4 to 5, and nano-adsorbent amount 0.066g were obtained as optimal conditions for removal of Pb2 ion. In these conditions, the sorption capacity was 48.5 mg/gsorbent. Also, the study revealed that the presence of interference ions doesn’t affect on removal process and the ability of nano-adsorbent in the samples with complex matrix is significant. The study of nano-sorption isotherms showed that the equilibrium results are consistent with the Langmuir and Freundlich equations.

    Keywords: Nanocomposite, Removal, Lead (II), Magnesium oxide, Polyaniline, Titania
  • N. Ansari *, E. Mohebbi, F. Gholami Pages 73-77

     Two-dimensional materials such as transition metal dichalcogenides TMDCs with direct band gaps have opened a new horizon for application in photonics and optoelectronic elements. Of various TMDCs, the WSe2 monolayer is chosen to study its absorption in the presence of the gold as a plasmonic layer and SiO2 as the spacer layer with alternative layer’s positions. Optical properties of these structures are calculated based on the transfer matrix method, TMM, in the visible wavelength region. We found that the presence of the spacer layer between the WSe2 and gold layer enhances the absorption significantly. In an optimal design and in the wavelength of 324 nm, while thickness of the spacer layer is 38 nm, the absorption is reached to 97. Our findings can be applied for designing any desirable optical absorbers for high performance photovoltaic devices.

    Keywords: transition metals dichalcogenides (TMDC), WSe2, plasmonic effect, spacer layer, absorption, transfer matrix method
  • Z. Safari, M. Borhani Zarandi*, M. Nateghi Pages 78-86

    In this study, the structure of the inverted planer solar cell was used because of its prominent features, such as low temperature construction and low cost construction, the effect of two layers of PDOT:PSS and PTAA as the underlying perovskite on the morphology perovskite layer and parameters affecting solar cell performance Jsc, Voc, FF, PCE were investigated.
    SEM and AFM images showed that Proper morphology and high coverage of perovskite film with PTAA compared to perovskite film with PEDOT: PSS resulted in increased light absorption and efficiency in perovskite solar cell with PTAA. Their yields reached 11.37, while the maximum PDOT: PSS-based solar cell efficiency was 9.23.

    Keywords: Solar cell, Perovskite, Hole transport layer, Inverted Planer structure, performance
  • M. Jafari Fesharaki*, M. R. Jalali Pages 87-96

     In this study, Ni-Cu/Cu multilayers from a single sulfate/sulfamate bath using electrodeposition method from two solutions; ultrapure solution without impurity of Co and impure solution with 0.2 Co in galvanostat/potentiostat G/P mode was prepared at optimized Cu deposition potential. Magnetoresistance MR measurements were performed at room temperature for the Ni-Cu/Cu multilayers as a function of Cu layer thickness for both ultrapure and impure electrolytes. The magnetoresistance curves represent an anisotropic magnetoresistance AMR for multilayered samples prepared by ultrapure electrolyte and giant magnetoresistance GMR by impure electrolyte, so that the maximum GMR value was obtained for Ni-Cu/Cu multilayer with 3.0nm/4.2nm thickness. The X-ray diffraction pattern XRD was used for structural analysis of multilayer films. The XRD pattern confirmed the presence of satellite peaks, indicating the existence of a superlattice structure. The nominal thickness of the multilayers Λnominal was compared with the thickness of the X-ray diffraction pattern ΛXRD, which was significantly consistent.. The morphology of the samples was performed using scanning electron microscopy SEM which implies uniformity of deposition during the layering process. The results showed that with decreasing thickness of non magnetic layer Cu the coercivity decreased and saturation magnetization increased.

    Keywords: Ni-Cu, Cu multilayer, Anisotropic magnetoresistance, Giant magnetoresistance, satellite peaks
  • babak azari, afshin pour ahmad *, babak sadeghi, masoud mokhtari Pages 103-114

    In this work, core SiO2 –shell CuS nanostructures have beendeveloped using a simple wet chemical route. X-ray diffraction analysis XRD, diffuse reflectance spectroscopy DRS, scanning electron microscopy SEM, transmission electron microscopy TEM, EDS and fourier transform infrared FT-IR were used to characterize the products.The morphological studies revealed theuniformity in size distribution with core size of 250 nm andshell thickness of 7.5-17 nm. The structural studies indicate hexagonal structure of covellite CuS shell with no other trace for impurities in the crystalstructure. This CuS layer exhibit the band gap energy of3.1 eV, due to quantum confinement and numerousdefects presence.Photocatalytic activity of nanocomposites was studied for degradation of Methylene Blue MB under visible light. Several parameters were examined, catalyst amount 0.1–1 g L-1, pH 1–13 and initial concentration of MB 0.96–10 ppm. The extent of degradation was estimated from the residual concentration by spectrophotometrically.]]>

    Keywords: Nanocomposite, CuS, Photocatalyst, Nanoparticle, Dye
  • F. Kaboli, N. Ghazyani, M. H. Majles Ara, E. Heydari* Pages 115-118

    Recently, upconversion nanoparticles have attracted tremendous attention and have been employed for verity of applications. Here, we investigate the impact of applying different temperatures on the optical function of NaYF4:Yb3 , Er3 upconversion nanoparticles. Therefore, upconversion nanoparticles are doped in a polymer matrix and excited with a 980 nm laser beam. Its fluorescence spectrum comprises of 4 peaks in the red, green and blue bands and appeared in green color. Then, the temperature was slowly increased from 25C° up to 75C°and subsequently decreases to investigate the fluorescence intensity at two wavelength peaks of 525 nm and 541 nm. Results indicates that the fluorescence intensity decreases by increasing the temperature, due to non-radiative decays induces by thermal de-excitation in the NaYF4 host matrix, and increase again by reducing the temperature.]]>

    Keywords: Fluorescence, upconversion nanoparticles, lanthanides, temperature