فهرست مطالب

علم و مهندسی سرامیک - سال دهم شماره 2 (پیاپی 37، تابستان 1400)

نشریه علم و مهندسی سرامیک
سال دهم شماره 2 (پیاپی 37، تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/08/22
  • تعداد عناوین: 9
|
  • غزال مبرهن، مهدی قهاری*، اشکان ذوالریاستین، میثم عراقی صفحات 1-15

    روانکارها نقش مهمی در روانکاری سطوح متحرک ایفا می کنند، در حالی که گرمای بیش از حد را حذف نموده، و سایش و آلودگی سیستم را کاهش می دهند. با این حال، لازم است افزودنی های مناسب به مواد روانکار افزوده شوند تا عملکرد آنها ارتقا یابد. طی چند دهه گذشته پیدایش فناوری نانو زمینه ساز انجام مطالعات تجربی زیادی در زمینه استفاده از نانوذرات به عنوان مواد افزودنی روانکار (همچنین معروف به نانوروانکارها) شده است. دراین مقاله دو نوع مختلف از ذرات سنتز شدند. نانو سیلیس و کربن توخالی به شکل کروی و اندازه ذره به ترتیب زیر 30 و200 نانومتر سنتز شدند. در ضمن نانوذرات سیلیس با کربن پوشش داده شدند. عملکرد سایشی ذرات با آزمون چهار ساچمه اندازه گیری شد. همچنین ضریب اصطکاک نانوروانکار حاصل از افزودن ذرات نیز توسط روش pin on disk  ارزیابی شد. نتایج نشان دادند که غلظت بهینه برای ذرات سنتز شده 0.1 درصد وزنی است بطوری که در این غلظت بهترین عملکرد سایشی را داشتند. عرض سایش در روانکار پایه (بهران توربین 32) 845 میکرون بدست آمد، درصورتی که، در نانوروانکارهای بدست آمده از افزودن کربن توخالی و نانو سیلیس پوشش داده شده با کربن، به ترتیب به 647 و 587 میکرون (معادل کاهش 25 و 30 درصدی) رسید. در ضمن ضریب اصطکاک در نانوروانکار حاوی نانوسیلیس پوشش داده شده با کربن حدود 45 درصد نسبت به روانکار پایه کاهش یافته است. نتایج ضریب هدایت حرارتی نیز نشان داد که ذرات سنتز شده باعث افزایش این ضریب شده اند و عملکرد ذرات کربنی توخالی بهتر از نانوذره سیلیس بوده است. با افزایش دمای روانکار، ضریب هدایت حرارتی نانوروانکار 10 درصد بیشتر از روانکار پایه بدست آمده است. در ضمن تمام ویژگی های فیزیکی روانکار قبل و بعد از افزودن نانوذرات مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص شد که نانوذرات تغییر معنی داری در خواص فیزیکی روانکار پایه ایجاد نمی کنند.

    کلیدواژگان: نانوروانکار، نانوسیلیس، ذرات کربنی توخالی، سایش، ضریب اصطکاک
  • فاطمه میرجلیلی*، حمیدرضا عابدینی، فاطمه انصارنیا صفحات 16-34

    در این پژوهش نسبت مولی Na2O/K2O بر روی بدنه کاشی کف بررسی گردید، در ابتدا 26 نمونه با فرمول های مختلف و درصدهای متفاوت Na2O و K2O تهیه و در سه دمای C° 1186،  °C1137، °C 1100، پخت گردیدند. مشاهده شد که با افزایش نسبت Na2O/K2O جذب آب کاهش می یابد که علت آن پر شدن تخلخل ها به وسیله فاز مذاب ایجاد شده می باشد و استحکام پخت و درصد انقباض افزایش می گردد.. نتایج XRD نشان داد که نمونه ها حاوی فازهای کوارتز، سیلیس، آلبیت، آنورتیت، هماتیت ومقدار جزیی مولایت می باشد همچنین نتایج حاصل از STA نشان داد که با افزایش نسبت Na2O/K2O نقطه نرمی به طرف دماهای پایین سوق پیدا می کند که به علت بالاتر بودن گدازآوری Na2O نسبت به K2O می باشد. نتایج حاصل از دیلاتومتری نیز نشان داد که  با افزایش دما ضریب انبساط حرارتی کاهش می یابد چون با افزایش دما فاز مذاب بیشتری وجود دارد در نتیجه سیلیس در فاز مذاب حل شده و ضریب انبساط حرارتی کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: نسبت Na2O، K2O، استحکام پخت، ریزساختار
  • مهدی خوئینی*، ابوالحسن نجفی، امیر صاحبقران صفحات 35-48

    در پروژه حاضر استفاده از باطله های الکترونیکی در سنتز نانو ذرات نقره مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از نوسان کننده های کریستالی بعنوان قطعه ی مصرفی جهت سنتز این ذرات استفاده گردید. نتایج نشان داد که با بهینه نمودن زمان و دمای فرآیند انحلال با محلول اسید نیتریک می توان تا بالای 90 درصد نقره را از این قطعات جدا نمود. دمای 60 درجه سانتیگراد و زمان یک ساعت بعنوان شرایط بهینه این بخش تعیین شدند. در ادامه سنتز نانوذرات نقره با استفاده از محلول نیترات نقره بدست آمده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که غلظت نیترات نقره اولیه تاثیر بسزایی در کیفیت محصول نهایی دارد بطوریکه در غلظت 1 مولار بهترین شرایط برای سنتز نانوذرات نقره با ویژگی های مناسب فراهم می شود. مطالعات فازی نشان داد که فاز اصلی ذرات نقره سنتز شده دارای ساختار FCC بوده و هیچگونه فاز ناخواسته ای مشاهده نشد. آنالیز ماورای بنفش مریی پودر سنتز شده نشان داد که در محدوده ی طول موج 400 الی 450 نانومتر پیک اصلی نانوذرات نقره ظاهر شده است. نتایج حاصل از DLS نشان داد که غلظت 1 مولار غلظت بهینه نیترات نقره در این تحقیق بود بطوریکه محصول سنتز شده دارای ابعاد زیر 15 نانومتر با توزیع باریک گزارش گردید. بررسی های انجام گرفته توسط میکروسکوپ نیروی اتمی و عبوری نشان داد که ذرات سنتز شده در این شرایط دارای ابعاد نانومتری با مورفولوژی کروی و توزیع اندازه ذرات یکنواخت می باشند.

    کلیدواژگان: بازیافت، ضایعات قطعات الکترونیکی، نا نو ذرات نقره، احیاء شیمیایی
  • سبا نائیج*، محسن سرتیپی پور، علیرضا رحمتی صفحات 49-63

    هدف پژوهش صورت گرفته، تولید آجرنمای بتن ژیوپلیمری با پایه خاکستر پوسته برنج1 و فاقد سیمان پرتلند می باشد. آلایندگی صنعت سیمان سهمی 8 درصدی در تولید کل گازهای گلخانه ای و آلاینده های جهان دارد. امروزه جایگزینی پوزولان های آلومینوسیلیکاتی که با عنوان مواد مکمل سیمان2 در جهان شناخته می شوند، نقش قابل توجهی در کاهش تولید و استفاده از سیمان پرتلند دارند. نوآوری این تحقیق جایگزینی صد درصدی خاکستر پوسته ی برنج و حذف کامل سیمان پرتلند بوده و نمونه های بتن ژیوپلیمری با استفاده از مقادیر kg/m3 350 و kg/m3 400 خاکستر، محلول قلیایی فعالساز3 سدیم هیدروکسید 10 و 16 مولار در ترکیب با محلول سدیم سیلیکات، ریزدانه (ماسه) و افزودنی تولید شده است و در دو شرایط مختلف 60 و 90 درجه سانتیگراد عمل آوری حرارتی شده است. در تمامی طرح های اختلاط نسبت محلول قلیایی به خاکستر برابر 45/0 و نسبت کلی آب به خاکستر برابر 42/0 می باشد. در نهایت 8 نمونه ی تولید شده مطابق استاندارد ملی 3-1608 در سنین 7،3 و 28 روز مورد آزمایش مقاومت فشاری و مطابق استاندارد ملی 14733 در 28 روز مورد آزمایش جذب آب قرار گرفتند که بهترین طرح اختلاط برای ساخت آجرنمای بتن ژیوپلیمری مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش مقادیر خاکستر و مولاریته محلول قلیایی، کارپذیری بتن کاهش یافته و چسبندگی و ویسکوزیته آن افزایش می یابد. بالاترین مقاومت کسب شده نمونه مکعبی در سن 28 روز معادل 2/29 مگاپاسکال مربوط به نمونه با عیار kg/m3400 خاکستر و محلول 16 مولار بوده که در 90 درجه سانتیگراد عمل آوری شده است. با کاهش مقدار خاکستر به kg/m3350 و حفظ سایر مولفه ها، مقامت فشاری نمونه مکعبی با کاهش 42 درصدی به عدد 8/16 مگاپاسکال رسید که نشان دهنده ی تاثیر قابل توجه آن بر مشخصات مکانیکی بتن تولید شده است. کمترین درصد جذب آب نیز معادل 46/3 % و مربوط به نمونه با kg/m3 400 خاکستر و محلول قلیایی 16 مولار بوده که با کاهش خاکستر به kg/m3 350 و حفظ سایر مولفه ها، درصد جذب آب به عدد 23/5 % افزایش یافت.

    کلیدواژگان: بتن ژئوپلیمری، خاکستر پوسته برنج، پوزولان، آجرنمای بتنی
  • حمدالله صالحی*، راضیه میرسالاری، پیمان امیری صفحات 64-80

    در این مقاله ویژگی های ساختاری، الکترونی و اپتیکی پروسکایت مضاعفSr2NiWO6 در دو فاز ساختاری تتراگونال و مکعبی مورد مطالعه قرار گرفته است. محاسبات با استفاده از روش امواج تخت تقویت شده ی خطی با پتانسیل کامل در چارچوب نظریه ی تابعی چگالی با استفاده از تقریب GGAو اعمال پارامتر هابارد با کد محاسباتی Wien2k انجام شد. در این تحقیق خواص ساختاری ترکیب مورد نظر از جمله ثابت شبکه، مدول حجمی و مشتق آن محاسبه شده است. بررسی ساختار نواری وجود شکافی به اندازه ی 80/2 الکترون ولت را برای فاز تتراگونال و 76/2 الکترون ولت برای فاز مکعبی را نشان می دهد که با شکاف اپتیکی آن هم خوانی دارد .هم چنین ضریب شکست آن برابر 2/2 به دست آمد، که تطابق خوبی با نتایج تجربی دارد.

    کلیدواژگان: پروسکایت مضاعف، نظریه ی تابعی چگالی، مدول حجمی، ساختار نواری
  • مسیح دربندی*، مهسا عین اللهی صفحات 81-94

    در کار حاضر، ما یک روش سلوترمال ساده و مقرون به صرفه برای تهیه نانوذرات Ni(OH)2، NiO وNi  ایجاد کرده ایم. ابتدا نانوذرات Ni(OH)2 از طریق فرآیند سلوترمال سنتز شدند. سپس از نانوذرات Ni(OH)2 پیش سنتز شده به عنوان ماده اولیه برای تهیه نانوذرات NiO و Ni با آنیل کردن در دماهای مختلف استفاده شد. آنالیز نانوساختارهای به دست آمده توسط پراش پرتوی ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای ارزیابی تبلور، مورفولوژی، اندازه و ترکیب آنهاصورت گرفت. ما برای درک نقش عوامل مختلف به ویژه زمان و دمای کلسیناسیون در محصولات نهایی، واکنش های مختلفی را در چندین شرایط مختلف سنتز انجام دادهایم. نتایج نشان داد که بسته به شرایط سنتز امکان دستیابی به نانوذرات مختلف بر پایه نیکل وجود خواهد داشت. نانوذرات سنتز شده برای اولین بار برای تجزیه رنگ با استفاده از متیلن بلو (MB) به عنوان آلاینده مدل در pH = 7 و دمای اتاق در حضور نور UV مورد استفاده قرار گرفت. تست های سونوفوتوکاتالیستی به منظور تخریب متیلن بلو (MB) برروی محصولات بدست آمده نشان داد که NiO نسبت به سایر نانوذرات سنتز شده دیگر در این پژوهش، اثربخشی بیشتری دارد. از آنجایی که در طی فرآیند سنتز از هیچ ماده شیمیایی سمی گران قیمت و پیچیده استفاده نشده است، نتایج این تحقیق می تواند از نظر علمی و صنعتی در تولید سایر نانومواد مورد توجه قرار گیرد.

    کلیدواژگان: نانو ذرات بر پایه نیکل، سنتز، روش سلوترمال، شناسایی، سونوفوتوکاتالیست
  • اثر افزودن AlN بر رفتار سینتر بدون فشار و خواص مکانیکی، ریزساختاری و خواص حرارتی نانوکامپوزیت ZrB2-SiC
    حمیدرضا کاظم منش، مهری مشهدی* صفحات 95-111

    کامپوزیت های سرامیکی ZrB2-20 vol.%SiC از پودرهای خام تجاری موجود بوسیله فرآیند سینتر بدون فشار در دمای 2100 درجه سانتی گراد برای یک ساعت تحت اتمسفر آرگون تهیه شدند. همچنین AIN در مقادیر 0, 5, 10, 15 و 20 درصد حجمی به عنوان  تقویت کننده  به آن ها اضافه شد. به منظور اختلاط بهتر، پودرها به مدت یک ساعت تحت آسیای سیاره ای با گلوله و محفظه از جنس کاربید تنگستن قرار گرفتند، سپس تحت پرس هیدرولیک به قرص تبدیل شدند. قرص ها ابتدا پیرولیز و سپس سینتر شدند. مورفولوژی و ریزساختار نمونه ها بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخص و همچنین آنالیز فازی XRD جهت تعیین نوع فازها بکار گرفته شد. آزمایش ها سختی سنجی، آنالیز حرارتی و چقرمگی شکست از نمونه ها به عمل آمد. انقباض نمونه ها قبل و بعد از فرآیند سینتر اندازه گیری شد. مشخص شد که با افزودن AIN به کامپوزیت ZrB2-SiC چقرمگی شکست، دانسیته نسبی، انقباض و سختی افزایش یافت. اندازه ذرات و تخلخل همزمان با افزودن AlN کاهش چشمگیری داشت. افزودن AIN تا 10% حجمی، چقرمگی شکست، دانسیته نسبی و سختی را به ترتیب تا 87/3 مگاپاسکال در مجذور متر، 98% و 8/14 گیگاپاسکال برای نمونه ی ZrB2-20 vol.% SiC -10 vol.% AIN افزایش داد. افزایش مقدار بیشتر AIN نه تنها خواص مکانیکی را افزایش نداد، بلکه بدلیل برهم کنش فازهای موجود، باعث کاهش این خواص شد. همچنین رفتار حرارتی از دمای محیط تا 1300 درجه سانتی گراد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزودن AIN ، نفوذ حرارتی و هدایت حرارتی نانوکامپوزیت را کاهش می دهد که این امر احتمالا بخاطر ریزدانه شدن ساختار با ورود AIN است.

    کلیدواژگان: سرامیک های فوق دما بالا- دی بورید زیرکونیم - نیترید آلومینیم - سینتر بدون فشار
  • صدیقه قدمگاهی* صفحات 112-127

    تاثیر پایه کربنی بر میزان فعالیت کاتالیزوری نانو ذرات طلا  (Au101) که بر روی انواع مختلف پایه های کر بنی نشان ده شده اند که شامل: نمونه های کربن فعال نوریت (Norit)  با حالتهای مختلف فیزیکی (به عنوان مثال پودری، گرانولار و دانه گرانولار که پودر شده است)، کربن ولکان (V)، کربن های مزوپور(C3) CMK-3 ، (C8) 8-CMK و 41(C41)-NCCR بوده اند برای اکسیداسیون بنزیل الکل مورد مطالعه قرار گرفته است. کاتالیزورهای طلا سنتز شده بر روی پایه های کربنی از طریق شستشو با تولوین داغ (W) و سپس عملیات حرارتی بوسیله جریان ثابتی از هوا)  S) یا تحت خلاء(V)  در دمای 100 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت فعال گردیدند. بیشترین میزان تبدیل ن  اکسیداسیون بنزیل الکل به بنز آلدهید، اسید بنزوییک و متیل بنزوات  مربوط به نانوکاتالیزور (W+S) Au101/C8 به میزان تبدیل %96 با اندازه تقریبی ذرات 1/3 نانومتر بوده است. اگر چه، نانوکاتالیزور Au101/C41 (شستشو با تولوین داغ و سپس حرارت داده شده تحت خلاء در دمای 100 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت) با اندازه تقریبی ذرات طلا 6/2 نانومتر بیشترین گزینش پذیری انتخابی را نسبت به متیل بنزوات به عنوان یک محصول اصلی) %88: S) پس از مدت زمان 3 ساعت واکنش دارا بوده است. در مجموع، نوع پایه کربنی در کنار شرایط فعال سازی کاتالیزوری را می توان به عنوان نقش مهمی در واکنش اکسیداسیون بنزیل الکل در حضور نانوکاتالیزور طلا در نظر گرفت.

    کلیدواژگان: پایه های کربنی، نانو ذرات طلا، اکسیداسیون بنزیل الکل، فعال سازی، نانو کاتالیزور
  • دانیال غفوری، حسین سرپولکی*، سید محمد میرکاظمی صفحات 128-140

    در زمینه تصفیه آب استفاده از غشاهای رسی به دلیل ارزان قیمت بودن و قابلیت دسترسی آسان و همچنین دمای زینتر پایین یکی از بهترین گزینه ها است. در پژوهش حاضر از ترکیب کایولن سوپرزنوز، بالکلی TA و فلدسپار (15:45:40) استفاده شد. غشاهای رسی به روش های مختلفی شکل داده شده است اما در این پژوهش سعی شد تا با روش ریخته گری ژلی که در آن از ماده غیر سمی نشاسته ذرت استفاده شده است، این غشاها شکل داده شود. بدین منظور از مقادیر مختلف نشاسته ذرت (5، 10 و 15 درصد وزنی) و دماهای مختلف زینتر (1050، 1100 و 1200 درجه سانتی گراد) استفاده شد. به منظور تعیین خواص غشاهای رسی چگالی کلی و درصد تخلخل باز به عنوان معیار انتخاب غشای مناسب در نظر گرفته شد. ترکیب دارای 10 درصد وزنی نشاسته از نظر درصد تخلخل باز به عنوان نمونه بهینه شناسایی شد. سپس از این نمونه برای آنالیز عبور آب (LMH) استفاده شد. این غشا تحت فشارهای 7-1 بار قرار گرفت و با افزایش فشار، میزان عبور آب از میان تخلخل های غشای رسی افزایش یافت به طوریکه در فشار 7 بار این مقدار به L/m2.h 743 رسید. تصاویر SEM به دست آمده از این غشا نشان داد که در سیستم میکروفیلتراسیون قابل استفاده است. استفاده از غشای رسی در حذف آرسنیک از آب مورد بررسی قرار گرفت که از میزان mg/l 10 به mg/l 1 رسید که بازده این فرآیند 90% به دست آمد.

    کلیدواژگان: غشای رسی، نشاسته ذرت، ریخته گری ژلی، میکروفیلتراسیون، آرسنیک
|
  • Fatemeh Mirjalili*, Hamid reza Abedini, Fatemeh Ansarniya Pages 16-34

    In this study, the molar ratio of Na2O/K2O on the body of the floor tile was investigated. First, 26 samples with different formulas and different percentages of Na2O and K2O were prepared and sintered at three temperatures of 1186°C, 1137°C, 1100°C. It was observed that, with increasing Na2O/K2O ratio, water absorption was decreased which was due to the filling of pores created by the molten phase and the sintering strength and shrinkage percentage were increased. XRD results showed that the samples contain of quartz, silica, albite, anorthite, hematite phases and a small amount of mullite. The results of STA also showed that with increasing Na2O/K2O ratio, the softening point led to lower temperatures, which was due to the higher melting of Na2O than K2O. The results of dilatometry also showed that, with increasing the temperature, the coefficient of thermal expansion was decreased. Because with increasing the temperature which was caused to more melt phase due to the dissolving of silica and caused to decrease of the coefficient of thermal expansion.

    Keywords: Na2O, K2O ratio, curing strength, microstructure
  • Mahdi Khoeini*, Abolhassan Najafi, Amir Sahebgharan Pages 35-48

    In the present project, the use of scarp electronic components in the synthesis of silver nanoparticles was investigated. For this purpose, crystalline oscillators were used as a consumable piece to synthesize these particles. The results showed that by optimizing the time and temperature of dissolution process with nitric acid solution up to 90% silver can be separated from these components. The temperature of 60°C and the time of one hour were determined as the optimum conditions of this section. Then, the synthesis of silver nanoparticles was investigated using silver nitrate solution. The results showed that the initial silver nitrate concentration had a significant effect on the final product quality, so that at 1 mollar concentration, the best conditions were provided for the synthesis of silver nanoparticles with suitable properties. Phase’s evaluation illustrated that the main phase of the synthesized silver particles had an FCC structure and no unwanted phase was observed. UV analysis of the synthesized powder showed that the core peak of the silver nanoparticles appeared in the wavelength range of 400 to 450 nm. The DLS results showed that the concentration of 1 mollar was the optimum concentration of silver nitrate in the present study. The AFM and TEM observation show that the silver particles synthesized with a particle size less that 20 nanometer, spherical morphology and uniform particle size distribution.

    Keywords: Recycling, scarp electronic components, Nano Silver particle, chemicalreduction
  • Saba Naeej*, Mohsen Sartipipour, Alireza Rahmati Pages 49-63

    The objective of this paper is to produce Rice husk ash based Geopolymer concrete brick without Portland cement. Pollution of the cement industry produces 8% of the world's greenhouse gases and pollutants. Today, the replacement of aluminosilicate pozzolans, known as supplementary cementitious materials (SCMs), play a significant role in reducing the production and use of Portland cement. In this research, samples of geopolymer concrete with 350 kg/m3 and 400 kg/m3 of rice husk ash, Alkali activator solution consisting of 10 and 16 M sodium hydroxide in combination with sodium silicate solution, fine aggregates and additives were produced and cured at 60 and 90°C. In all 8 mixing designs, water to RHA ratio is 0,42 and alkaline solution to RHA ratio is 0,45. Finally, the specimens were tested for compressive strength according to the Iranian national standard 1608-3 at the ages of 3, 7 and 28 days and according to the Iranian national standard 14733 in 28 days for water absorption. The results showed that with increasing the amount of RHA and molarity of Alkali activator solution, the workability of concrete decreases and the adhesion and viscosity of concrete increases. The highest Compressive Strength of 100mm Cube after 28 days was 29.2 MPa and it is related to the specimens with 400 kg/m3 of RHA and 16 M Alkali solution, which was Heat cured at 90°C. By reducing the amount of RHA to 350 kg/m3 and preserving other components, the compressive strength decreased by 42% to 16.8 MPa, which indicates the significant effect of these parameters on the mechanical properties of the produced concrete. The lowest percentage of water absorption was 3,46 % and related to the specimens with 400 kg/m3 of RHA and 16 M alkaline solution. By reducing the RHA content to 350 kg/m3 and preserving other components, the percentage of water absorption increased to 5,23 %.

    Keywords: Geopolymer concrete, Rice husk ash, Pozzolans, Concrete Facing Brick
  • Salehi Hamdollah*, Mirsalari Raziye, AmiriPeyman Pages 64-80

    In this paper, we investigate the structural, electronic and optical properties of tetragonal and cubic phase ofSr2NiWO6. The calculations have been performed using the FP-LAPW method in the framework of perturbation density functional theory whit GGA+U approximation by Wien2k package. In this research structural properties of  Sr2NiWO6such as lattice constants, bulk modulus and its derivative properties are investigated during structural calculations. The result of band structureshow that there isbandgap 2.80 eV for tetragonal and 2.73 eV for cubic phase. The calculated are in good agreement with theoretical and experimental results.

    Keywords: : Double perovskites, density functional theory, bulk modul, bandstructure
  • M. Darbandi*, M. Eynollahi Pages 81-94

    In the present work, we have developed a simple and cost-effective solvothermal method for the preparation of Ni(OH)2, NiO and Ni nanoparticles. First Ni(OH)2 nanoparticles was synthesized via solvothermal process. Later the as-synthesized Ni(OH)2 nanoparticles was used as a precursor to prepare NiO and Ni nanoparticles by calcination at elevated temperatures. The obtained nanostructures were characterized by Xray powder diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) to evaluate their crystallinity, morphology, size and composition. Synthesis conditions were altered in a controlled manner to understand the role of various factors especially the duration and temperature of the calcination on the final products. The results proved that the synthesis condition would be possible to tailor to reach different Nickel based nanoparticles. The synthesized NPs were used for the first time for dye decomposition using methylene blue (MB) as a model pollutant at pH=7 and room temperature in presence of UV light. Sonophotocatalytic tests proved that NiO NPs had higher performance in dye degradation. In addition, since no toxic chemicals were used during the synthesis process, the results of this study can potentially be of both academic and industrial importance in the developing of facile synthetic process toward the preparation of other nanomaterials.

    Keywords: Nickel based nanoparticles, Synthesis, Solvothermal method, characterization, sonophotocatalist
  • Sedigheh Ghadamgahi * Pages 112-127

    The effect of applying different types of carbon substances including: Norit® activated carbon samples with different physical shapes (i.e., powder, granola and granola, which has powdered), Vulcan carbon (V), CMK-3 mesoporous carbon (C3), CMK-8 mesoporous carbon (C8) and also NCCR-41 mesoporous carbon (C41) as nanocatalysts support on the catalytic activity of small gold nanoparticles (Au101) was studied. These gold nanocatalysts were activated by hot toluene (W) and then heated by constant air flow (S) or under vacuum (V) at 100 °C for 3 h. The highest catalytic activity was exhibited by Au101/C8 (W+S) nanocatalysts at the rate of 96% with approximately 3.3 nm particle size. However, Au101/C41 (wash with hot toluene and then heated under vacuum at 100 °C for 3 h) showed the highest selectivity of methyl benzoate as the major product (S%: 88) during a 3 h reaction time with an approximate 2.6 nm gold particle size. It appears that, the type of carbon support can be considered as an important player in the oxidation of benzyl alcohol in the presence of gold nanocatalysts in addition to the type of activation procures

    Keywords: Carbon support, gold nanoparticles, benzyl alcohol oxidation, catalytic activation, nanocatalysts