فهرست مطالب

نانو مقیاس - سال نهم شماره 1 (پیاپی 33، بهار 1401)

فصلنامه نانو مقیاس
سال نهم شماره 1 (پیاپی 33، بهار 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/03/16
  • تعداد عناوین: 20
|
  • زهرا حسینی* صفحات 1-9
    استفاده از متمرکزکننده های خورشیدی نورتاب رویکرد مناسبی برای کاهش هزینه های تولید الکتریسیته از نور خورشید محسوب می شوند. نقاط کوانتومی پروسکایت با طیف جذب و تابش مناسب و همچنین بازده کوانتومی نورتابی بالا، کاندیداهای مناسبی برای استفاده به عنوان ماده نورتاب در متمرکزکننده های خورشیدی نورتاب محسوب می شوند. انتخاب ماده نورتاب با طیف جذب و تابش مناسب، بازده کوانتومی نورتابی بالا، غلظت مناسب نقاط کوانتومی در متمرکزکننده خورشیدی نورتاب و همچنین ابعاد مناسب آن، از مهمترین عوامل موثر بر عملکرد متمرکزکننده خورشیدی نورتاب است. در این تحقیق با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو اثر تغییرات این عوامل بر بازده اپتیکی متمرکزکننده خورشیدی نورتاب بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان می-دهد که نقاط کوانتومی Mn:MAPbCl3 با بازده کوانتومی نورتابی بالاتر و همپوشانی کمتر میان طیف جذب و تابش، عملکرد بهتری در مقایسه با نقاط کوانتومی MAPbCl3 دارند. همچنین ویژگی های برتر نقاط کوانتومی Mn:MAPbCl3 در این کاربرد، امکان ساخت متمرکزکننده خورشیدی نورتاب با طول یا مساحت بزرگتری را فراهم می کند.
    کلیدواژگان: متمرکزکننده خورشیدی نورتاب، نقاط کوانتومی، پروسکایت، بازده اپتیکی، شبیه سازی مونت کارلو
  • آزاده سادات نعیمی*، لیلا اسلامی، سمیه احمدی سلطانسرائئ صفحات 10-17
    در این مقاله خواص الکترونیکی و پارامترهای ترموالکتریکی نانوساختار دوبعدی C18N6 با رویکرد نظریه تابعی چگالی ارایه شده است. نتایج حاکی از آن است که ترکیب C18N6 یک گاف نواری مستقیم در مرکز منطقه بریلوین به اندازه eV 2/2 دارد. ضریب سیبک این ماده µV/K 2888 است و با افزایش دما کاهش می یابد. رسانندگی الکتریکی، رسانندگی گرمایی الکتریکی و ضریب توان در مقادیر مثبت پتانسیل شیمیایی بیشینه هستند. همچنین در بازه دمایی 500 تا 700 کلوین این ماده خواص ترموالکتریکی مناسبی دارد.
    کلیدواژگان: ترموالکتریک، رسانندگی الکتریکی، رسانندگی گرمایی، ضریب سیبک
  • قاسم انصاری پور*، سارا یوسفی صفحات 18-27

     پیشرفت های چشمگیر اخیر در فناوری نیم رساناها، به عنوان مثال، توسعه برآرایی پرتومولکولی، امکان تولید ساختارهای چاه کوانتومی را که در آن ها الکترون ها محدود به حرکت در یک یا دو بعد شده اند، فراهم ساخته است. حرکت الکترون ها در چنین ساختارهای نیمرسانا محدود شده، منجر به آثار کوانتش اندازه شده است. در این پژوهش، تحرک محدود با پراکندگی ناخالصی  یونیده یا توزیع یکنواخت ناخالصی دور برای یک دستگاه نیم رسانا یک بعدی مانند نانوسیم گالیم آرسناید و ایندیم آرسناید نوع n مورد بررسی قرار داده که ابتدا محاسبه و سپس رسم کرده ایم. اثر پارامترهای فیزیکی مربوطه متفاوت از قبیل دما، شعاع و چگالی ناخالصی بر روی تحرک پذیری بررسی شده است. نتایج عددی نشان می دهد که تحرک محدود به دلیل پراکندگی ناخالصی پس زمینه با افزایش دما، یکنواخت و به آرامی افزایش می یابد، در حالی که  تحرک محدود به دلیل پراکندگی ناخالصی های دور به سرعت با دما افزایش می یابد و برای نانو سیم InAs به شعاع nm8 برابر cm2/Vs 104 است. همچنین نشان داده شده است که تحرک برای هر دو ناخالصی با افزایش شعاع سیم کاهش می یابد و با افزایش چگالی تحرک افزایش می یابد. نتایج به دست آمده در این پژوهش با داده های تجربی و نظری اخیر مطابقت دارد.

    کلیدواژگان: سیم کوانتومی، تحرک، ناخالصی یونیده، ناخالصی دور، اندیوم آرسناید
  • امیر تقوی مطلق، حجت الله خواجه صالحانی* صفحات 28-39
    در این مقاله، با استفاده از هشت حلقه کوانتومی که از هر یک حلقه ها شار مغناطیسی  عبور کرده است یک مدار جمع کننده کامل دودویی طراحی شده است. حلقه های کوانتومی به دو گروه چهارتایی تقسیم شده اند که به صورت موازی به یکدیگر متصل شده اند. این آرایش از دو طرف بطور متقارن به الکترودهای نیمه بی نهایت متصل شده اند و سه ولتاژ گیت نیز به عنوان ورودی های جمع کننده کامل به حلقه ها اعمال شده است. هامیلتونی سیستم با استفاده از روش بستگی قوی تقریب زده شد و جریان عبوری از آن با استفاده از روش تابع گرین غیرتعادلی محاسبه شده است. مشخصه های هدایت الکتریکی-انرژی و جریان-ولتاژ برای مقادیر متفاوت ولتاژهای گیت بدست آمده است. نتایج نشان می دهند این مدار کوانتومی همانند مدار یک جمع کننده کامل دودویی رفتار می کند.
    کلیدواژگان: ترابرد کوانتومی، حلقه کوانتومی، جمع کننده کامل، تابع گرین
  • حسین رخش بهار، ابراهیم محمدی منش* صفحات 40-48
    گرافن دو لایه پیچ خورده هنگامی تشکیل می شود که دو لایه گرافن در یک زاویه کوچک پیچ خورده باشند. در این مقاله ساختار الکترونی، مکانیسم جذب، چگالی حالات الکترونی، چگالی حالات جزیی، فرایند انتقال بار، ساختار نواری و زمان بازیابی گرافن دو لایه پیچ خورده با و بدون ناخالصی مس برای شناسایی اکسیژن مورد بررسی قرار گرفته است. تغییرات انرژی، انرژی جذب، افزایش سطح زیر نمودارهای چگالی حالات الکترونی موید افزایش ویژگی حسگری گرافن دو لایه پیچ خورده با ناخالصی مس است. همچنین، نتایج نشان داد  نیم رسانای گرافن دو لایه پیچ خورده با ناخالصی مس با جذب اکسیژن ویژگی رسانایی پیدا می کند. از سوی دیگر، نتایج محاسبه شده برای زمان بازیابی گرافن دو لایه پیچ خورده با ناخالصی مس نشان می دهد، جذب اکسیژن بر این ساختار ثبات بیشتری در مقایسه با گرافن دو لایه پیچ خورده دارد. بر این اساس ترکیب گرافن دو لایه پیچ خورده با ناخالصی مس برای کاربردهای حسگری در دماهای بالاتر از دمای اتاق و گرافن دو لایه پیچ خورده در دماهای کمتر از دمای اتاق معرفی می شوند. دمای کاری حسگر اکسیژن برای گرافن دو لایه پیچ خورده 60 کلوین با زمان کاری 28 ثانیه و برای گرافن دو لایه پیچ خورده با ناخالصی مس1600 کلوین با زمان کاری 118 ثانیه بدست آمد
    کلیدواژگان: مس، نظریه تابعی چگالی اکسیژن، گرافن دولایه پیچ خورده
  • مهدی رضایی صامتی*، رضوان الوند، رضا رجایی خراسانی صفحات 49-67

    در این مقاله تاثیر میدان الکتریکی و میدان یونی هیدروژن (nH+) بر روی برهم کنش برمو سیانید با نانو خوشه بور نیترید (B12N12) با استفاده از نظریه تابع چگالی و نظریه تابع چگالی وابسته به زمان مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از ساختارهای بهینه شده پارامترهای ساختاری، الکتریکی، کوانتومی، ترمودینامیکی، انرژی جذب، نظریه کوانتومی اتم در مولکول ، گرادیان چگالی کاهش یافته ، خواص نوری غیرخطی و طیف های فرابنفش- مریی محاسبه شده است. نتایج حاصل نشان داد که مقدار انرژی جذب، آنتالپی (H∆) و انرژی آزاد گیبس (G∆) برای همه حالتهای جذبی منفی بوده و فرایند جذب BrCN بر روی سطح B12N12از نظر ترمودینامیکی گرماده بوده و خود به خودی است. با افزایش قدرت میدان الکتریکی از SEFz-0.005 a.u تا SEFz-0.07 a.u و قدرت یونی انرژی جذب بیشتر شده و گاف انرژی نانو خوشه بطور قابل توجهی کاهش می یابد، بنابراین حساسیت نانو خوشه بور نیترید برای جذب و تشخیص ماده سمی برمو سیانید در حضور میدان الکتریکی و یونی افزایش قابل ملاحظه ای می یابد.

    کلیدواژگان: نانو خوشه بور نیترید، میدان الکتریکی و یونی، حسگر برمو سیانید، نظریه تابعی چگالی، پارامترهای ساختاری و کوانتومی
  • رضا کلامی، سید احمد کتابی* صفحات 68-77

    در این مقاله، خواص الکترونی نانونوارهای گرافن لبه دسته مبلی ناقص شده با اشکال مختلفی از پادنقطه های کوانتومی مورد مطالعه قرار گرفته است. نقص نانونوارها با مدل های هندسی خطی، مورب، مثلث، شش ضلعی و لوزی متقارن و نامتقارن در وسط نانو نوارها و الکترودها صورت گرفته است. با ایجاد نواقص، محدودیت های کوانتومی جدیدی در آرایش الکترونی نانونوار به وجود می آید، در نتیجه خواص الکترونی نانونوارها مانند ساختار نواری و تابع گسیل در حضور نواقص کامل تغییر می کند. مشاهده می شود که دو عامل مهم بر روی خواص الکترونی نانو نوارهای گرافن تاثیر می گذارد، یکی تعداد اتم های استخراج شده و دیگری وجود تقارن یا عدم تقارن در آرایه های پادنقطه کوانتومی. نتایج نشان می دهند که در ساختار نواری نانونوارهای گرافن ناقص شده با پادنقطه های کوانتومی، نوارهای انرژی مسطح در ساختار نواری ظاهر می شود که نشان از افزایش حالت های تبهگن الکترونی و حالت های قابل دسترس الکترونی در ساختار نواری سامانه دارد. خواص الکترونی نانونوارهایی که ساختار پادنقطه کوانتومی در آنها به صورت متقارن است شباهت بیشتری به خواص الکترونی نانو نوارهای ساده دارند. بنابراین، با انتخاب تعداد اتم های استخراج شده و همچنین، تقارن یا عدم تقارن در توزیع پادنقطه های کوانتومی، می توان خواص الکترونی سامانه را تغییر داد. همچنین، خواص الکترونی نانو نوارها با پارامتر فاصله بین دو پادنقطه کوانتومی مجاور نیز بررسی می شود. می توان نتیجه گرفت با افزایش فاصله بین پادنقطه های کوانتومی، خواص الکترونی نانونوارهای گرافن لبه دسته مبلی دارای نواقص به خواص الکترونی نانونوارهای گرافن ساده نزدیک می شود. محاسبات با استفاده از تقریب تنگ بست به همراه فرمولبندی تابع گرین غیرتعادلی انجام می شود.

    کلیدواژگان: گرافن، پادنقطه کوانتومی، محدودیت کوانتومی، ساختار نواری، تابع گسیل
  • محمدجواد واعظی*، محسن مقیمی، مسعود گوهرگرانبها، علی اکبر بابالو صفحات 78-85

    در این پژوهش، سنتز پودر و غشای زیولیتی DD3R با استفاده از روش رشد ثانویه انجام شد. آنالیزهای XRD و SEM، سنتز موفق پودر و لایه زیولیتی DD3R را نشان می دهد. کلسیناسیون غشا در ◦C 500 و با نرخ گرمایش ◦C/min 0/2 انجام شد. آزمون عبوردهی گاز نیتروژن، همزمان با افزایش دما در مراحل متفاوت دمایی انجام شد. نتایج نشان می دهند که پس از رسیدن به دمای ◦C 425، عبوردهی گاز نیتروژن حدود 100 برابر افزایش می یابد، که نشان دهنده شوک حرارتی و ایجاد حفرات غیرزیولیتی در ابعاد نانومتری در غشا است. کلسیناسیون غشا در دمای ◦C 500 و با سرعت گرمایش ◦C/min 0/1 نیز منجر به ایجاد ترک در غشا شد. در نهایت، کلسیناسیون غشای DD3R در دمای ◦C 425 و با سرعت گرمایش ◦C/min 0/2 شوک حرارتی و ترک را در ساختار غشا به حداقل رساند، بطوریکه انتخاب پذیری CO2/CH4 و N2/CH4  به ترتیب برابر 11-10 و 5-4 اندازه گیری شد.

    کلیدواژگان: غشای زئولیتی DD3R، دمای کلسیناسیون، نرخ گرمایش، سرمایش، حفرات نانومتری
  • مهرناز معصوم پرست، مسعود مختاری*، حسن کفایتی صفحات 86-96

    در این پژوهش، گرافن اکسید تثبت شده بر کیتوسان حاوی کبالت فریت (CoFe2O4@CS@GO) به عنوان یک کاتالیست مغناطیسی قابل بازیافت جدید در سنتز تک ظرفی مشتقات بیس (آمینو پیریمیدین) با استفاده از واکنش آلدهید های آروماتیک و 6-آمینواوراسیل در حلال اتانول و در دمای بازروانی با بازده خوب تا عالی به کار گرفته شد. کاتالیست CoFe2O4@CS@GO را می توان به راحتی با جداسازی مغناطیسی بازیابی کرد و چندین بار بدون کاهش قابل توجهی از  فعالیت کاتالیستی آن مورد استفاده قرارداد. گرافن اکسید تثبت شده بر کبالت فریت از طریق طبف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه(FT-IR) ، طیف سنجی پراش پرتو ایکس (XRD)، آنالیز گرماوزن سنجی (TGA) ، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) و مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی (VSM)  شناسایی شد. بازده بالای محصولات و جداسازی آسان کاتالیست از محصولات با آهنربای دایمی خارجی از مزایای قابل توجه این روش است. محصولات بدست آمده با استفاده از داده های طیفی و مقایسه خواص فیزیکی با مشتقات مشابه گزارش شده در منابع مورد تایید قرار گرفتند.

    کلیدواژگان: گرافن اکسید، کبالت فریت، کیتوسان، کاتالیزور مغناطیسی، 6-آمینواوراسیل، بیس (آمینو پیریمیدین)
  • مریم محمدی کیش*، سارا جرفی صفحات 97-104
    در این پژوهش، نانوذرات بسپار کویوردیناسیونی Co-BDC بر سطح یک بستر سلولزی (کاغذ صافی) رشد داده شدند. ابتدا، کاغذ صافی با کلرواستیک اسید در محیط قلیایی عاملدار می شود تا گروه های ‒COO  بر سطح کاغذ صافی قرار داده شوند. فرایند اتصال با عاملدار کردن سطح سلولز تسهیل می شود و گروه های کربوکسیلات انتهایی بعنوان محل های مناسبی برای کویوردینه شدن به یونهای Co(II) عمل می کنند. با افزودن بنزن-4،1-دی کربوکسیلیک اسید (H2-BDC) هسته زایی سریع بر بر بستر متخلخل شروع می شود و پوشش بسپار کویوردیناسیونی بر سطح کاغذ صافی با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) تایید می شود. کاغذ صافی اصلاح شده با نانوذرات پلیمر کویوردیناسیونی به عنوان جاذب مورد استفاده قرار می گیرد که حذف سریع و موثر متیلن بلو (%82 بعد از 60 دقیقه) را نشان می دهد. این روش مسیر کارآمدی جهت رشد Co-BDC پایدار در آب بر سطح کاغذ صافی با کاربردهای بالقوه گسترده از جمله جذب رنگ در محیط های آبی ترسیم می کند.
    کلیدواژگان: نانوذرات، بسپار کوئوردیناسیونی، کاغذ صافی، جاذب، متیلن بلو
  • فاطمه ابراهیمی*، عارف پیشه ور صفحات 105-118
    در این پژوهش، نانوساختار دوبعدی گرافین به عنوان رولایه و مس با سمتگیری بلوری 111 به عنوان بستر شبیه سازی شده است. شبیه سازی ها به روش دینامیک مولکولی و به کمک نرم افزار LAMMPS انجام شده است.نتایج شبیه سازی ها روی سیستم هایی با تعداد متفاوت مولکول های آب نشان می دهد که برای نانوقطره های متشکل از 4000 مولکول و بالاتر،زاویه تماس مستقل از اندازه نانوقطره است.بنابراین نانوقطرات متشکل از 4000 مولکول مورد استفاده قرار گرفتند. به منظور بررسی نقش بستر بر وقوع و تداوم شفافیت ترشوندگی گرافین،قدرت برهم کنشی اتم های مس با مولکول های آب را تغییر داده و وضعیت شفافیت ترشوندگی گرافین را در هرحالت بررسی کردیم. نتایج بدست آمده حکایت از وقوع شفافیت ترشوندگی گرافین در تمامی موارد مورد بررسی داشت.در بخش نهایی،شبیه سازی ها برای نانورولایه های زوج گرافینی انجام شد. قدرت برهم کنشی هر کدام از رولایه های 1 و 2 با مولکول های آب در وضعیت های متفاوت در سه حالت برهم کنش برابر،قوی بر ضعیف و ضعیف بر قوی بررسی شد. مجموع نتایج بدست آمده نشان داد که قدرت برهم کنش رولایه بالایی در مقایسه با رولایه پایین، نقش پررنگ تری بر ترشوندگی سیستم دارد.
    کلیدواژگان: ترشوندگی و زاویه تماس، شفافیت ترشوندگی، دینامیک مولکولی، نانورولایه، گرافین، آبدوستی و آبگریزی
  • الهام تمری، شاهد حسن پور* صفحات 119-127
    در این پژوهش، نانوذرات پیریت (FeS2) با استفاده از یک روش جدید تهیه شد. نانوذرات مذکور با استفاده از روش های طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه، طیف سنجی پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخصه یابی شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی اندازه تقریبی ذرات را حدود 20 نانومتر نشان داد. نانوذرات مورد نظر بر بستر الکترود کربن شیشه ای پوشش داده شد و رفتار خازنی الکتروشیمیایی الکترود با روش ولتامتری چرخه ای در سرعت های روبش و در الکترولیت های متفاوت شامل KOH 6M، H2SO4 1M، NaOH 3M، Na2SO4 1M مورد بررسی قرارگرفت. نتایج آزمایشگاهی و محاسبات سطح زیر منحنی ولتامتری نشان داد که الکترود مورد نظر در الکترولیت H2SO4 1M با ظرفیت ویژه 17/18 فاراد بر گرم دارای بهترین عملکرد ابرخازنی است.
    کلیدواژگان: نانوذرات پیریت، الکترولیت، ابرخازن
  • سمیه هراتی راد، زیبا سوری نظامی*، منصور غفاری مقدم، مصطفی خواجه، اشکان کشاورزی، داود قنبری صفحات 128-135

    در این تحقیق سنتز نانوذات طلا و بررسی خواص ضد سرطانی آن مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور دستیابی به نانوذرات طلا با مورفولوژی، اندازه و پایداری مناسب از روش های مایکروویو، سونوشیمی و سنتز سبز با استفاده ازمواد HAuCl4، تری سدیم سیترات، عصاره چغندر و کیتوسان استفاده شد. مورفولوژی، توزیع یکنواخت و اندازه نانوذرات سنتز شده توسط دستگاه های XRD، SEM FT-IR، UV-Vis و TEM مورد مطالعه قرار گرفت. به همین جهت نانوذرات سنتز شده توسط این روش را برای آزمایشات مربوط به برهمکنش نانوذرات طلا با DNA غده تیموس گوساله (CT-DNA) با استفاده از تکنیک طیف سنجی UV-Vis در محلول تریس بافر حاوی کلرید سدیم (10 میلی مولار) و 7 pH = در دمای 300 کلوین مطالعه شد. مطالعات سیتوتوکسیسیتی نانوذرات طلا به روش MTT بر روی رده سلولی سرطان پستان (MCF-7)، مقدار Ic50 نانوذرات طلا را 1/24 نشان داد. لذا این نانوذرات قادرند در غلظتهای پایین سبب مهار فعالیت، رشد و تکثیر سلول‏های سرطانی ‏شوند.

    کلیدواژگان: نانوذرات، ضد سرطان، طلا، سنتز، سبز، عصاره
  • معین طاهری* صفحات 136-145
    به منظور شناخت بهتر و بهبود روند درمان بیماری سرطان، بررسی ویژگی های ساختاری و خواص مکانیکی بافت های سلولی از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. پس، فرایند نانومنیپولیشن بافت های سرطانی و سالم با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی، سبب شناخت این بیماری می شود. در این پژوهش، نیرو و زمان بحرانی فرایند منیپولیشن بافت سرطانی معده با در نظر گرفتن نیروهای اصطکاکی با مدل های مختلف، مورد بررسی قرار گرفته است. در روند کلی منیپولیشن نیروی بحرانی هنگام غلبه بر نیروهای مقاوم همچون اصطکاک رخ داده و بالا بودن این نیرو سبب آسیب رساندن به بافت های سرطانی می شود. مدل های اصطکاکی کولمب، لاگره و اچ کا در این پژوهش مورد استفاده قرار گرفته اند. با تحلیل تصاویر توپوگرافی حاصل از تصویربرداری با میکروسکوپ نیروی اتمی، هندسه ی بافت سرطانی معده به صورت کروی فرض شده است. شبیه سازی های صورت گرفته با در نظرگرفتن مدل های اصطکاکی متفاوت انجام شده است. نمودارهای نیرویی در منیپولیشن دو بعدی ترسیم شده است و از نمودار نیروی برآیند برای مقایسه استفاده شده است. پس از ثابت شدن مقدار نیرو در مدل های اصطکاکی متفاوت، مقدار نیرو و زمان بحرانی به دست آمده است. کم ترین میزان نیرو و زمان بحرانی بافت سرطانی معده در مدل اصطکاکی لاگره به ترتیب با مقادیر 51/0 نانونیوتن و  64 میلی ثانیه ثبت شده است.
    کلیدواژگان: بافت سرطانی معده، میکروسکوپ نیروی اتمی، مدل های اصطکاکی، نیروی بحرانی، زمان بحرانی
  • فاطمه نصیری جهرودی*، امید میرزایی، ساناز علمداری، محمدحسین مجلس آرا صفحات 146-152

    در این پژوهش، نانوذرات اکسیدروی (ZnO) با استفاده از عصاره گیاه پونه وحشی و بدون استفاده از مواد شیمیایی خاص تهیه و در زیست بسپار کیتوسان قرار داده شدند. خواص نوری، ساختاری و ریخت شناسی نمونه های تهیه شده توسط مشخصه یابی های متفاوت از جمله طیف جذبی-عبوری، الگوی پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDAX)، طیف سنجی فروسرخ (FTIR) و تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM) بررسی شدند. متوسط اندازه نانو ذرات ZnO با استفاده از معادله دبای شرر حدود 4/45 نانومتر پیش بینی شد. همچنین، بررسی پراش پرتوی ایکس نشان داد نمونه دارای ساختار ورتزایت بدون هیچ قله اضافی یا اکسیدی است. با توجه به نتایج بدست آمده از آزمایش EDX-Map حضور Zn در ساختار تایید شد. همچنین، پوشش بسپاری شفاف و زیست تخریب پذیر تهیه شده در این پژوهش، ویژگی ضدمیکربی مناسبی را در مقابل باکتری های گرم مثبت و گرم منفی در مقایسه با پوشش کیتوسان خالص، برای کاربردهای بسته بندی نشان داد.

    کلیدواژگان: اکسیدروی، روش سبز، عصاره، خواص ضد میکروبی، کیتوسان
  • زهراالسادات میرباقری فیروزآباد، محمود برهانی زرندی*، مهدی شریفیان، زینب صفری، حجت امراللهی بیوکی صفحات 153-162

    در بین لایه های انتقال دهنده ی الکترون مختلف به کار برده شده در سلول های خورشیدی پروسکایتی، تاکنون، اکسید تیتانیوم (TiO2) کارآمدترین لایه ی انتقال دهنده ی الکترون می باشد. اما بازترکیب زیاد الکترون ها و حفره ها در لایه ی اکسید تیتانیوم، مشکلی است که محققان با آن روبرو هستند. محققان با دپ کردن افزودنی های مختلف مناسب در این لایه ، در صدد رفع این مشکل برآمده اند. در این تحقیق برای اصلاح این عیب، پلی آنیلین به پیش ماده ی لایه ی مزومتخلخل اکسید تیتانیوم (mP-TiO2) افزوده شد تا عملکرد سلول خورشیدی پروسکایتی متیل آمونیوم بهبود یابد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دادند، مورفولوژی، بلورینگی و پوشش فیلم پروسکایت لایه نشانی شده بر روی بسترmP-TiO2 دوپ شده با پلی آنیلین با نسبت های حجمی %2 ، %4 و %8 در مقایسه با فیلم پروسکایت لایه نشانی شده بر روی بستر mP-TiO2 خالص بهبود یافته است. با افزودن پلی آنیلین به لایه ی mP-TiO2 با نسبت های حجمی مختلف، چگالی جریان مدار باز ((J_SC)) و فاکتور پرشوندگی (FF) افزایش یافتند. افزایش این پارامترها به دلیل کاهش بازترکیب بارها در سطح مشترک TiO2/ پروسکایت و همچنین کاهش تله های بار است، که سبب بهبود عملکرد سلول می شود. سلول ساخته شده بر بستر mP-TiO2 اصلاح شده با نسبت حجمی %4 از پلی آنیلین، بهترین مورفولوژی، بلورینگی و عملکرد (7/31%) را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: سلول های خورشیدی پروسکایتی، لایه ی انتقال دهنده ی الکترون، پلی آنیلین، مزومتخلخل
  • محمدسعید رجب زاده، محمد خلخالی* صفحات 163-168

    در این تحقیق لایه های نازک ساختار پروسکایت دوگانه BiCr1-XCoXO3 (BCCO) با X=0,0.15,0.3,0.5 (به ترتیب BCO، BCO-15Co، BCO-30Co، BCCO) به روش سل- ژل و لایه نشانی چرخشی تهیه شده اند. با استفاده از پراش اشعه ی ایکس تشکیل فاز بلوری لایه های نازک مورد بررسی قرار گرفت. از طیف سنجی فرابنفش - مریی برای تعیین گاف نواری این مواد استفاده شد. نتایج نشان می دهد با افزایش درصد کبالت نمونه ها گاف نواری غیرمستقیم در آن ها به وجود می آید که بسیار کم تر از گاف مستقیم آن است و موجب افزایش جذب می شود. نتایج تجربی به دست آمده با تحقیقات نظری که بر روی خواص نوری این ماده صورت گرفت، مطابقت دارد

    کلیدواژگان: پروسکایت دوگانه، خواص نوری، پروسکایت اکسیدی، فروالکتریک فتوولتائیک، سل-ژل
  • محمدرضا کلایی*، محمدحسین کرمی، رامین خواجوی، امید مرادی، داود زارعی صفحات 169-181

    در این مطالعه به بررسی اثر نانو ذرات الاستومری بر رفتار حرارتی وسینتیک پخت رزین اپوکسی پرداخته شده است. رفتار حرارتی رزین اپوکسی و نانو کامپوزیت های اپوکسی در سه دمای متفاوت 65، 70، و75 درجه سانتیگراد در شرایط همدما بررسی شد. برای این منظور از آزمونهای میکروسکوپ الکترونی روبشی و گرماسنج پویشی دیفرانسیلی استفاده شد. بررسی ریخت شناسی نانو کامپوزیت های اپوکسی نشان داد که ظاهر نانو ذرات الاستومری به صورت شکل کروی بوده و پخش مناسبی را در ماتریس اپوکسی در هر دو درصد 5. 0و 1 درصد نشان می دهد. بررسی جریان گرمایی رزین اپوکسی و نانو کامپوزیت اپوکسی نشان داد که، در ابتدا افزایش و بعد از رسیدن به یک نقطه بیشینه، کاهش می یابدو با افزودن نانو ذرات الاستومری درجه پخت ،آنتالپی کل واکنش و زمان اوج جریان گرمایی افزایش می یابد. مدلسازی سینتیک پخت نشان داد که رزین اپوکسی و نانو کامپوزیت های اپوکسی از مدل درجه n ام تبعیت می کنند و با افزایش میزان حضور نانو ذرات الاستومری ، انرژی فعالسازی کاهش می یابد و این نوع نانو ذرات نقش کاتالیزوری در واکنش با رزین اپوکسی ایفا می کنند و داده های آزمایشگاهی با نتایج مدلسازی سینتیک پخت توافق خوبی دارند.

    کلیدواژگان: نانو ذرات الاستومری، رزین اپوکسی، گرماسنج پویشی دیفرانسیلی، سینتیک پخت، مدل درجه n ام
  • شهزاد فیضی، حکیمه زارع*، شیما قرقانی، یوسف فضائلی صفحات 182-189
    در سال های اخیر، استفاده از حسگرهای نانو برای توسعه و پیشرفت پژوهش ها در فناوری هسته ای از جایگاه ویژه ای برخوردار بوده است. این دستگاه ها به دلیل دقت بالا در جذب، شناسایی و اندازه گیری پرتو گاما بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این پژوهش، توسعه نانوحسگرهای گامای کامپوزیتی نقاط کوانتومی کادمیوم تلورید با استفاده از یون های پارامغناطیسی گادولینیم مد نظر قرار گرفت. نانوکامپوزیت با ماتریس پلی وینیل استات حاوی نقاط کوانتومی کادمیم تلورید آلاییده شده با گادولینیم ساخته و شناسایی شد. سپس، نانو حسگر با استفاده از الکترودهای مسی آبکاری شده با طلا ساخته شد. ویژگی های نانوحسگر در برابر پرتو گاما بررسی شد و با سایر نانوحسگرهای فاقد یون گادولینیم مقایسه شد. نتایج نشان داد نانوحسگرهای دارای یون گادولینیم در ساختار نقاط کوانتومی دارای عملکرد بهتر و دقیقتر در برابر پرتو گاما هستند.
    کلیدواژگان: نانو حسگر، پرتو گاما، نقاط کوانتومی کادمیم تلوراید، گادولینیوم
  • نسرین ترابی، فاطمه ابراهیمی*، غلامرضا مکتب داران صفحات 190-203
    پژوهش های اخیر نشان می دهند که ترابرد آب در نانولوله های کربنی بسیار سریع است. یکی از مهمترین دلایل برای این پدیده، هموار بودن نمودار انرژی برهم کنش آب با دیواره ی نانولوله ی کربنی است. نانولوله های کربنی در عمل ممکن است کامل هموار نباشند. این ویژگی می تواند به دلیل بروز نواقص ساختاری در هنگام ساخت و یا به صورت عمدی برای تهیه نانوکانال هایی با کاربردهای خاص ایجاد شود. در این پژوهش، ما با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی به بررسی سیستماتیک اثر زبری و میزان ترشوندگی دیواره بر ترابرد آب در نانولوله های کربنی ناهموار پرداختیم. در مدل ما نانولوله ی کربنی آرمچیر (10و10) به عنوان مرجع انتخاب شده و به نانولوله هایی با قطر بزرگتر ولی با طول یکسان متصل می شود و این الگو به تناوب و به دفعات دلخواه تکرار می شود. افزون بر اثر زبری دیواره، میزان ترشوندگی نانولوله نیز عامل مهمی است که با تغییر پارامتر برهم کنش شاره-دیواره قابل تنظیم است. نتایج ما نشان می دهد که ضریب اصطکاک شاره-دیواره در نانولوله های ناهموار نسبت به نانولوله های هموار افزایش می یابد و همچنین، با افزایش زبری در نانولوله ها (افزایش دامنه یا کاهش طول موج) ضریب اصطکاک نیز روندی افزایشی را نشان می دهد، در حالی که طول لغزش کاهش پیدا می کند. افزون بر این، مشاهده کردیم که با کاهش پارامترهای برهم کنشی و در نتیجه آب گریز شدن نانولوله ها ضریب اصطکاک شاره-دیواره در مقایسه با حالت آب دوست کاهش می یابد. سرانجام، از بررسی اطلاعات بدست آمده از شبیه سازی های انجام شده، بینش مفیدی از ساختار تعادلی آب و وابستگی کمیت هایی چون ضریب اصطکاک شاره- دیواره، گرانروی آب و بالاخره طول لغزش، به میزان ترشوندگی و زبری نانولوله کربنی بدست آورده ایم. ضمن آن که بررسی نتایج مربوط به مرحله نخست، یعنی پر شدن نانولوله، به دانش قبلی ما در زمینه اثر مویینگی در نانولوله های ناهموار عمق بیشتری می بخشد.
    کلیدواژگان: نانولوله ی کربنی، شبیه سازی دینامیک مولکولی، زبری، گرانروی، ضریب اصطکاک
|
  • Zahra Hosseini * Pages 1-9
    Luminescent solar concentrator (LSC) is a promising technology to reduce the cost of solar power conversion. Perovskite quantum dots are promising candidates as luminescent material in the LSC, due to their suitable absorption/emission spectra as well as high luminescent quantum efficiency. Absorption/emission spectra with the least overlap, luminescent quantum efficiency, concentration of quantum dots in LSC, and LSC surface area and length are the most important parameters affecting the optical efficiency of the LSC. Here, we investigated the effect of all the aforementioned parameters on the optical efficiency of the LSC by Monte Carlo simulation method. The simulation results show that Mn:MAPbCl3 quantum dots serves better than MAPbCl3 quantum dots in the LSC. This can be attributed to the lower overlap between the absorption and emission spectra for the Mn:MAPbCl3 compared to MAPbCl3 quantum dots. More suitable properties of Mn:MAPbCl3 quantum dots let us to make longer LSC with larger surface area.
    Keywords: Luminescent Solar Concentrator, Quantum Dot, Perovskite, Optical Efficiency, Monte Carlo Simulation
  • Azadeh Sadat Naeimi *, Leyla Eslami, Somaieh Ahmadi Soltansaraie Pages 10-17
    A theoretical study of the electronic, thermoelectric and thermal properties of two-dimensional nanomaterial C18N6 is presented using density functional theory (DFT). Our calculations indicate that two-dimensional nanomaterials C18N6 have a direct band gap in the center of the Brilluin region of 2.2 eV. The predicted Seebeck coefficient is 2888 μV/K and decreases with increasing temperature. Electrical conductivity, thermoelectric conductivity and power factor are in maximum positive chemical potential values. It also has good thermoelectric properties in the temperature range of 500 to 700 K.
    Keywords: Thermoelectric, Electrical conductivity, Thermal conductivity, seebeck coefficient
  • Ghassem Ansaripour *, Sara Yousefi Pages 18-27

    Recent astonishing progresses in crystal growth technology, i.e. molecular beam epitaxy, have provided the possibility of fabricating quantum well structures in which electrons confined to move in one or two dimensions. The motion of electrons in such semiconducting structures is confined and leads to size quantization effects. In this research, we investigated the limited mobility by ionized impurity scattering or from the uniform distribution of remote impurity for a one-dimensional semiconductor device such as n-type gallium arsenide and Indium Arsenide nanowire, which first calculated and then plotted. The effect of various relevant physical parameters such as temperature and radius and impurity density on mobility has been investigated. Numerical results show that limited mobility increases uniformly and slowly with increasing temperature due to background impurity scattering, while limited mobility increases rapidly with temperature due to scattering of remote impurities. It has also been shown that the mobility for both impurities decreases with increasing wire radius and with increasing density, mobility increases. The results obtained from this investigation are in agreement to recent experimental and theoretical data.

    Keywords: Quantum wire, Mobility, Ionized impurity, Remote impurity, Indium arsenide
  • Amir Taghavi Motlagh, Hojjatollah Khajeh Salehani * Pages 28-39
    In this paper, a binary full adder circuit is designed with eight quantum rings where each ring is threaded by a magnetic flux phi0/2. The quantum rings are divided into two categories with four rings connected to each other in parallel. They are attached symmetrically to two semi-infinite one-dimensional metallic electrodes, and three gate voltages are applied as three inputs of the full adder. The Hamiltonian of the system is approximated by the tight-binding method, and the calculations are performed by using Green’s function formalism. The conductance-energy and current-voltage characteristics are obtained for different values of applied gate voltage. The results show this quantum circuit behaves as a binary full adder.
    Keywords: Quantum Transport, Quantum ring, Full adder, Green Function
  • Hossein Rakhshbahar, Ebrahim Mohammadi-Manesh * Pages 40-48
    Twisted Bilayer Graphene (TBLG) is formed when two layers of graphene are twisted at a small angle. In this paper, the electrical structure, adsorption mechanism, density of states (DOS), partial density of states (PDOS), charge transfer process, band structure and TBLG recovery time with and without copper impurities have been investigated to identify oxygen. Changes in Fermi energy, adsorption energy, increase in the area under the DOS confirm the increase in sensory properties of Cu-doped TBLG . The results also showed that Cu-doped TBLG semiconductor acquires conductive properties by adsorbing oxygen. On the other hand, the calculated results for Cu-doped TBLG recovery time show that oxygen adsorption on this structure is more stable compared to TBLG. Accordingly, the Cu-doped TBLG compound for sensor applications at temperatures above room temperature and TBLG at temperatures below room temperature are introduced. The working temperature of the oxygen sensor was 60 K for TBLG with a working time of 28 S and 1600 K for the Cu-doped TBLG with a working time of 118 S.
    Keywords: copper, Density Functional Theory (DFT), Oxygen, Twisted bilayer graphene
  • Mahdi Rezaei Sameti *, Rezvan Alvand, Reze Regjaie Khorasani Pages 49-67

    In this work, the effects of static electric field (SEF) and ion field (hydrogen ions (nH+) on the interaction of cyanogen bromide (BrCN) with boron nitride nanocage (B12N12) using density function theory (DFT) and time-dependent density function theory (TD-DFT) have been investigated. Using optimized configurations the parameters of structural, electrical, quantum and thermodynamic, adsorption energy, quantum theory of atoms in molecules (QTAIM), reduced density gradient (RDG), nonlinear optical properties (NLO), ultraviolet-visible spectra ( UV-Vis) are calculated. The calculated results indicate that the amount of adsorption energy, enthalpy (∆H) and Gibbs free energy (∆G) are negative for all adsorption states and the adsorption process of cyanogen bromide on the surface of B12N12 nanocage is thermodynamically exothermic and spontaneous. With increasing electrical field strength from SEFz-0.005 a.u to SEFz-0.07 a.u and H+ ionic field, the adsorption energy increase and gap energy between the HOMO and LUMO orbitals significantly reduce, so the sensitivity of the nanocage to adsorb and detect of toxic cyanogen bromide increase.

    Keywords: Boron Nitride Nano Cluster, Cyanogen bromide Sensor, Electric, ionic Field, Density function theory, Structural, quantum parameters
  • Reza Kalami, Seyed Ahmad Ketabi * Pages 68-77

    In this paper, the electronic properties of AGNRs defected by quantum antidots is studied. The defected AGNRs are introduced by imposing linear, diagonal, triangle, hexagonal and symmetric and asymmetric rhomboid topologies of antidots in the middle of pristine nanoribbons which leads to antidot super-lattice of AGNRs. It can be realized that the quantum confinement of nanoribbons is quite changed by the presence of defects. This new quantum confinement leads to the new electronic properties. In addition, the electronic properties of nanoribbons are investigated by scaling dimensional parameters such as the distance between two adjacent antidots(d). Finally, one can extracted that the electronic properties of armchair graphene nanoribbons can be tuned by changing dimensional parameters. Numerical tight-binding model, coupled with the non-equilibrium Green’s function formalism are applied to extract the electronic properties of nanoribbons.

    Keywords: Graphene, Quantum antidot, Quantum confinement. Band structure, Transmission function
  • Mohammadjavad Vaezi *, Mohsen Moghimi, Masoud Gohargeranbaha, Aliakbar Babaluo Pages 78-85

    In this study, the DD3R zeolite powder and membrane were synthesized via a secondary growth method. The XRD and SEM analyses show the successful synthesis of the DD3R zeolite powder and membrane. The calcination of the membrane was carried out at 500 ◦C with a heating rate of 0.2 ◦C/ min. The N2 gas permeation test was carried out at different temperature steps simultaneously with increasing the temperature. The results show that after 425 ◦C, N2 permeation increases by about 100 times, which indicates thermal shock and creating non-zeolite pores with size in nanometric range in the membrane. The calcination of another membrane at 500 ◦C with a heating rate of 0.1 ◦C/ min also was resulted in defects of the membrane. Finally, the calcination of the DD3R membrane at 425 ◦C with a heating rate of 0.2 ◦C/min prevented thermal shock, and then the defects were minimized in the membrane. So that, the perm-selectivity of CO2/CH4 and N2/CH4 were measured 10-11 and 4-5, respectively.

    Keywords: DD3R Zeolite Membrane, Calcination Temperature, Heating, Cooling Rate, Nanometric Pores
  • Mehrnaz Masoumparast, Masoud Mokhtary *, Hassan Kefayati Pages 86-96

    In this study, graphene oxide immobilized on chitosan contains cobalt ferrite (CoFe2O4@CS@GO) as a new recyclable magnetic nabnocatalyst was used in the synthesis of bis(aminopyrimidine) derivatives by the reaction of aromatic aldehydes and 6-aminouracil in ethanol with good to excellent yields under reflux conditions. The CoFe2O4@CS@GO catalyst can be easily recovered by magnetic separation and used several times without significantly reducing its catalytic activity. The catalyst was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), thermal gravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDs) and vibrating sample magnetometer (VSM).The high efficiency of the products and easy separation of the nanocatalyst from the products with external permanent magnet are some advantages of this method. Products were identified by the comparison of their physical properties and spectra data, with those reported for authentic samples.

    Keywords: Graphene oxide, Cobalt ferrite, Magnetic catalyst, 6-Aminouracil, Bis(aminopyrimidine)
  • Maryam Mohamadi Kish *, Sara Jorfi Pages 97-104
    In this research, Co-BDC coordination polymer nanoparticles were grown on the surface of cellulose-based substrate (filter paper). First, filter paper is functionalized with chloroacetic acid in alkaline media and COO‒ groups are placed on its surface. The grafting process is facilitated by surface functionalization of the cellulose fibers, and terminal carboxylate groups act as appropriate sites to coordinate Co(II) ions. By adding benzene-1,4-dicarboxylic acid (H2-BDC) rapid nucleation on the porous support surface is began and coverage of coordination polymer on the surface of the filter paper is confirmed by scanning electron microscopy (SEM). The functionalized filter paper with coordination polymer nanoparticles is used as an adsorbent which demonstrated rapid and effective removal of methylene blue (MB) (82% after 60 min). This approach delineates an efficient pathway toward grafting the water stable Co-BDC on the filter paper with potential far-reaching applications such as dye removal from aqueous solutions.
    Keywords: nanoparticles, coordination polymer, Filter paper, adsorbent, Methylene blue
  • Fatemeh Ebrahimi *, Aref Pishevar Pages 105-118
    In this research, two-dimensional graphene nanostructure as a coating and copper with 111 crystal orientation as a substrate were simulated. All simulations were performed by molecular dynamics using LAMMPS software. Simulation results on systems with different number of molecules Water droplets show that for nanoparticles consisting of 4000 molecules and above, the contact angle is independent of the nanoparticle size. Therefore, nanoparticles consisting of 4000 molecules were used. In order to investigate the role of the substrate on the occurrence and persistence of graphene wetting transparency, we changed the interaction power of copper atoms with water molecules and investigated the state of graphene wettability transparency in each case. The results showed the occurrence of graphene wetting transparency in all cases. In the final part, simulations were performed for graphene pair nanorods. The interaction strength of each of layers 1 and 2 with water molecules in different states was investigated in three states of equal interaction, strong on weak and weak on strong. . The sum of the results showed that the interaction strength of the upper coating has a more prominent role on the wettability of the system compared to the lower coating.
    Keywords: wetting, contact angle, wetting transparency, molecular dynamics, nano-coating. graphene, hydrophilicity, hydrophobicity
  • Elham Tamri, Shahed Hassanpoor * Pages 119-127
    In this study, pyrite nanoparticles (FeS2) were prepared using a new method. The nanoparticles were characterized using Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction spectroscopy and scanning electron microscopy. Electronic microscope images showed an approximate particle size of about 20 nm. The nanoparticles were coated on a glass-carbon electrode as substrate and the electrochemical capacitive behavior of the electrode was investigated by cyclic voltammetry at different scan rates and different electrolytes including KOH 6M, H2SO4 1M, NaOH 3M, Na2SO4 1M. Experimental results and surface calculations below the voltammetry curves showed that the electrode in H2SO4 1M electrolyte with a specific capacity of 17.18 farads per gram has the best supercapacitor performance.
    Keywords: Pyrite nanoparticles, Electrolyte, Supercapacitor
  • Somaye Haraty Rad, Ziba Sorinezami *, Mansour Ghaffari Moghaddam, Mostafa Khajeh, Ashkan Keshavarzi, Davood Ghanbari Pages 128-135

    In this study, the synthesis of gold nanoparticles and its anti-cancer properties were studied. In order to obtain gold nanoparticles with morphology, appropriate size and stability of microwave, sonochemical and green synthesis methods using HAuCl4, tri sodium citrate, PVP (polyvinylpyrrolidine), chitosan and beet extract were used. Morphology, uniform distribution and the size of nanoparticles synthesized by XRD, SEM, FT-IR, UV-Vis and TEM devices were studied. Nanoparticles are easily introduced in to cancer cells, which is why the nanoparticles synthesized by this method for experiments involving the interaction of gold nanoparticles with DNA of the calf thymus gland DNA (CT-DNA) using UV-Vis spectroscopy technique in trace buffer containing chloride Sodium (10 mM) and pH = 7 at 300 K were studied. The cytotoxicity studies of gold nanoparticles by MTT on the breast cancer cell line (MCF-7) showed Ic50 of gold nanoparticles of 24.1. Therefore, these nanoparticles are capable of inhibiting the activity, growth and proliferation of cancerous cells at low concentrations

    Keywords: Nano
  • Moein Taheri * Pages 136-145
    In order to better understand and improve the treatment of cancer, the study of the structural properties and mechanical properties of healthy cell tissues is of great importance. Therefore, the process of Nano manipulation of cancerous and healthy tissues using atomic force microscopy leads to the recognition of this disease. In this study, the critical force and time of gastric cancer tissue in the manipulation process have been evaluated by considering frictional forces with different models. In the general process of manipulation, a critical force occurs when overcoming resistive forces such as friction, and the high force causes damage to cancerous tissues. Coulomb, LuGre and HK friction models have been used in this research. By analyzing the topographic images obtained by atomic force microscopy, the geometry of gastric cancer tissue is assumed to be spherical. The simulations are performed by different friction models. Graphs of all forces are plotted in 2D manipulation, and the resultant force diagram is used for comparison. After fixing the amount of force in different friction models, the amount of force and critical time are considered. The lowest force and critical time for gastric cancer tissue were also recorded for the LuGre friction model with 0.51 nN and 64 ms.
    Keywords: Gastric cancer tissue, Atomic Force Microscopy, friction models, critical force, critical time
  • Fateme Nasiri Jahroudi *, Omid Mirzaee, Sanaz Alamdari, MohammadHosein Majlesara Pages 146-152

    In this study, zinc oxide (ZnO) nanoparticles were synthesized using Wild Mentha pulegium extract without the use of chemicals and then embedded in chitosan biopolymer. The optical, structural and morphological properties of the prepared ZnO were investigated by various characterization methods including UV-vis, XRD, EDAX, FTIR and FESEM measurements. The average size of ZnO nanoparticles was estimated to be 45.4 nm using the Debye Scherrer equation. Also, X-ray diffraction result showed that the synthesized sample has a wurtzite crystal structure without any additional or oxide peaks and it is consistent with previous reports. According to the results obtained from the EDX-Map measurement, the presence of Zn in the structure that was synthesized using the extract was confirmed. Also, the prepared transparent and biocompatible polymer coating showed good antibacterial and UV filtering properties for packaging applications.

    Keywords: ZnO, Green synthesis, Extract, Antibacterial properties, Chitosan
  • Zahrasadat Mirbagheri Firrozazab, Mahmoud Borhani Zarandi *, Mehdi Shrifian, Zeinab Safari, Hojjat Amrollahi Bioki Pages 153-162

    Among the various electron transport layers used in perovskite solar cells, titanium oxide (TiO2) is by far the most efficient electron transfer layer. But the high recombination of electrons and holes in the titanium oxide layer is a problem that researchers face. Researchers have tried to solve this problem by doping various additives in this layer. In this study, for modification this defect, polyaniline was added to the precursor of the titanium oxide mesoporous layer (mP-TiO2) to improve the performance of the perovskite methyl ammonium solar cell. Scanning electron microscopy images showed the morphology, crystallinity, and coverage of the perovskite film deposited on the mP-TiO2 substrate doped with polyaniline at volume ratios of 2%, 4%, and 8% compared with the perovskite film deposited on Pure mP-TiO2 substrate have improved. By adding polyaniline to the mP-TiO2 layer with different volume ratios, open circuit current density(J_SC) and charge factor (FF) were increased. The increase in these parameters is due to the reduction of recombination at the TiO2 / perovskite interface as well as reduction of charge traps, which improve cell performance. Cells made on the modified mP-TiO2 substrate with a volume ratio of 4% polyaniline show the best morphology, crystallinity and performance(7.31%).

    Keywords: Perovskite solar cells, Electron transport layer, Polyaniline, Mesoporous
  • MohammadSaed Rajabzadeh, Mohamad Khalkhali * Pages 163-168

    In this research Double perovskite BiCr1-xCoxO3 (BCCO) with x=0, 0.15, 0.3, 0.5 (BCCO, BCO-15CO, BCO-30CO, BCCO) Thin films were prepared by Sol-Gel and spin coating method. The formation of crystal phase was investigated using X-ray diffraction. Ultraviolet-visible spectroscopy was used to determine the band gap of these materials. The results show that by increasing the percentage of cobalt in the samples, an indirect band gap is formed in them, which is much smaller than the direct gap and increases the adsorption. The experimental results obtained are consistent with theoretical research on the optical properties of this material.

    Keywords: Double perovskite, Optical properties, Perovskite Oxide, Ferroelectric Photovoltaic, Sol-Gel
  • MohammadReza Kalaee *, MohammadHossein Karami, Ramin Khajavi, Omid Moradi, Davood Zaree Pages 169-181

    In this study, the effect of elastomeric nanoparticles on the thermal and cure kinetic behavior of epoxy resin was investigated. The thermal behavior of epoxy resins and epoxy nanocomposites were investigated at three different temperatures of 65, 70, and 75 oC under isothermal conditions . For this purpose, scanning electron microscopy and differential scanning calorimeter tests were used. Morphological examination of epoxy nanocomposites showed that the appearance of elastomeric nanoparticles is spherical and shows good dispersion in the epoxy matrix at both 0.5% and 1%.Examination of the heat flow of epoxy resin and epoxy nanocomposite showed that it initially increases and decreases after reaching a maximum point and by adding elastomeric nanoparticles the degree of curing, the total enthalpy of the reaction and the peak heat flow time increased .Curing kinetics modeling showed that epoxy resin and epoxy nanocomposites follow the nth-order model and with increasing the presence of elastomeric nanoparticles, the activation energy decreased and this type of nanoparticles plays a catalytic role in reaction with epoxy resin and laboratory data are in good agreement with the results of curing kinetics modeling.

    Keywords: Elastomer nanoparticles, Epoxy resin, Curing kinetics, Differential Scanning Calorimetric (DSC), nth order model
  • Shahzad Feizi, Hakimeh Zare *, Shima Gharghani, Yousef Fazaeli Pages 182-189
    In recent years, the use of nanosensors for the development of research in nuclear technology has had a special place. Due to the high accuracy in absorbing, detecting and measuring gamma rays, these devices are noticed well. In this study, the development of composite gamma nanosensors of cadmium telluride quantum dots using gadolinium ion paramagnetic ions was considered. The nanocomposite was synthesized using a polyvinyl acetate matrix containing characterized cadmium telluride quantum dots doped with gadolinium. The nano-sensor was then fabricated using gold-plated copper electrodes. The characteristics of nanosensors against gamma ray were investigated and compared with other nanosensors without gadolinium ion. The results showed that nanosensors with gadolinium ion in the structure of quantum dots have better and more accurate performance as gamma ray probes.
    Keywords: nano-sensor, Gamma-ray, CdTe quantum dots, Gadolinium
  • Nasrin Torabi, Fatemeh Ebrahimi *, Gholamreza Maktabdaran Pages 190-203
    Recent studies have demonstrated the ultrafast water flow through smooth carbon nanotubes. Several reasons have been suggested for this phenomena, one of the most important of which is the smoothening of the potential energy landscape felt by water molecules. In practice, carbon nanotubes may not have a perfectly simple smooth geometry. This feature can be cuased by any kind of defects during practical construction or deliberately created to provide nanochannels with specific applications. Molecular dynamics simulation method has been employed to study the effect of wall roughness and the rate of wettability of nanochannel’s wall on the transport of water in carbon nanotubes. We start with a (10,10) carbon nanotube (CNT) as our reference channel and generate nano-junctions by attaching other CNTs with larger radius but same length to it. This pattern is repeated alternately and as many as time desired. In adittion to the effect of wall roughness, another effective parameter is the wettability of nanochannel’s wall that can be adjusted by varying the interaction strength between tube wall and water molecules. Our results show that the fluid-wall friction coefficient increases compared to smooth nanotubes and also friction coefficient increases with increasing roughness in nanotubes (increasing the amplitude or decreasing the wavelength of roughness), while the slip legth decreases. In addition, we observed that by reducing the interaction parameters the friction coefficient decreases compared to the hydrophilic case. Finally, from the analysis of our simulations we obtain a useful insight into the equilibrium structure of water and the dependance of quantities such as friction coefficient, viscosity and slip length on wettability and roughness of carbon nanotubes. While the results of first stage, i.e the filling of nanotube with water, aid in improving our previous knowledge about the capillary effect in rough carbon nanotubes.
    Keywords: Carbon Nanotube, Molecular dynamic simulation, Roughness, Viscosity, Friction coefficient