فهرست مطالب

فصلنامه نانو مقیاس
سال نهم شماره 4 (پیاپی 36، زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1402/01/10
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مارال پورخیابی، آسیه السادات کاظمی* صفحات 1-10

    گرافن، ماده ای دوبعدی از اتم های کربن در یک شبکه ی لانه زنبوری است که در ساخت قطعات نانو و میکروالکترونیک کاربرد دارد. در این پژوهش، گرافن ورقه ای و گسترده به ترتیب از طریق روش های لایه برداری میکرومکانیکی و انباشت بخار شیمیایی تولید شده اند. اتصالات الکتریکی از جنس کروم با روش الگودهی فتولیتوگرافی مستقیم و کاهنده، بر روی بستر عایق سیلیکون نیترید ایجاد شده اند. سپس، هر دو نوع گرافن به طور جداگانه بر روی این اتصالات انتقال یافته اند. مشخصه یابی سطحی با میکروسکوپ های نوری و نیروی اتمی و طیف سنجی رامان در شناسایی تعداد لایه ها، گستردگی، پیوستگی لایه ها و خلوص سطح موثر بوده است. همچنین مشخصه یابی جریان-ولتاژ با پروب چهار نقطه ای پویا و مشخصه یابی مقاومت با پروب چهار نقطه ای ایستا، انجام شده است. اثر نوع الگوها، ابعاد اتصالات، خلوص و تعداد لایه ها در رفتار الکتریکی گرافن مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهد گرافن ت ک لایه در سنجش جریان-ولتاژ، رفتاری خطی و گرافن چندلایه رفتاری غیر خطی دارد.

    کلیدواژگان: گرافن گسترده، انباشت بخار شیمیایی، گرافن ورقه ای، مشخصه یابی الکتریکی، مشخصه یابی سطحی
  • آرش منتظری*، مهدی پژوهی مژدهی صفحات 11-27
    در این مطالعه، تاثیر درصد وزنی نانولوله های کربنی چند دیواره (MWCNT) و محیط توزیع کننده نانولوله های کربنی به عنوان عامل اصلی برای بررسی خواص ریولوژیکی و ویسکوالاستیک چندسازه های اپوکسی/MWCNT استفاده شد. برای توزیع نانولوله های کربنی، محیط های اپوکسی خالص و مخلوط حلال تتراهیدروفوران (THF) و پلیمر اپوکسی مورد استفاده قرار گرفت. کیفیت محیط توزیع کننده با استفاده از آزمون های ریولوژی، دینامیکی- حرارتی- مکانیکی (DMTA) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ارزیابی شد. نتایج آزمون ریولوژی نشان داد که مقادیر ′G و G′′ برای چندسازه های تولید شده پس از توزیع نانولوله های کربنی در محیط اپوکسی/حلال بیشتر از نمونه های بدون حلال بوده است. پس از ارزیابی داده های DMTA مشخص شد که بیشترین و کمترین مدول ذخیره (ʹE) در حالت شیشه و در دمای C37 برای نانوچندسازه 1-50W22.5RS  و اپوکسی خالص بدست آمده که به ترتیب 2855 و 2100 مگا پاسکال بوده است (حدود 36 درصد افزایش برای نانو چندسازه). همچنین، نانوچندسازه1- 50W22.5RS نسبت به نمونه ای مشابه بدون حلال ، 19% افزایش مدول ذخیره را به همراه داشته است. توزیع 1 درصد وزنی MWCNT در اپوکسی در حضور حلال باعث افزایش 26/5% انرژی فعال سازی نانوچندسازه1-50W22.5RS  در مقایسه با نمونه بدون حلال 1-50W22.5R  شد.  رفتار ویسکوالاستیک به وسیله رسم نمودارهای Cole-Cole با استفاده از نتایج آزمایش DMTA مدل سازی شده و مدل پرز (Perez) برای تجزیه و تحلیل رفتار ویسکوالاستیک نانوچندسازه ها به کار برده شد. نتایج آزمون ها و بررسی مدل پرز نشان داد که بهترین خواص ریولوژی و ویسکوالاستیک برای پراکندگی 1 درصد وزنی MWCNT در محیط THF/اپوکسی به دست آمد. از تطابق مدل پرز و داده های DMTA نانوچندسازه ها، پارامتر 'χ  برای نانوچندسازه1-50W22.5RS  و 1-50W22.5R  به ترتیب 0/47 و 0/55 پیش بینی شد. این افت نشان دهنده توزیع مناسب نانولوله های کربنی در زمینه اپوکسی بوده که با نتایج تصاویر میکروسکوپ الکترونی مطابقت داشته است.
    کلیدواژگان: نانولوله کربنی چند دیواره، ویسکوالاستیک، مدل پرز، رئولوژی
  • سمانه مظفری* صفحات 28-42
    در این مطالعه، غشاهای نانوفیلتراسیون چندسازه ی لایه نازک (TFC/NF) به روش پلیمریزاسیون سطحی بین مونومرهای پیپرازین، تری مزوییل کلرید و نقاط کوانتومی اکسید گرافن (GOQD) یا GOQD عامل دار شده با اسید سولفونیک (SO3H) به عنوان اصلاح کننده های آب دوست تهیه شدند. ریخت شناسی سطح و آب دوستی غشاهای تهیه شده به ترتیب با میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) و اندازه گیری زاویه تماس آب مورد مطالعه قرار گرفتند. آنالیزها سطح زبر با آب دوستی بیشتری را برای غشاهای اصلاح شده در مقایسه با غشای TFC خالص نمایش دادند. همچنین، عملکرد جداسازی غشاها با استفاده از سیستم فیلتراسیون جریان متقاطع برای محلول های نمک مختلف مورد بررسی قرار گرفت. غشای نانوفیلتراسیون اصلاح شده با 0/006 درصد وزنی GOQD، بهترین عملکرد جداسازی را برای دو نمک Na2SO4 و NaCl به ترتیب 94/3٪ و 38/2٪ نشان داد. در مقابل، بیشترین شار عبور آب برای دو نمک ذکر شده در بالا به ترتیب L/m2 h  60/1 و L/m2 h 63/1 برای غشای نانوفیلتراسیون اصلاح شده با 0/004 درصد وزنی  GOQDبه دست آمد. مقاومت در برابر رسوب غشاها نیز با استفاده از پروتیین آلبومین سرم گاوی (BSA) به عنوان عامل رسوب کننده، بر اساس کاهش شار آب در طول فرایند فیلتراسیون مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از بهینه سازی غشای نانوفیلتراسیون با GOQD، غشای اصلاح شده با GOQD-SO3H با درصد وزنی مشابه نیز ساخته شد و مشخص شد که وجود GOQD-SO3H در لایه پلی آمید، خاصیت ضد گرفتگی غشا را نسبت به غشای TFC خالص و غشای حاوی GOQD بهبود می بخشد. در مجموع، این مطالعه نشان می دهد که عملکرد جداسازی غشاهای نانوفیلتراسیون را می توان به طور موثری از طریق تنظیم گروه های عاملی مختلف بر سطح GOQD تغییر داد.
    کلیدواژگان: غشای نانوفیلتراسیون کامپوزیتی لایه نازک، نقاط کوانتومی اکسید گرافن عامل دار شده با اسید سولفونیک، عملکرد نمک زدایی، خاصیت ضد گرفتگی، لایه پلی آمید
  • معین طاهری*، فاطمه فریدونی صفحات 43-53
    مطالعه درباره ی ساختار و بهبود خواص ذرات در ابعاد نانو از جمله کاربردهای فرایند نانومنیپولیشن بوده است. میکروسکوپ نیروی اتمی با کاربردهایی همچون تصویربرداری، جابه جایی، استخراج خواص مواد و استفاده در لیتوگرافی از کارآمدترین ابزار مطالعاتی در حوزه ی نانو به شمار می آید. در این مقاله به منظور شناخت بافت سرطانی سر و گردن و در راستای بهبود روند شناخت و درمان بیماری از میکروسکوپ نیروی اتمی استفاده شده است. تحقیقات صورت گرفته در محیط های مایع از جمله آب، اتانول، متانول و پلاسما انجام شده است. برررسی نیروهای بین مولکولی وان دروالس، آب پوشی و الکترواستاتیک دولایه در محیط های مختلف مایع از دیگر موارد مهم در این پژوهش محسوب می شود. در نهایت، پس از شبیه سازی های صورت گرفته، کمترین نیرو و زمان بحرانی که از اهداف مهم فاز نخست نانومنیپولیشن می باشد، به ترتیب برابر با 0.759 میکرونیوتن و 0.299 ثانیه در محیط پلاسما و بیشترین مقدار برابر با 0.821 میکرونیوتن و 0.340 ثانیه در محیط آب رخ داده است. مقادیر بالای نیروهای بین مولکولی در محیط آب از علل بالا بودن نیرو و زمان بحرانی تشخیص داده شده است.
    کلیدواژگان: بافت سرطانی سر و گردن، نانومنیپولیشن، میکروسکوپ نیروی اتمی، محیط مایع، نیروهای بین مولکولی
  • عرفان اوجی، فاطمه استواری*، علیرضا کشاورز، حسین مختاری صفحات 54-62

    در این پژوهش، خواص الکتریکی و مکانیکی ورق انعطاف پذیر پلی اورتان-گرافن (P/G) بررسی شد. نتایج نشان می دهد که افزودن گرافن (G) منجر به ایجاد مسیرهای رسانا در بستر پلیمر می شود. با افزایش کسر جرمی G در ترکیب، مدول یانگ افزایش واستحکام کششی کاهش می یابد. P/G با 5 درصد وزنی گرافن، مقاومت بالایی در محدوده پوست انسان از خود نشان می دهد که کرنش کششی خوبی نیز دارد (154٪). همچنین، افزون بر مقاومت ورق خوب P/G با 20 درصد وزنی (135 اهم بر مربع)، تغییرات نسبی مقاومت به عنوان تابعی از زاویه خمش و کشش اندازه گیری شد و نتایج نشان می دهد که برگشت پذیری و قابلیت خوبی به عنوان کاربردهای الکترونیکی پوشیدنی و حسگر کرنش دارد.

    کلیدواژگان: پلی اورتان، گرافن، لایه های منعطف، هدایت الکتریکی، حسگر کرنش
  • فاطمه محمدپور*، اسما منصوری نجف آبادی صفحات 63-71
    نانولوله های دی اکسید تیتانیوم به روش الکتروشیمیایی آندایز بر روی فویل تیتانیوم ساخته می شوند. در کار حاضر، غشای نانولوله ای دی اکسید تیتانیوم با دو هندسه ته باز و ته بسته از زیر لایه تیتانیوم جدا شده و مقایسه ای بین سلول های خورشیدی رنگدانه ای ساخته شده از آن ها انجام می شود. برای داشتن نانولوله های با ته باز از روش شوک پتانسیل استفاده کردیم. پارامترهای بهینه شوک پتانسیل برای داشتن یک غشای نانولوله ای مستحکم با ته کاملا باز، ولتاژ شوک V 160 و زمان اعمال s 180 محاسبه شدند. ما نشان می دهیم که استفاده از چنین غشای نانولوله ای می تواند منجر به افزایش قابل توجهی در بازده سلول های خورشیدی رنگدانه ای شود (%8.73 = ƞ). آنالیزهای طیف سنجی شدت فوتوجریان تنظیم شده (IMPS) و همچنین طیف سنجی شدت فوتولتاژ تنظیم شده (IMVS) حرکت الکترونی سریع تر و زمان بازترکیب طولانی تری را در فوتوآندهای ساخته شده از نانولوله هایی با ته باز در مقایسه با نانولوله ها با ته بسته نشان می دهد. طیف پراش پرتو ایکس (XRD) خواص بلوری مشابهی را در هر دو ساختار نشان می دهد.
    کلیدواژگان: غشاء نانولوله ای دی اکسید تیتانیوم، آندایز، سلول های خورشیدی رنگدانه ای، شوک پتانسیل
  • نادیا محمودی خطیر* صفحات 72-81
    سنتز نانوذرات ZnAuO با استفاده از فرآیند سل-ژل و به روش سبز انجام شد. افزودن ناخالصی با فرمول Zn1-x Au xO است که xبرابر 0.0، 0.03، 0.06 و 0.09 در نظر گرفته شده است. این ترکیبات به مدت 2 ساعت در دمای 650 درجه سانتیگراد در کلسیناسیون ثابت باقی ماندند. مورفولوژی و ساختار این نانوذرات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و تجزیه و تحلیل پراش اشعه ایکس (XRD) مورد بررسی قرار گرفت. کاهش در پیک های شدت در الگوهای XRD نشان می دهد که اندازه های کریستالی ZnO با افزایش غلظت طلا کاهش می یابد که می تواند مربوط به نقص هایی باشد که به دلیل وجود اتم های طلا در شبکه ZnO رخ می دهد. تصاویر TEM نانوذرات تک کریستالی و نزدیک به کروی را بیان می کنند و با کاهش غلظت آلاینده، اندازه ذرات نمونه های دوپ شده کاهش می یابد. برای محاسبه کرنش شبکه و اندازه کریستال از روش نمودار اندازه-کرنش (SSP) و فرمول شرر استفاده شد. تفاوت تخمین زده شده بین روش های SSP و شرر به این دلیل است که SSP سهم کرنش را در گسترش پیک محاسبه می کند، اما روش شرر نمی تواند این سهم کرنش را نشان دهد.
    کلیدواژگان: اکسید روی، سنتز سبز، نانو ذره، بیوپلیمر، روش سل-ژل
  • مریم حسین پور، حسن عبدوس*، امید میرزایی، ساناز علمداری صفحات 82-88
    در این پژوهش نانوپودرهای سرب تنگستات (PbW) با روش ساده و کم هزینه همرسوبی سنتز شدند. خصوصیات و ویژگی های ساختاری، نوری، سوسوزنی، فتوکاتالیستی و ضدمیکروبی نانوذرات تهیه شده بررسی گردید. نتایج حاصل از پراش پرتوی ایکس (XRD) نشان داد ساختار با موفقیت سنتز شده و مطابق با فاز شیلات ماده سرب تنگستات است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان داد اندازه ذرات تهیه شده حدود 80 نانومتر می باشد. مطابق با بررسی طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) و پراکندگی انرژی پرتو ایکس (EDX)، پیوندهای قوی عناصر مربوطه و حضور عناصر Pb، W و Oدر ساختار تایید گردید. بررسی های نورتابی تحت تهیج-های پرتوی یونی و اشعه فرابنفش نشان داد که نانوذرات تهیه شده حساسیت سوسوزنی قوی رنگ آبی-سبز در دمای اتاق را دارد. عملکرد فوتوکاتالیستی با استفاده از تخریب کنندگی رنگ متیلن آبی (MB) تحت تابش نورUVA مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهده گردید که نانوپودر تهیه شده خواص رنگبری 95.6% در زمان 60 دقیقه تحت تابش نور را دارند. ویژگی های فیزیکی و سوسوزنی به دست آمده از نانوپودرهای سنتزشده نشان می دهد این نانومواد قابلیت استفاده در کاربردهای نوری، تصفیه پساب های صنعتی و ساخت آشکارسازهای پرتوهای یونیزان را دارند.
    کلیدواژگان: نانوپودر، سرب تنگستات، سنتز، خواص نوری، سوسوزن
  • مهدی یوسفیان* صفحات 89-95

    عدم تشخیص فساد مواد غذایی به ویژه فرآورده های گوشتی در بسیاری از موارد به مسمومیت های غذایی و موارد حاد حتی منجر به مرگ خواهد شد. ازاین رو، آگاهی از کیفیت مواد غذایی مورد مصرف و به طور ویژه تشخیص فساد فرآورده های گوشتی می تواند نقش بسزایی را در کاهش عوارض ناشی از مصرف فرآورده های گوشتی فاسد داشته باشد. گوشت زمانی که شروع به تجزیه می کند، ترکیباتی شناخته شده به عنوان آمین های بیوژنیک مانند کادورین و پوترسین را تولید می کند. از این رو در این پژوهش به طراحی یک نانوحسگر با دقت بالا بر پایه نقاط کوانتومی کربنی پرداخته شده است تا این مواد به عنوان نخستین علامت فساد گوشت، در کمترین غلظت ممکن و در سریعترین زمان شناسایی شوند. هنگامی که نقاط کوانتومی کربنی در معرض گاز مشخصی قرار میگیرد توانایی آن برای انتقال جریان الکتریکی دستخوش تغییرات می شود که از روی این تغییرات می توان نوع گاز را شناسایی کرد. هرچه واکنش بین گاز و سطح نقاط کوانتومی کربنی قوی تر باشد تغییرات در ساختار و همچنین باندهای انرژی جاذب بیشتر خواهد بود. انرژی جذب پوترسین و کاداورین جذب شده بر روی نقاط کوانتومی کربنی نشانگر آن است به ترتیب برابر با 64/3- و 56/4- الکترن ولت می باشد که نشان از یک جذب شیمیایی قوی می باشد. تغییرات باند گپ نقاط کوانتومی کربنی هنگامی که ملکول پوترسین جذب سطح می شود برابر 71/0 الکترون ولت و برای جذب کاداورین برابر 59/0 الکترون ولت می باشد.

    کلیدواژگان: نقاط کوانتومی کربنی، مواد پروتئینی در حال فساد، حسگر، کاداورین، پوترسین
  • پرستو صالح امین، اصغر اسمعیلی* صفحات 96-103
    ترکیب CuMn2InSe4 با ساختار بلوری چهارضلعی یکی از ترکیبات الماس مانند است که به دلیل وجود یون های مغناطیسی در ساختار آن، دارای خواص مغناطیسی نوری خاصی است. به منظور بررسی خواص ساختاری، نوری و الکترونیکی این ترکیب، محاسبه اصول اول را با روش شبه پتانسیل بر اساس تیوری تابعی چگالی انجام داده ایم. چگالی کل و جزیی حالات برای این ترکیب برای حالت های اسپین بالا و پایین مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده مغناطش بالا و هیبریداسیون بالا اوربیتال های اتم های مس است. نتایج ساختار نواری برای حالت های اسپین بالا و پایین، خاصیت نیمه فلزی این ترکیب را ثابت می کند. بررسی پراکندگی فونون برای بررسی حالت های نوری و صوتی استفاده شده است. در نهایت، خواص نوری منحصر به فردی برای هدایت الکتریکی، ضریب جذب و بازتاب CuMn2InSe4 مشاهده شد.
    کلیدواژگان: نیمه رسانای شبه الماسی، CuMn2InSe4، روش ابتدا به ساکن، خواص اپتیکی، خواص فونونی
  • محمد قایید، مصطفی فضلی*، محمدحسین احسانی، ساناز علمداری صفحات 104-109

    در این پژوهش، الیاف چندسازه اکسیدروی/تیتانیم دی اکسید تزیین شده به نقره (: Ag ZnO/Ti) با روش ساده کشش تهیه شدند. خصوصیات و ویژگیهای ساختاری، نوری و فتوکاتالیستی الیاف تهیه شده بررسی شد.  نتایج حاصل از پراش پرتوی ایکس (XRD)  ساختار بلوری هگزاگونال ZnO و روتایل Ti  در چندسازه را تایید کرد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان داد اندازه قطر الیاف تهیه شده حدود 10 میکرومتر است. مطابق با بررسی طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR) و پراکندگی انرژی پرتو ایکس (EDX)، پیوندهای قوی عناصر مربوطه و حضورشان در ساختار چندسازه تایید شد. افزایش دمای کلسیناسیون سبب بهبود ساختار و خلوص بیشتر چندسازه شد. عملکرد فوتوکاتالیستی الیاف تهیه شده  با استفاده از تخریب کنندگی رنگ متیلن آبی (MB) تحت تابش نورUVA مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهده شد که نانوالیاف تهیه شده ویژگیهای فیزیکی- نوری مناسب و  خواص رنگبری (98%) در زمان 100 دقیقه تحت تابش نور دردسترس UVA را برای کاربردهای تصفیه پساب های صنعتی حاوی رنگ دارندمان 100 دقیقه تحت تابش نور دردسترس UVA را برای کاربردهای تصفیه پساب های صنعتی حاوی رنگ دارند.

    کلیدواژگان: الیاف، چندسازه، فتوکاتالیست، خواص نوری، اکسیدروی، تیتانیم دی اکسید
  • محمدرضا عبدالمجیدی، علی حسنی جوشقانی*، اکبر چراغی، حسین مظاهری صفحات 110-120
    در این مقاله، برای طراحی و فراوری نانوپوشش های جاذب امواج الکترومغناطیس به بررسی عوامل مختلف در ایجاد خاصیت جذب امواج در رنگ های پلیمری پرداخته و موادی که در این زمینه به طور متداول استفاده می شود را، شناسایی شد. در انجام این پژوهش از الگوریتم بهینه سازی تقلید محور(ISO) استفاده شده است. برای انجام این پژوهش، ابتدا انواع روش های جذب و بسامدهای راداری مورد استفاده استخراج و مشخص شد  که با استفاده از تابش میدان های الکترومغناطیسی خارجی بر مواد چندسازه و لحاظ کردن شرایط مرزی امواج تابشی، می توان ساختار متفاوتی از مواد را مشاهده کرد. در این پژوهش، نمونه های رنگ اپوکسی و نانوپودر لانتانیم آلومینیات به صورت کاربردی مورد پژوهش قرار گرفتند و با استفاده از دستگاه نتورک آنالیز درصد جذب این نمونه اندازه گیری شد که برای نمونه لانتانیوم آلومینات تلفات بازتابش 8/13- دسی بل، معادل ضریب جذب 83% به دست آمد.
    کلیدواژگان: مواد جذب کننده رادار (RAM)، رنگ اپوکسی، الگوریتم بهینه سازی تقلید محور (ISO)، نانوپوشش ها، جذب امواج الکترومغناطیس، نانو لانتانیم آلومینات(LaAlO3)
|
  • Maral Pourkhiabi, Asieh Sadat Kazemi * Pages 1-10

    Graphene as a two-dimensional material of carbon atoms in a honeycomb lattice show that this substance is applicable in nano- and micro-scale electrical devices. In this research, small graphene flakes and large area graphene were produced through micromechanical exfoliation and chemical vapor deposition (CVD), respectively. They were further transferred on silicon nitride (SiN) insulating substrates that were previously decorated by electrical contacts. These contacts were obtained by direct and reduced photolithography. Surface characterization with optical and atomic force microscopies and Raman spectroscopy determined the number, extension, continuity of layers and purity of the surface. Current-voltage and resistance measurements were carried out via dynamic and static 4-point probes, respectively. The effect of type and dimensions of the contacts, purity of the surface and the number of graphene layers were explored. Our results demonstrated linear and nonlinear voltage behavior in single-layer and multi-layer graphene sheets, respectively.

    Keywords: Extended Graphene, Chemical vapor deposition, Graphene flakes, Electrical characteristics, Surface characteristics
  • Arash Montazeri *, Mehdi Pazhouhi Mojdehi Pages 11-27
    In this study, the effect of the weight percentage of multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) and the distribution medium of carbon nanotubes were used as the main factor to investigate the rheological and viscoelastic properties of epoxy/MWCNT composites. To distribute carbon nanotubes, pure epoxy media and a mixture of tetrahydrofuran (THF) solvent and epoxy polymer were used. The quality of the distributor medium was evaluated using rheology, dynamic-thermo-mechanical (DMTA) and scanning electron microscope (SEM) tests. The results of the rheology test showed the values of G and G for the composites produced after distribution of carbon nanotubes in the epoxy/solvent environment were higher than those without solvent. After evaluating the DMTA data, it was found the highest and lowest storage modulus (ʹE) in the glass state and at 37 ℃ for nanocomposite 1-50W22.5RS and pure epoxy were obtained, which were 2855 and 2100 MPa, respectively (about 36% increase for nanocomposite). Also, nanocomposite 1-50W22.5RS, compared to a similar sample without solvent, has increased the storage modulus by 19%. The distribution of 1% by weight of MWCNT in epoxy in the presence of solvent increased the activation energy of nanocomposite 1-50W22.5RS by 26.5% compared to the sample without solvent 1-50W22.5R. The viscoelastic behaviour was modeled by drawing Cole-Cole diagrams using DMTA test results, and the Perez model was used to analyse the viscoelastic behaviour of nanocomposites. The results of tests and analysis of the Perez model showed the best rheological and viscoelastic properties were obtained for the dispersion of 1% by weight of MWCNT in THF/epoxy medium. Comparing Perez's model and DMTA data of nanocomposites, the χ parameter was estimated to be 0.47 and 0.55 for nanocomposites 1-50W22.5RS and 1-50W22.5R, respectively. This decrease indicates the proper distribution of carbon nanotubes in the epoxy field, which is consistent with results of electron microscope images.
    Keywords: Multi walled carbon nanotubes, viscoelastic, Perez model, rheology
  • Samaneh Mozaffari * Pages 28-42
    In this study thin film composite nanofiltration (TFC/NF) membranes was prepared by interfacial polymerization between piperazine and trimesoyl chloride monomers and GOQD or SO3H-functionalized GOQD as a hydrophilic modifier. The surface morphology and hydrophilicity of the prepared NF membranes were studied by field emission scanning electron microscopy (FESEM) and water contact angle measurements, respectively. The analyses showed the rough surface and the higher hydrophilicity of the modified membranes. Also, the separation performance of the membranes was investigated by cross-flow filtration system using different salt solutions. The NF membrane modified with 0.006 wt% GOQD presented the best separation performance of 38.2% and 94.3% for two salts of NaCl and Na2SO4, respectively. By contrast, the highest water flux for the two salts mentioned above was obtained 60.1 L/m2 h and 63.1 L/m2 h, respectively, for the modified nanofiltration membrane with 0.004 wt% GOQD.The fouling resistance of the membranes was also evaluated using borine serum albumin (BSA) protein as a fouling agent, based on the water flux decline during the filtration process. After optimizing the nanofiltration membrane with GOQD, a membrane modified with GOQD-SO3H with the same weight percentage was fabricated and it was found that the presence of GOQD-SO3H in the polyamide layer improves anti-fouling properties of the membrane compared to the pure TFC membrane and membrane containing GOQD. Collectively, this study reveals that the separation performance of nanofiltration membranes can be effectively modulated through tuning the various functional groups on the GOQD surface.
    Keywords: Thin film composite nanofiltration membrane, Sulfonic acid-functionalized graphene oxide quantum dots, Desalination performance, Anti-fouling properties, Polyamide layer
  • Moein Taheri *, Fateme Fereiduni Pages 43-53
    The study of the structure and improvement of particle properties in nanoscale has been one of the applications of the nanomanipulation process. Atomic force microscope is one of the most efficient study tools in the field of nanotechnology with applications such as imaging, manipulation, extraction of material properties and use in lithography. In this article, in order to identify the cancerous tissue of the head and neck and in order to improve the process of recognizing and treating the disease, atomic force microscopy has been used. Research has been performed in liquid media including water, ethanol, methanol and plasma. Investigation of intermolecular forces of van der Waals, Hydration and Electrostatic double layer in different liquid environments are other important cases in this research. Finally, after the simulations, the lowest critical force and time, which is one of the important goals of the first phase of nanomanipulation, are equal to 0.759 μN and 0.299 sec in plasma, respectively, and the highest value is equal to 0.821 μN and 0.340 sec in water. High levels of intermolecular forces in the water environment have been identified as causes of high critical force and time.
    Keywords: Head, Neck cancer, Nanomanipulation, AFM, fluid environments, Intermolecular forces
  • Erfan Owji, Fatemeh Ostovari *, Alireza Keshavarz, Hossein Mokhtari Pages 54-62

    In this research the electrical and mechanical properties of the flexible polyurethane-graphene (P / G) composite films were investigated. The results show that the addition of graphene (G) leads to making the conductive paths in the polymer matrix. By increasing the mass fraction of G in composition, Young’s modulus increases, as well as the tensile strength decreases. P/G with 5wt% exhibits a high sheet resistance about the human skin range, which has a good tensile strain (154%). Besides the good sheet resistance of P/G with 20wt% of G (135 Ω/sq), the relative differentiation of resistance as a function of bending angle and tensile is determined, and the results show strong reversibility and capabilities as wearable electronics and strain sensing applications.

    Keywords: Polyurethane, Graphene, Flexible layers, Electrical conductivity, Strain sensor
  • Fatemeh Mohammadpour *, Asma Mansouri Najafabadi Pages 63-71
    Titanium dioxide nanotubes are electrochemically anodized on titanium foil. In the present work, a titanium dioxide nanotube membrane with an open and closed bottom is separated from the titanium substrate and a comparison is made between the dye sensitized solar cells made of them. We used the potential shock method to have open-bottomed nanotubes. The optimum shock parameters of the potential to have a strong nanotube membrane with a fully open bottom, a shock voltage of 160 V and an application time of 180 s were calculated. We show that the use of such a nanotube membrane can lead to a significant increase in the efficiency of dye sensitized solar cells (ƞ=8.73%). Intensity modulated photocurrent spectroscopy (IMPS) as well as Intensity modulated photovoltage spectroscopy (IMVS) showed faster electron transport and longer recombination time in photoanodes made of open-bottom nanotubes compared to closed-bottom nanotubes. X-ray diffraction (XRD) spectra show similar crystal properties in both structures.
    Keywords: TiO2 Nanotube, Membrane, Anodization, Dye-sensitized solar cell, Potential Shock
  • Nadia Mahmoudi Khatir * Pages 72-81
    Synthesizing of ZnAuO Nanoparticle is made using the sol-gel process. The sol-gel process is a friendly and green synthesis technique in gelatin media. This formula is Zn1-x Au xO, which x is equal 0.0, 0.03, 0.06 and 0.09. This component, for 2 hours, remained at fixed calcination at 650 °C temperature. Morphology and structure of these NPs were investigated utilizing transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction analysis (XRD). The decrease in intensity peaks in XRD patterns shows that the ZnO crystalline sizes decreased as the Au concentration increases that can be related to defects that occur due to the presence of Au atoms in ZnO lattice. TEM images express mono-crystalline, closely spherical NPs. By decreasing dopant concentration, the particle size of the doped samples decreases. The single crystalline nature of the samples also proved by XRD patterns, and that exhibits the hexagonal wurtzite phase. Size–strain plot (SSP) method and the Scherrer formula were used to calculate lattice strain and crystallite size. The estimated difference between SSP and Scherrer methods is because SSP calculates the strain contribution on the peak broadening, but the Scherrer method cannot demonstrate this strain contribution.
    Keywords: ZnO, Green synthesis, Nanoparticle, biopolymer, Sol-gel Method
  • Maryam Hosseinpour, Hassan Abdoos *, Omid Miezaee, Sanaz Alamdari Pages 82-88
    In this study, PbWO4 nanopowders were prepared by a simple and cost-effective co-precipitation method. The prepared nanoparticles' structural, optical, scintillation, photocatalyst, and antibacterial properties were investigated. X-ray diffraction (XRD) showed that the structure was successfully synthesized and assigned to the Scheelite phase with the tetragonal structure of PbWO4. The scanning electron microscope (SEM) images showed that the prepared particle's size is ~80 nm. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Energy Dispersion X-Ray (EDX) confirmed the strong bonds of related elements and the presence of Pb, W, and O elements in the structure. Luminescence studies under ion beam and ultraviolet radiation showed that the prepared nanoparticles have strong blue-green scintillation sensitivity at room temperature. The photocatalytic performance was studied using the degradation of methylene blue (MB) dye under UVA light irradiation. It was observed that the prepared nanopowder has 95.6% decolorization properties in 60 minutes under light irradiation. The physical and scintillation characteristics obtained from the synthesized nanopowders show that these nanomaterials can be used in optical applications, industrial wastewater treatment, and ionizing radiation detectors.
    Keywords: Nanopowder, PbWO4, Synthesize, Optical Properties, Scintillation
  • Mehdi Yoosefian * Pages 89-95

    Failure to detect food corruption, especially meat products, will in many cases lead to food poisoning and finally cases death. Therefore, knowledge of the quality of used foodstuffs and, specially, the detection of meat products corruption can have a significant role in reducing the complications of consumption of corrosive meat products. Meat, when it begins to decompose, produces compounds known as biogenic amines such as cadaverine and putrescine. Hence, in this study, a high-precision nanosensor based on carbon quantum dots was designed to identify these as the first sign of meat corruption at the lowest possible concentration at the fastest time. When the quantum dot is exposed to a specific gas, its ability to transfer electrical current undergoes changes that can be identified by the type of gas. A stronger reaction between the gas and the surface of the carbon quantum dots will cause more changes in the structure as well as the energy levels of the adsorbent. The adsorption energy of putrescine and cadaverine adsorbed on carbon quantum dots is equal to -3.64 and -4.56 eV, respectively, which indicates a strong chemical absorption. Band gap changes of carbon quantum dots when the putrescine molecule is adsorbed on the surface is equal to 0.71 eV and when cadaverine is adsorbed it is equal to 0.59 eV.

    Keywords: putrescine, sensor, carbon quantum dots, Cadaverine, Fetid protein substances
  • Parastoo Salehamin, Asghar Esmaeili * Pages 96-103
    The CuMn2InSe4 compound with a tetragonal crystal structure is one of the diamond-like compounds which has special magneto-optical properties due to the presence of magnetic ions in its structure. In order to study the structural, optical and electronica properties of this compound, we have performed first-principles calculation with the pseudo-potential method based on density functional theory. The total and partial density of states for this compound has been studied for spin-up and spin-down states. The results indicate a high magnetization and high hybridization of the orbitals of Cu atoms. Band structure results for spin-Up and spin-Down states proves the half-metallic property for this compound. Phonon dispersion investigation has been used to investigate the optical and acoustic modes. Finally, unique optical properties was observed for the electrical conductivity, absorption coefficient and reflectivity of CuMn2InSe4.
    Keywords: Diamond-like semiconductor, CuMn2InSe4, ab-inito method, Optical Properties, phonological properties
  • Mohammad Ghaeed, Mostafa Fazli *, MohamnadHossein Ehsani, Sanaz Alamdari Pages 104-109

    In this study, ZnO/TiO_2 : Ag composite fibers were prepared by a simple stretching method. The prepared fiber nanocomposites' structural, optical and photocatalytic properties were investigated. X-ray diffraction (XRD) results showed that the structure was successfully synthesized. Scanning electron microscopy (SEM) images showed that the diameter of the prepared fibers was about 10 micrometers. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and EDX energy scattering confirmed the strong bonds of the relevant elements and their presence in the composite structure. Increasing the calcination temperature improved the structure and purity of the composite. The photocatalytic performance of nanofiber composites for the degradation color of methylene blue (MB) under UVA light was studied. It was observed that the prepared nanofibers have suitable physical-optical properties and photocatalyst properties (98%) under UVA light exposure in 100 min for the treatment of industrial wastewater containing dyes.

    Keywords: fibers, Composite, photocatalyst, Optical Properties, Zinc oxide, Titanium dioxide
  • Mohamadreza Abdolmajidi, Ali Hassani Joshaghani *, Akbar Cheraghi, Hossein Mazaheri Pages 110-120
    In this paper, for the design and processing of electromagnetic wave absorbing Nano coatings, we have studied various factors in creating the property of absorbing waves in polymer paints and identified the materials that are commonly used in this field. In this research, the imitation-based optimization algorithm has been used. To conduct this research, first, the types of absorption methods and radar frequencies used were extracted and it was determined that by using external electromagnetic field radiation on composite materials and considering the boundary conditions of radiation waves, a different structure of materials can be observed. In this study, samples of epoxy paint and lanthanum aluminate (LaAlO3) Nano powder were applied and the absorption percentage of this sample was measured using a network analysis device. For lanthanum aluminate sample, the reflectance loss was -13.8 dB, equivalent to the absorption coefficient of 83%.
    Keywords: Radar absorbers Materials (RAM), epoxy paint, algorithm (ISO), Nano coatings, electromagnetic absorption, lanthanum aluminate (LaAlO3)