فهرست مطالب

نشریه تحقیقات در علوم مهندسی سطح و نانو مواد
پیاپی 2 (تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/06/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمد بادروج* صفحات 1-19

    در سال های اخیر در مسیر توسعه فناوری های در حال ظهور مرتبط با انرژی های تجدیدپذیر، سلول های خورشیدی پروسکایت مرکز توجه بسیاری از تحقیقات علوم کاربردی و صنایع الکترونیک نوری بوده اند. در این بین، مواد پروسکایت هالید فلز-آلی، مشخصه های قابل توجه بسیاری از خود نشان داده اند ازجمله؛ دامنه ی جذب نور بالا، گاف نواری قابل تنظیم، انرژی پیوند اکسیتون کم و طول پخش بلند حامل های بار که این ویژگی ها باعث می شود مواد مذکور در فناوری های نوظهور فتوولتاییک جایگاه ویژه ای به خود اختصاص دهند. در این تحقیق، با هدف ایجاد درک بهتر و دستیابی به بینش کامل تر در خصوص سلول های خورشیدی مبتنی بر مواد پروسکایت هالید فلز-آلی، بخشی از مرور جامع بر این نوع فناوری که شامل معرفی ساختار بلوری مواد پروسکایت، مطالعه انواع معماری و آشنایی با روش های ساخت سلول های خورشیدی پروسکایت مبتنی بر سرب است مورد بررسی قرار می گیرد.

    کلیدواژگان: پروسکایت، سلول های خورشیدی، هالید فلز-آلی، معماری سلول، لایه نشانی مبتنی بر محلول، لایه نشانی بخار
  • رعنا سیفی، ابراهیم نجفی بیرگانی* صفحات 20-26

    هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر فریت شدن پودرهای اولیه و زمان عملیات حرارت دهی در کوره ماکروویو بر خواص لعاب ایجاد شده بر زیرلایه از جنس فولاد زنگ نزن 316 می باشد. لعاب موردنظر از پودرهای TiO2، SiO2، MgO و Al2O3 ساخته شد. یک سری از پودرها قبل از لعاب کاری در کوره به مدت 2 ساعت حرارت داده شدند و بلافاصله در آب سرد شدند (فریت شده) و یک سری مستقیما وارد کوره ماکروویو شدند (فریت نشده). سپس نمونه ها به مدت 10، 20 و 30 دقیقه پخته شدند. لعاب های ایجاد شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون های XRD، سختی سنجی و چسبندگی ارزیابی شدند. تصاویر میکروسکوپی نشان داد با افزایش زمان حرارت دهی از میزان حفرات لعاب کاسته شده و لعاب های کاملا متراکم ایجاد می گردد. تخلخل های موجود در لعاب های فریت نشده سبب کاهش سختی و عدم چسبندگی مناسب لعاب به زیرلایه شدند. سختی و چسبندگی لعاب های فریت شده بسیار بیشتر از لعاب های فریت نشده بود.

    کلیدواژگان: لعاب سرامیکی، ماکروویو، فریت، تراکم، سختی، ضخامت، چسبندگی
  • آزاده حقیقت زاده*، نسرین قزکوب صفحات 27-37

    در این مطالعه، مشخصه های ساختاری و خواص نوری خطی و غیرخطی نانوکامپوزیت TiO2/ZnO مورد تحقیق قرار گرفتند. در گام اول، نانو ساختار کامپوزیتی TiO2/ZnO در طی یک فرایند دو مرحله ای به روش هم رسوبی شیمیایی با اضافه کردن نانو ذرات TiO2 به محلول آبی حاوی پیش ماده استات روی تهیه شد. در گام دوم جهت بررسی چگونگی سهم حضور ساختارهای پایه ای بر خواص نوری خطی و غیرخطی نانو کامپوزیت TiO2/ZnO، نانو ذرات خالص TiO2 و ZnO با استفاده از روش هم رسوبی ساخته شدند. مشخصه یابی فازی و تحلیل شیمیایی نانو ساختارهای ساخته شده با استفاده از مشخصه یابی پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FT-IR) انجام شد. خواص عنصری نمونه ها توسط تحلیل عنصری نقطه ای (EDS) و تحلیل عنصری صفحه ای (Mapping) ثبت شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM) مطالعه شد. مطالعات ریخت شناسی نانوکامپوریت با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) تفسیر شد. مطالعات نوری خطی جهت مشخص نمودن انرژی ناحیه ممنوعه و مشخص کردن طول موج بیشنه جذب نمونه ها توسط طیف سنجی مریی- فرابنفش (UV-Vis) انجام شد. روش استاندارد روبش-z تک پرتویی با چیدمان های دریچه باز و بسته به ترتیب برای تعیین ضرایب جذب و شکست نوری غیرخطی استفاده شد. نتایج نوری غیرخطی، پذیرفتاری غیرخطی مرتبه سومی از مرتبهesu  10-4 را تحت تابش های لیزریnm   532 نشان داد

    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت، دی اکسید تیتانیوم، اکسید روی، چیدمان روبش-z، پذیرفتاری غیرخطی مرتبه سوم
  • لاله امید، هامان توکلی*، آرزو قائمی صفحات 38-45

    در این تحقیق یک نانو پودر اکسید مضاعف از نوع اسپینل با فرمول  LiMn0.5Co1.5O4 به روش سل-ژل تهیه گردید. برای مشخصه یابی بلوری، ریختی، سطح ویژه و اندازه دانه ای نانوذرات از یک سری آنالیزهای تجزیه ای مانند XRD, TGA،SEM ،FT-IR  استفاده گردید. الگو پراش اشعه ایکس نشان داد که بعد از عملیات تکلیس ، تنها فاز اسپینل  با ساختار مورد نظر تشکیل شده است. پس از شناسایی و مشخصه یابی اسپینل رشد داده شده به بررسی حذف فسفات از محلول آبی پرداخته شد. برای حذف آلاینده پارامترهای مختلفی از جمله: زمان، غلظت جاذب، غلظت رنگ و pH مورد مطالعه قرار گرفتند.

    کلیدواژگان: اسپینل، سل-ژل، نانو پودر، اکسید مضاعف، فرآیند حذف
  • فاطمه بختیاری، مهرنوش تدینی*، فرید جمالی شینی صفحات 46-55

    با توجه به اهمیت سبزیجات خوراکی در تغذیه روزانه، مطالعه ی حاضر با هدف بررسی تاثیر نانو امولسیون اسانس زیره (Cuminum cyminum) به منظور کنترل باکتری های بیماری زا و انگل ها در کاهو(Lactuca sativa) انجام شد. شمارش کلی باکتری های کاهو تحت تاثیر نانوامولسیون زیره کاهش معنی داری را در مقایسه با تیمار آب نشان داد. کمترین بار میکروبی در تیمار 0.1 درصد زیره و بالاترین بار میکروبی در تیمار آب اندازه گیری شد. نانوامولسیون زیره بر روی دو باکتری ویبریو کلرا (گرم منفی) و لیستریا مونوسیتوژنز (گرم مثبت) در مقایسه با دو باکتری سالمونلا تیفی موریم (گرم منفی) و اشرشیا کلی (گرم منفی) اثر ضدباکتریایی بیشتری نشان داد. در بررسی تعداد و نوع انگل های جداسازی شده در مرتبه های مختلف شستشو، لارو نماتود، کیست ژباردیا، تخم آسکاریس، کیست آنتامباکولی، تخم تنیا جداسازی شد که بیشترین تعداد انگل جدا شده در تیمار زیره 1و 2 درصد بود.

    کلیدواژگان: نانو امولسیون، اسانس گیاهی، اثرات ضد باکتری، آلودگی سبزی ها
  • فرج الله ضامن، علی حیدری مقدم* صفحات 56-66

    در این پژوهش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای بر روی صفحات آلومینیومی 7075 و 6061 انجام شده است. هدف از این کار، بررسی تاثیر سختی ابزار و سرعت دورانی آن با تغییر چیدمان صفحات بر خواص مکانیکی اتصالات می باشد. دو ابزار از جنس فولاد H13 با سختی متفاوت استفاده گردید. خواص مکانیکی جوش از نظر استحکام کششی برشی و ریزسختی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد در حالتی که صفحه آلومینیوم 6061 در بالای چیدمان قرار دارد، مقادیر نیروی کششی برشی کمتر از شرایطی است که صفحه آلومینیوم 7075 در بالا قرار می گیرد. همچنین با افزایش سرعت دورانی ابزار، مقادیر نیروی کشش برشی روندی نزولی را طی کرده است. مقادیر ریزسختی در ابزار عملیات حرارتی شده بالاتر از مقادیر ریزسختی ابزار خام می باشد. همچنین با افزایش سرعت دورانی ابزار، مقادیر ریزسختی بدست آمده روندی صعودی به خود گرفته است. این امر بدلیل افزایش گرمای اصطکاکی منتقل شده در اثر سرعت بسیار بالای ابزار بوده که سختی منطقه جوش را افزایش داده است. بهینه ترین حالت در سرعت دورانی 1000 دور در دقیقه و در چیدمانی که آلومینیوم 7075 در بالای صفحات قرار گرفته بود، بدست آمد.

    کلیدواژگان: سختی ابزار، استحکام کششی برشی، ریزسختی، سرعت دورانی ابزار، چیدمان صفحات
|
  • Mohammad Badrooj Pages 1-19

    In recent years, towards the development of emerging technologies related to renewable energies, the Perovskite solar cells have been the focus of many researchers in applied sciences and optoelectronic industries. Among these, metal-organic halide perovskite materials have shown many remarkable characteristics, including high light absorption range, tunable band gap, low exciton binding energy, and long diffusion length of charge carriers. These characteristics make these materials occupy a special place in emerging photovoltaic technologies. In this research, with the aim of creating a better understanding and gaining a more complete insight about solar cells based on metal-organic halide perovskite materials, a part of a comprehensive review of this type of technology, which includes the introduction of the crystalline structure of perovskite materials, the study of architectural types and familiarity with the manufacturing methods of lead-based perovskite solar cells are investigated.

    Keywords: Perovskite solar cells, Metal-organic halide, Cell architecture, Solution-based deposition, Vapor deposition
  • Rana Seifi, Ebrahim Najafi Birgani* Pages 20-26

    The purpose of this research is to investigate the effect of ferritization of primary powders and the time of heating in a microwave oven on the properties of the glaze created on the 316 stainless steel substrate. The desired glaze was made of TiO2, SiO2, MgO and Al2O3 powders. One series of powders was heated in the furnace for 2 h before glazing and immediately cooled in water (ferrited) and one series was directly microwaved (non-ferrited). Then the samples were cooked for 10, 20 and 30 minutes. The created glazes were evaluated by scanning electron microscope and Xray powder diffraction, hardness and adhesion tests. Microscopic images showed that with the increase of heating time, the amount of holes in the glaze is reduced and completely dense glazes are created. Porosity in nonferrite glazes caused a decrease in hardness and lack of proper adhesion of the glaze to the substrate. The hardness and stickiness of the ferrite glazes were much higher than the non-ferrite glazes.

    Keywords: Ceramic glaze, microwave, ferrite, density, hardness, thickness, adhesion
  • Azadeh Haghighatzadeh *, Nasrin Ghazkoob Pages 27-37

    In this study, structural characteristics and linear and nonlinear optical properties of TiO2/ZnO nanocomposite were investigated. In the first step, TiO2/ZnO composite nanostructure was prepared via a two-stage chemical coprecipitation approach by adding TiO2 nanoparticles into an aqueous solution containing zinc acetate precursor. In a second step, pure TiO2 and ZnO nanoparticles were synthesized by a co-precipitation method to investigate the presence portion of the basic structures on linear and nonlinear optical properties of TiO2/ZnO nanocomposite. Phase identification and chemical analysis of assynthesized nanostructures were performed by X-ray diffraction (XRD) crystallography and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. Elemental properties of samples were studied by energy dispersive X-ray spectrometer (EDS) and surface mapping recorded by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The morphological studies of the as-synthesized nanocomposite were analyzed by transmission electron microscopy (TEM). Linear optical studies were carried out to achieve the optical absorption edges and band-gap energies using UVVis spectra. Standard single-beam Z-scan technique with open-aperture (OA) and closed-aperture (CA) setups was utilized to determine nonlinear refraction index and nonlinear absorption coefficients, respectively. The optical nonlinear results showed a third-order optical susceptibility from the order of 10-4 esu under 532 nm laser radiations. 

    Keywords: Nanocomposite, Titanium dioxide, Zinc oxide, Z-scan setup, The third-order susceptibility
  • Laleh Omid, Haman Tavakkoli *, ArezooGhaemi Pages 38-45

    In this research a spinel type double oxide nanopowder LiMn0.5Co1.5O4 was prepared by sol-gel method and its structure was identified using X-ray diffraction, thermal analysis, scanning electron microscopy and infrared spectroscopy methods. The X-ray diffraction pattern (XRD) showed that after the calcination, only the pericardial phase with spinel structure was formed. After identification and characterization of synthesized spinel, phosphate removal process was investigated. In this process, various parameters such as time, adsorption concentration, dye concentration and pH were studied.

    Keywords: Spinel, Sol-gel, Nanopowder, Double oxide, Removal
  • Fatemeh Bakhtiari, Mehrnoosh Tadayoni *, Farid Jamali sheini Pages 46-55

    Considering the importance of edible vegetables in daily nutrition, the present study was conducted with the aim of investigating the effect and application of cumin essential oil nanoemulsion (Cuminum cyminum) in order to control pathogenic bacteria and parasites in lettuce (Lactuca sativa). The total bacterial count of lettuce under the effect of cumin nanoemulsion showed a significant decrease compared to water treatment, so the lowest microbial load was measured in 0.1% cumin treatment and the highest microbial load was measured in water treatment. Cumin nanoemulsion had more antibacterial effect on Vibrio cholerae (gram negative) and Listeria monocytogenes (gram positive) compared to salmonella typhimurium (gram negative) and Escherichia coli (gram negative).. In the investigation of the number and types of parasites isolated in different washing stages, nematode larvae, cysts of Giardia, Ascaris eggs, entambacoli cysts, and taenia eggs were isolated.

    Keywords: nanoemulsion, plant essential oil, antibacterial effects, vegetable contamination
  • Faraj Allah Zamen, Ali Heidary Moghadam * Pages 56-66

    In this research, friction stir spot welding on aluminum plates 7075 and 6061 was performed. The purpose of this work is to investigate the impact of the tool's hardness and its rotational speed by changing the layout of the plates on the mechanical properties of the made welds. Two tools were made of H13 steel, with different hadness was used. The mechanical properties of the weld were studied for shear strength and microhardness. The results showed that when the 6061 aluminum plate is located on top of the layout, the shear tensile strengths are less than the 7075 aluminum plate. Also, with the increase in the speed of the tool, the shear force force values have undergone a downward trend. The microhardness of the heat treatment device is higher than the microhardness of the raw material. Also, with increasing speed of tool, the obtained microconstability has a rising trend. This is due to the increased frictional heat transferred by the very high speed of the tool, which increased the hardness of the boiling region. The optimum mode is achieved at a speed of 1000 rpm and in a position where aluminum 7075 was placed on top of the plates. 

    Keywords: Tool Hardness, tensile Shear load, Micro hardness, rotational Speed Tool, Layout Pages