فهرست مطالب

نشریه تحقیقات در علوم مهندسی سطح و نانو مواد
پیاپی 1 (بهار 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/03/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محسن چراغی زاده، فرید جمالی شینی* صفحات 1-8

    در این مطالعه مروری کوتاه به بررسی انواع روش های مورد استفاده در اصلاح سطحی نانوساختارهای سولفیدقلع پرداخته شده است. اصلاح سطحی یکی از روش های موثر جهت مهندسی خواص فیزیکی و شیمیایی نانوساختارهای نیم رسانا جهت استفاده در کاربردهای مختلف می باشد. اصلاح سطحی نانومواد بواسطه اینکه بسیاری از خواصی مشاهده شده از آنها ناشی از ویژگی های میکروسکوپیکی سطحی آنها می باشد، می تواند رهیافت مهمی در جهت بالابردن بازدهی آنها باشد. لذا با مطالعه گزارش های ارایه شده در بازه زمانی گذشته از قرن میلادی حاضر روش های پلاسمای سرد، گازهای بی و با اثر، استفاده از پوشش پوسته، افزودن آلاینده و استفاده از لایه های تقویت کننده که گزارش شده است، مورد مطالعه و مرور قرار گرفته است. تکیه این مطالعه بر تاثیر این اصلاح بر خواص فیزیکی شامل شبکه بلوری، خواص ریختی، نوری، الکتریکی و لکترونیک نوری می باشد. در انتها نیز نتیجه گیری و چشم اندازی برای آینده این زمینه تحقیقی ارایه شده است.

    کلیدواژگان: اصلاح سطحی، خواص فیزیکی، کاربردهای نوین، نانو ساختارهای سولفید قلع
  • بهرنگ اهدایی، رضا آبدیده*، محمد هیزم بر صفحات 9-16

    ورق های فولادی ASTM A517 Gr. B یک گروه از فولادهای سازه آبدهی شده و برگشت داده شده با ترکیبی از خواص مکانیکی مناسب هستند. مهم ترین این خواص استحکام تسلیم بالا، جوش پذیری و چقرمگی خوب در دماهای پایین می باشد. استفاده از این فولادهای پر استحکام باعث کاهش هزینه و افزایش راندمان می گردد. در این تحقیق دما و زمان بهینه تمپر جهت حصول خواص مکانیکی مطلوب در ورق فولادی ASTM A517 Gr. B  مورد  بررسی قرار گرفت. بدین منظور تعداد نه ورق نورد شده از یک ذوب پس از فرآیند آبدهی، در سه دمای 630، 640 و 650 درجه سانتی گراد و به مدت 67، 77 و 87 دقیقه برگشت داده شدند. نتایج آزمون های مکانیکی روی ورق های مذکور نشان داد که افزایش دما و زما نعملیات برگشت دادن سبب کاهش استحکام تسلیم و کششی، کاهش سختی و افزایش مقاومت به ضربه می شود. همچنین نتایج نشان داد که تغییرات مقاومت به ضربه حساسیت بیشتری نسبت به متغیر دما دارد.

    کلیدواژگان: فولاد ASTM A517 Gr. B، دمای برگشت دادن، زمان برگشت دادن، خواص مکانیکی مطلوب
  • علی عبیداوی*، مهدی بروجردنیا، عبدالله طیبی، مجید رحیمی صفحات 17-25

    در این پژوهش، آلیاژ پایه آهن با ترکیب Fe65B15Si10Ti5Al5 به روش آلیاژسازی مکانیکی تهیه گردید و تاثیر میزان نیکل بر روی میکرو ساختار آن با 200 ساعت آسیاب کاری مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه از دستگاه های پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به آنالیز گر ترکیب شیمیایی بهره گرفته شد. افزودن نیکل در سیستم آلیاژی  Fe65Ti5Al5B15Si10و افزایش درصد آن سبب کاهش شدت همه قله ها، پهن شدن آن ها و همچنین جابجای قله ها به سمت زوایای کمتر شد. این موضوع حاکی از کاهش اندازه بلورک های فاز آهن-آلفا و افزایش کرنش شبکه در اثر افزایش نیکل است. همچنین افزایش نیکل باعث کاهش اندازه ذرات در اثر آسیاب کاری در ساعت های یکسان آلیاژسازی شد.

    کلیدواژگان: نیکل، میکروساختار، آلیاژ پایه آهن، Fe65B15Si10Ti5Al5، آلیاژسازی مکانیکی
  • محمدکاظم محمدی* صفحات 26-33

    در این مطالعه، اکسید مس به عنوان یک جاذب خوب و ارزان برای حذف رنگ های اریتروزین و کارموزین قرمز از چندین محلول آبی با موفقیت معرفی و مورد استفاده قرار گرفته است. تاثیر پارامترهای مختلف مانند pH ، غلظت رنگ، مقدار جاذب، زمان تماس و دما بر فرآیند حذف بررسی شد. داده های هم دما جذب را می توان با مدل های ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ تفسیر کرد. مقادیر K بالاتر از 103/43 و 162/10 میلی گرم در لیتر برای اریتروزین و کارموزین قرمز نشان می دهد که اکسید مس در مقایسه با سایر جاذب ها میل ترکیبی بیشتری برای رنگ ها دارد

    کلیدواژگان: نانو اکسید مس، اریتروزین، کارموزین قرمز، جذب
  • پژمان مولائی*، فرشته رحیمی مقدم صفحات 34-39

    استفاده از نانوساختارهای اکسید فلزی به عنوان ماده فعال در فرایند فوتوکاتالیستی یکی از راهکارهای ارایه شده برای تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب های صنعتی است. در این پژوهش نانومیله های اکسید روی به عنوان یک اکسید فلزی ارزان قیمت با استفاده از روش سل ژل ساده در محیط سفیده تخم مرغ سنتز شدند. نمونه ها در دمای بهینه 600 درجه سانتیگراد و دو زمان 3 و 5 ساعت به منظور بررسی تغییرات ساختاری و ریخت شناسی ناشی از تغییر زمان، پخت شدند و با آزمون های پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، طیف سنجی مریی - فرابنفش (UV-vis) و نورتابناکی (PL) مشخصه یابی شدند. استفاده از محیط تخم مرغ باعث کنترل ریخت ذرات و تولید نقص ساختاری کمبود اکسیژن شد که با آزمون های FESEM  و PL تایید شد. همچنین آزمون فوتوکاتالیست با استفاده از رنگ متیلن بلو تاثیر مثبت ریخت یک بعدی نانوساختارها و تولید نقص ساختاری کمبود اکسیژن بر روی افزایش بازده فوتوکاتالیستی نانومیله های اکسید روی را تایید کرد که می تواند گزینه مناسبی برای کاربرد در ساخت فیلترهای تصفیه آب خورشیدی و تصفیه فاضلاب صنعتی باشد.

    کلیدواژگان: نانومیله های اکسید روی، رشد نانومیله ها، روش سل ژل، سفیده تخم مرغ
  • نسرین قزکوب* صفحات 40-47

    در این مقاله، خواص ساختاری، نوری و فوتوکاتالیستی نانومیله های وانادات بیسموت مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. نانومیله‎های وانادات بیسموت (BiVO4) به روش حرارتی و در حضور قالب نرم PEG (Polyethylene glycol)  ساخته شدند. برای مشخصه یابی نانومیله‎ها از آنالیزهای پراش پرتوی ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، طیف نگاری پراکندگی انرژی (EDS) و طیف سنجی جذبی مریی- فرابنفش (UV-Vis) استفاده شد. الگوی XRD تاییدکننده تشکیل ساختار تک میل برای نانومیله‎ها است و نتایج آنالیز   XRDوEDS  نشان دادند که در نانومیله ها عنصر ناخالصی وجود ندارد. از تصویر FESEM مشخص شد که متوسط اندازه قطر و طول نانومیله‎ها به ترتیب برابر 37 و439 نانومتر است. آنالیز UV-Vis نشان داد که شکاف نوری نانومیله های وانادات بیسموت برابرeV 22/2 است که در محدوده نورمریی قرار دارد. فعالیت فوتوکاتالیستی نانومیله‎ها توسط تجزیه فوتوکاتالیستی رنگ قرمز کنگو تحت تابش نور مریی بررسی شد. طبق نتایج این تحقیق، نانومیله‎های وانادات بیسموت با ساختار تک میل، گزینه مناسبی جهت تجزیه مواد آلی با نور خورشید می باشد.

    کلیدواژگان: نانومیله، وانادات بیسموت، ساختار بلوری، فوتوکاتالیستی، قرمز کنگو
|
  • Mohsen Cheraghizade, Farid Jamali-Sheini * Pages 1-8

    In this short review study, the various methods used in surface modification of tin sulfide (SnS) nanostructures as novel applications are investigated. Surface modification is one of the effective methods for engineering the physical and chemical properties of semiconductor nanostructures for use in various applications. Surface modification of nanomaterials can be an important approach to increase their performance and efficiency due to the fact that many of the observed properties are due to their microscopic surface properties. Therefore, by studying the reports, the methods of cold plasma, inert and effective gases, using shell coating, adding dopants, and using the buffering layers that have been reported, are studied and reviewed. The focus of this study is on the effect of this modification on physical properties including crystal lattice, morphological, optical, electrical, and optoelectronic properties. Finally, conclusions and perspectives for the future of this field of research for surface modification of the SnS nanostructures are presented.

    Keywords: Novel applications, Physical properties, SnS nanostructures, Surface modification
  • Behrang Ehdaei, Reza Abdideh *, Mohammad Hizombor Pages 9-16

    ASTM A517 Gr. B steel plates are a group of structured steels quench-tempered with a combination of suitable mechanical properties. The most important of these properties are the high yield strength, weldability and good toughness in low temperatures. Using these high strength steels causes decreasing cost and increase in efficiency. In this paper optimized tempering temperature and time is studied to achieve to proper mechanical properties in ASTM A517 Gr. B steel plate. For this purpose, nine rolled plates from one melt are tempered after quenching process in three temperatures of 630, 640 and 650 oC for 67,77 and 87 minutes. Results of the mechanical tests on the plates showed that increasing temperature and time of tempering causes decreasing of yield strength and tensile strength, decreasing hardness and increasing of strength against impact. Results also show that sensitivity of changing impact strength is more than temperature term.

    Keywords: ASTM A517 Gr. B steel, tempering temperature, tempering time, proper mechanical properties
  • Ali Obeydavi *, Mehdi Boroujerdnia, Abdollah Tayyebi, Majid Rahimi Pages 17-25

    In this study, iron-based alloy with Fe65B15Si10Ti5Al5 was prepared by mechanical alloying method . The effect of nickel content on its microstructure with 200 hours of milling was investigated. In this study X-ray diffraction and scanning electron microscopy equipped with chemical composition analyzer. Addition of nickel in the Fe65Ti5Al5B15Si10 alloy system and its increase reduced the intensity of all peaks, their broading and also the shift of peaks to lower angles. This indicates a decrease in the size of iron-alpha phase crystals and an increase in lattice strain due to an increase in nicke elmentl. Also, an increase in nickel reduced the particle size due to milling at the same hours of alloying. 

    Keywords: Nickel, Microstructure, Iron-based alloy, Fe65B15Si10Ti5Al5, Mechanical alloying
  • Mohammad Kazem Mohammadi Pages 26-33

    In this study, copper oxide has been successfully used as a good and inexpensive adsorbent to remove erythrosine and carmosine red dyes from several aqueous solutions. The effect of various parameters such as pH, dye concentration, adsorbent amount, contact time and temperature on the removal process was investigated. The isothermal adsorption data can be interpreted with the Langmuir and Freundlich isotherm models. Values higher than 43.103 K and 10.162 mg / L for erythrosine and red carmosine indicate that copper oxide has a greater affinity for dyes than other adsorbents 

    Keywords: Copper nano oxide, erythrosine, red carmosine, adsorption
  • Pezhman Molaei *, Fereshteh RahimiMoghadam Pages 34-39

    The use of metal oxide nanostructures as an active material in the photocatalytic process is one of the proposed solutions for the treatment of drinking water and industrial wastewater. In this study, as an inexpensive metal oxide, zinc oxide nanorods were synthesized using a simple sol-gel method in egg white medium. Samples were prepared at an optimum temperature of 600 ° C for two periods of 3 and 5 hours to investigate the structural and morphological changes caused by the change in curing time. The samples were characterized by XRD, FESEM, UV-vis, PL measurements. The use of egg white medium caused the control of particle morphology and the production of structural oxygen vacancy defects which were confirmed by FESEM and PL tests, respectively. The photocatalyst test using methylene blue dye also confirmed the positive effect of one-dimensional morphology of nanostructures and the production of structural defects on increasing the photocatalytic efficiency of zinc oxide nanorods, which can be a good option for use in the manufacture of solar water filters and wastewater treatment.

    Keywords: Zinc oxide nanorods, Nanorods growth, Solgel method, Egg white
  • Nasrin Ghazkoob Pages 40-47

    In this paper, Structural, optical and photocatalytic properties of bismuth vanadate nanorods were studied. The bismuth vanadate (BiVO4) nanorods were made by thermal method in the presence of PEG (Polyethylene glycol) soft template. To study the nanorods, the X-ray diffraction analysis (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and ultraviolet– visible spectroscopy (UV-Vis) were used. The X-ray diffraction pattern were indicated that the nanorods have a monoclinic structure and the results of XRD and EDS analysis showed that there did not any impurity element in nanorods. From the FESEM image, it was found that the average diameter and length of the nanorods are 37 and 439 nm, respectively. The UV-Vis analysis showed that the optical band gap of bismuth vanadate nanorods is 2.22 eV, which is in the visible light range. The photocatalytic activity of nanorods were evaluated by photodegradation of Congo red under visible light irradiation. According to the results of this research, bismuth vanadate nanorods with monoclinic structure is a good choice for the degradation of organic matter with sunlight. 

    Keywords: Nanorod, Bismuth vanadate, Crystal structure, Photocatalytic, Congo red