فهرست مطالب

فصلنامه نانو مواد
پیاپی 16 (زمستان 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/12/18
  • تعداد عناوین: 8
|
  • سنتز نانوپودر کامپوزیت آلومینا- مولایت به روش سل-ژل با استفاده از نمک آلومینیوم و سیلیکای کلوئیدی
    علی صداقت، احسان طاهری نساج*، گیان دمنیک سرارو، ریکارد چکات، تورج عبادزاده صفحات 239-244
    با استفاده از روش سل-ژل می توان به توزیع یکنواخت مولایت در زمینه آلومینا دست یافت. در این کار پژوهشی، نانوپودر آلومینا- مولایت با استفاده از AlCl3.6H2O و سیلیکای کلوئیدی به روش سل-ژل سنتز شد. بر اساس الگوهای XRD پیش ماده های آلومینا- مولایت 15 درصد حجمی که در دماهای مختلف کلسینه شدند، آلومینای میانی (گاما، کاپا) و فازهای سیلیکا (کوارتز و تریدیمیت) در °C 900 تشکیل شدند. سپس استحاله فازی به آلومینای آلفا و مولایت در محدوده دمایی °C 1300-1000 انجام شد. سطح ویژه نانوپودر کلسینه شده در دمای °C 900، m2/g 4/0±4/105 بدست آمد. در نهایت نانوپودر توسط TEM مورد ارزیابی قرار گرفت.
    کلیدواژگان: نانوپودر، آلومینا، مولایت، سل، ژل، استحاله فازی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • سنتز، مشخصه یابی و بررسی مورفولوژیکی پوشش نانوکامپوزیتی فلوئورآپاتیت/تیتانیا مورد استفاده در ایمپلنت های پایه تیتانیومی
    نسرین ساسانی*، جلیل وحدتی خاکی، سید مجتبی زبرجد، حیدر خدیوی آیسک صفحات 245-254

    در تحقیق حاضر، نانوکامپوزیت فلوئورآپاتیت/تیتانیا با استفاده از روش سل-ژل سنتز شده است. در سنتز این کامپوزیت از تری اتیل فسفات، نیترات کلسیم چهار آبه، فلوئورید آمونیوم و تیتانیوم ایزوپروکساید به عنوان پیش ماده استفاده شد. همچنین آمونیوم هیدروکسایدبه عنوان کاتالیست بازی برای افزایش pH سل ها مورد استفاده قرار گرفت. برای مشخصه یابی شیمیایی و ساختاری از پودر و برای بررسی مورفولوژیکی از پوشش نانوکامپوزیت بر روی زیرلایه Ti-6Al-4V استفاده شد. مشخصه یابی شیمیایی با استفاده از آنالیز های XRD و FTIR انجام شد. رفتار فوتوکاتالیستی کامپوزیت فلوئورآپاتیت/تیتانیا با استفاده از آنالیز جذب UV مورد بررسی قرار گرفت. همچنین بررسی زیست سازگاری کامپوزیت توسط آزمایش های غوطه وری در محلول شبیه سازی شده با بدن و اندازه گیری پتانسیل زتا مورد ارزیابی قرار گرفت. مورفولوژی پوشش های کامپوزیتی با درصدهای مختلف از فاز تیتانیا با استفاده از تصاویر میکروسکوپی بررسی و مقایسه شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که کامپوزیت سنتز شده با روش سل-ژل دارای خلوص بالا و زیست سازگاری قابل قبولی بوده و رفتار فوتوکاتالیستی از خود نشان می دهد. همچنین نتایج بررسی میکروسکوپی نشان دهنده تغییرات مورفولوژی پوشش کامپوزیتی با تغییرات درصد فاز تیتانیا می باشد.

    کلیدواژگان: سل، ژل، فلوئورآپاتیت، تیتانیا، مورفولوژی، فوتوکاتالیستی، زیست سازگاری
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی تاثیر استفاده از نانوذرات آلومینا بر خواص کامپوزیت های آلومینا-کاربید سیلیسیم اتصال مولایتی تهیه شده به روش ریخته گری ژل
    ندا ذاکری، ساسان اطرج*، محمدرضا سائری صفحات 255-263
    در این تحقیق ساخت کامپوزیت های آلومینا-کاربید سیلیسیم با اتصال مولایتی از طریق روش ریخته گری ژل مد نظر قرار گرفت و سپس تاثیر استفاده از نانوذرات آلومینا بر خواص این نوع کامپوزیت ها مشخص و با تاثیر میکروذرات آلومینا مقایسه شد. همچنین برای ساخت این نوع کامپوزیت ها از سل نانوسیلیس برای روش ریخته گری ژل استفاده شد. جهت تعیین دمای مناسب پخت و تعیین رفتار حرارتی از آنالیز حرارتی همزمان استفاده شد. همچنین خواص فیزیکی، استحکام خمشی، درجه اکسیداسیون، آنالیز فازی و ریزساختار این کامپوزیت ها پس از پخت در دمای °C 1300 بررسی شد. نتایج نشان داد که استفاده از نانوذرات آلومینا تاثیر زیادی روی میزان فاز مولایت و در نتیجه بر روی استحکام و ریزساختار این نوع کامپوزیت ها دارد. بدلیل سطح ویژه بالای نانوذرات آلومینا استفاده از آن باعث تشکیل مقدار فاز مولایت بیشتر در دمای پایین تر می شود. همچنین استفاده از نانوذرات آلومینا تخلخل کامپوزیت را کاهش می دهد و از اکسیداسیون بیشتر ذرات کاربید سیلیسیم در ترکیب کامپوزیت جلوگیری می کند.
    کلیدواژگان: نانوآلومینا، کامپوزیت، کاربید سیلیسیم، مولایت، ریخته گری ژل
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی و تعیین کارایی استفاده از نانوذرات اکسید منیزیم در حذف کروم از محلول های آبی
    علیرضا بهزادنیا، پرویز درویشی، صاحبعلی منافی * صفحات 265-272
    یکی از عمده ترین آلاینده های موجود در پساب صنایع از جمله آبکاری، دباغی، کروم (VI) می باشد که برای انسان و محیط زیست سمی بوده و سرطان زا می باشد. لذا هدف این تحقیق بررسی کارایی حذف کروم (VI) از محیط های آبی با استفاده از نانواکسید منیزیم در محیط آزمایشگاهی است. در این مطالعه تاثیر پارامترهای مختلفی از جمله زمان تماس (15 تا 240 دقیقه)، pH (3، 5، 7 و 9)، غلظت اولیه کروم (10، 20، 30 و40 میلی گرم در لیتر)، غلظت اولیه جاذب (25/0، 5/0و 7/0 گرم در لیتر) و تعداد دور همزن (120 تا 350 دور در دقیقه) بررسی شد. محلول اولیه کروم (VI) با استفاده از حل کردن دی کرومات پتاسیم (K2Cr2O7) در آب مقطر یک بار تقطیر تهیه گردید. غلظت باقیمانده کروم بوسیله دستگاه ICP ساخت کشور استرالیا اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده در این پژوهش نشان داد که بهترین زمان برای حذف 240 دقیقه بود و با افزایش pH، راندمان حذف افزایش می یابد. از سوی دیگر در این پژوهش در بازه ای که مورد بررسی قرار گرفت با افزایش مقدار جاذب درصد حذف کروم از آب افزایش یافت و با افزایش غلظت اولیه کروم از 10 تا 40 میلی گرم در لیتر، میزان کارایی حذف کروم به ترتیب 25/81 به 5/21 درصد کاهش یافت. بطوریکه در آخرین مرحله بهینه کردن، دور همزن متوسط 240 دور در دقیقه برای فلز کروم بیشترین کارایی حذف را نشان داد. با استفاده از نتایج این تحقیق می توان گفت که ترکیب شدن نانوذرات اکسید منیزیم با جاذب های حذف کننده کروم می تواندCr6+ را به Cr3+ تبدیل و بازده فرآیند حذف کروم از آب را افزایش دهد.
    کلیدواژگان: نانوذرات اکسید منیزیم، کروم شش ظرفیتی، حذف، محلول آبی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • سینتر مایکروویو سرامیک های MgxAl2(1-x)Ti(1+x)O5
    شاداب لشکری*، تورج عبادزاده، اسماعیل صلاحی صفحات 273-278
    سرامیک های تیتانات آلومینیوم حاوی مقادیر مختلف اکسید منیزیم (صفر، 2، 5 و 7 درصد وزنی) از طریق سینترینگ واکنشی و با استفاده از گرمایش مایکروویو در محدوده دمایی °C 1400-1250 تهیه شد. اثر افزودنی اکسید منیزیم و دمای سینتر روی تشکیل فاز آنها مورد بررسی قرار گرفت. چگالی و تخلخل نمونه ها محاسبه و پایداری حرارتی این ترکیبات در دمای °C 1100 به مدت 50 و 100 ساعت برآورد شد. نتایج نشان داد که سینتر مایکروویو سبب تشکیل این ترکیبات در دماهای پایین تر از حد معمول شده و از طرف دیگر میزان افزودنی اکسید منیزیم نیز در پیشرفت انجام واکنش تاثیر بسزایی دارد. نتایج چگالی حاکی از آن است که ترکیب حاوی 7 درصد وزنی MgO بالاترین مقدار چگالی (95%) را در بین ترکیبات مختلف دارد. نمونه های تیتانات آلومینیوم خالص بعد از 50 ساعت عملیات حرارتی در دمای °C 1100 تجزیه شد، در حالیکه نمونه های حاوی MgO دارای پایداری بلند مدت حتی پس از گذشت 100 ساعت عملیات حرارتی بودند.
    کلیدواژگان: تیتانات آلومینیوم، محلول جامد، مایکروویو، سینتر واکنش
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • نانوذرات متخلخل بوهمیت سنتز شده با روش هیدروترمال در زمان کم
    مظفر عبدالهی فر*، مجید قشلاقی صفحات 279-286
    تحت شرایط هیدروترمال، نانوذرات بوهمیت مزوپروس با تغییر دادن کنترل کننده pH در زمان کم 6 ساعت و در دمای °C 200 سنتز گردید. نقش NaOH و KOH به عنوان کنترل کننده pH در این تحقیق بر روی تشکیل نمونه های بوهمیت بررسی شد. محصولات بدست آمده با استفاده از آنالیزهای پراش اشعه ایکس، FTIR، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و آنالیز جذب و دفع نیتروژن مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که استفاده از KOH به عنوان کنترل کننده pH می تواند بوهمیت را در شرایط مذکور تولید نماید اما NaOH نمی تواند باعث تشکیل بوهمیت به صورت خالص در این شرایط شود. نانوذرات بوهمیت سنتز شده در این تحقیق با سایز و شکل مشخص، بدلیل سطح ویژه و بلورینگی بالا می توانند در بسیاری از کاربردهای صنعتی امیدبخش باشند.
    کلیدواژگان: بوهمیت، هیدروترمال، زمان کم، KOH، نانوذرات
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • سنتز و شناسایی نانوکامپوزیت سیلیکا-کلسیم زیرکونات و تاثیر آن بر رنگبری متیلن بلو
    ندا کرمانی، مریم کارگر راضی*، سید سعید میرزایی صفحات 287-294
    نانوکامپوزیت سیلیکا-کلسیم زیرکونات به روش سل-ژل سنتز شده و در دماهای °C 1000-700 کلسینه شد. آنالیزهای XRD، SEM، FTIR، DRS و BET برای مطالعه ریزساختار و مورفولوژی سطحی آن انجام گرفت. فعالیت فوتوکاتالیزوری نانوکامپوزیت توسط تخریب رنگ متیلن بلو تحت تابش پرتو فرابنفش مورد بررسی قرار گرفت. سپس تاثیر پارامترهای مختلف از جمله غلظت اولیه رنگ، میزان کاتالیست و pH بر رنگبری بهینه شد. نتایج آزمایشات نشان می دهد که مقدار بهینه غلظت اولیه رنگ و میزان کاتالیست به ترتیب ppm 2 و 08/0 گرم می باشد. همچنین بیشترین رنگبری در 11=pH مشاهده شد. بر اساس نتایج بدست آمده می توان نتیجه گیری کرد که استفاده از این نانوکامپوزیت برای حذف رنگ متیلن بلو از پساب های صنایع نساجی مناسب می باشد.
    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت، سیلیکا، کلسیم زیرکونات، فوتوکاتالیست، متیلن بلو
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی تاثیر نانوفلاکس های MgO، SiO2 و ZnO بر خواص جوشکاری با گاز محافظ آلومینیوم 7075
    مسلم پایدار*، مجتبی جعفریان، صاحبعلی منافی، سید شهاب الدین طباطبایی نایینی صفحات 295-302
    در این پژوهش تاثیر انواع نانوفلاکس های فعال بر روی عمق نفوذ، عرض و ریزساختار جوش توسط فرآیند جوشکاری با گاز محافظ تیگ بر روی آلومینیوم 7075 با ضخامت mm 5 مورد بررسی قرار گرفت. طبق نتایج بیشترین و کمترین میزان عمق نفوذ به ترتیب مربوط به نانوفلاکس SiO2 و حالت بدون فلاکس می باشد. نانوفلاکس های SiO2، MgO و ZnO به ترتیب میزان عمق نفوذ جوش را نسبت به جوشکاری بدون استفاده از نانوفلاکس به ترتیب 255%، 97% و 84% افزایش دادند. سطح ظاهری جوش ها با افزودن نانوفلاکس تغییر کرده و ریزدانه ترین ساختار در ناحیه متاثر از حرارت مربوط به نانوفلاکس SiO2 بود. همچنین بررسی میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) از سطح مقطع جوش نشان داد که در اثر وزش قوس و جابجایی مذاب، نانوفلاکس به سمت کناره های جوش جابجا می شود.
    کلیدواژگان: فرآیند جوشکاری با گاز محافظ، نانوفلاکس اکسیدی، آلومینیوم 7075
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
|
  • Synthesis of Alumina Composite Nanopowders using Aluminium Chloride Hexahydrate and Colloidal Silica via Sol- gel Method
    A. Sedaghat, E. Taheri, Nassaj*, G.D. Soraru, R. Ceccato, T. Ebadzadeh Pages 239-244
    Via sol-gel method, it can be obtained, the homogeneous distribution of the mullite in the alumina matrix. In this research, alumina composite nanopowders were synthesized by the aluminium chloride hexahydrate and the colloidal silica via sol-gel method. According to the XRD patterns of the alumina-mullite 15 vol.% precursors calcined at different temperatures, the transitional alumina (γ, κ) and the silica phases crystallize at around 900 °C. Then it transforms to α alumina and mullite in the range of 1000-1300 °C completely. The specific surface area of the nanopowder calcined at 900 °C is 105.4±0.4 m2/g. Then the nanopowder was observed by TEM.
    Keywords: Nanopowder, Alumina, Mullite, Sol, gel, Phase transition
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Synthesis, Characterization and Morphological Investigation of FAp-TiO2 Nanocomposite Coatings Used in Ti-based Dental Implants
    N. Sasani*, H. Khadivi Ayask, J. Vahdati Khaki, S.M. Zebarjad Pages 245-254

    In this research, sol–gel method was developed for synthesis of fluorapatite-titania (FAp TiO2) nanocomposite. Triethyl phosphate (PO4(C2H5)3), calcium nitrate (Ca(NO3)2) and ammonium fluoride (NH4F) and titanium isopropoxide (Ti(OCH(CH3)2)4) used as precursors. Also, ammonium hydroxide (NH4OH) was used as alkali catalyst. Nanocomposite powder and coating used for chemical and morphological investigations respectively. Chemical characterization was done by XRD and FTIR analyses. Photocatalytic behavior of nanocomposite was investigated by UV absorption analysis. Also, biocompatibility evalution conducted by immersing the coated substrates in simulated body fluid solution and measuring of Zeta-potential. The results revealed that FAp-TiO2 nanocomposite synthesized via sol-gel method have high purity and acceptable biocompatibility and show photocatalytic behavior. Microscopic images showed that the weight percentage of TiO2 affects morphology of FAp-TiO2 composite coatings.

    Keywords: Sol-gel, FAp-TiO2, Morphology, Photocatalytic, Biocompatibility
    Abstract View Paper Original: Persian
  • The Study of Nano-Alumina Use on the Properties of Mullite-Bonded Alumina-Silicon Carbide Composites Prepared by Gel-casting
    N. Zakeri, S. Otroj*, M.R. Saeeri Pages 255-263
    In this study, the nano-alumina was used for preparation of mullite-bonded alumina-silicon carbide composites via gel-casting process and then, their properties were compared with micro alumina one. For this reason, nano-silica sol was used as raw materials for the gel-casting process. The firing temperature and thermal behavior of compositions were evaluated by use of STA. Besides, the physical properties, mechanical strength, oxidation degree, phase composition and microstructure of these composites were evaluated after firing at 1300 °C. The results showd that the use of nano-alumina has a great effect on the mullite phase amount and then, the mechanical strength and microstructure of these composites. The use of nano-alumina leads to formation of mullite phase at lower temperature due to higher surface area of nano-alumina. However, nano-alumina with high surface area decreases the porosity which leads to loweroxidation of SiC particles in the composite.
    Keywords: Nano-alumina, Composite, Silicon carbide, Mullite, Gel-casting
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Microwave Sintering of MgxAl2(1-x)Ti(1+x)O5 Ceramics
    S. Lashkari*, T. Ebadzadeh, E. Salahi Pages 273-278
    In this study, we prepared aluminum titanate ceramics containing various amounts of magnesium oxide (0.7 wt.%) using microwave heating at temperatures between 1250 °C and 1400 °C in air. The effect of MgO content variation (0.7 wt.%) and sintering temperature was investigated on the phase formation. Moreover thermal stability evaluated at 1100 °C for 50 and 100 h. The results showed that microwave sintering caused to tialite formation at relatively low temperature. Furthermore, the addition of MgO has a significant role on the reaction progress. The composition containing 7 wt.% MgO exhibit highest density (95% theory density). Samples including MgO showed improved thermal stability at 1100 °C even after annealing for 100 h.
    Keywords: Aluminium titanate, Solid solution, Microwave, Reactin sintering
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Porous γ-AlOOH Nanoparticles Synthesized via Hydrothermal Route at Low Time
    M. Abdollahifar*, M. Gheshlaghi Pages 279-286
    Under hydrothermal conditions, we prepared mesopores γ-AlOOH nanoparticles by changing the adjusting pH in low time of reaction mixture at 200 °C. The role of NaOH and KOH as adjusting pH on the formation of γ-AlOOH was investigated. The resulting products were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform-infrared spectra (FT-IR), field emission scanning electron microscopy (FESEM), transmission electron microscopy and N2 adsorption desorption analysis. Our result showed that using KOH as adjusting pH in the constant conditions can be formed γ-AlOOH nanoparticles, but with NaOH, this product was not formed completely. The present nanoparticles with distinctive size and shape features might open up promising applications in many fields due to high crystallinity and surface area.
    Keywords: Boehmite, Hydrothermal, Low time, KOH, Nanoparticles
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Synthesis of Silica-Calcium Zirconate Nanocomposite and Evaluating of its Photocatalytic Decolorization of Methylene Blue
    N. Kermani, M. Kargar Razi*, S.S. Mirzaee Pages 287-294
    Silica-calcium zirconate nanocomposite was synthesized through a sol-gel method and then calcined at the temperature range of 700-1000 °C. XRD, SEM, FTIR, DRS and BET techniques were carried out to study the structural developments and surface morphologies of the synthesized nanocomposite. Photocatalytic activity of nanocomposite by dye degradation of methylene blue under UV light was evaluated. The effects of various influential parameters including initial dye concentration, photocatalyst dose and pH on the dye decolorization were also optimized. The optimum value for initial dye concentration and photocatalyst dose, were 2 ppm and 0.0 g respectively. Also, the best rate of decolorization observed at pH=11. The results suggested that photocatalytic process is a beneficial method for decolorizing methylene blue dye in textile wastewaters.
    Keywords: Nanocomposite, Silica-calcium zirconate, Photocatalyst, Methylene blue
    Abstract View Paper Original: Persian
  • The Effect of MgO, SiO2 and ZnO Nanofluxes on the Properties of Shield Gas Welding of Aluminum 7075
    M. Paidar*, M. Jafarian, S.A. Manafi, S.S. Tabatabaei Naeini Pages 295-302
    In this study, the effect of active nanofluxes on the depth, width and microstructure of the weld by welding process with shielding gas TIG on 7075 aluminum with 5 mm thickness were examined. According to the results maximum and minimum amounts for depth of penetration, respectively related to SiO2 nanoflux and without flux. SiO2, MgO and ZnO nanofluxes increased the depth of penetration compared to welding without using nanoflux respectively 255%, 97% and 84%. Appearance of the welds has changed by adding nanoflux and and the fine structure in the heat affected zone related to the SiO2 nanoflux. The scanning electron microscopy (SEM) showed that by arc blowing and molten displacement nanoflux has moved toward the edges of welding.
    Keywords: Gas shielded welding process, Oxide nanoflux, Aluminum 7075
    Abstract View Paper Original: Persian