به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « گرافن » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «گرافن» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • فاطمه هدایتی، میثم جلالی*، سمیرا محمدی، سید مرتضی موسوی خوشدل
    امروزه، ذخیره انرژی یک چالش مهم برای بشر محسوب می شود. ابرخازن ها به دلیل مزایای فراوانی که دارند گزینه پیشنهاد شده امیدوارکننده ای برای ذخیره انرژی هستند. در این پژوهش مواد الکترود نانوکامپوزیتی Co3O4/RGO با ظرفیت ویژه بالا، عملکرد الکتروشیمیایی و پایداری چرخه ای مناسب برای کاربردهای الکتروشیمیایی، به روش هیدروترمال یک مرحله ای روی فوم نیکل رسوب داده شد و با نانوذرات اکسید کبالت مقایسه شد. نمونه های ساخته شده با استفاده از روش های مختلف، از جمله طیف سنجی پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری، و طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ مشخصه یابی شدند. به منظور بررسی الکتروشیمیایی، نانومواد سنتز شده، در یک سیستم سه الکترودی با الکترولیت هیدروکسید پتاسیم شش مولار، مورد بررسی قرار گرفتند. در این بررسی از آزمون های ولتامتری چرخه ای و شارژ-دشارژ گالوانواستاتیک استفاده شد. ظرفیت ویژه برای نمونه نانوکامپوزیت اکسید کبالت- گرافن 634/8 فاراد بر گرم در چگالی جریان 1/5 آمپر بر گرم به دست آمد. این مقدار برای نمونه نانوذرات اکسیدکبالت، 206/1 فاراد بر گرم بود که افزایش ظرفیت فوق العاده ای را برای نمونه هیبریدی نشان می دهد. عملکرد الکتروشیمیایی مناسب نشان داده شده به دلیل مورفولوژی نانوساختار، ترکیب هیبریدی و طراحی بدون چسب مواد الکترود آماده شده می باشد.
    کلید واژگان: ابرخازن, نانوکامپوزیت, اکسیدکبالت, گرافن}
    F. Hedayati, M. Jalaly *, S. Mohammadi, S. M. Mousavi-Khoshdel
    Nowadays, energy storage has become a crucial challenge for humanity. Supercapacitors have emerged as a promising option for energy storage due to their numerous advantages. In this study, Co3O4/RGO nanocomposite electrode materials with high specific capacity and favorable electrochemical performance and cycling stability for electrochemical applications were synthesized via a one-step hydrothermal method on a nickel foam substrate and compared with cobalt oxide nanoparticles. The synthesized samples were characterized using various techniques, including X-ray diffraction, field-emission scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, transmission electron microscopy, and Fourier-transform infrared spectroscopy. For electrochemical evaluation, the synthesized nanostructures were examined in a three-electrode system with a 6 M KOH electrolyte. Cyclic voltammetry and galvanostatic charge-discharge tests were performed. The obtained specific capacity for the hybrid sample was 634.8 F/g at a current density of 1.5 A/g. In contrast, the specific capacity for the cobalt oxide nanoparticle sample was obtained to be 206.1 F/g, indicating a significant capacity enhancement for the hybrid sample. The demonstrated favorable electrochemical performance could be attributed to the nanoscale morphology and hybrid composition.
    Keywords: Supercapacitor, Nanocomposite, Cobalt Oxide, Graphene}
  • بنت الهدا مهدیزاده، لاله ملک نیا*، امیر امیرآبادی، محمد شعبانی

    در این پژوهش، الکترود گلسی کربن (GCE) با نانوالیاف گلوکز اکسیداز (GOx)/کیتوسان (CS)/گرافن اکساید (GO) الکتروریسی شده به منظور شناسایی گلوکز اصلاح شده است. در این راستا، GOx ما بین دو لایه از نانوالیاف CS/GO محصور شده است. با توجه به خصوصیات الکتروشیمیایی و شرایط تولید، مقادیر بهینه بدست آمده برای GOx و GO در لایه وسط قرار گرفته شده به ترتیب 20 میلی گرم بر میلی لیتر و 20 درصد وزنی است. بررسی اثرات pH، زمان اکسیژن دهی در محلول آزمایش و سرعت اسکن بر رفتار الکتروشیمیایی نشان داد که جریان پیک با افزایش زمان اکسیژن دهی تا 20 دقیقه و مقادیر سرعت اسکن افزایش یافته است. با این حال، فرآیندهای ردوکس ساختار آندی و کاتدی متقارن تر را در سرعت اسکن پایین می توان مشاهده کرد. همچنین، بالاترین جریان در 4/7= pH بدست آمده است. نتایج نشان می دهد که فرآیند الکتروشیمیایی GOx از طریق تبدیل دو پروتون و دو الکترون رخ می دهد. علاوه بر این، با توجه به نتایج می توان اظهار کرد که استفاده از ساختار نانولیفی و حبس کردن گلوکز اکسیداز در میان دو لایه نانولیف CS/GO بطور چشم گیری خصوصیات الکتروشیمیایی را به دلیل نفوذ مولکول های گلوکز محلول در آب در لایه های نانولیف متخلخل افزایش می دهد، که بطور موثری بر کاتالیزوری اکسیداسیون گلوکز و انتقال مستقیم الکترون به GOx کمک می کند. الکترود اصلاح شده تولید شده حساسیت بالای 68/6 میکروآمپر بر میلی مولار در سانتی مترمربع و حد تشخیص 02/0 میلی مولار را با دامنه خطی وسیع 20-05/0 میلی مولار نشان داده است که در مقایسه بیوسنسورهای پیشین تکرار پإیری بالا و حد تشخیص قابل قبولی را داراست.

    کلید واژگان: گرافن, گلوکز اکسیداز, نانوالیاف, کیتوسان, ولتامتری چرخهای}
    B. Mahdizadeh, L. Maleknia *, A. Amirabadi, M. Shabani
  • کریم آتشگر، رضا مسعودی*
    توانایی ردیابی سازه ها و ادوات یکی از موارد ایجاد برتری در نبرد های نظامی است. استفاده از استتار از دیرباز به منظور کاهش احتمال کشف سازه ها و تجهیزات نظامی مورد استفاده قرار گرفته است. توسعه دانش در زمینه ردیابی و کشف سازه ها و ادوات نظامی از یک سو و ضرورت اختفا به منظور کاهش آسیب پذیری در هنگام جنگ از سوی دیگر، اهمیت استفاده از روش های استتار و رادارگریزی نوین را افزایش داده است. استفاده از فناوری نانو در زمینه رادارگریزی تاسیسات نظامی با معرفی گرافن به عنوان جاذب بسیار قوی امواج الکترومغناطیس به عنوان نقطه عطف در این صنعت مطرح است. ایجاد پوشش گرافن بر روی تاسیسات نظامی باعث جذب امواج الکترومغناطیس و در نتیجه عدم کشف این تاسیسات توسط رادار دشمن می شود. با توجه به اینکه بین قطر اکسید گرافن به کار برده شده و میزان رادارگریزی تجهیزات یک رابطه تابعی وجود دارد، لذا در این مقاله برای اولین بار سعی شده تا به منظور کنترل و پایش کیفیت رادارگریزی با استفاده از اکسید گرافن (با نام علمی RGO/NiFe2O4) در طیف امواج مایکروویو 7 گیگا هرتز به کمک رویکرد پروفایلی یک رابطه رگرسیونی ارایه شود. از این رابطه می توان به منظور پایش کیفیت تولیدات رادارگریز (ارزان تر و سریع تر از روش های موجود) استفاده کرد. در پایان تحلیل حساسیت مدل نشان داد به ازای تغییر در پارامترهای مدل رگرسیونی توانایی تشخیص عدم انطباق در محصولات تولیدی به سرعت (بین 1 تا 20 نمونه) قابل تشخیص است.
    کلید واژگان: گرافن, اختفا, نمودار کنترل, پایش پروفایل چند جمله ای, سازه های نظامی}
    K. Atashgar, R. Masoudi *
    Tracking military structures and equipment is one of the parameters to create superiority in military battles. Camouflage has long been used to reduce the possibility of detection of military structures and equipment. Development of knowledge in the field of tracking and discovering military structures and equipment followed by the necessity of using the concealment in order to reduce vulnerability in war, has enhanced the importance of using new camouflage and radar evasion methods. The use of nanotechnology in the field of radar evasion of military facilities was developed by introducing graphene as a very strong absorber of electromagnetic waves. Graphene coating on the military installations causes the absorption of electromagnetic waves and as a result, these installations are not detected by the enemy's radar.  Referring to the fact that there is a functional relationship between the diameter of the graphene oxide used and the radar evasion of the equipment, an attempt has been made in this article for the first time to find a solution to control and monitor the radar evasion quality using graphene oxide (with the scientific name of RGO/NiFe2O4) in the microwave spectrum of 7GHZ by the profile approach and presentation of a regression relationship. This model can be used to monitor the quality of radar evasion products (cheaper and faster than existing methods). Finally, sensitivity analysis of the model showed that the ability to detect non-conformity in the manufactured products can be detected quickly (between 1 and 20 samples) with the change in the parameters of the regression model.
    Keywords: graphene, Stealth, Control Chart, Polynomial Profile Monitoring, Military Structures}
  • محمدرضا اکبرپور، فرید غریبی اصل، هادی راشدی، فاطمه سادات ترک نیک

    در این پژوهش، پوشش نانوکامپوزیت Ni-Co/Gr روی زیرلایه فولاد کم‌کربن به روش آبکاری الکتریکی تحت جریان پالسی معکوس با استفاده از محلول آبکاری وات و در حضور ساخارین همراه با 05/0 گرم بر لیتر گرافن اعمال شد. به‌منظور توزیع بهتر گرافن، محلول آبکاری، در حین پوشش‌دهی، تحت اولتراسونیک قرار گرفت. ریزساختار پوشش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نیروی اتمی ‌و پراش پرتو ایکس و مقاومت به خوردگی آن به‌وسیله آزمون‌های پلاریزاسیون و امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شد. نتایج نشان دادند پوشش تشکیل‌شده از آلیاژ نیکل کبالت دارای سطحی صاف و هموار و حاوی حدود 26 درصد وزنی کبالت است که ذرات تقویت‌کننده گرافن در زمینه پوشش جایگذاری شده‌اند. متوسط اندازه دانه‌های پوشش کامپوزیت نیکل کبالت/گرافن، حدود 7 نانومتر بود که تشکیل پوشش با ساختار بسیار ریزدانه‌ را نشان می‌داد. سختی نمونه، با ایجاد پوشش نانوکامپوزیت، از HV220 (سختی فولاد) به HV496 افزایش یافت. نتایج آزمون‌های خوردگی نشان داد که مقاومت به خوردگی نمونه پوشش ‌داده‌شده، از فولاد بدون پوشش بسیار بیشتر است و در اثر اعمال این پوشش، نرخ خوردگی از mm/year 611/0 به mm/year 0029/0 کاهش یافته است.

    کلید واژگان: پوشش دهی, نانوکامپوزیت, آبکاری الکتریکی, گرافن}
    Mohammad Rezamreza Akbarpour, Farid Gharibi Asl, Hadi Rashedi, Fatemeh Sadat Torknik

    In this research, Ni-Co/Gr nanocomposite coating was applied on a low carbon steel substrate based on electrodeposition method under pulse-reverse current using watt plating solution in the presence of saccharin with 0.05 g/L graphene. For better graphene distribution, the plating solution was sonicated. The microstructure of the coating was examined by scanning electron microscopy, atomic force microscopy, and X-ray diffraction, and its corrosion resistance was assessed by polarization and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) analysis. The results showed that the coating included Ni-Co/Gr alloy with a smooth surface morphology and contained about 26 % by weight of cobalt. Graphene reinforcing particles were co-deposited on the surface. The average grain size of the Ni-Co/graphene composite coating was obtained as about 7 nm, indicating the formation of a very fine-grained structure. The hardness value of the sample increased from 220 HV (microhardness of the substrate) up to 496 HV followed by nanocomposite coating application. The results of the corrosion tests showed that the corrosion resistance of the coated sample was much higher than that of the uncoated steel. As a result of applying this coating, the corrosion rate decreased from 0.611 mm/y to 0.0029 mm/y.

    Keywords: Coating, Nanocomposite, Electroplating, Graphene}
  • امیرمحمد جعفری، زهره بلک*

    در این پژوهش به منظور بررسی اثر گرافن برمقاومت به اکسیداسیون، ابتدا کامپوزیت لایه ای TaC-TiC-SiC/TaC-TiC-SiC-G با روش تفجوشی پلاسمای جرقه ای در دمای 1850c، در زمان 8min  و فشار 35Mpa  تفجوشی شد. برای بررسی مقاومت به اکسیداسیون، نمونه در دماهای 400، 500، 600 و c 700 برای مدت 30 دقیقه در کوره جعبه ای تحت اتمسفر هوا قرار گرفت. برای بررسی مقاومت به اکسیداسیون نمونه ها از آنالیز الگوی پراش پرتو ایکس و آنالیز حرارتی و همچنین تصویربرداری از نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شد. نتایج نشان داد، افزایش دما با کاهش وزن برای نمونه ها همراه بود که بیانگر تجزیه و اکسیداسیون کاربید تانتالوم، کاربید تیتانیوم، کاربید سیلیکن و گرافن می باشد. نتایج XRD نشان داد که طی فرآیند اکسیداسیون فازهایی چون  Ta2O5و SiO2 در ریزساختار نمونه تشکیل می شوند و مقدار آن ها با افزایش دما، افزایش می یابد. مشخص شد که رشد دانه تا دمای 600c به مقدار ناچیز بود ولی در دماهای بالاتر رشد دانه چشمگیری اتفاق افتاد. همچنین مشخص شد که تا زیر دمای 900c همه فعل و انفعالات گرمازا بودند و بالاتر از آن فعل و انفعال گرماگیر در یک مرحله اتفاق افتاد.

    کلید واژگان: تانتالوم کاربید, کامپوزیت, گرافن, تفجوشی با جرقه پلاسما, مقاومت به اکسیداسیون}
    Amir mohammad Jafari, Zohre Balak*

    In this study, in order to investigate the graphene effect on the oxidation resistance, at first two laminates TaCTiC/ TaC-TiC-graphene composite was sintered via spark plasma sintering (SPS) at the temperature of 1850 ˚C, for 8 min sintering time,under the pressure of 35 MPa. For investigation the oxidation resistance, the samples were putted in the box furnace at the temperatures of 400, 500, 600 and 700 ˚C for 30 min under the air atmosphere. For oxidation resistance evaluation, X-ray diffraction (XRD), thermal analysis and scanning electron microscopy were applied. It was revealed increasing the temperature resulted to reduce mass of samples which indicates oxidation of Tantalum carbide, Titanium carbide, silicon carbide and graphene. XRD result showed phases such as Ta2O5 and SiO2 formed during oxidation process and the amount of them increases with temperature ascent. The grain growth is negligible up to 600˚C but in higher temperatures, the noticeable growth is occurred. Also, it was disclosed all reactions are exothermic below the 900˚C and at the higher temperature are endothermic and occurred in one step.

    Keywords: Tantalum Carbide, Composite, Graphene, Spark plasma sintering, Oxidation resistance}
  • غلامرضا غفاری، مینا صفا، فرزاد سلیمانی، غلامرضا خلج*
    مقدمه

    در این پژوهش، ساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت آلومینیم 6061 با نانو ذرات تقویت کننده گرافن تولید شده با روش اصطکاک اغتشاشی (FSP) بررسی شد. سرعت چرخش ابزار از 112 الی 280 دور بر دقیقه، سرعت حرکت ابزار در بازه 5/31 الی 20 میلی متر بر دقیقه و شیب ابزار مخروطی در 2، 5/2 و 3 درجه تنظیم گردید.

    روش

    مشخصه یابی با آزمایش های کشش، میکروسختی، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) همراه با طیف سنجی انرژی اشعه ایکس (EDS) و میکروسکوپ نوری (OM) صورت گرفت.

    یافته ها

    با افزایش نسبت سرعت چرخش به سرعت حرکت ابزار (پیشروی بر دور) از 07/0 تا 28/0 و افزایش زاویه ابزار از 2 تا 3 درجه، استحکام کششی از 338 تا 396 مگاپاسکال، استحکام تسلیم از 319 تا 383 مگاپاسکال و درصد ازدیاد طول 9/10 تا 3/12 درصد افزایش داشته است. همچنین میکرو سختی در ناحیه فرآیند شده از 273 تا 400 ویکرز افزایش یافت.

    نتیجه گیری

    در نهایت نمونه با زاویه نوک ابزار 3 درجه، سرعت چرخش ابزار 112 دور بر دقیقه و سرعت حرکت ابزار 5/31 میلیمتر بر دقیقه به عنوان حالت بهینه خواص استحکام و انعطاف پذیری انتخاب شد.

    کلید واژگان: آلومینیم, نانوکامپوزیت, فرایند اصطکاکی اغتشاشی, گرافن, خواص مکانیکی}
    Gholamreza Ghafari, Mina Safa, Farzad Soleymani, Gholamreza Khalaj *
    Introduction

    In this research, the structure and mechanical properties of aluminum 6061 composite with graphene reinforcing nanoparticles produced by friction stir method (FSP) were investigated. The rotation speed of the tool was set from 112 to 280 rpm, the speed of the tool movement in the range of 31.5 to 20 mm/min and the slope of the conical tool was set at 2, 2.5 and 3 degrees.

    Methods

    Characterization was done by tensile tests, microhardness, field emission scanning electron microscope (FESEM) along with X-ray energy spectroscopy (EDS) and optical microscope (OM). The results show that in the presence of graphene as a reinforcement, the mechanical properties are improved.

    Findings

    By increasing the ratio of rotation speed to tool movement speed (advance per revolution) from 0.07 to 0.28 and increasing the tool angle from 2 to 3 degrees, tensile strength enhanced from 338 to 396 MPa, yield strength from 319 to 383 MPa and the elongation increase has increased from 10.9 to 12.3 percent. Also, the micro-hardness in the nugget area increased from 273 to 400 Vickers.

    Keywords: Aluminium, Nanocomposite, friction stir process, Graphene, mechanical properties}
  • عاطفه بدر، آروین تقی زاده تبریزی*، حسین آقاجانی
    در سال های اخیر، استفاده از مواد دو بعدی به دلیل ویژگی های منحصر به فرد از قبیل سطح ویژه بسیار بالا مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. در بین مواد دو بعدی گوناگون مطرح شده، همانند گرافن و دی سولفیدها، مکسین ها طیف جدیدی از مواد هستند که با استفاده از فازهای ماکس به دست می آیند. این مواد معمولا دارای یک عنصر فلزی از فلزات عناصر واسطه، عموما تیتانیوم و یا کروم، به همراه کربن و یا نیتروژن و یک گروه عاملی همانند فلویور، اکسیژن و یا هیدروکسیدی هستند. با در نظر گرفتن زمینه های کاربردی وسیع این مواد که روز به روز نیز در حال افزایش است، و هم چنین با توجه به نو و جدید بودن آن ها، درک بهتر ساختار و روش های سنتز مکسین ها منجر به بهینه سازی، بهبود خواص آنها و استفاده مناسب تر از آنها در زمینه های متفاوت می شود. همچنین با استفاده از فازهای ماکس متفاوت، می توان مکسین های بیشتری با ساختارهای منحصربه فرد سنتز کرد. در پژوهش پیش رو سعی شده است که تاریخچه مختصری از این مواد بیان کرده و سپس به توضیح خواص، روش های سنتز و کاربردهای این مواد پرداخته شود.
    کلید واژگان: مواد دو بعدی, مکسین, گرافن, فاز ماکس, فلزات عناصر واسطه}
    Atefeh Badr, Arvin Taghizadeh Tabrizi *, Hossein Aghajani
    In recent years, utilizing two-dimensional materials has attracted much attention due to the exclusive features like high specific area and high surface activity. Among the diverse 2D materials like graphene and disulfides, Mxene is a newly developed material that could be achieved from MAX phases. These materials contain a metallic element mainly from transitional metals like titanium, molybdenum, niobium, or chromium, with carbon or nitrogen and groups like fluoride, oxygen, or hydroxide. Considering their unique properties, the range of applications of the Mxene is developing. Therefore, it is essential to understand better these newly developed two dimensional materials, their structures, synthesis methods and the parameters that could optimize the achieved properties. Furthermore, more Mxenes could be achieved by designing and synthesizing more MAX phases, which could be used in more applications. In this study, we tried to introduce a history of the Mxene and emphasize its features, synthesis methods, and application.
    Keywords: Tow-Dimensional Materials, MXene, Graphene, MAX Phases, Transitional Metals}
  • زهرا عزیزی، خسرو رحمانی*، فتح الله طاهری بهروز

    در پژوهش های اخیر، استفاده از گرافن به دلیل تاثیر مثبت بر خواص کامپوزیت ها از جمله خواص مکانیکی، الکتریکی و حرارتی مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، خواص ریزساختاری و مکانیکی نانوکامپوزیت ریختگی آلومینیوم خالص تقویت شده با 0.5درصد وزنی گرافن با همزنی مکانیکی - الکترومغناطیسی و سپس اکستروژن داغ و نهایتا آنیل، در دو روش استفاده از آسیاب گلوله ای و بدون استفاده از آسیاب گلوله ای بررسی شد. با بکار بردن روش های همزنی مکانیکی و الکترومغناطیسی، ترکیب دو نیروی برشی و حجمی، تلاطم بیشتری را در فلز مذاب ایجاد کرده که منجر به توزیع مناسب ذرات تقویت کننده، کاهش ساختارهای دندریتی و اصلاح اندازه دانه در طول انجماد می شود. مطالعات ریزساختاری نشان داد که در روش آسیاب گلوله ای توزیع نانو ذرات گرافن در فاز زمینه و کاهش اندازه دانه، نسبت به روش بدون آسیاب گلوله ای مطلوب تر می باشد. در روش آسیاب گلوله ای، سختی، استحکام کششی و استحکام فشاری به ترتیب 19.7، 142.8 و 11.7 درصد و در روش بدون آسیاب به ترتیب 9، 85.2 و 13.5 درصد نسبت به آلومینیوم خالص افزایش یافته است. تغییر طول در روش آسیاب گلوله ای 6.8 و در روش بدون آسیاب گلوله ای 35.4 درصد کاهش نشان می دهد.

    کلید واژگان: نانو کامپوزیت ریختگی, آلومینیوم, گرافن, آسیاب گلوله ای, همزنی مکانیکی-مغناطیسی}
    Zahra Azizi, Khosrow Rahmani *, Fathollah Taheri Behrooz

    In recent scientific studies, the use of graphene has been considered due to its positive effect on the properties of composites, including mechanical, electrical and thermal properties. In this research, the microstructural and mechanical properties of pure aluminum nanocomposite cast reinforced with 0.5 wt% graphene with mechanical-electromagnetic stirrer and then hot extrusion and finally annealing, in two methods of using ball milling and without using ball milling process, was investigated. By applying both mechanical and electromagnetic stirring techniques, combining both shear and body forces can cause more turbulence in the molten metal that lead to as well as distribute reinforcing particles, decreasing the dendritic structures and refining the grains during solidification. The microstructural studies showed that in the ball mill method, the distribution of graphene nanoparticles and reduce grain size in the matrix phase is significantly better than the non-ball mill method. Also, in the method of ball mill, hardness, tensile strength and compressive strength increased by 19.7, 142.8 and 11.7%, respectively, and in the method without mill, 9, 85.2 and 13.5%, respectively, compared to pure aluminum. The elongation decreased by 6.8% in the ball mill method and 35.4% in the non-ball mill method.

    Keywords: Casting nanocomposite, Pure aluminum, Graphene, ball milling, Mechanical, Electromagnetic Stirring}
  • آیدا رحمتی، ریحانه گودرزی، هاجر قنبری*، حسین سرپولکی

    گرافن به عنوان اولین ماده ی دوبعدی کشف شده، روند رو به رشدی را برای کاربرد در صنایع مختلف طی می کند. در این پژوهش، برخی پارامترهای موثر بر خواص ساختاری و ریزساختاری گرافن سنتز شده در حضور حلال n-متیل-2-پیرولیدون (NMP) و به کمک آسیای مکانیکی تر بررسی شده است. این پارامترهای متغیر شامل مقدار گرافیت، غلظت گرافیت در حلال، نسبت وزنی گلوله به گرافیت و زمان آسیا هستند. نتایج حاصل از آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM)، طیف سنجی رامان و تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) نشان داد که حالت بهینه با انتخاب نسبت وزنی گلوله به گرافیت 25 به 1، غلظت گرافیت در NMP g/ml 20 و زمان شش ساعت حاصل می شود. در انتها، امکان استفاده از مخلوط ملامین و اوره برای ورقه ورقه کردن و عامل دار کردن گرافن به وسیله آسیای ماهواره ای بررسی شد که بنابر نتایج حاصل، این مخلوط، ترکیب موثری برای ورقه ورقه کردن و عامل دار کردن همزمان گرافیت است.

    کلید واژگان: سنتز, گرافن, آسیای ماهواره ای, عامل دار کردن, ورقه ورقه کردن}

    Graphene, as the first presented two-dimensional material, is undergoing a growing trend in various industries. In this study, some effective parameters on the structural and microstructural properties of graphene synthesized by wet milling, in the presence of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent were investigated. These variable parameters consist of the amount of graphite, solids to solvent ratio, weight ratio of pellets to solids, and the time of milling. The results of field emission scanning electron microscopy (FESEM), Raman spectroscopy and Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) analysis showed that the optimal parameters are 25 for the weight of pellets to graphite, concentration of 20 g/ml of graphite in NMP, and milling time of 6 hours. However, the application of a mixture of melamine and urea was evaluated for the exfoliation and functionalization of graphene by the planetary mill, according to the results, this mixture, showed a promising result as a promising composition for the simultaneous exfoliation and functionalization of graphene.

    Keywords: Synthesis, Graphene, Planetary mill, Functionalization, Exfoliation}
  • محمد خسروی*، محمد منصوری، علی غلامی، یدالله یعقوبی نژاد

    در جوشکاری توپودری، ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال آلیاژ فولاد 304 AISI توسط نانوصفحات اکسید گرافن (GO) و اکسید گرافن احیا شده (RGO) بررسی شد. در این پژوهش ریزساختار خط جوش توسط روش های متالوگرافی و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی، فازهای تشکیل شده توسط روش پراش پرتوی ایکس و تغییرات آلوتروپی کربن توسط آزمون طیف سنجی رامان ارزیابی شده است. اکسید گرافن با استفاده از روش هامر اصلاح شده سنتز شده و با استفاده از  هیدرازین احیا شد. بر این اساس، خمیر اکسید گرافن و اکسید گرافن احیا شده در غلظت های مختلف 1 ، 3 و 10 میلی گرم بر میلی لیتر برای پرکردن شکاف جوش استفاده شده است. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت اکسید گرافن احیا شده تا 10 میلی گرم بر میلی لیتر، استحکام کششی و سختی جوشکاری به ترتیب تا 23 و 43 درصد بهبود می یابد. مکانیزم افزایش خواص مکانیکی را می توان احتمالا به ایجاد ممانعت نانوصفحات اکسید گرافن احیا شده در برابر رشد دانه و درنتیجه ریز شدن اندازه دانه آلیاژ خط جوش در حین فرایند انجماد حوضچه جوش متناسب دانست.

    کلید واژگان: جوشکاری توپودری, گرافن, فولاد 304 AISI, ریزساختار}
    M. Khosravi*, M. Mansouri, A. Gholami, Y. Yaghoubinezhad

    In this research, the effect of graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (RGO) nanosheets on the mechanical and microstructural properties of AISI 304 stainless steel welded joints produced by the flux-cored arc welding (FCAW) method was investigated. Light microscope, field emission scanning electron microscope (FE-SEM) equipped with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), X-ray diffraction analysis (XRD), Raman spectroscopy, and tensile strength test were used to characterize the samples. GO was synthesized by modified Hummers’ method and reduced by hydrazine. Accordingly, the pastes of GO and RGO in different concentrations of 1, 3, and 10 mg/ml were applied in the groove. The results demonstrated that increasing the RGO concentration up to 10 mg/ml improves the tensile strength and hardness values of welded joints up to 23% and 43%, respectively. It seems that RGO nanosheets have a significant effect on the mechanical properties of the welded joints by pinning of dislocations.

    Keywords: Flux-cored Arc Welding, Graphene, AISI 304 Stainless Steel, Microstructure}
  • مریم کاکویی، سمیه مهرابیان*

    در این پژوهش، به بررسی فرایند حکاکی پلاسمایی جهت ایجاد تخلل در صفحه ی گرافن لایه نشانی شده بر روی زیرلایه ی SiO2، پرداخته شد. بدین منظور، برای اولین بار شبیه سازی دینامیک مولکولی فرایند بمباران صفحه ی گرافن توسط یون های اکسیژن با استفاده از نرم افزار لمپس انجام پذیرفت. در این شبیه سازی با تغییر انرژی یون های فرودی، اثر پارامتر مذکور بر فرایند حکاکی صفحه ی گرافن مورد بررسی گرفت. نتایج حاصل، نشان داد که با افزایش انرژی یون های بمباران کننده از eV 3 تا eV 12، تعداد و اندازه حفره های ایجاد شده در صفحه ی گرافن افزایش می یابد. بررسی تابع توزیع شعاعی، قبل و بعد از بمباران نیز نشان داد که حکاکی موجب بی نظمی در ساختار گرافن شده است. همچنین تعداد متوسط پیوندهای C-C در گرافن، با افزایش انرژی اتم های اکسیژن ورودی کاهش یافت که خود نشانگر از بین رفتن پیوندهای کربن با افزایش انرژی است. از طرفی نتایج بدست آمده مشخص نمود که در انرژی eV 3 آسیب وارد شده به صفحه ی گرافن ناچیز است. لازم بذکر است که در این شبیه سازی که در آن از میدان نیروی Reax استفاده شده است، شاهد تشکیل گونه های O2، CO، CO2، C2O2 و CO3 بوده ایم.

    کلید واژگان: گرافن, حکاکی پلاسمایی, شبیه سازی دینامیک مولکولی, میدان نیروی Reax}
    Maryam Kakoie, Somayeh Mehrabian *

    In this study, the plasma etching of a graphene layer (in order to make it porous) deposited on a SiO2 substrate was investigated. Therefore, for the first time, the process of the graphene layer bombardment with the oxygen ions was simulated by molecular dynamics simulation using LAMMPS. Moreover, the effect of the bombarding ion energies on the etching process was studied. Our results showed that with increasing the oxygen ion energies from 3 eV to 12 eV, the number and size of the created holes in the graphene layer increase. Investigation of the radius distribution function of the graphene layer before and after the bombarding process also showed that the etching process has caused some sort of irregularities in the graphene layer. In addition, the average number of C-C bonds in the graphene layer decreased with the oxygen ion energies which is the indicator of the fact that the C-C bonds have been broken with increasing energy. Moreover, the results showed that at the energy of 3 eV for the oxygen ions, the graphene layer remains almost undamaged. It is noteworthy that the Reax force field is used in the simulation which predicts the formation of O2, CO, CO2, C2O2 and CO3 species.

    Keywords: Graphene, Plasma Etching, Molecular Dynamics Simulation, Reax Force Field}
  • ابوالفضل بابازاده، محمدجعفر حداد*، مجید صفرآبادی

    کامپوزیت ها، از جمله مواد مهندسی هستند که به دلیل دارابودن خواص مهمی نظیر نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت به خوردگی و دامنه گسترده تغییر در خواص فیزیکی و مکانیکی، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته اند. از راه های بهبود و دستیابی به خواص برتر، اصلاح و بهینه سازی فرآیند تولید و توجه به استفاده از نانوذرات، به عنوان مقاوم ساز در این مواد، است. در همین راستا، روش ریخته گری گردابی به عنوان یکی از روش های توزیع ذرات مقاوم ساز در مذاب، در نظر گرفته شده و با توجه به خواص نانوذرات پایه کربنی، از سه درصد وزنی 0.01، 0.05 و 0.1 از نانوصفحات گرافن و نانو تیوب کربن به عنوان ذرات مقاوم ساز در آلیاژ اولیه A356 استفاده شد. با چندین مرتبه سعی و خطا، مناسب ترین شرایط برای اضافه کردن مقاوم سازها به مذاب حاصل شد. این شرایط شامل سرعت چرخش همزن گرافیتی، RPM 500 به مدت یک دقیقه به صورت متوالی و در دمای 740 درجه سانتیگراد حاصل شد. آنالیز عنصری، فازی و بررسی های ریزساختاری، توزیع و ایجاد نانوذرات مقاوم ساز را در زمینه کامپوزیت تایید کرد. آزمون کشش، بهبود استحکام تسلیم، نهایی و شکست را نشان داد، به گونه ای که حداکثر افزایش استحکام و ازدیاد طول، با استفاده از 0.1 درصد وزنی گرافن، 28% و 2.6% بوده است. هم چنین با استفاده از 0.1 درصد وزنی نانوتیوب کربن، سختی نانوکامپوزیت تا 88.4 ویکرز افزایش یافته که بهبود 33% را نسبت آلیاژ بدون مقاوم ساز نشان می دهد. افزایش همزمان استحکام و کرنش از مهم ترین نتایج این پژوهش است.

    کلید واژگان: گرافن, کامپوزیت, ریخته گری گردابی, همزن, نانوتیوب کربن}
    Abolfazl Babazade, Mohammadjafar Hadad *, Majid Safarabadi

    One of the methods to improve and achieve superior properties, is to modify and optimize the Manufacturing Process and to consider the use of nanoparticles as reinforcements in these materials. In this regard, stir casting method is considered as one of the methods of distribution of refractory particles in the melt and three percent by weight of 0.01, 0.05 and 0.1% of graphene nameplates and carbon nanotubes as reinforcements particles added to The primary alloy A356, due to the properties of carbon based nanoparticles. The optimum conditions, including the rotational speed of the graphite mixer, 500 RPM, were obtained for one-minute mixing in a row, at 740⁰C. The results of elemental, phasic and microstructural analysis, confirmed, the distribution correctly of reinforcements nanoparticles in the composite matrix. The tensile test showed, an increase in yield, ultimate and fracture strength, and also strain, so that the maximum increase in strength and strain using 0.1 wt.% graphene, was 28% and 2.6%, respectively. Also, by using 0.1 wt.% carbon nanotube, the nanocomposite hardness increased to 88.4 Vickers, indicating a 33% improvement in the ratio of non-reinforced alloy.

    Keywords: Graphene, Composite, Stir casting, nanotube carbon}
  • سمانه واحدی، مرتضی ثقفی یزدی*، احمد رزاقیان آرانی
    در این پژوهش، با بهره گیری از روش هیدروترمال، الکترودهایی برای به کارگیری به عنوان ابرخازن ساخته شد. به کمک تغییر نسبت یون های فلزی Al+3/Co+2/Ni+2 ، الکترود Al0.5Co0.5Ni2O4 با نسبت مولی 1:1:2 برای یون های Al+3/Co+2/Ni+2 با بیشترین ظرفیت خازنی به دست آمد، که الکترود NiCoAl نامیده شد. با تغییر زمان (2، 5 و 20 ساعت) و دمای فرایند هیدروترمال (150 و 180 درجه سانتی گراد) عملکرد الکترودهای ساخته شده تغییر یافت و در نتیجه ی آن، الکترود NiCoAl سنتز شده در دمای 150 درجه سانتی گراد برای مدت زمان 5 ساعت با ظرفیت F g-1 1473 در چگالی جریان A g-1 8 به عنوان بهترین الکترود ساخته شده معرفی شد. با افزودن گرافن به مواد سازنده الکترود، الکترود NiCoAl-rGO ساخته شده در دمای°C 150، ظرفیت بیشینه F g-1 2362 در چگالی جریان برابر A g-1 8 را از خود نشان داد. به کمک آنالیزهای ساختاری آزمون پراش اشعه X (XRD) و طیف فوریه مادون قرمز (FTIR) حضور مواد سازنده در ساختار تایید شد و با انجام آنالیز میکروسکوپ الکترونی-روبشی (FE-SEM)، ساختار نانو صفحه ای و گل مانند الکترود NiCoAl و حضور گرافن در ساختار الکترود NiCoAl-rGO مشاهده شد. به منظور تشخیص چگونگی عملکرد الکتروشیمیایی، الکترودها تحت آزمون های سیکل چرخه ای (CV)، شارژ و دشارژ گالوانواستات (CD) و آزمون امپدانس الکتروشیمیایی(EIS) قرار گرفتند.
    کلید واژگان: نانوکامپوزیت, گرافن, ابرخازن, هیدروترمال, الکتروشیمی}
    Samaneh Vahedi, Morteza Saghafi Yazdi *, Ahmad Razaghian Arani
    In this study, using Hydrothermal method, electrodes were synthesized to be used as supercapacitors. Using the alteration ratio of Al+3/Co+2/Ni+2 metal ions, Al0.5Co0.5Ni2O4 electrode with a molar ratio of 1:1:2 for Al+3/Co+2/Ni+2 ions, the highest capacitance was obtained, which was called the NiCoAl electrode. With the change of time (2, 5 and 20 hours) and the temperature of the hydrothermal process (150 and 180 °C), the performance of the manufactured electrodes changed, and as a result, the NiCoAl electrode synthesized at 150 °C for a period of 5 h, the capacity of 1473 F g-1 in the current density of 8 A g-1 was obtained as the best electrode made. By adding graphene to the electrode's constituent materials, the NiCoAl-rGO electrode, synthesized at 150 °C showed a maximum capacity of 2364 F g-1 at a current density equal to 8 A g-1. With the help of structural analysis of X-ray diffraction test (XRD) and infrared spectrum (FTIR), the presence of constituent materials in the structure was confirmed, and the presence of graphene in the NiCoAl-rGO electrode structure was observed. In order to determine how electrochemical performance works, the electrodes were subjected to cycles (CV), Galvanostatic charge and discharge (CD), and electrochemical impedance (EIS) tests.
    Keywords: Nanocomposite, Graphene, Supercapacitor, Hydrothermal, Electrochemistry}
  • مجید میرزایی، چنگیز دهقانیان*

    در تحقیق حاضر، با استفاده از روش های ارزان و سازگار با محیط زیست، گرافن اکسید (GO)، روی فوم اکسید نیکل، رسوب نشانی شد. سپس، ورقه‏ های نازک GO، با روش‏ های مختلف الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای (CV)، کرونوآمپرومتری و کرونوپتانسیومتری، احیا شدند. تاثیر روش های مختلف رسوب ‏نشانی نیز بر خصوصیات ساختاری، مورفولوژی و ابرخازنی لایه نازک ERGO، با استفاده از پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی رامان، ولتامتری چرخه ای و گالوانواستاتیک شارژ و دشارژ (GCD)، مورد بررسی قرار گرفت. تشکیل ERGO توسط هر سه حالت، با استفاده از الگوهای پراش اشعه ایکس، تایید شد و تغییرات قابل ملاحظه ای نیز در ساختار و مورفولوژی لایه نازک ERGO، به علت حالت‏های مختلف رسوب نشانی، مشاهده گردید. سپس، خواص ابرخازنی لایه نازک ERGO، در الکترولیت M KOH 1 مورد مطالعه قرار گرفت و مشاهده شد که حداکثر مقدار ظرفیت خازنی برای حالت‏های ولتامتری چرخه ای، روش های کرونوآمپرومتری و کرونوپتانسیومتری، به ترتیب، 1380، 1259 و 1995 فاراد بر گرم است که به طور کامل، در توافق با نتایج سطح ویژه و امپدانس است. نتایج، نشان داد که روش جریان ثابت، بهترین روش در احیای گرافن اکسید است و بیشترین گروه ‏های عاملی احیا شده و بیشترین دانسیته‏ نواقص و چروکیدگی صفحات را به خود اختصاص می ‏دهد. درنتیجه، این روش، می ‏تواند جایگزین روش ‏های شیمیایی، برای احیا گرافن اکسید شود و ضعف عمده‏ روش‏ های شیمیایی را که استفاده از مواد سمی در احیا است، برطرف کند.

    کلید واژگان: روش‏ های الکتروشیمیایی, گرافن, ابرخازن, مشخصه ‏یابی الکتروشیمیایی}
    Majid Mirzaee, Changiz Dehghanian *

    In the present study, Graphene oxide (GO) was deposited using inexpensive and environmentally-compatible methods on the nickel oxide foam. Then, GO thin films have been reduced by Cyclic Voltammetry (CV), Chronoamperometry and Chronopotentiometry modes of electrodeposition. The effects of different modes on structural, surface morphological and supercapacitive properties of ERGO thin films have been investigated by X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscope (SEM), Raman spectroscopy, Cyclic Voltammetry, and Galvanostatic charge and discharge (GCD). Formation of ERGO by all three modes is confirmed by X-ray diffraction (XRD) patterns. A Significant change in the surface morphologies of the ERGO thin film due to different modes has been observed. The supercapacitive properties of ERGO thin films have been studied in 1 M KOH electrolyte. The maximum supercapacitance obtained for potentiodynamic, potentiostatic, and galvanostatic modes is 1380, 1259, and 1995 F/g, respectively which is completely in agreement with the special level and impedance results. The results showed that the constant current method is the best way for the electrochemical reducing of graphene oxide. In this way, most functional groups have been reduced. In addition, a high density of the defects and wrinkling of the sheets is observed. Consequently, the method can replace chemical methods for the reducing of graphene oxide and eliminate the major weakness of chemical methods that use toxic substances.

    Keywords: Modes of electrodeposition, Surface morphology, Supercapacitor, Electrochimacal characterization}
  • مسعود خانی، غلامرضا ابراهیمی*، حمیدرضا عزت پور

    نانو بیو کامپوزیت هیبریدی با زمینه آلیاژ منیزیم) %Mg-0.5Ca-0.8Mn (wt تقویت شده با 2درصد وزنی نانو ذرات فلویور آپاتیت (FA) و 3/0 درصد وزنی نانو صفحات گرافن (GNPs) توسط فرآیند ریخته گری هم زن مکانیکی تولید و به منظور از بین رفتن حفرات ناشی از ریخته گری تحت فرآیند جدید ریخته گری تحت فشار آرگون باز ذوب شد. خواص مکانیکی از قبیل استحکام کششی توسط آزمایش کشش و خواص خوردگی توسط آزمایش الکتروشیمیایی، امپدانس و آزادسازی هیدروژن در محلول شبیه سازی محیط بدن مورد بررسی قرار گرفت. تغییرات ریزساختاری شامل پراکنش ذرات تقویت کننده و اندازه ی دانه ها با کمک میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترون روبشی مطالعه شد. نتایج حاصل نشان می دهد که استحکام کششی نهایی کامپوزیت 27 درصد بیشتر از آلیاژ پایه است و جریان خوردگی کامپوزیت 60 درصد کاهش نسبت به آلیاژ پایه یافته است. بررسی های ریزساختاری بیانگر کاهش اندازه دانه کامپوزیت (µm 175) نسبت به آلیاژ پایه (µm 448) است و تصاویر میکروسکوپ الکترون روبشی شکل گیری داربست گرافنی که دارای تاثیر مثبت در خواص مکانیکی و خوردگی است را نشان می دهد.

    کلید واژگان: نانوبیوکامپوزیت, کامپوزیت هیبریدی, فلوئور آپاتیت, گرافن, خوردگی}
    Masood Khani, Gholamreza Ebrahimi *, Hamidreza Ezatpour

    Hybrid nano-biocomposite of Mg-0.5Ca-0.8Mn (wt%) magnesium alloy reinforced by 2 wt% fluorapatite (FA) nanoparticles and 0.3 wt% graphene nanoplates (GNPs) were prepared via mechanical stir casting process. In order to eliminate the casting defects, remelting process was carried out under argon atmosphere. Mechanical and biocorrosion properties were investigated by tensile testing and electrochemical impedance spectroscopy in simulated body fluid (SBF) solution, respectively. Microstructural development including the size and distribution of the reinforcement particles, and matrix grain size were studied by optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). Mechanical test results revealed an increase of 27% in the ultimate tensile strength. Biocorrosion behavior approved the lower corrosion rate of the composite samples in comparison with unreinforced alloy. Optical micrographs confirmed the effect of reinforcement particles on twinning formation and reduction of composite grain size (175 μm) compared to that of unreinforced alloy (484 μm). SEM observations exhibited the formation of graphene scaffolds and their positive effect on the mechanical and biocorrosion properties.

    Keywords: Nano-biocomposites, Hybrid nano-composite, Fluorapatite, graphene, corrosion}
  • مهداد انکاری*، شکوه عنایت الهی
    یکی از موادی که در ساخت حسگرها مورد استفاده قرار می گیرند، نانو کامپوزیت ها هستند. اجزاء نانوکامپوزیت بر اثر برهمکنش سطحی بین ماده پایه و مواد پرکننده، از خواص بهتری نسبت به سایر مواد برخوردار می باشند. هدف از انجام این پژوهش، سنتز نانوکامپوزیتی شامل گرافن و پلی کتکول به عنوان یک پلیمر رسانا برای استفاده در حسگر های الکتروشیمیایی است. از روش الکتروپلیمریزاسیون برای سنتز نانو کامپوزیت مورد پژوهش، استفاده شد که گرافن به عنوان فاز زمینه و پلی کتکول به عنوان فاز تقویت کننده انتخاب گردید. تصاویر SEM از نانو کامپوزیت سنتز شده نشان داد که این ترکیب، دارای مورفولوژی بسیار متخلخل متشکل از ساختاری ورقه ای مانند است. از سدیم نیتریت برای انجام عمل اکسایش بر روی سطح الکترود اصلاح شده استفاده گردید. نتایج نشان داد که حسگر الکتروشیمیایی ساخته شده در محدوده وسیعی از غلظت ماده نیتریت دارای پاسخی خطی بوده و می تواند برای اندازه گیری کمی این گونه استفاده شود. با استفاده از شیب منحنی کالیبراسیون برای گونه مورد بررسی، حد تشخیص این حسگر الکتروشیمایی برای نیتریت برابر با µM 741/0 محاسبه شد. نتایج نشان داد که نانوحسگر سنتز شده به دلیل داشتن حساسیت بالا، پاسخ خطی مطلوب، پایداری قابل قبول و متاثر نبودن از سوی مزاحمت ها، می تواند به عنوان عنصرحسگر مورد استفاده قرار گیرد. همچنین به کارگیری نانوصفحات گرافن که از خصوصیات موثری جهت کاهش مقاومت در برابر انتقال الکترون و افزایش رسانایی در سطح الکترود برخوردار است، توانست باعث فراهم شدن یک سطح بسیار مناسب با مساحت سطح ویژه ی بالا برای استفاده در نانو کامپوزیت شود.
    کلید واژگان: نانوکامپوزیت, گرافن, پلی کتکول, الکتروپلیمریزاسیون, حسگر الکتروشیمیایی}
    Mehdad Enkari *, Shokouh Enayattollahy
    One of the materials used in the manufacture of sensors is nanocomposites. Nanocomposite components have better properties than other materials due to the surface interaction between the base material and the filler. The aim of this study was to synthesize nanocomposites including graphene and polytechnic as a conductive polymer for use in electrochemical sensors. Electropolymerization method was used to synthesize nanocomposite. Graphene was chosen as the phase and poly catechol phase as a reinforcing phase and this polymer material was distributed on a wide range of graphene. SEM images of synthesized nanocomposites showed that this composition has a very porous morphology consisting of a sheet-like structure. Sodium nitrite and barium sulfate were used for oxidation on the modified electrode surface. The results showed that the electrochemical sensor made in a wide range of concentrations of nitrite has a linear response and can be used for quantitative measurement of these two species. Using calibration curve slope for the two studied species, the detection limit of this electrochemical sensor for nitrite was calculated to be 0.741 μM for nitrite. The results showed that synthesized nano sensor could be used as an anesthetic due to high sensitivity, optimal linear response, acceptable stability and not interference with interference. The use of graphene nanoscopes, which has the most effective properties to reduce electron transfer resistance and increase conductivity at the electrode surface, has been able to provide a very suitable surface with a high surface area for use in nanosized composites.
    Keywords: Nanocomposite, graphene, Poly Catechol. Eectropolymerization, Electrochemical sensor}
  • هادی مشرف زاده ثانی*، حسن محمدخانی

    در این مقاله روش چند مقیاسی جدیدی به منظور محاسبه سفتی نانوکامپوزیت حاوی نانو ذرات گرافن ارایه می شود. در این روش نانوکامپوزیت حاوی نانوذرات با توزیع تصادفی در مقیاس ماکرو، توسط حجم معرف مکعبی شکلی مدل می شود که خود متشکل از تعداد زیادی مکعب کوچکتر در مقیاس میکرو است. هر مکعب کوچک حاوی نانوذرات همسویی است که جهت گیری آنها به صورت سه بعدی و توسط الگوریتمی تصادفی تعیین شده است. تانسور سفتی هریک از مکعب های کوچک توسط روش موری-تاناکا به دست آمده و نهایتا با استفاده از روشی تحلیلی مدول الاستیک حجم معرف اصلی محاسبه می شود. این روش که در واقع توسعه روش کامپوزیت لایه ای معادل به حالت سه بعدی محسوب می شود، نسبت به سایر روش های تحلیلی تطابق بهتری با فیزیک مسئله داشته و نسبت به روش های عددی از سرعت محاسباتی بیشتری بر خوردار است. مقایسه نتایج حاصل از این روش با تعدادی از نتایج تجربی موجود در مقالات، حکایت از دقت قابل قبول آن در محاسبه مدول الاستیک نانوکامپوزیت دارد.

    کلید واژگان: گرافن, روش چندمقیاسی, نانوکامپوزیت}
    Hadi Moshrefzadeh Sani *, Hasan Mohammadkhani

    In this paper a new multi-scale method was presented to calculate the elastic modulus of graphene/polymer nano composites. Macro, micro and nano scales were considered within this hierarchical multi-scale method. In macro scale, a nanocomposite was modeled with a cubic representative volume element (RVE) which was constructed by several small cubic elements in micro scale. Each element in micro or nano scale, is made of aligned graphenes which were oriented in three dimensional space via a random algorithm. The stiffness tensor of each element was obtained by Mori-Tanaka micromechanical method and the elastic modulus of the RVE was calculated using a new analytical approach. In fact this method is a development of the laminated analogy, in to a three dimensional version which is in better accordance with the physics of real nanocomposites. It has been shown that the results of the present approach are in good agreement with several experimental works in the literature.

    Keywords: nano composite, multiscale method, Graphene}
  • علی حسنی، مرتضی مغربی، مجید بنی آدم*
    لایه برداری الکتروشیمیایی از گرافیت، یکی از روش های سنتز گرافن بوده و علی رغم اینکه توان سل الکتروشیمیایی در این فرایند می تواند نقشی اساسی ایفا کند، کمتر مورد توجه قرار گرفته و پژوهش های قبلی در بازه ای محدود از اختلاف پتانسیل یا جریان الکتریکی انجام شده است. در این پژوهش تاثیر توان بر مقدار گرافن لایه برداری شده و مقدار گروه عاملی قرار گرفته روی آن ها در بازه ای گسترده بررسی شده است. از آنالیزهایی نظیر رسانایی، توزین، جذب مرئی-فرابنفش و میکروسکوپ الکترونی عبوری برای تعیین مشخصات محصولات استفاده شد. بر اساس نتایج با کاهش توان ورودی به سل، لایه برداری از الکترود بیشتر شده و مقدار گروه عاملی آن ها نیز بیشتر می شود. 
    کلید واژگان: لایه برداری, گرافن, توان, گروه عاملی}
    A. Hasani, M. Maghrebi, M. Baniadam *
    The electrochemical exfoliation of graphite is a method to obtain graphene. Despite the important role of electrical power in this process, it hasn’t been investigated extensively. In this research, the effect of electrical power in an extensive range on the amount of exfoliated graphene and oxygen functional groups was studied. Transmission electron microscopy, weighing, UV-vis spectroscopy and electrical conductivity were used for characterization of the products. According to the results, by decreasing the power, the amount of exfoliated graphene and its functional groups increased.
    Keywords: Exfoliation, Graphene, Electrical Power, Functional Group}
  • مرضیه آزادفلاح، آرمان صدقی*، هادی حسینی
    هدایت بالا و سطح بالای قابل دسترسی به الکترولیت از پیش نیازهای اصلی مواد فعال مورد استفاده در ابرخازن ها برای دستیابی به کارایی الکتروشیمیایی بالاست. در سال های اخیر، چهارچوب های آلی-فلزی به دلیل سطح ویژه بالا و مناسب بودن اندازه تخلخل به عنوان مواد الکترودی در ابرخازن ها مورد استفاده قرار گرفتند. با این حال استفاده از چهارچوب های آلی-فلزی به تنهایی در ابرخازن ها، بدلیل هدایت الکتریکی ضعیف، پایداری ناکافی و خواص مکانیکی پایین، اثر ظرفیت بالا و کارایی مناسب را خنثی می کند. در مقاله حاضر به روش سنتز هیدروترمال، چهارچوب های آلی-فلزی بر پایه مس تهیه شد و برای ارتقای هدایت این مواد، گرافن درحین سنتز افزوده شد. جهت بررسی ساختاری نانوکامپوزیت حاصله، از آنالیزهای XRD,FTIR و  FESEMاستفاده شد. برای بررسی رفتار ابرخازنی، آزمون های الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای و امپدانس الکتروشیمیایی و رفتار تکرارپذیری انجام شد. نمونه چهارچوب آلی-فلزی بر پایه مس دارای ظرفیت ویژه 372 فاراد بر گرم بود، در حالی که کامپوزیت آن با گرافن دارای ظرفیت 570 فاراد بر گرم بود. در این کامپوزیت ها، گرافن افزایش هدایت الکترود ها، در دسترس پذیری بیشتر تخلخل ها و ذخیره بار را از طریق مکانیزم غیر فارادایی فراهم می آورد و چهارچوب های آلی-فلزی نیز با میزان تخلخل بالا، قابلیت تنظیم تخلخل و افزایش ظرفیت کل ذخیره بار را از طریق مکانیزم فارادایی فراهم می کند.
    کلید واژگان: ابرخازن, نانوکامپوزیت, چهارچوب های آلی- فلزی, گرافن}
    Marzie Azad Falah, Arman Sedghi *, Hadi Hoseini
    High conductivity and high level of electrolyte availability are the main requirements of active materials used in supercapacitors (SCs) to achieve high electrochemical efficiency. In recent years, metal-organic frameworks (MOFs) have been used as electrode materials for SCs due to their suitability of porosity and high surface area. However, using single-component MOFs in supercapacitors results in poor electrical conductivity, insufficient stability, and poor mechanical properties, and neutralize the effect of high capacity and efficient performance. In this paper, using a hydrothermal synthesis method, Cu-based MOFs were fabricated and graphene was added during synthesis to enhance the conductivity of these materials.  To investigate the structure of nanocomposites were used XRD, FTIR, and FESEM analyze. To investigate the electrochemical behavior of electrodes, cyclic voltammetry, electrochemical impedance and repeatability behavior were performed. The Cu based MOFs had a capacity of 372 F.g-1, while its composite capacity with graphene is 570 F.g-1. In these composites, graphene enhances electrical conductivity, porosity accessibility, and charge storage through a non-Faradic mechanism and metal-organic frameworks increase the total capacity with high porosity, porosity adjustable, and charge storage through the Faradic Mechanism.
    Keywords: Supercapacitor, Nanocomposite, Metal-organic framework, Graphene}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال