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 « co-precipitation » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «co-precipitation» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • سولماز امیرشکاری، رضا ریاحی فر*، بابک رئیسی دهکردی، مازیار صهبا یغمایی

    مواد کاتدی اکسیدی لایه ای غنی از نیکل LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM) به دلیل چگالی انرژی و ظرفیت بالا به طور فزاینده ای در صنعت خودروهای الکتریکی مورد توجه قرار دارند. با وجود این، با افزایش مقدار نیکل،  واکنش شیمیایی لایه سطحی و اختلاط کاتیونی Li+/Ni2+افزایش و پایداری ساختاری و حرارتی ماده کاتدی کاهش می یابد. راهبرد تک کریستالیزاسیون ذرات می تواند پایداری ساختاری و عملکرد الکتروشیمیایی مواد کاتدی را بهبود بخشد، ولی سازوکار آن کاملا شناخته شده نیست. در این پژوهش، با ارایه مدلی محاسباتی، نشان می دهیم که سرعت جوانه زنی ذرات هیدروکسیدی با کاهش pH و کنترل نسبت فوق اشباع کاهش می یابد و درنتیجه تعداد جوانه های تشکیل شده کم می شود. براساس نتایج این مدل، تعداد جوانه های هیدروکسیدی تشکیل شده در پایان سنتز هم رسوبی در pH 5/11، 11 و 5/10 به ترتیب 73/5، 3/4 و 27/2 برابر تعداد جوانه های تشکیل شده در سنتز هم رسوبی در pH 10 است. لذا، با کاهش مقدار pH در حین فرایند سنتز از 5/11 به 10، به ریزذرات تولیدشده در سیستم اجازه داده می شود تا به طور کامل به کریستال های بزرگ تر تبدیل شوند و به سمت تک کریستال شدن تمایل یابند و مشکلات فصل مشترک کاتد/الکترولیت در آن ها کاهش یابد. نتایج حاصل از این مدل می تواند نتایج تجربی پژوهش هایی را که مواد کاتدی تک کریستال سنتز کرده اند توجیه کند.

    کلید واژگان: هم رسوبی, NCM, کاتد تک کریستال, مدل محاسباتی, باتری لیتیم-یون}
    Solmaz Amirshekari, Reza Riahifar *, Babak Raissi Dehkordi, Maziar Sahba Yaghmaee

    Nickel-rich layered oxide cathode materials with the chemical formula of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM) are increasingly utilized in the electric vehicle industry owing to their high energy density and high capacity. Although increasing the nickel concentration would enhance the chemical reaction between the surface layer and Li+/Ni2+ cationic mixing, the structural and thermal stability of the cathode material would be degraded. The single crystallization strategy of the particles can improve the structural stability and electrochemical performance of the cathode materials; however, their mechanism is not well understood yet. In this research, a computational model was proposed to show that by reducing the pH and controlling the amount of supersaturation, the nucleation rate of hydroxide particles and consequently the number of formed nuclei would decrease. Based on the results of this model, the numbers of hydroxide nuclei formed at the end of co-precipitation synthesis at pH 11.5, 11, and 10.5 were, respectively, 5.73, 4.3, and 2.27 times the number of nuclei formed in co-precipitation synthesis at pH 10. According to the observations, by reducing the pH during the synthesis process from 11.5 to 10, the fine particles produced in the system will be completely transformed into larger crystals, thus tending to become single crystals. As a result, the problems of the cathode/electrolyte intermediate layer will be minimized. The results of this model can justify the experimental results obtained by other researchers who synthesized single-crystal cathode materials.

    Keywords: Co-precipitation, NCM, Single crystal cathode, Computational model, Lithium-ion battery}
  • سحر زیرکی*، بابک هاشمی، کمال جانقربان، محسن بابایی، رحیم اقراء

    مقدمه:

     باتری لیتیوم-یون شامل اجزای مختلفی می‏باشد که در این میان کاتد جزء مهم و موثری در کارایی آن می‏باشد. تاکنون ترکیبات مختلفی به‏عنوان کاتد در باتری‏های لیتیوم-یون مورد استفاده قرار گرفته‏اند که از میان آن‏ها ترکیب NCA (LiNi0.8Co0.15Al0.05O2) توجه زیادی را به دلیل ظرفیت ویژه بالا و حفظ آن به خود جلب کرده است. البته ظرفیت برگشت‏پذیر کاربردی خیلی کمتر از مقدار تیوری می‏باشد که از عوامل آن در کاهش ظرفیت می‏توان به مهاجرت کاتیون نیکل به لایه لیتیومی (ترکیب کاتیونی) و تخریب ساختار لایه‏ای NCA اشاره کرد. با توجه به این مسیله سنتز مناسب این ساختار می‏تواند به افزایش ظرفیت و طول عمر باتری کمک کند.

    روش

    در این پژوهش پیش ماده Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2 با روش هم‏رسوبی با استفاده از آمونیاک به عنوان کمپلکس ‏دهنده برای کنترل واکنش در شرایط دمایC 60 و pH=12 تولید شد و سپس به روش حالت جامد و عملیات حرارتی کلسینه و تف‏جوشی به ترتیب در دمای 550 و C800 تحت اتمسفر اکسیژن ماده کاتدی NCA سنتز گردید. برای مقایسه، سنتز پیش ‏ماده Ni0.8Co0.15(OH)2 و سپس افزودن هیدروکسید آلومینیوم به روش حالت جامد نیز انجام شد. اثر نحوه سنتز و زمان سنتز بر نتایج الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفت

    یافته ها

    در نمونه با مدت زمان سنتز هم‏رسوبی 4 روز و سپس دو مرحله تف‏جوشی، پیک‏های آندی و کاتدی در نمودار ولتامتری سیکلی به ‏خوبی تشکیل شدند. ظرفیت و برگشت‏ پذیری ظرفیت بهتر و همچنین مقاومت کمتر و ضریب نفوذ لیتیوم بیشتری به دست آمد.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان دادند که استفاده از آمونیاک به‏ عنوان عامل کمپلکس در سنتز هم‏رسوبی برای یون آلومینیوم مناسب است. همچنین افزایش زمان سنتز هم‏رسوبی به کامل شدن ساختار لایه‏ ای و در نتیجه افزایش ظرفیت کمک می‏کند. انجام دو مرحله عملیات حرارتی تف‏جوشی نیز در کاهش ترکیب کاتیونی و افزایش ظرفیت اثرگذار است.

    کلید واژگان: باتری لیتیوم-یون, LiNi0.8Co0.15Al0.05O2, الکتروشیمیایی, هم‏رسوبی}
    Sahar Ziraki *, Babak Hashemi, Kamal Janghorban, Mohsen Babaiee, Rahim Eqra
    Introduction

    Cathode is an important component in the performance of Li-ion batteries. Various compounds have been used as cathodes in Li-ion batteries, among which NCA (LiNi0.8Co0.15Al0.05O2) has attracted a lot of attention due to its high specific capacity and capacity retention. However, the applied reversible capacity is lower than the theoretical value, which is because of the migration of Ni cation to the Li layer (cation mixing). Therefore, proper synthesis of this structure can help to increase the capacity and battery lifetime

    Methods

    In this research, the precursor of Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2 were synthesized by co-precipitation method using ammonia as complexing agent at the temperature and pH of 60˚C and 12 and then NCA cathode powder was obtained by solid state method and calcination and sintering at 550 and 800˚C respectively, under oxygen atmosphere. For comparison, the synthesis of Ni0.8Co0.15(OH)2 and then addition of aluminum hydroxide by solid state method was done. The effects of synthesis method and time were studied.

    Findings

    Results showed that in the sample with a synthesis time of 4 days and then 2 sintering stages, anodic and cathodic peaks in cyclic voltammetry can be seen clearly. Besides, better capacity and capacity retention, lower charge resistance, and higher Li diffusion were achieved.

    Conclusion

    Results indicate that ammonia as a complexing agent in co-precipitation synthesis is suitable for the Al ion. Moreover, increasing the synthesis time helps to have complete layered structures, which is followed by better capacity. Two times sintering is also effective in reducing the cation mixing.

    Keywords: Lithium-ion Battery, LiNi0.8Co0.15Al0.05O2, Electrochemical, Co-precipitation}
  • سمانه صاحبیان*، عبدالکریم سجادی، زهرا یوسفی

    فریت کبالت ماده ای مغناطیسی با ساختار اسپینلی است که به دلیل مغناطش اشباع متوسط، ناهمسان گردی مغناطیسی، خواص نوری ویژه دارای کاربردهای گسترده است. در این پژوهش، اثر پارامتر دما بر ساختار و خواص مغناطیسی بلورهای فریت کبالت سنتزشده به روش هم رسوبی شیمیایی بررسی شده است. به این منظور، نمونه ها در دمای 80، 90، 100 و OC 110 سنتز شدند. برای سنتز فریت کبالت از پتاسیم هیدروکسید با غلظت M، کلرید آهن و کلرید کبالت به نسبت 1:2 استفاده شد. به منظور بررسی ویژگی های ساختاری بلورها، از آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) و پراش انرژی پرتوی ایکس (EDS) استفاده شد. خواص مغناطیسی نیز با آنالیز مغناطیس سنج نمونه ی نوسانی (VSM) بررسی شد. یافته ها نشان می دهد، افزایش دمای واکنش منجر به افزایش متوسط اندازه ی بلور ها از 37 به nm 90 و مغناطش اشباع از 32 تا emu/g 5/71 و شده است. نتایج نشان داد که خلوص فریت کبالت با افزایش دمای فرایند افزایش یافته است.

    کلید واژگان: فریت کبالت, فرایند هم رسوبی شیمیایی, خواص مغناطیسی}
    Samane Sahebian *, Seyed Abdolkarim Sajjadi, Zahra Yousefi

    Cobalt ferrite is a magnetic material with a spinel structure. nano particles of Cobalt ferrite is attractive because of medium supersaturation, magnetic anisotropy,optical properties which causes to wide range applications such as drag delivery, cancer diagnosis and treatment, magneto-sensor, optical fibers and magneto-optical devices. In this investigation, the effect of reaction temperature on structure and magnetic properties of co-precipitated cobalt ferrite nanoparticles was studied. The nanoparticles were synthesized at 80, 90,100 and 110 C. X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and vibration sample magnetometer (VSM) were used to charactization of nano particls. The results showed that cobalt ferrite nanoparticles was synthesized at all the reaction temperatures and supersaturation of non-calcination samples was noticeable. According to the results, by increasing the reaction temperature, crystallite size increased from 32 nm to 90 nm and also the magnetic supersaturation increased from 32 from 71.5 emu/g. besides, The purity of cobalt ferrite increased with increasing reaction temperature.

    Keywords: Cobalt ferrite, co-precipitation, Magnetic properties}
  • C. Sermsrithong, P. Jaidaew, C. Promjantuk, P. Buabthong *
    Bismuth-doped zinc oxide (ZnO) nanoparticles can serve as efficient photocatalysts for various reactions. Herein, we synthesized and discussed the growth mechanisms of Bi-doped ZnO nanoflakes using co-precipitation with Bi concentrations ranging from 0 to 3 %. The resulting ZnO were hexagonal nanosheets with diameters ranging from 80 nm (ZnO) to 200 nm (ZnO: Bi 3%). The dominant crystal structure matches hexagonal wurtzite with a small presence of Bi2O3 diffraction peaks. The estimated crystallite sizes range from ~ 33 nm to ~ 45 nm, indicating multiple crystalline regions in each nanoflake. Nevertheless, as sheet resistance monotonically decreases with the Bi concentration, the higher number of grain boundaries likely has a lower effect on the conductivity compared to an increase in free carriers and larger grain size in the samples with higher Bi concentration. The bandgap decreases from ~ 3.13 eV to ~ 2.96 eV, likely due to the shrinkage effect from electron-electron or electron-impurity interaction that lowers the conduction band of ZnO.
    Keywords: Zinc oxide nanoparticles, bismuth-doped ZnO, Co-precipitation, Photo-catalyst}
  • A.Zamani, M. Seyed Sadjadi, A. Mahjoub, M.Yousef, N.Farhadyar

    Graphene oxide is an emanating nanoparticle with diverse applications for energy storage, conversation and industrial wastewater treatment (adsorbent and photocatalysts) due to their outstanding electrical, thermal and chemical attributes.graphene oxide-based nanocomposites a hot area of investigation in the past decade because of their considerable mechanical, electrical, thermal, and barrier properties. Magnetic graphene oxide nanocomposites were prepared via a facile co-precipitation and hydrothermal methods and characterized by X-ray powder diffraction (XRD), Transmission electron microscopy (TEM), field emission scanning electron microscopy (FESEM) and techniques and Bruner-Emmett-Teller (BET). The nanoparticles were found to have a size of 20-60 nm and were spread out on the graphene oxide nanosheets. Magnetic studies demonstrated that graphene oxide nanocomposites can be easily separated from the solution by an external magnetic field. The photocatalytic degradation of Congo red dye (CR) was evaluated based on the removal of Congo red (CR) in aqueous solution under visible light irradiation. The photocatalytic activity was affected by the structural and optical properties as well as the surface area of the samples. Compared with pure nanocomposites, the MnFe2O4@ZnO-GO nanocomposite compare to ZnFe2O4@MnO-GO nanocomposite displayed a high photocatalytic activity on the photodegradation of Congo red. The prepared graphene oxide nanocomposite can be potentially applied as a visible-light responsive catalyst and magnetically separable photocatalyst.

    Keywords: Co-precipitation, hydrothermal methods, Congo Red, Degradation, Magnetic graphene oxide nanocomposites, Photocatalytic Activity}
  • Merat Karimi, Ehsan Sadeghi *, Mostafa Zahedifar

    ZnS:Eu nanoparticles also have the ability to produce reactive oxygen species that can be used to treat cancers. Eu doped zinc sulfide quantum dots (QDs) were prepared by the chemical Co-precipitation method. X-ray diffraction analysis (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and infrared Fourier transform (FT-IR) analysis were used to characterize the quantum dots. The photoluminescence spectrum (PL) of ZnS:Eu QD in excitation wavelength of 280 nm shows two emission peaks at 384 and 715 nm. In order to use these QDs as photosensitizer in photodynamic therapy, anthracene and methylene blue chemical detectors were used for detection of singlet oxygen and hydroxyl radical, respectively. The significant point for these quantum dots is that, in addition to production of hydroxyl radical, they also have the ability to produce singlet oxygen with UV-C radiation. The antimicrobial effect of ZnS:Eu QDs was also investigated using a disc diffusion method on 11 microbial strains. Zinc sulfide nanoparticles with Europium impurities can have good medical application due to their good antibacterial activity and ability to produce reactive oxygen species.

    Keywords: Nanoparticles, ZnS:Eu, Co-precipitation, Antibacterial, Cancer}
  • Surekha S. Jadhav, Amit A. Bagade, Tukaram J. Shinde, Kesu Y. Rajpure*

    In present work Ni0.7Cd0.3NdxFe2-xO4 ferrite samples (0≤x≤0.03) were prepared by using oxalate co-precipitation technique. The different characterization techniques were achieved using X-ray diffraction (XRD), FT-infrared (FTIR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), DC electrical resistivity and dielectric measurements. The crystallographic parameters such as crystal structure, crystallite size, lattice constant, unit cell volume and theoretical density have been systematically analysed. The XRD and FT-IR measurements confirmed the formation of single phase spinel ferrite structure. The cation distribution among the octahedral and tetrahedral sites has been proposed on the basis of analysis of XRD patterns by employing Rietveld refinement analysis. The samples exist as a mixed type spinel with cubic structure. The DC electrical resistivity confirms the semiconducting behaviour and the Curie temperature decreases with increase in Nd3+ content. The dielectric constant and loss tangent decreases with frequency and higher frequencies remain constant, which shows the usual dielectric dispersion due to space charge polarization. The AC conductivity reveals that the small type polarons responsible for conduction process.

    Keywords: Co-precipitation, Ni-Cd Ferrite, XRD, SEM, DC resistivity, Dielectric properties}
  • بهروز شاه بهرامی، سید محمود ربیعی*، رضا شیدپور، حامد سلیمی کناری

    نانو ذرات فریت کبالت-روی به روش هم رسوبی سنتز شدند. در فرآیند حاضر، نانو ذرات در pH های مختلف رسوب داده شده، سپس در دمای °C 750 به مدت 2 ساعت کلسینه شدند. آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) تشکیل ترکیبات تک فازی از فریت-کبالت - روی را در همه نمونه ها تایید نمود. محاسبات ویلیامسون-هال نشان داد که مقدار کرنش در نمونه تهیه شده در 8 = pH معادل 4-10*7- می باشد. این مقدار برای pH های 11 و 14 به ترتیب به 4-10*1 و 3-10*1 افزایش یافت. بر همین اساس بالاترین مقدار قطر کریستالیت در 14= pH برابر nm 35/51 بدست آمد. تصاویر میکروسکپ الکترونی نشر میدانی (FESEM) ، توزیع نسبتا یکنواختی از ذرات با میانگین اندازه ای برابر 9/38، 1/50 و 7/30 نانومتر را به ترتیب برای نمونه های رسوب شده در pH های 8، 11 و 14 نشان داد. با بررسی خواص مغناطیسی به کمک آنالیز مگنتومتر نمونه ارتعاشی (VSM)، مشخص شد که پارامترهای مغناطش اشباع (MS)، ثابت انیزوتروپی (K) و گشتاور مغناطیسی (nB) نمونه ها در pH های مختلف، متفاوت است. این ویژگی ها برای نمونه تهیه شده در 8=pH به ترتیب برابر emu/g 48/95،  erg/Oe 103 *614/14و 06/4 بدست آمدند، در حالی که در 11= pH به emu/g 34/100، erg/Oe 103 *358/15و 27/4 افزایش یافته و در 14=pH به emu/g 98/81، erg/Oe  103 *712/11 و 49/3 تغییر یافتند. نتایج نشان داد که تغییر در پارامترهای ریزساختاری ناشی از تفاوت pH، تاثیر چشمگیری بر خواص معناطیسی نانو ذرات سنتز شده دارد.

    کلید واژگان: فریت کبالت, فریت روی, هم رسوبی, خواص مغناطیسی}
    B. Shahbahrami, S. M. Rabiee*, R. Shidpoor, H.Salimi Kenari

    Zinc-cobalt ferrite nanoparticles (NPs) were synthesized using co-precipitation method. In the present process, NPs precipitated at various pHs, then calcined at 750°C for 2 h. X-ray diffraction (XRD) analysis confirmed single phase of ZnCo ferrite phase in all of the samples. Williamson-Hall calculations showed that the strain value in the microstructure of specimen prepared at pH= 8 is equal to -7*10-4. This content for pHs of 11 and 14 increased to 10-4 and 10-3, respectively. Therefore, the highest crystallite diameter was obtained as 51.35 nm for prepared NPs at pH= 14. Field emission scanning electron microscopy (FESEM) showed a relatively uniform distribution of particles with average size of 9.38, 50.1 and 30.7 nm for prepared powders at pHs equal to 8, 11 and 14, respectively. Vibrating sample magnetometer (VSM) measurements revealed that saturation magnetization (MS), anisotropic constant (K) and Bohr magneton (nB) characteristics are different at various pHs. So that, these parameters were obtained as 95.48 emu/g, 14.614*103 and 4.06, respectively for prepared powders at pH= 8, while at pH= 11 increased to 100.34 emu/g, 15.358*103 and 4.27, then changed to 81.98 emu/g, 11.712*103 and 3.49 at pH= 14. It was found different conditions of particles precipitation have a remarkable role on the properties of produced NPs.

    Keywords: Cobalt ferrite, Zinc ferrite, Co-precipitation, Magnetic properties}
  • مرضیه اثنی عشری، بابک هاشمی*

    از دیرباز، مبدل های انرژی الکترومغناطیس، به‌عنوان تامین‌ کننده انرژی الکتریکی، مورد استفاده قرار می گرفتند. طراحی و کاربرد این مبدل‌ها، به دلیل به‌کارگیری مغناطیس های جامد، جهت القای مغناطیسی در شکل ها و بسامدهای محیطی مختلف، محدود شده است. اخیرا، سیال های مغناطیسی به‌عنوان جایگزین مغناطیس جامد، برای کاربرد این مبدل‌ها در محدوده بسامدی پایین و طراحی های متفاوت، مورد توجه قرار گرفته اند. در این پژوهش، هدف بر آن بوده است که مبدلی ساده، با استفاده از فروسیال مگنتایت، ساخته شود. برای این منظور، نانوذرات مگنتایت، به روش هم رسوبی شیمیایی، سنتز و سپس، اصلاح سطحی آن‌ها، با اولییک اسید (روغن آفتابگردان)، انجام شد. برای بررسی ویژگی های ذرات سنتزشده، از روش های شناسایی XRD، FTIR، VSM و SEM استفاده شد. متوسط اندازه ذرات، حدود 70 نانومتر و مغناطش اشباع آن‌ها،  emu/gr63/41 بود. سه نوع سیال آب، نفت سفید و روغن ترمز، به‌منظور ساخت فروسیال پایدار مگنتایت، استفاده شد. پایدارترین فروسیال، فروسیال بر پایه روغن ترمز بود. تبدیل نوسانات مکانیکی به ولتاژ القایی، توسط مبدل طراحی شده، انجام شد و نتایج نشان داد ولتاژ القاء شده در مبدل، با افزایش بسامد نوسانات و میدان مغناطیسی اعمالی، افزایش می‌یابد.

    کلید واژگان: مگنتایت, هم رسوبی, اولئیک اسید, فروسیال, مبدل انرژی}
    Marzeh Asna Ashary, Babak Hashemi *

    Electromagnetic energy converters have been used as electrical energy suppliers. The use of solid magnets in these devices, for producing of magnetic induction, has produced difficulties for the design and application of these systems in various forms and frequencies. Magnetic fluids as a substitute for solid magnets have recently been considered for the use of these devices in low frequency ranges and different designs. In this study, a simple vibrational energy converter was designed using magnetite ferrofluid. For this purpose, the nanoparticles of magnetite were synthesized by co-precipitation method and surface modified by oleic acid. The XRD, FTIR, VSM testes and SEM studies were done to investigate properties of the samples. The nano magnetite particles had the average size of 70 nm and the saturation magnetization of 41.63 emu/gr. Three types of fluid including water, kerosene and brake oil were used to make magnetite stable ferrofluid. The most stable ferrofluid was brake oil based ferrofluid. The fabricated energy converter converted mechanical vibrations to induction voltage and voltage increased with frequency of vibration and applied magnetic field.

    Keywords: Magnetite, Co-precipitation, Oleic acid, ferrofluid, Energy Harvester}
  • حمیدرضا کریمی حارث آبادی، حجت الله منصوری، محمدرضا لقمان استرکی*، مجید طاووسی، حسین جمالی

    هدف از این پژوهش مقایسه و بررسی تغییرات فازی و ریخت پودرهای اکسید زیرکونیم پایدار شده با ایتریا (YSZ) به روش های هم رسوبی و نمک مذاب است. برای سنتر پودرهای YSZ به روش هم رسوبی از عامل رسوب دهنده آمونیاک و در روش نمک مذاب از مخلوط نمک های کربنات سدیم و کربنات پتاسیم به عنوان نمک مذاب مرکب استفاده شد. مشخصه یابی نمونه ها با روش های پراش سنجی پرتوی ایکس، میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی، طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه، آزمون توزین حرارتی و آزمون گرماسنجی تفاضلی انجام شد. بررسی نتایج نشان داد که تنها نمونه‎ هم رسوبی تهیه شده از پیش ماده اکسی کلرید زیرکونیم و نیترات ایتریم دارای تک فاز اکسید زیرکونیم پایدار شده با ایتریا با شبکه بلوری تتراگونال و توزیع اندازه ذرات در محدوده 30 تا 55 نانومتر هستند. پودر سنتز شده به روش نمک مذاب دارای مخلوط فازی از زیرکونیا با شبکه بلوری مونوکلینیک و زیرکونیای پایدار شده با ایتریا با شبکه بلوری تتراگونال و اندازه ذرات 200 نانومتر است.

    کلید واژگان: زیرکونیای پایدار شده با ایتریا (YSZ), هم رسوبی, نمک مذاب}
    H. R. Karimi, H. Mansouri, M. R. Loghman Estarki*, M. Tavoosi, H. Jamali

    This study aimed to compare the phase changes and morphology of yttria-stabilized zirconium oxide powders (YSZ) synthesized by co-precipitation and molten salt methods. Ammonia precipitating agent was used for the synthesis of YSZ powder by co-precipitation method and a mixture of sodium carbonate and potassium carbonate salts was used as a molten salt in the molten salt method. Samples were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Thermal Gravimetric Analysis (TGA), and Differential Scanning Calorimetry (DSC) analysis. The results showed that only the sample prepared with zirconium oxychloride and yttrium nitrate by co-precipitation method had a single phase of yttria-stabilized zirconium oxide with tetragonal crystal lattice and particle size distribution in the range of 30 to 55 nm. The powder synthesized by the molten salt method contained a mixture of zirconia with monoclinic crystal lattice and yttria stabilized zirconia with tetragonal crystal lattice and particle size of 200 nm.

    Keywords: Yttria stabilized zirconia, Co-precipitation, Molten salt}
  • Mohammadnavid Haddadnezhad, Alireza Babaei, Mohammad Jafar Molaei *, Abolghasem Ataie

    Lanthanum nickelate with the chemical formula of La2NiO4+δ has attracted research interests during recent years, due to its hA high oxygen ion diffusivity for application as cathode material in solid oxide fuel cells (SOFCs). In this research, lanthanum nickelate with Ruddlesden–Popper (RP) crystal structure was synthesized via the co-precipitation method. The effects of OH-/NO3- molar ratio, La3+/Ni2+ molar ratio, co-precipitation temperature, and calcination temperature on the phase composition, thermal behavior, morphology, and electrochemical properties of the synthesized samples were investigated. Analysis of the X-ray diffractometry (XRD) patterns revealed that the optimum OH-/NO3- and La3+/Ni2+ molar ratios in the co-precipitation stage are 1.25 and 1.7, respectively. The formation of RP lanthanum nickelate is promoted by calcination of the co-precipitated powder at 1000 °C, while the calcination at lower temperatures may lead to the formation of perovskite (P) lanthanum nickelate. Scanning electron microscopy (SEM) studies showed that the mean particle size decreases from 428 to 332 nm by increasing the OH-/NO3- molar ratio from 1 to 1.5 while it increases from 67 to 183 nm by increasing the calcination temperature from 900 to 1000 °C. Simultaneous differential thermal analysis (DTA/TG) showed that the single RP lanthanum nickelate phase starts to form at 920 °C and fully formed at 960 °C. The electrochemical impedance spectroscopy data indicated that the cell with the electrode sintered at 1050 °C has the lowest polarization resistance. The polarization resistance reached 1 Ω cm2 at the testing temperature of 800 °C, for the electrode sintered at 1050 °C. Impedance curves of the electrode were fitted and simulated with two semicircles at high and low frequencies. The activation energy of 1.14 eV was calculated for the electrode polarization resistance of the lanthanum nickelate electrode.

    Keywords: Lanthanum nickelate, co-precipitation, SOFCs, Rudllesden-popper}
  • احمد ملائی*، سید مهدی عطیفه، محمد طالبی

    اکسید آهن هماتیت یا  در صنایع نظامی به عنوان جزء اصلی مخلوط های ترمیتی، کاتالیزور نرخ سوزش پیشرانه های کامپوزیتی و آتشزنه های پیروتکنیکی مورد استفاده قرار می گیرد. فعالیت کاتالیستی و اکسیدکنندگی این ترکیب معدنی با کاهش اندازه ذرات به شدت افزایش می یابد. در این تحقیق، نانو ذرات اکسید آهن هماتیت به روش هم رسوبی جدید و با بکارگیری نیترات آهن 9 آبه در محیط قلیایی با pH=11 سنتز شد. برای تکمیل مرحله اکسیداسیون، از آب اکسیژنه 35 درصد در مرحله پایانی استفاده شد. محصول پس از جداسازی، شستشو و خشک کردن در دمای oC 60، با روش های SEM، TEM، FT-IR و XRD مورد آنالیز قرار گرفت. تصاویر SEM و TEM نشان داد که محصول به شکل میله ای با قطر متوسط nm 40 و طول nm 150 است در ادامه، اثرات بکارگیری آن در فرمولاسیون آتشزای ترمیتی بررسی شد. نتایج نشان داد که فرمولاسیون ترمیتی حاوی نانو  در مقایسه با نمونه مشابه حاوی  میکرونیزه، دارای اثرات اشتعالی شدیدتری است. زمان سوزش این دو ترکیب به ترتیب 3 و 4 ثانیه بوده است. ضمن اینکه قطر سوراخ ایجاد شده بر روی هدف فولادی، با بکارگیری نانو اکسید آهن حدود 23% افزایش داشته است.

    کلید واژگان: نانو ذرات هماتیت, سنتز, هم رسوبی, مخلوط ترمیتی, اشتعال}
    A. Mollaei*, S. M. Atifeh, M. Talebi

    Hematite iron oxide (α-Fe2O3) is used in military industries as a main component of thermite mixtures, burning rate catalyst of composite propellants and pyrotechnic igniter systems. Catalytic and oxidation activity of this mineral combination increases strongly with reduction of particle size. In this research, nanoparticles of hematite iron oxide was synthesized by a new co-precipitation method by using iron (III) nitrate monohydrate in alkaline environment (pH=11). In order of completion of oxidation, hydrogen peroxide 35% was added in the final step. Product was analyzed by SEM, TEM, FT-IR and XRD techniques after separation and drying at 60 °C. SEM and TEM images indicated that the product is rodshape by mean diameter of 40 nm and length of 150 nm. Afterward, this product was applied in incendiary thermite formulation. Results showed that the thermite formulation containing nano 𝐹𝑒2𝑂3 has more intense ignition effects compared to the same composition containing micronized 𝐹𝑒2𝑂3. Burning time of these formulations were 3 and 4 sec respectively. Furthermore, the hole diameter created in steel target increased about 23% by using nano-iron oxide.

    Keywords: Nano Hematite Particles, Synthesis, Co-precipitation, Thermite Mixture, Ignition}
  • وحید علیمحمدی، فائزه کاشانیان، سیدعلی سیدابراهیمی*، مهران حبیبی رضایی، علیرضا باقرپور
    امروزه شاهد توجه روزافزون بر اهمیت و کاربردهای نانوذرات مغناطیسی در فناوری های زیستی، پزشکی و دارورسانی از رهگذر اصلاح سطح آن ها، هستیم. ازجمله، باهدفتامین شرایط برقراری برهم کنش های آب گریز نانوذرات مزبور با ساختارهای هدف، سنتز نانو ذرات مغناطیسی مگنتیت (Fe3 O4) عاملدار شده با ماده آلکیل کننده 18 کربنی تری متوکسی اکتا دسیل سیلان(Fe3 O4@TMOS)با روش همرسوبی شیمیایی (سنتز هسته مگنتیت) و مخلوطسازی شیمیایی)عامل دار کردن هسته مگنتیت با آلکیل) انجام شد. نانو ذرات سنتز شدهبه وسیلهآنالیزهای مبتنی بر دستگاه های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی تبدیل فوریهمادون قرمز(FT-IR)، تفرق اشعه ایکس (XRD)، مغناطیس سنج ارتعاشی (VSM) و آنالیز عناصرCHNS مشخصه یابی شدند.بنابر آنالیزVSM، مغناطیس اشباع نانوذرات Fe3 O4@TMOS سنتز شده39.7emu/g و پسماند مغناطیسی و وادارندگی مغناطیسی حدود صفر بدست آمد و درنتیجه خاصیت سوپر پارامغناطیسی نانو ذرات تائید شد. همچنین نتایج حاصل از آزمونXRD نشان داد که هسته نانوذرات سنتز شده مگنتیت استوبرمبنایتخمین توزیع اندازه توسط نرم افزار ImageJ مبتنی بر تصاویر بدست آمده از SEM، میانگین اندازه هسته و نانوذره نهائی به ترتیب 52 و 62.82 نانومتر محاسبه شد. دو آزمونCHNSوFTIRنیز موید وجود گروه های عاملی آلکیل 18 کربنه روی نانوذرات است.
    کلید واژگان: روش هم رسوبی, نانوذرات مغناطیسیمگنتیت, آلکیل تری متوکسی اکتا دسیل سیلان (TMOS)}
    VAHID ALIMOHAMMADI, Faezeh Kashanian, S. A. Seyyed Ebrahimi *, Mehran Habibi Rezaei, Alireza Bagherpour
    In recent decades, there has been considerable interest in magnetic nanoparticles study field, which is an applicable, high, productive, effective since it can be utilized as an agent for the wide bio, experimental, scientific and industrial applications.As the wide range of application ofsuperparamagnetism nano Fe3 O4, especially in bio fields, Magnetite and Functionalized magnetic nanoparticles composed of Fe3 O4 particles stabilised by Silane derivations prepared by the co-precipitation method. For characterization of core-shell crystallographic structure of synthesized magnetic nanoparticles, X-ray diffractometer used. Produced MNPs morphology andtheir size distribution observed by scanning electron microscopy. In order to confirm the modification of magnetite surface with alkyl Silane some physical techniques, including Fourier transform infrared spectroscopy, element analysis (CHNS), and for magnetic measurement of magnetic nanoparticles (MNPs), Vibrating Sample Magnetometer, and finally for measurement of MNPs surface’s zeta potential and hydrodynamic diameter, zetasizer and Dynamic light Scattering used respectively.Results of referred techniques indicated that all the core-shell MNPs synthesized successfully and major step of functionalization of MNPs well have done.
    Keywords: Fe3O4, co-precipitation, Alkyl, Synthesis, trimethoxy octadecyl silane}
  • حسن سامعی، علی اصغر صباغ الوانی *، نعیمه ناصری، رضا سلیمی
    در این مطالعه تلاش شده است تا یک سامانه کامپوزیتی شامل فوتوکاتالیست ZnV2O6 و اکسید گرافن احیا شده (rGO) ساخته شود. به این منظور در گام نخست پیش ساز ZnV2O6 به روش هم رسوبی تهیه شد. براساس نتایج بدست آمده، خلوص فازی و ریزساختار نمونه کلسینه شده در دمای 600 درجه سلسیوس به مدت دو ساعت نسبت به سایر نمونه ها شرایط بهتری دارد. در گام بعدی، نانوصفحات اکسید گرافن به روش هامرز بهبود یافته تهیه شدند و به روش ترکیبی (شیمیایی و حرارتی) احیا گردیدند. در نهایت نیز، نانوکامپوزیت های فوتوکاتالیستی ZnV2O6/rGO از طریق اختلاط مقادیر مشخص از rGO با نانوساختارهای ZnV2O6 تحت امواج فراصوت بدست آمد. فعالیت فوتوکاتالیستی و سینتیک واکنش تخریب ماده رنگزای رودآمین B برای کلوئیدهای مختلف فاقد ذرات فوتوکاتالیست، حاوی نانوذرات ZnV2O6 و حاوی نانوکامپوزیت های ZnV2O6/rGO اندازه گیری شد؛ نتایج حاکی از عملکرد فوتوکاتالیستی قابل قبول برای پودرهای ZnV2O6 به علت گاف انرژی مناسب این نیمه رسانا است. بعلاوه پس از گذشت دو ساعت، میزان تخریب ماده رنگزا برای نمونه حاوی سامانه نانوکامپوزیتی به 71% رسیده است که در مقایسه با عملکرد همین فوتوکاتالیست در غیاب rGO، رشدی معادل 27% درصد نشان می دهد. از این رو انتظار می رود تا صفحات کربنی علاوه بر افزایش سطح ویژه لایه فوتوکاتالیستی و جذب بیشتر نور برخوردی، با قابلیت به دام انداختن الکترون ها و انتقال دادن سریع آنها، از نرخ بازترکیب اکسایتون های به وجود آمده در فوتوکاتالیست بکاهند که این امر در نهایت به افزایش عملکرد فوتوکاتالیستی نانوکامپوزیت های برپایه ZnV2O6/rGO در تخریب ماده رنگزای رودآمین B منجر شده است.
    کلید واژگان: فوتوکاتالیست, تخریب ماده رنگزا, اکسید گرافن, هم رسوبی}
    Hassan Sameie, Ali Asghar Sabbagh Alvani *, Naimeh Naseri, Reza Salimi
    In this study, a nanocomposite of ZnV2O6 photo-catalyst hybridized with reduced graphene oxide (rGO) was prepared to degrade Rhodamine B. The ZnV2O6 nanostructures were successfully synthesized via co-precipitation route and the most significant process parameters were optimized during calcination. The structure and morphology were explored in detail using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) analyses. Graphene oxide was synthesized from natural graphite powder using a modified Hummers method and reduced to graphene-like sheets by removing oxygen functionalities with the recovery of conjugated structure. The self-degradation of RhB is almost negligible, but when ZnV2O6 powders were inserted in the solution, the degradation of RhB increased to 44% after irradiation for 120 min. The ZnV2O6/rGO nanocomposites exhibit a much higher photocatalytic activity towards the photodegradation of dye, indicating that the presence of rGO can suppress charge recombination thanks to the fast interfacial electron transfer between ZnV2O6 particles and rGO sheets.
    Keywords: Photo-catalyst, Dye photo-degradation, Graphene oxide, Co-precipitation}
  • مژده ملک پور جرقویه*، سیدعلی حسن زاده تبریزی، علی صفار
    نانو کریستال های اسپینل آلومینات منیزیم به روش هم رسوبی در مجاورت سورفکتانت سنتز شدند. عملیات کلسیناسیون در دمای 800 و 1000 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت انجام گردید. جهت بررسی خواص لومینسانس اسپینل آلومینات منیزیم درصد های وزنی مختلف ساماریوم به اسپینل آلومینات منیزیم افزوده شده است. با استفاده از XRD، FT-IR ، TEM ، DTA/TG ، PL خصوصیات ساختاری مشخصه یابی شدند. نتایج XRD نشان دادند که نانو کریستال های اسپینل آلومینات منیزیم در دمای 800 درجه سانتیگراد در مجاورت CTAB به عنوان سورفکتانت کاتیونی فاز تشکیل شده است. نتایج طیف لومینسانس نشان می دهد که با افزایش مقدار ساماریوم بعد از 15/0 درصد وزنی پدیده فرونشانی غلظت رخ می دهد و باعث کاهش شدت خواص لومینسانس گردیده است.
    کلید واژگان: اسپینل آلومینات منیزیم, هم رسوبی, سورفکتانت, ساماریوم}
    Mozhdeh Malekpour *, Seyed Ali Hassanzadeh Tabrizi, Ali Saffar Teluri
    A surfactant assisted Co-Precipitation method was employed for the synthesis of magnesium aluminate spinel with nanocrystalline size and high specific surface area. Calcination operations were performed in 800-1000° C for two hours. Different percentages of samarium were doped to magnesium aluminate spinel to examine the properties of magnesium aluminate spinel. The prepared samples were characterized by thermal gravimetric and differential thermal gravimetric analyses (TG/DTA), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), Transmission electron microscopy (TEM), and photoluminescence spectrum (PL). XRD results showed that nanocrystals of magnesium aluminate spinel were influenced by the type of surfactant in 800° C. The results of luminescence spectrum show that by increasing the amount of samarium after 0.15 of weight percentage, concentration suppression happens and reduces the intensity of luminescence properties.
    Keywords: Magnesium Aluminate, Co-Precipitation, Surfactant, Samarium, Luminescence}
  • L. Nikzad *, H. Majidian, S. Ghofrani, T. Ebadzadeh
    A co-precipitation method was used for synthesis of pure MgTiO3 ceramic powder with Mg(NO3)2.6H2O, TiCl4 or C12H28O4Ti and NaOH as raw materials. In this method, solutions of 1 M, Mg (NO3)2 6H2O and 2 M, NaOH were prepared. A stoichiometric amount of Ti precursors from TiCl4 or C12H28O4Ti was weighted. Solutions of Mg (NO3)2. 6H2O and Ti precursor were added dropwise to NaOH solution under stirring.. The gelatinous white precipitate was calcinated at temperature range of 500-1000 °C. Moreover, the sintering process was performed at temperature range of 950-1350 °C. The results show that in the presence of TiCl4, pure MgTiO3 does not form, but using C12H28O4Ti, pure MgTiO3 with particle size less than 200 nm obtains at calcination temperature of 800 °C. Thus, the density of this sample is optimum (95% relative density) at a sintering temperature of 1050 °C and it has good dielectric properties including εr =16.2 and Q= 110000 GHz.
    Keywords: Magnesium titanate, co- precipitation, Microwave dielectric, sintering}
  • رسول صراف ماموری*، آرزو عبدالرحمانی، خیرالله محمدی، محسن روشن

    در این پژوهش، نانوذرات تنگستات روی (ZnWO4) از طریق روش هم رسوبی و با استفاده از Na2WO4.2H2O و Zn(NO3)2.6H2O به عنوان مواد اولیه سنتز شد. برای بهینه سازی شرایط جهت دستیابی به نانوذراتی با کوچک ترین اندازه نانومتری، روش طراحی آزمایش ترکیب مرکزی (CCD) با استفاده از سه متغیر دما، نسبت واکنش دهنده ها وpH در پنج سطح مورد مطالعه قرار گرفت. نانوذرات سنتز شده به کمک روش های میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (FE-SEM)، آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD)، آنالیز حرارتی افتراقی (TGA-DSC) و آنالیز فوتولومینسانس (Pl) مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که شرایط بهینه جهت سنتز نانوذرات تنگستات روی با اندازه تقریبی nm 9/6±3/37 به شکل تقریبا کروی به ترتیب دمای °C 83، نسبت Na2WO4.2H2O به Zn(NO3)2.6H2O برابر 1/1 و 6 = pH است. نانوذرات تنگستات روی به دست آمده، با استفاده از دستگاه پرس هیدرولیک تحت فشار پرس MPa 500 به شکل قرص هایی با قطر mm 11 و ضخامت nm 5/1 پرس شدند؛ سپس عملیات تف جوشی قرص های خام پرس شده به مدت دو ساعت در دمای °C 950 تحت اتمسفر هوا انجام شد. جهت بررسی خواص سوسوزنی قرص ها از طیف سنجی پرتو گاما استفاده شد. نتایج نشان داد که قرص های ساخته شده تنها به پرتوهای گامای ساطع شده از منبع Cs137 و منبع Am241 حساسیت شمارشی نشان داده و قادر به آشکارسازی انرژی پرتوهای گامای ساطع شده از این دو منبع نشدند.

    کلید واژگان: روش هم رسوبی, طراحی آزمایش ترکیب مرکزی (CCD), طیف سنجی پرتو گاما, Am241, Cs137}
    Rasuol Saraf Mamori *

    In this study, ZnWO4 nanoparticles were synthesized through co-precipitation method with sodium tungstate dehydrate (Na2WO4.2H2O) and zinc nitrate hexahydrate (Zn (NO3)2.6H2O) as starting materials. In order to optimize the conditions for obtaining smallest mean particle size, Central Composite Design (CCD) was used and three parameters of temperature, weight ratio of precursors, and pH value were studied in five levels. The obtained ZnWO4 nanoparticles were characterized by Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM), powder x-ray diffraction (XRD), thermal gravimetric- differential scanning calorimetry (TG-DSC) and photoluminescence (PL). The results showed that optimal conditions for smallest mean nanoparticles with particle size of 37.3 6.9 nm were temperature =83 , weight ratio of precursor equal to 1.1, and pH=6. The resulting ZnWO4 nanoparticles were dry- pressed to green compact pellets with a diameter of 11mm and thickness of 1.5 nm at the compaction pressure of 500 MPa. The densification of nanoparticles compacts was carried out by a pressure less sintering at 950 for 2 hours in air atmosphere. Scintillation properties of pellets were determined by means of Gama-rays spectroscopy. The results showed that manufactured ZnWO4 pellets illustrated counting sensitivity to Cs137 and Am241 irradiation sources and couldn’t detect energy of Gama-rays emitted from this two source.

    Keywords: Co-Precipitation, Centeral Composite Design (CCD), Gama-Rays Spectroscopy, Cs137, Am241}
  • موسی نظری، روح الله جعفرآزاد، صاحبعلی منافی *
    در این پژوهش، نانوذرات مغناطیسی فریت کبالت با استفاده از روش تک مرحله ای رسوب دهی شیمیایی در دمای اتاق و زمان کمتر از یک ساعت تهیه شد. نانوذرات فریت کبالت با استفاده از نمک های کلرید آهن (III)، سولفاتکبالت و عامل رسوب دهنده آمونیوم تهیه شدند. ساختار و توزیع اندازه ذرات و مورفولوژی سطح این نانوذرات با استفاده از پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و همچنین اثرات خاصیت مغناطیسی ((VSM مورد مطالعه قرار گرفت. طیف XRD به وضوح تشکیل فاز ذرات فریت کبالت و عدم هر گونه فاز دیگری از اکسید آهن را مورد تایید قرار داد. تصاویر TEM توزیع منسجمی از اندازه ذرات تشکیل شده را نمایش داد. میانگین اندازه این ذرات nm 20 گزارش شد. VSM نانوذرات فریت کبالت نشان دهنده خاصیت فرومغناطیسی ذرات بود که بیانگر تشکیل نانوذرات فریت کبالت می باشد.
    کلید واژگان: نانوذرات فرومغناطیسی, رسوب دهی شیمیایی, اکسید آهن, فریت کبالت}
    M. Nazari, R. Jafarazad, S.A. Manafi*
    In this study, cobalt ferrite (CoFe2O4) nanoparticles were prepared by single-step chemical precipitation method at room temperature for an hour. Cobalt ferrite nanoparticles were synthesized by cobalt sulfate, ferric chloride (III) and ammonium as deposition agent. Structure, particle size distribution and surface morphology of the nanoparticles were studied by X ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM). Also, the magnetic properties of the samples were measured with a vibrating sample magnetometer (VSM). XRD spectrum clearly confirmed the formation of cobalt ferrite particles and lack of the presence of any other phase. The TEM images showed the uniform distribution of particle size. The average particle size was around 20 nm. The VSM results of cobalt ferrite nanoparticles approved the ferrimagnetism of the powders. VSM results of nanoparticles, cobalt ferrite property represents the ferrimagnetism particles.
    Keywords: Ferromagnetic nanoparticles, Co-precipitation, Iron oxide, Cobalt ferrite}
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