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 « sol-gel » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «sol-gel» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • Shima Kashani *, Hamidreza Madaah Hosseini

    The thickness of the photoanode film plays a crucial role in the photoelectrochemical (PEC) water splitting process, significantly impacting the photoconversion efficiency. The optimal thickness of the photoanode enhances the photocurrent density by making a balance between light absorption and electrolyte mass transfer. The main goal of this study was to investigate the effect of thickness on the photoelectrochemical performance of the Al2TiO5-based nanocomposite layer as a photoanode under the sunlight simulator. Al2TiO5/TiO2/Al2O3 nanocomposite was initially synthesized utilizing the citrate sol-gel technique, and after the calcination at 800°C, it was deposited on the fluorine-doped tin oxide coated glass slide (FTO) substrate by the Dr. Blade method in which, several films of various thicknesses can be prepared from a unique paste, by just changing the adhesive tape layers. The Diffuse Reflectance spectroscopy (DRS) technique was utilized to determine the band gap energy value of all specimens, and the field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) method was used to investigate the morphology and to determine the thickness of the deposited films. The X-ray diffraction (XRD) analysis exhibited the presence of the tialite (Al2TiO 5) phase besides the anatase, rutile, and corundum phases. The cyclic voltammetry (CV) measurements were utilized to estimate the accessible surface area in specimens. Different photoelectrochemical results were expected to be obtained by the photoanodes with different thicknesses of the Al2TiO5/TiO2/Al2O3 nanocomposite films. Photoelectrochemical (PEC) measurements revealed that the highest photoconversion efficiency was achievable by the tialite-based sample by the thickness of about 5 µm which was about 20% higher than the obtained value by the thinner or even thicker tialite-based nanocomposite samples.

    Keywords: Aluminum Titanate, Photoconversion Efficiency, Thickness, Sol-Gel}
  • سید علی حسن زاده تبریزی*
    در تحقیق حاضر نانوذرات بر پایه آلومینا-ایتریا با استفاده از روش سل-ژل ساخته شد. سپس اثر عملیات حرارتی بر تغییرات فازی و اندازه بلورک ها در این سیستم کامپوزیتی بررسی شد. پودرکامپوزیتی تولیدی با استفاده از پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخصه یابی شد. برای بررسی اثر دما بر بلورک ها از رابطه شرر استفاده شد. سپس پودر کامپوزیتی پرس ایزواستاتیک سرد شد و تحت فرایند تف جوشی بدون فشار در دماهای مختلف قرار گرفت تا تغییرات دانسیته آن مورد ارزیابی قرار بگیرد. نتایج پراش پرتو ایکس نشان داد نمونه پودری در ابتدا آمورف می باشد. با افزایش درجه حرارت اجزاء این سیستم کامپوزیتی وارد واکنش شده و فاز های آلفا Al2O3 و Y3Al5O12در آن تشکیل شد. اندازه بلورک های فاز تتا آلومینا با افزایش دما تا 1000 درجه سانتیگراد افزایش یافت در حالی که پس از این درجه حرارت به دلیل تجزیه این فاز اندازه بلورک های آن کاهش می یابد. دانسیته نمونه ها با افزایش درجه حرارت تا 1600 درجه سانتیگراد افزایش یافت به طوری که نمونه ها به دانسیته نسبی حدود 96 درصد رسیدند. منحنی افزایش دانسیته نانوپودرکامپوزیتی سه مرحله متفاوت را در طی تف جوشی نشان داد. بررسی سختی نمونه ها نشان داد که با افزایش دمای تف جوشی سختی افزایش می یابد و در نمونه تف جوشی شده در 1600 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت سختی ویکرز به حدود 14 گیگاپاسکال رسید.
    کلید واژگان: آلومینا, آیتریا, کامپوزیت, سل-ژل}
    Sayed Ali Hassanzadeh Tabrizi *
    In the present research, nanoparticles based on the alumina-yttria system were synthesized using a sol-gel method. Then, the effect of heat treatment on the phase evolution and crystallite size in this composite system was investigated. The produced composite powder was characterized using X-ray diffraction and scanning electron microscopy. Scherrer equation was used to investigate the effect of temperature on crystallite sizes. The composite powder was cold isostatically pressed and subjected to a pressureless sintering process at different temperatures to evaluate its density changes. The X-ray diffraction results showed that the powder sample was initially amorphous. By increasing the temperature, the components of this composite system reacted and Alpha-Al2O3 and Y3Al5O12 phases are formed. The crystallite size of the Theta-alumina phase grew with increasing temperatures up to 1000 C. At higher temperatures, crystallite size decreased due to the decomposition of theta-alumina. The density of the samples increased by increasing the temperature up to 1600 C so that the samples reached a relative density of about 96%. The densification curve of the composite showed three different stages during sintering. Examining the hardness of the samples showed that the hardness increases with the increase of the sintering temperature, and in the sample sintered at 1600 C for 3 hours, the Vickers hardness reached about 14 GPa.
    Keywords: Alumina, Yttria, Composite, Sol-Gel}
  • غلامرضا خلج، امید فخیمی، ابوالحسن نجفی*

    در این تحقیق با انتخاب شرایط مناسب فرآیندی و با استفاده از قوطی آلومینیومی، ترکیب آلکوکسید آلومینیوم، تهیه و از آن به عنوان پیش ماده در فرآیندهای سنتز نانو اکسید آلومینیوم به روش سل-ژل استفاده شد. در فرآیند سل-ژل نانو اکسید آلومینیوم متخلخل، دمای پیرسازی 25، 60، 80 درجه سانتی گراد و زمان 12، 24 و 48 ساعت به عنوان پارامترهای اصلی در تعیین اندازه ذرات سل و نحوه اتصال در حین فرآیند ژل انتخاب و مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که دمای پیرسازی 80 درجه سانتی گراد و زمان 24 ساعت به عنوان شرایط بهینه جهت سنتز نانواکسید آلومینیوم با ویژگی های برتر از نقطه نظر سطح ویژه و حجم تخلخل ها است. بررسی دمای کلسیناسیون نشان داد که حداقل دمای لازم جهت دستیابی به فاز آلومینا 500 درجه سانتی گراد است. با این حال با توجه به ضرورت حضور فاز بلورین با حداکثر نظم گیری در چیدمان صفحات اتمی 900 درجه سانتی گراد و زمان مانایی 1 ساعت به عنوان شرایط بهینه کلسیناسیون انتخاب شد. بررسی های میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری نمونه بهینه نشان داد که محصول نهایی از نانوذرات با ویژگی های ظاهری یکسان برخوردار است و توزیع اندازه ذرات باریک و در محدوده 20 الی 40 نانومتر قرار دارد. همچنین مشخص شد نانوذرات سنتز شده از وجوه بلوری کاملا مشخصی برخوردارند و در اثر اتصال نانوذرات به یکدیگر و تشکیل توده های بزرگ تر، تخلخل هایی در محدوده مزو در ریزساختار آنها بوجود آمده که این امر محصول نهایی را جهت کاربرد به عنوان زیرپایه کاتالیست معرفی می نماید.

    کلید واژگان: سنتز, نانو اکسید آلومینیوم متخلخل, سل- ژل, بازیافت}
    Gholamreza Khalaj, Omid Fakhimi, Abolhassan Najafi*

    In this study, by selecting the appropriate process conditions and using aluminum cans, the aluminum alkoxide compound was prepared and used as a precursor in aluminum oxide (Al2O3) nanoparticle synthesis processes by sol-gel method. In the production of mesoporous Al2O3 nanoparticle via sol-gel process, the aging temperature of 25, 60, 80 °C and time of 12, 24 and 48 h were selected and investigated as the main parameters in determining the solute particle size and bonding during the gel process. The results showed that the aging temperature is 80 °C and 24h time as the optimal conditions for the synthesis of Al2O3 nanoparticle with superior properties in terms of specific surface area and porosity. The calcination temperature showed that the minimum temperature required to reach the alumina phase is 500 °C. However, due to the necessity of the presence of crystalline phase with maximum ordering in the layout of the atomic plates of 900 °C and 1 hour storage time, the optimum calcination conditions were selected. Scanning and transmission electron microscopy studies of the optimum sample showed that the final product had the same appearance as the nanoparticles, and the particle size distribution was in the range of 20 to 40 nm. It was also found that the synthesized nanoparticles have very distinct crystalline plates, and as a result of the nanoparticles bonding to each other and forming larger masses, porosities in the meso-range were formed in their microstructure which made the end product to be used as a catalyst substrate.

    Keywords: Synthesis, Mesoporous Aluminum Oxide, Sol-Gel, Recycling}
  • سعید باغشاهی*، اسمعیل صلاحی، کیوان حمزه زاده توفیقی

    لایه اکسید نیکل آلاییده شده با سریم با استفاده از سل حاصل از دو پیش ماده استات نیکل شش آبه و هگزا نیترات آمونیم سریم با فرمول عمومی Ni1-eCexO بر روی لام شیشه ای اعمال و در دماهای مختلف تا oC550 حرارت داده شد. مطالعات ساختاری نشان داد که لایه های پوشش داده شده از نانو بلورک های اکسید نیکل با اندازه Ao 40 تا 120 تشکیل شده است. ضخامت لایه اعمال شده nm 600 بود و با 5 بار لایه نشانی تشکیل شد. اندازه گیری های الکتروشیمیایی شامل ولتامتری چرخه ای و امپدانس الکتروشیمیایی خاصیت برگشت پذیری لایه الکتروکرومیک را در 25 چرخه نشان دادند. قابلیت ورود یون های لیتیم به لایه مورد آزمون توسط محلول 1/0 مولار پرکلرات لیتیم در ایزوپروپیل الکل و اندازه گیری جریان در مقایسه با الکترود Ag/AgCl تایید شد. طی مطالعات انجام شده نسبت درصد مولی 05/0 تا 1/0 % به دلیل کمینه مقاومت الکتریکی و تغییر ناچیز در طیف عبوری مریی مناسب تشخیص داده شد. طیف سنجی لایه ها نشان داد که این پوشش بدون ایجاد تغییر رنگ در زیر پایه شیشه ای، دارای قابلیت جذب مادون قرمز نزدیک به میزان 40% است و کاربرد آن به عنوان الکترود غیرفعال نوری مناسبی است.

    کلید واژگان: سل- ژل, الکترود مقابل, اکسید سریم- اکسید نیکل, خواص الکتروکرومیک, خواص نوری و الکتروشیمیایی}
    Said Baghshahi*, Esmaeil Salahi, Kayvan Hamzezadeh Tofighi

    The nickel oxide layer doped with cerium was applied on a glass slide using the solution obtained from two precursors, nickel hexacetate and cerium ammonium hexanitrate with the general formula Ni1-eCexO and heated at different temperatures up to 550 degrees Celsius. Structural studies showed that the coated layers were composed of nickel oxide nanocrystals with a size of 40 to 120 angstroms. The thickness of the applied layer was 600 nm and it was formed with 5 layers. Electrochemical measurements including cyclic voltammetry and electrochemical impedance showed the reversibility of the electrochromic layer in 25 cycles. The ability of lithium ions to enter the tested layer was confirmed by 0.1 M solution of lithium perchlorate in isopropyl alcohol and current measurement compared to the Ag/AgCl electrode. During the conducted studies, the molar ratio of 0.05 to 0.1% was found to be appropriate due to the minimum electrical resistance and slight change in the visible transmission spectrum. Spectroscopy of the layers showed that this coating has near infrared absorption capability of 40% without causing any color change under the glass base, and its use as an optically passive electrode is suitable.

    Keywords: Sol-gel, Counter electrode, Cerium oxide-nickel oxide, Electrochromic properties, Optical, electrochemical properties}
  • میررضا فروغ*، رحمت الله عمادی، مهدی احمدیان

    بیوسرامیک ها با دارا بودن خواصی همچون زیست فعالی مناسب، زیست سازگاری، استحکام فشاری و مقاومت به سایش دارای کاربردهایی در مهندسی بافت هستند. یکی از دسته های بیوسرامیک های پرمصرف کلسیم سیلیکات ها می باشد. کلسیم سیلیکات ها دارای زیست سازگاری، زیست فعالی و دارای خواص مکانیکی نسبتا مناسبی می باشند ولیکن سرعت تخریب آن ها بالاست. برای رفع این مشکل عناصری همچون منیزیم (Mg)، زیرکونیوم (Zr) و روی (Zn) به آن ها اضافه می شود. بغدادیت (Ca3ZrSi2O9) یکی از سرامیک های پایه کلسیم سیلیکاتی بوده که عنصر زیرکونیوم جانشین بخشی از عنصر کلسیم شده است و از خواص زیستی مناسبی برخوردار است. همچنین حضور عناصر کلسیم و زیرکونیوم باعث افزایش خواص بیولوژیکی و مکانیکی این ماده شده است. هدف از انجام این پژوهش ساخت پودر بغدادیت با استفاده از فرایند سل- ژل بوده و بررسی و مشخصه یابی آن با استفاده از آزمون های پراش پرتو ایکس جهت بررسی فازهای تشکیل شده، آزمون تعیین هاله عدم رشد به منظور خواص آنتی باکتریال، آزمون طیف تبدیل فوریه مادون قرمز برای تعیین گروه های عاملی و بررسی مورفولوژی پودر با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی صورت گرفت. نتایج نشان داد که فاز بغدادیت تک فاز با اندازه ذرات 15 ± 225 نانومتر تشکیل شده و دارای مورفولوژی کلوخه ای می باشد. آزمون آنالیز عنصری وجود عناصر سازنده بغدادیت (Zr، Si، Ca و O) را در نمونه سنتز شده تایید نمود. همچنین نقشه آنالیز عنصری پراکندگی، یکنواختی عناصر سازنده بغدادیت را تایید کرد. نتایج آزمون تعیین هاله عدم رشد نشان داد که بغدادیت خواص آنتی باکتریال مناسبی در مقابل باکتری های استافیلوکوک ندارد ولیکن در برابر باکتری های اشرشیاکلای تا اندازه کمی خواص آنتی باکتریال از خود نشان داد.

    کلید واژگان: بیوسرامیک, کلسیم سیلیکات, بغدادیت, سل- ژل, آنتی باکتریال}
    M. R. Forough *, R. Emadi, M. Ahmadian

    Bioceramics are very popular materials for tissue engineering applications due to their properties such as suitable bioactivity, biocompatibility, excellent compressive strength, and wear resistance. One of the most widely used bioceramics is calcium silicates. Calcium silicates are biocompatible and bioactive with relatively good mechanical properties, but high degradation rate. Elements such as magnesium (Mg), zirconium (Zr), and zinc (Zn) are added to calcium silicates to resolve this problem. Baghdadite (Ca3ZrSi2O9) with good biological properties is one of the calcium silicate based ceramics in which the zirconium element has replaced part of the calcium element. Also, the presence of calcium and zirconium elements has increased the biological and mechanical properties of this material. The purpose of this research was to synthesize Baghdadite powder using the sol-gel process and to characterize it using X-ray diffraction test to study the formed phases, halo test for antibacterial properties investigations, Fourier transform infrared spectroscopy to determine the functional groups, and field emission scanning electron microscope to examine the morphology of the powder. The results showed that the single-phase Baghdadite phase was formed with the particle size of 225 ± 15 nm and lumpy morphology. The elemental analysis test confirmed the presence of the main elements of Baghdadite (Ca, Si, Zr, and O) in the synthesized sample. Moreover, the elemental map analysis confirmed the uniformity of Baghdadite constituent elements. The results of the Disk diffusion test revealed that Baghdadite had no appropriate antibacterial properties against staphylococcus bacteria, but showed a slight antibacterial properties against Escherichia coli bacteria.

    Keywords: Bioceramic, calcium silicate, Baghdadite, Sol-gel, Antibacterial}
  • ابوالحسن نجفی*

    در این پژوهش نانو ذرات کاربید زیرکونیوم به روش سل- ژل با استفاده از پارامترهای pH و دما و کنترل آن درحین فرایند، سنتز شدند. زیرکونیوم پروپوکساید و رزین فنولیک به ترتیب به عنوان مواد اولیه Zr وکربن مورد استفاده قرار گرفتند. اثر پارامترهای pH و دما در فرایند سنتز این نانو پودرها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج در مورد سل نشان داد که با کنترل pH در محدوده 5، ذرات پیش سازنده حاوی Zr را در اندازه های زیر 10 نانومتر می توان سنتز کرد. در داده های FTIR، پیوندهای Zr-O و Zr-C به ترتیب در محدوده 560 و cm-1 1505 شناسایی شدند. نتایج XRD نشان داد در دمایºC 700 ذرات کاربید زیرکونیوم تشکیل نشده است و هنوز ترکیبات اولیه حاوی کربن و زیرکونیا هیچ واکنش شیمیایی انجام نداده اند. در دمای ºC 1320جوانه های اولیه کاربید زیرکونیوم شروع به تشکیل کرده اند. با افزایش دما تا ºC 1420، از طریق واکنش های کربوترمال، مواد اولیه به کاربید زیرکونیوم تبدیل می شوند. در دمای ºC1420 اندازه کریستالیت های حاصل در حدود nm 5 است. در مشخصه یابی طیف رامان دو باند نسبتا قوی در محدوده های cm-1 600 و 530 دیده می شوند که مربوط به باندهای Zr-C ذرات ZrC هستند. در حین عملیات هیدرولیز آلکوکسید زیرکونیوم در حضور فاز کربن و چگالش در دمای ºC60 ژل با پیوندهای Zr-O-C تشکیل شد. این شرایط امکان دست یابی به محصول ZrC را در دماهای پایین فراهم ساخت که آنالیز DTA موید این موضوع بود. آنالیز DTA/TG نشان داد که جوانه های اولیه ذرات ZrC در محدوده دمایی ºC 1320 تشکیل شده است که الگوی پراش اشعه ایکس این موضوع را تایید می کند. تصاویر ریزساختاری SEM نشان داد که ذرات کاربید زیرکونیوم در محدوده ابعاد زیر 100 نانومتر تشکیل شده است و توزیع اندازه ذرات در محدوده باریک و یکنواخت صورت گرفته است.

    کلید واژگان: نانو پودر, سنتز, سل-ژل, کاربید زیرکونیوم, فرایند شیمیایی}
    Abolhassan Najafi*

    In this research, zirconium carbide nanoparticles were synthesized by sol-gel method using pH and temperature parameters and controlling it during the process. Zirconium propoxide and phenolic resin were used as Zr and carbon raw materials, respectively. The effect of pH and temperature parameters in the synthesis process of these nano powders was investigated. The results in the case of tuberculosis showed that by controlling the pH in the range of 5, Zr-containing precursor particles can be synthesized in sizes below 10 nm. In FTIR data, Zr-O and Zr-C bonds were detected in the range of 560 and 1505 cm-1, respectively. The XRD results showed that no zirconium carbide particles were formed at the temperature of 700ºC and the initial compounds containing carbon and zirconia did not perform any chemical reaction yet. At the temperature of 1320 ºC, the initial buds of zirconium carbide have started to form. By increasing the temperature up to 1420 ºC, through carbothermal reactions, raw materials are converted into zirconium carbide. At a temperature of 1420 ºC, the size of the resulting crystallites is about 5 nm. In the characterization of the Raman spectrum, two relatively strong bands are seen in the ranges of 600 and 530 cm-1, which are related to the Zr-C bands of ZrC particles. During the hydrolysis of zirconium alkoxide in the presence of carbon phase and condensation at 60 ºC, a gel with Zr-O-C bonds was formed. These conditions made it possible to obtain the ZrC product at low temperatures, which was confirmed by DTA analysis. DTA/TG analysis showed that the initial buds of ZrC particles were formed in the temperature range of 1320 ºC, which is confirmed by the X-ray diffraction pattern. SEM microstructure images showed that zirconium carbide particles were formed in the range of dimensions below 100 nm and the particle size distribution was in a narrow and uniform range.

    Keywords: Nano powder, Synthesis, Sol-gel, Zirconium carbide, Chemical process}
  • شیما سلطانی نژاد، سعید حسنی*، علیرضا مشرقی
    نانوذرات مغناطیسی فریت کبالت به علت خواص مطلوب در گستره وسیعی از کاربردها از قبیل کاربردهای پزشکی مورد توجه قرار گرفته اند. اگر چه عموما نانوذرات مغناطیسی برای این کاربرد ها مناسب هستند، اما به علت سمی بودن، استفاده از آن ها با محدودیت هایی همراه است. بنابراین با اعمال یک لایه پوشش زیست سازگار سعی می شود تا آسیب های ناشی از سمیت این دسته از نانوذرات به حداقل برسد. در این راستا در پژوهش حاضر سعی شد تا ضمن تولید نانوذرات فریت کبالت آلاییده شده با گادولنیم و کلسیم به روش سل-ژل احتراقی، با پلیمرهای کیتوسان و پلی اتیلن گلیکول تحت پوشش دهی قرار گیرد. آزمون پراش پرتو ایکس به همراه آنالیز ریتولد تشکیل نانوذرات فریت کبالت خالص با متوسط اندازه بلورک های 27 نانومتر را تایید کرد. همچنین نتایج آنالیزهای وزن سنجی حرارتی و طیف مادون قرمز تبدیل فوریه به خوبی موید تشکیل لایه پوشش روی سطح نانوذرات پوشش دهی شده با کیتوسان و پلی ایتلن گلیکول بودند. بررسی خواص مغناطیسی نانوذرات نشان داد که اعمال لایه پوشش خواص مغناطیسی را تحت تاثیر قرار می دهد به گونه ای که مغناطش اشباع (Ms) از 67/93 به emu/g 74/61 افزایش می یابد. این در حالی است که نیروی پسماندزدای مغناطیسی (Hc) در نتیجه فرایند پوشش دهی از 982/86 به Oe 908/13 کاهش یافت.
    کلید واژگان: فریت کبالت, آنالیز ریتولد, آلاییدن, سل-ژل, کیتوسان, پلی اتیلن گلیکول}
    Sh. Soltani-Nezhad, S. Hasani *, A.R. Mashreghi
    Magnetic cobalt ferrite nanoparticles have been widely employed in various applications, such as medical applications due to their desirable characteristics. Although generally magnetic nanoparticles are appropriate for such employments, their applications are restricted due to their toxic properties. Hence, it is tried to decrease the toxic damages by using a biocompatible coating layer. For this purpose, in the present study, it was tried to synthesize Ca2+ and Gd3+ doped cobalt ferrite nanoparticles by the sol-gel auto-combustion method and coat them with chitosan and polyethylene glycol polymers. X-ray diffraction (XRD) pattern along with the Rietveld refinement results confirmed the formation of pure cobalt ferrite nanoparticles with the average crystallite size of 27 nm. Moreover, the results of both thermogravimetry (TGA) test and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy confirmed the formation of a coated layer of chitosan and polyethylene glycol polymers on the surface of nanoparticles. Magnetic characterization of the synthesized nanoparticles indicated that the formation of the coating layer can affect the magnetic properties, so that the saturation magnetization (Ms) increased from 67.93 to 74.61 emu/g. However, the coercivity (Hc) decreased from 982.86 to 908.13 Oe as a result of the formation of the coating layer.
    Keywords: Cobalt Ferrite, Rietveld refinement analysis, doping, Sol-gel, Chitosan, Polyethylene glycol}
  • زهرا گل نیا، مهدی کلانتر*، محمد رفیعی نیا، علی پورسمر
    در این مطالعه، داربست سه بعدی کامپوزیتی شیشه زیست فعال حاوی دو درصد مولی نقره/ پلی کاپرولاکتون به کمک پرینتر سه بعدی با مزایای تکرار پذیری و انعطاف پذیری بالا در شکل و اندازه ساخته شد. پارامترهای تاثیرگذار (پارامتر های چاپگر و نسبت فاز شیشه، فاز پلیمر و حلال در جوهر پرینتر) برای چاپ داربست نانوکامپوزیتی با روش تاگوچی تعیین شدند. مشخصه یابی داربست های چاپ شده با کیفیت بهینه به کمک تفرق اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی جاروبی، طیف سنجی مادون قرمز، تست زیست فعالی، طیف سنجی نشر اتمی، تست سمیت و تکثیر سلولی انجام گرفت. نتایج مربوط به سنتز شیشه زیستی حاوی نقره به روش سل-ژل و عملیات حرارتی شده در دمای 550 درجه سانتی گراد، نانو ذراتی با قطر متوسط کمتر از 15 نانومتر و توزیع همگن نقره در آن را می دهد. شرایط بهینه برای چاپ داربست با کیفیت قابل قبول (درصد، اندازه و نحوه توزیع حفره ها، ساختار منظم لایه ها بر روی یکدیگر و تکرار پذیری)، نسبت فاز پلیمر به پودر شیشه معادل یک به دو، غلظت 50 درصد پلیمر در حلال، ریترکشن 1/5 و درایو جییر 1200 است. داربست ساخته شده در شرایط بهینه خواص ضد باکتریایی قابل توجه، خاصیت زیست فعالی خوب، قابلیت زنده ماندن سلولی قابل قبولی و فعالیت آلکالین فسفاتاز بالایی از خود را نشان دادند. بدین ترتیب داربست های نانوکامپوزیتی چاپ سه بعدی با حفره های ماکرو (تا 500 میکرون) و میکرو سایز و درصد تخلخل تا 64 درصد در ساختار می توانند کاندیدای امیدوارکننده ای برای مهندسی بافت استخوان باشند.
    کلید واژگان: شیشه زیست فعال, داربست استخوانی, چاپ سه بعدی, آنتی باکتریال, سل ژل, پلی کاپرو لاکتون}
    Z. Golnia, M. Kalantar *, M. Rafienia, A. Poursamar
    In this study, a 3D bioactive glass composite scaffold containing 2 mol% silver/polycaprolactone (PCL) was synthesized by a 3D printer with the advantages of reproducibility and high flexibility in shape and size. The effective parameters (printer parameters, ratio of glass-phase, polymer phase, and solvent in printer ink) were determined for printing of nanocomposite scaffold by Taguchi method. Characterization of printed scaffolds was performed using X-ray diffraction, scanning electron microscope, infrared spectroscopy, bioactivity test, atomic emission spectroscopy, toxicity test, and cell proliferation. The results related to the synthesis of silver-containing bioglass by sol-gel method and heat treated at 550°C offered nanoparticles with an average diameter of less than 15 nm and a homogeneous distribution of silver in the matrix. Ratio of polymer phase to glass powder equivalent to 0.5, concentration of polymer in solvent of 50%, retraction of 1.5, and drive gear of 1200 are obtained as the optimum conditions for scaffold printing with acceptable quality (percentage, size and distribution of holes, regular structure of layers, and repeatability). The fabricated scaffold in optimal conditions revealed significant antibacterial properties, good bioactivity, acceptable cell viability, and high ALP activity. 3D printed BG/PCL nanocomposite scaffolds with macro (up to 500 µm) and micro size of holes and porosity percentage up to 64% in the structure can be a promising candidate for bone tissue engineering.
    Keywords: bioactive glass, Bone scaffold, 3D print, Antibacterial, Sol-gel, Polycarolacton}
  • سید علی حسن زاده تبریزی*
    در تحقیق حاضر ذرات آلومینا- سریا به روش سل- ژل ساخته شد. ذرات تولیدی با روش های پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخصه یابی شد. سپس کامپوزیت های زمینه آلومینا حاوی 15 درصد وزنی سریا تحت فشار 80 مگاپاسکال در دماهای مختلف توسط فرآیند تف جوشی پلاسمای جرقه ای ساخته شدند. نتایج پراش اشعه ایکس نشان داد که پودر تولیدی قبل از عملیات حرارتی ساختار آمورف دارد که پس از کلسیناسیون در دمای 800 درجه سلسیوس فاز میانی اتا آلومینا و اکسید سریم تشکیل می شوند. ذرات تولیدی ابعادی حدود 250 نانومتر دارند. تاثیر دمای تف جوشی بر چگالی نمونه ها، اندازه دانه ها و سختی کامپوزیت ها مورد بررسی قرار گرفت. نمونه ها در دمای حدود 1400 درجه سلسیوس متراکم شدند و به چگالی حدود 97 درصد چگالی تیوری رسیدند. تجزیه و تحلیل ریزساختار نشان داد که دانه های کامپوزیت با افزایش دمای کامپوزیت رشد کرده اند. نتایج نشان داد افزایش دما و فشار در فرایند تف جوشی باعث افزایش چگالی نمونه ها می شود. سختی ویکرز کامپوزیت ها با افزایش دمای تف جوشی افزایش یافت و نمونه های کامپوزیتی تف جوشی شده در 1400 درجه سلسیوس به مدت 20 دقیقه در فشار 80 مگاپاسکال دارای بالاترین سختی ویکرز حدود 15/3 گیگاپاسکال بود.
    کلید واژگان: تف جوشی پلاسمای جرقه ای, کامپوزیت, آلومینا, سریا, سل- ژل}
    S.A. Hassanzadeh-Tabrizi *
    In the present research, alumina-ceria particles were synthesized by a sol-gel method. The produced particles were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. Then, alumina matrix composites containing 15 wt.% of ceria were densified under 80 MPa pressure at different temperatures by spark plasma sintering process. X-ray diffraction results showed that the powder produced before heat treatment has an amorphous structure, while alumina and ceria phases are formed after calcination at 800 °C. The produced particles have an average particle size of 250 nm. The effect of sintering temperature on the density of samples, grain size, and hardness of composites was investigated. The samples were densified at about 1400 °C, reaching a density of about 97% of the theoretical density. The microstructure analysis revealed that the composite grains have grown with increasing sintering temperature. The results declared that increasing the temperature and pressure in the sintering process enhances the density of the samples. The Vickers hardness of the composites increased with increasing sintering temperature, as the composite samples sintered at 1400 °C for 20 minutes at a pressure of 80 MPa had the highest Vickers hardness of about 15.3 GPa.
    Keywords: Spark plasma sintering, composite, Alumina, Ceria, Sol-gel}
  • شکوفه برهان، جواد اسماعیل زاده

    هدف از این پروژه، بررسی اثر روش سنتز پودر شیشه زیست فعال بر خصوصیات جریان یابی و پایداری ساختاری خمیرهای تهیه شده از آن می باشد. سنتز شیشه زیست فعال 45S5 به روش ذوبی و سل-ژل صورت گرفت. خصوصیات ریولوژیکی، تزریق پذیری، مقاومت به آب شویی و رفتار تشکیل رسوب کلسیم فسفاتی در محیط شبیه سازی شده بدن بعد از 21 روز، با بهره گیری از روش های طیف سنجی جذب نوری، طیف سنجی گسیل اتمی و برانگیختگی به کمک پلاسما و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت و درنهایت آزمون سمیت سلولی و بررسی وابستگی آن به غلظت یون های رهایش یافته از خمیرهای مختلف انجام شد. پودر شیشه زیست فعال تهیه شده به روش ذوبی، غیر متخلخل با اندازه سطح ویژه حدود 3 مترمربع بر گرم بود؛ درصورتی که پودر تهیه شده به روش سل-ژل، متخلخل و اندازه سطح ویژه آن، حدود 12 مترمربع بر گرم بود. در خمیر تهیه شده با شیشه سل-ژل مقدار تنش تسلیم، ویسکوزیته و تیکسوتروپی نسبت به نمونه تهیه شده به روش ذوبی بیشتر بود، همچنین نیروی تزریق حدود 5 برابر افزایش یافت. استفاده از شیشه سل-ژل منجر به تشکیل خمیرهایی با مقاومت آب شویی کمتر شد؛ به طوری که سرعت انحلال و رهایش یون ها از خمیر حاوی شیشه سل-ژل بیشتر از نمونه مشابه با شیشه ذوبی بود. افزایش سطح ویژه پودر منجر به تشکیل سریع تر لایه آپاتیتی روی سطح نمونه ها شد؛ اما میزان تکثیر سلولی به دلیل بالا بودن غلظت یون ها در محیط، کاهش یافت.

    کلید واژگان: شیشه زیست فعال, روش ذوبی, سل-ژل, رئولوژی, آب شوئی}
    Shokoufeh Borhan, Javad Esmaeilzadeh

    The present project primarily aims to investigate the effect of synthesis method of the bioactive glass powder on the flowability and structural stability of the pastes from it. In this study, 45S5 bioactive glass was synthesized by melting and sol-gel methods. The rheological properties, injectability, washout resistance, and behavior of calcium phosphate deposition formation in the simulated body solution after 21 days were investigated using UV-visible spectroscopy, inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy, and scanning electron microscopy. Finally, the cytotoxicity test was carried out, and its dependence on the concentration of the ions released from different pastes was evaluated. The bioactive glass powder prepared through the melting method was non-porous with a specific surface area of about 3 m2g-1 while the powder prepared by the sol-gel method was porous with a specific surface area of about 12 m2g-1. The values of the yield stress, viscosity, and thixotropy in the paste prepared by the sol-gel glass were higher than those of the sample prepared by melting method, and the injection force increased by about five times. Use of sol-gel glass led to the formation of pastes with lower washing resistance and for this reason, the dissolution and release rate of the ions from the paste containing sol-gel glass was higher than those of the same sample with molten glass. Increasing the specific surface area of the powder led to faster formation of the apatite layer on the surface of the samples; however, the rate of cell proliferation decreased due to the high concentration of ions in the environment.

    Keywords: Bioactive Glass, Melting Method, Sol-Gel, Rheology, Wash-Out}
  • امین جمشیدی*، ارغوان کاظمی، روزبه سیاوش موءخر

    در این تحقیق، فرآیند رشد و مقدار بهینه طول نانومیله های اکسید روی به عنوان نیمه رسانای مورد استفاده در سلول های خورشیدی فتوالکتروشیمیایی به روش سل-ژل و هیدروترمال مورد بررسی قرار گرفته است. این نانو ساختارها با داشتن شکاف انرژی مناسب، حین دریافت نور خورشید سبب انجام فرآیند جدایش آب به عناصر سازنده آن، هیدروژن و اکسیژن می شوند.بیشترین مقدار رشد نانومیله ها با زیر لایه FTO و حلال آب دیونیزه، دمای رشد 95 درجه سانتیگراد و زمان رشد 3 ساعت محقق گردید که طول نانومیله های رشد یافته 1500 نانومتر بود و بیشترین نسبت طول به عرض L/W با مقدار 15 برابر در این شرایط به دست آمد. در مرحله نهایی نیز آزمون های فتوالکتروشیمیایی و تاثیر طول نانومیله ها بر فرآیند جدایش آب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمون های فتوالکتروشیمیایی نشان می دهد که مقداری بهینه برای طول نانومیله ها وجود دارد. بهترین نتایج فتوالکتروشیمیایی با نسبت طول به عرض L/W با مقدار حداکثر 10 برابر و با طول نانو میله های حداکثر تا 1000 نانومتر که طی مدت 2 ساعت و دمای 95 درجه سانتیگراد رشد داده شد، به دست آمد.

    کلید واژگان: نانومیله, اکسید روی, جدایش آب, سل-ژل, فتوالکتروشیمیایی, نیمه رسانا}
    Amin Jamshidi*, Arghavan Kazemi, Roozbeh Siavash Moakhar

    In this research, the process of growth and the optimum length of ZnO nanorods has been studied as a subject of semiconductors, that are used in the photoelectrochemical solar cell made by Sol-Gel and Hydrothermal method.These Nano structures, having suitable gap, cause the decomposition of water into its constructing elements, hydrogen and oxygen.The most length of nanorods achieved by the FTO sublayer and deionized water solvent, at 95°C growth temperature, while 3 hours growing time, and on these conditions caused the length of nanorods to be 1500 nanometers, with the biggest length to width ratio 15.Also, at the final stage, photoelectrochemical experiments and the effects of nanorods length to the decompositionof water was studied. The results of photoelectrochemical experiments showed the optimum quantity for nanorods.The best result of photoelectrochemical has been reached to the maximum ratio of length to width 10, and the maximum length of nanorods 1000 nanometers that has been grown at the temperature of 95°C and during 2 hours.

    Keywords: ZnO Nanorods, Photoelectrochemical solar Cell, Sol-Gel, Semiconductors, Water Splitting}
  • Amirreza Sazvar*, Seyed Mohammad Saeed Alavi, Hossein Sarpoolaky

    We report a simple and practical approach for the easy production of superhydrophobic coatings based on TiO2-SiO2@PDMS. In this study, we used tetraethylorthosilicate (TEOS) and titanium tetraisopropoxide (TTIP) as a precursor for the sol-gel synthesis of SiO2 and TiO2, respectively. Afterward, the surface of nanoparticles was modified by 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane (HMDS) before being combined with polydimethylsiloxane (PDMS). The hydrophobic property of coatings was evaluated by static contact angle measurements. The phase composition and structural evolution of the coatings were examined by X-ray diffraction (XRD), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis. It was shown that changing the weight ratio of the solution composition of the coating can affect the hydrophobicity of the surface. The best sample has shown a superhydrophobic property with a 153˚ contact angle which contained (75%TiO2-25%SiO2) and PDMS at a weight ratio of 1:1. Moreover, the results showed that the superhydrophobic coating retains its hydrophobic properties up to a temperature of 450 ˚C, and at higher temperatures, it converts to a super hydrophilic with a water contact angle close to 0 ˚. The SiO2-TiO2@PDMS coating degrades methylene blue by about 55% and was shown to be capable of photocatalytically decomposing organic pollutants.

    Keywords: Superhydrophobic coating, Photocatalytic, Sol-gel, Silica, Titania}
  • Parisa Rastgoo Oskoui, Mohammad Rezvani*, Abbas Kianvash

    The effect of different heat-treatment temperatures on the magnetic, crystallization, and structural properties of 20SiO2.50FeO.30CaO (mol%) glass ceramics was studied. The initial glass was synthesized by the sol-gel method at 25℃  with a precursors to solvent ratio of 1/5. After aging the resulted gel for 24 h at room temperature, it was dried in an electric dryer at 110 ℃ . By heat treatment at different temperatures, different phases such as magnetite, maghemite, and hematite were crystallized in the glass. The maximum stability temperature of magnetite and maghemite were 360℃  and 440℃  respectively. By increasing the heat treatment temperature to higher than 440℃ , the oxidation of maghemite to hematite was occureds. The highest magnetization amount (1.9 emu/g) belonged to sample heat treated at 680℃ . By increasing the heat treatment temperature to 840℃ , the magnetization decreased to 0.8 emu/g, due to the oxidation of maghemite. By increasing the heat treatment temperature from 440℃  to 680℃ , crystalline size of maghemite was increased from 40 to 200 nm. By forther increment of temperature to 840℃ , the size of maghemite crystals decreased to 17nm, due to the oxidation of maghemite to hematite.AbstractThe effect of different heat-treatment temperatures on the magnetic, crystallization, and structural properties of 20SiO2.50FeO.30CaO (mol%) glass ceramics was studied. The initial glass was synthesized by the sol-gel method at 25℃  with a precursors to solvent ratio of 1/5. After aging the resulted gel for 24 h at room temperature, it was dried in an electric dryer at 110 ℃ . By heat treatment at different temperatures, different phases such as magnetite, maghemite, and hematite were crystallized in the glass. The maximum stability temperature of magnetite and maghemite were 360℃  and 440℃  respectively. By increasing the heat treatment temperature to higher than 440℃ , the oxidation of maghemite to hematite was occureds. The highest magnetization amount (1.9 emu/g) belonged to sample heat treated at 680℃ . By increasing the heat treatment temperature to 840℃ , the magnetization decreased to 0.8 emu/g, due to the oxidation of maghemite. By increasing the heat treatment temperature from 440℃  to 680℃ , crystalline size of maghemite was increased from 40 to 200 nm. By forther increment of temperature to 840℃ , the size of maghemite crystals decreased to 17nm, due to the oxidation of maghemite to hematite.

    Keywords: Bioactive Glass-Ceramic, Magnetic properties, Sol-Gel, Hyperthermia, Maghemite}
  • Payam Khosravi, S. A. Seyyed Ebrahimi *
    Li-doped ZnO thin films prepared by sol-gel spin coating method, have been studied in this research to increase the p-type ZnO layers conductivity. For this purpose, the lithium dopant concentration was changed and structural, electrical, and opti-cal properties of the layers were investigated. For structural analysis, XRD and FESEM were used. Besides, thin films electri-cal properties including resistivity and majority carriers’ type were determined. Eventually, optical properties were studied by UV-Visible and PL spectroscopy. Structural investigations showed that the single phase layers with wurtzite hexagonal structure and 40-50 nm average grain size were formed. For obtaining p-type layers and enhancing their electrical conductiv-ity, there was an optimum in moderate Li concentrations. Furthermore, regarding the optical properties, it was concluded that the band gap energy is sensitive to Li concentration and the refractive index of ZnO layer decreased with Li doping. Fi-nally, the effect of Li doping was further studied by DFT calculation. These calculations propose activation of a self-compensation mechanism by Li doping which can be responsible for decrease of the conductivity at high Li concentra-tions. In the proposed mechanism, Zni donor defect sites, accompanying LiZn sites, cause self-compensation.
    Keywords: ZnO, Thin-film, Sol-gel, Optoelectronics, Li-doping}
  • مجید امیرزاده، نادر قبادی*، سید علی حسینی مرادی

    خازن های الکتروشیمیایی بدلیل داشتن دانسیته توان بالا، سیکل پذیری زیاد و دانسیته انرژی مطلوب در سال های اخیر برای استفاده در سیستم های ذخیره و انتقال انرژی مورد توجه قرار گرفته اند. اکسیدهای فلزی دوتایی بدلیل داشتن خواص مورفولوژیکی مطلوب و عملکرد ابرخازنی بهتر، مورد توجه محققان قرار برای ساخت الکترود قرار گرفته اند. در این پژوهش ماده الکترودی منگنز وانادات (Mn2V2O7) با استفاده از روش دو مرحله ای سل ژل و هیدروترمال سنتز شد. سپس تست های مشخصه یابی XRD، FT-IR و SEM جهت تعیین خواص کریستالوگرافیکی و مورفولوژیکی مورد استفاده قرار گرفتند. تست های مشخصه یابی نشان دادند که ماده الکترودی Mn2V2O7 با مورفولوژی کره ای پوشش بدست آمدند. با انجام تست های الکتروشیمیایی CV، GCD و EIS، مشخص شد که الکترود Mn2V2O7 دارای عملکرد عالی ابرخازنی با ظرفیت ویژه خازنی F/g 401 در دانسیته جریان A/g 1 است. این عملکرد مربوط به اثر هم افزایی اکسید های منگنز و وانادیوم می باشد که تخلخل و سایت های فعال لازم جهت انجام واکنش انتقال بار را فراهم می کنند.

    کلید واژگان: منگنز وانادات, ساختار کره ای, سل ژل, هیدروترمال, خازن های الکتروشیمیایی}
    Majid Amirzade, Nader Ghobadi*, Seyedali Hosseini Moradi

    Electrochemical capacitors have been considered for use in energy storage systems in recent years due to their high power density, high cycling stability, and optimal energy density. Binary metal oxides have been used by researchers to make electrodes due to their desirable morphological properties and better supercapacitive performance. In this study, manganese vanadate (Mn2V2O7) electrode was synthesized using two-step sol-gel and hydrothermal methods. Then, the characterization tests of XRD, FT-IR and SEM were used to determine the crystallographic and morphological properties. Characterization analyses showed that the electrode material of Mn2V2O7 was obtained with a hollow microbial morphology. Electrochemical tests of CV, GCD and EIS showed that the Mn2V2O7 electrode had excellent supercapacitive performance with a specific capacitance of 401 F/g at a current density of 1 A/g.

    Keywords: Manganese vanadate, Hollow microsphere, Sol-gel, Hydrothermal, Electrochemical capacitors}
  • بهاره فلاح، سعید حسنی، علیرضا مشرقی

    در طی سال‌های اخیر، توجه بسیاری از پژوهشگران به نانوذرات فریت کبالت به‌منزله یک ماده مغناطیسی پرکاربرد در ساخت تجهیزات الکترونیکی، مغناطیسی و پزشکی جلب شده است. بر این اساس، در پژوهش حاضر نیز، فرایند تولید این نانوذرات با استفاده از روش سل - ژل در حضور عسل بررسی شد. به این منظور، نمونه‌هایی در حضور 0، 5/0، 1، 5/1، 2 و 5/2 گرم عسل تولید شدند. به‌منظور ارزیابی خواص ساختاری، ریزساختاری و مغناطیسی نانوذرات تولیدشده، آزمون‌های پراش پرتو ایکس (XRD)، آنالیز حرارتی افتراقی (DTA) و وزن‌سنجی حرارتی (TG)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) و آزمون مغناطش سنج نمونه نوسانی (VSM) بر روی نمونه‌ها انجام شد. بررسی‌های فازشناسی نشان داد که یک ساختار بلوری و تک‌فاز از فریت کبالت در حضور عسل تشکیل می‌شود. همچنین، نتایج آزمون FTIR نشان داد که در حضور عسل به میزان چشمگیری از شدت باندهای آلی کاسته می‌شود. از سوی دیگر، حضور این عامل به‌واسطه افزایش پایداری ژل و همچنین افزایش حرارت تولیدی در مرحله پخت سبب ایجاد تغییرات شدیدی در اندازه، شکل ظاهری و همچنین خواص مغناطیسی نانوذرات تولیدی شد. افزودن عسل، با کاهش اندازه ذرات نانوبلورک‌ها و نانوذرات تولیدشده، افزایش نیروی وادارندگی مغناطیسی را به همراه داشت، به‌گونه‌ای که در نمونه حاوی 5/1 گرم عسل، این پارامتر مغناطیسی تا حدود 1580 اورستد افزایش یافت. همچنین، مغناطش اشباع نیز در حضور عسل بیشتر از نمونه خام بود.

    کلید واژگان: فریت کبالت, سل - ژل, نیروی وادارندگی مغناطیسی, مغناطش اشباع, عسل}
    Bahareh Fallah, Saeed Hasani, Alireza Mashreghi

    In recent years, cobalt ferrite nanoparticles have ‎attracted the attention of many researchers due to their vast industrial applications. In this regard, the current study aimed to synthesize ‎CoFe2O4‎ nanoparticles in the presence of different amounts of honey (0, 0.5, 1, ‎‎1.5, 2, and 2.5 g) through the sol-gel auto-combustion method. In order to investigate the microstructure as well as the structural and ‎magnetic properties of the synthesized samples, XRD, DTA/TG, FTIR, ‎FESEM, ‎and VSM analyses were carried out. The phase analysis confirmed that the ‎high-purity cobalt ferrite nanoparticles were formed after the calcination process. The FTIR results showed that ‎the intensity of the organic bands was significantly reduced ‎by adding honey. However, the presence of this agent caused severe changes in the ‎morphology of nanoparticles ‎and also their magnetic properties. Reducing the particle and average grain sizes of the nanoparticles by the addition of ‎honey caused an increase in their coercivity and consequently, their ‎magnetic parameters were enhanced to about 1580 Oe in the sample containing 1.5 g of honey. In addition, the saturation ‎magnetization increased in the ‎presence of honey, compared to the raw sample.

    Keywords: Cobalt Ferrite, Sol-Gel, Coercivity, Saturation Magnetization, Honey}
  • Narges Nasehi Gogajeh, Jafar Javadpour, Bijan Eftekhari Yekta *, Mohamadreza Baghaban Eslaminejad
    In this research, sol-gel experimental conditions are imposed to prepare a new Mn-containing SiO2-based bioactive glass. The current study primarily aims to investigate the impact of the presence of manganese ion on the glass structure, bioactivity, and cytotoxicity. The obtained glass-ceramics were characterized using a X-Ray Diffractometer (XRD). According to the observations, crystallization of silicorhenanite and calcite phases in the manganese-containing sample were inhibited before and after soaking in the simulated body fluid (SBF), respectively. In vivo bioactivity evaluation confirmed the bioactive nature of the obtained powders. Finally, the cellular test was carried out, the results of which demonstrated non-cytotoxicity of the samples towards human Bone Marrow Stromal Cells (hBMSCs) cells up to 7 days.
    Keywords: Mn-Containing Glasses, Sol-Gel, Bioactivity, Cytotoxicity, alkaline oxides}
  • اردلان عظیمی فولادی، سید علی حسن زاده تبریزی*
    آلودگی آب ها یکی از معضلات بزرگ جوامع بشری است و نیاز به یافتن راه های جدید برای حذف این آلاینده ها در سال های اخیر بسیار موردتوجه قرار گرفته است. یکی از روش ها استفاده از فتوکاتالیست ها است. در این پژوهش نانوذرات اکسید تیتانیم و اکسید تیتانیم-اکسید کادمیم (TiO2-CdO) به عنوان نانو فتوکاتالیست با روش سل-ژل تهیه شدند. نمونه های تولید شده برای تخریب رنگ متیلن بلو تحت تابش نور فرابنفش مورداستفاده قرار گرفت. برای مشخصه یابی نمونه های تهیه شده از آزمون های طیف سنجی پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترون روبشی نشر میدانی، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس و طیف سنجی مریی فرابنفش استفاده شد. نتایج ریزساختاری نشان داد نانوذرات با ابعاد 18 تا 32 نانومتر به این روش تهیه شدند. نتایج پراش پرتو ایکس نشان داد فاز اصلی ایجاد شده آناتاز است. نانو کامپوزیت TiO2-4%CdO فعالیت فتوکاتالیستی بیشتری در مقایسه با اکسید تیتانیم خالص از خود نشان داد. همچنین تاثیر پارامترهای موثر بر فعالیت فتوکاتالیستی از جمله pH، زمان تابش و مقدار پودر مورد بررسی قرار گرفت. بررسی ها نشان داد در pH=9، زمان 75 دقیقه و استفاده از 0/02 گرم فتوکاتالیست TiO2-4%CdO، بیشینه فعالیت فتوکاتالیستی در حدود 92 درصد بود.
    کلید واژگان: فتوکاتالیست, نانوکامپوزیت, اکسید تیتانیم- اکسید کادمیم, سل- ژل, تخریب متیلن بلو}
    A. Azimi-Fouladi, S.A. Hasanzadeh-Tabrizi *
    Water pollution is one of the big problems of human societies, and the need to find new ways to remove these pollutants has been given much attention in recent years. One of the methods is the use of photocatalysts. In this research, TiO2 and TiO2-CdO nanoparticles were prepared by a sol-gel method as nano photocatalysts. The produced samples have been used to degrade methylene blue under UV light. To characterize the prepared samples, X-ray Diffraction (XRD), Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM), X-ray Energy Diffraction Spectroscopy (EDS), and Ultraviolet-Visible Spectroscopy (UV-Vis) were used. Microstructural results revealed nanoparticles with dimensions of 18 to 32 nm. XRD results showed that the main phase formed was the anatase. TiO2-4 wt.% CdO nanocomposite showed more photocatalytic activity compared to pure TiO2. Also, the effect of pH, irradiation time, and amount of powder on photocatalytic activity was investigated. The results showed that at pH=9, time of 75 min, and using 0.02 g TiO2-4 wt.% CdO photocatalyst, the maximum photocatalytic activity of about 92 % was obtained.
    Keywords: Photocatalyst, nanocomposite, TiO2-CdO, Sol-gel}
  • مبین نظری، مهدی سیمیاری*، رسول امیدی، محمد رضایی، سعید اویسی
    در این مقاله با توجه به قابلیت های منحصر به فرد نانومواد نظیر همگنی در اختلاط و نسبت سطح به حجم زیاد، سنتز و مشخصه یابی نانوذرات زیرکونیوم و بررسی مدت زمان آسیاکاری بر توزیع اندازه نانوذرات تهیه شده، مورد بررسی قرار گرفته است. برای تهیه نانوذرات زیرکونیوم دی اکساید، از روش سل-ژل به عنوان روش پایه سنتز و از پیش ماده زیرکونیوم تتراکلراید استفاده شده است.  سنتز پودر خالص زیرکونیوم، با استفاده از روش احیا دو مرحله ای از سنتز نانوذرات ZrO2 در جو نیتروژن انجام شد. در مرحله اول سنتز، پودر ZrO2  به همراه پودر فلزی منیزیم پس از آسیا کاری، در کوره حرارتی تا دمای 800 درجه سانتی گراد کلسینه شد. سپس در مرحله نهایی سنتز برای تصفیه بیشتر پودر حین آسیاکاری، از فلز کلسیم استفاده شد. نتایج آنالیزهای EDX در هر مرحله از سنتز نشان می دهد، پس از اضافه کردن مقدار کمی از فلز کلسیم، غلظت اکسیژن با موفقیت به حدود 043/0 درصد وزنی کاهش یافت که مطابق با مشخصات استاندارد اسفنج زیرکونیوم (ASTM B349/ B349M-16) است. همچنین نتایج آنالیز DLS نشان می دهد، زمان بهینه آسیاب شدن نانوذرات، 12 ساعت می باشد. این پژوهش، فرآیند جدیدی را برای تولید نانوپودر زیرکونیوم فلزی با خلوص بالا با قابلیت جایگزینی برای فرآیند مرسوم صنعتی ارایه می دهد.
    کلید واژگان: نانوذرات زیرکونیوم, زیرکونیوم دی اکساید, توزیع اندازه ذرات, سل-ژل, آسیاب سیاره ای}
    Mobin Nazari, Mahdi Simiari *, Rasul Omidi, Mohammad Rezaei, Saeed Ovaysi
    In this paper, due to the unique capabilities of nanomaterials such as homogeneity in mixing and surface - to - volume ratio, the synthesis and characterization of Zr nanoparticles and the investigation of the milling time on size distribution of the prepared nanoparticles have been investigated. To prepare zirconium dioxide nanoparticles, sol-gel method was used as the basic synthesis method and zirconium tetrachloride precursor was used. The synthesis of pure zirconium powder was carried out using the two-step reduction method of the synthesis of ZrO2 nanoparticles in nitrogen atmosphere. In the first stage of synthesis, ZrO2 powder was calcined with magnesium metal powder after milling in a thermal furnace at 800 . Then, in the final stage of synthesis, calcium metal was used for further refining the powder during milling. The results of EDX analysis at each stage of synthesis show that, after adding a small amount of Ca metal, the oxygen concentration was successfully reduced to about 0.043% by weight, which is in accordance with the standard specifications of zirconium sponge (ASTM B349 / B349M-16). Also, the results of DLS analysis show that the optimal milling time of nanoparticles is 12 hours. This research presents a new process for the production of high-purity metal zirconium nanopowder with the ability to replace the conventional industrial process.
    Keywords: Zirconium nanoparticles, Zirconium dioxide, Particle size distribution, Sol-gel, Ball mill}
  • آرمینه امینی حصاری*، محمدجواد طبسی

    در این پژوهش به بررسی فاز های کلسیم-آلومینات که با سه روش مختلف سنتز حالت جامد و روش سل ژل (با و بدون  EDTA) ساخته شده اند می پردازیم. هدف از این پژوهش مقایسه این سه روش از نظر دستیابی به خلوص بالاتر ، فاز مطلوب و پیچیدگی تولید محصول نهایی است. با مقایسه نتایج دریافتیم که روش سل-ژل مشکل سازتر از سنتز حالت جامد است. فازهای آماده شده عبارتند از: (CA)، (C12A7)، (C3A) و (CA2). در روش سل ژل دو حالت متفاوت و نوآورانه با EDTA را بررسی کرده ایم. نتایج با توجه به خلوص به دست آمده از فازهای تهیه شده و اثر افزودن EDTA نشان داد که به طور کلی افزودن EDTA باعث دستیابی به خلوص بهتر می شود برای تعیین درصد فازهای کلسیم-آلومینات تهیه شده، از آنالیز کمی پراش اشعه ایکس استفاده شد. فاز CA2 در هر سه روش تهیه، با اولین پخت به خلوص 100% رسیده است.

    کلید واژگان: کلسیم آلومینات, سنتز حالت جامد, سل ژل, EDTA, آنالیز کمی پراش اشعه ایکس}
    Armineh Amini Hesari*, MohammadJavad Tabasi

    In this study, we investigate calcium aluminate phases that were prepared by three different solid phase synthesis methods and a sol-gel method (with and without EDTA). The purpose of this study is to compare these three methods in terms of achieving higher purity, optimal phase and complexity in the production of the final product. Comparing the results, we found that the sol-gel method is more problematic than the solid-state synthesis. The phases prepared are: (CA), (C12A7), (C3A) and (CA2). In the sol-gel method, we have explored two different innovative regimens with EDTA. The results on the purity of the resulting phases and the effect of adding EDTA showed that, in general, the addition of EDTA leads to better purity. Quantitative x-ray diffraction analysis was used to determine the percentage of prepared calcium aluminate phases. The CA2 phase achieved 100% purity in the first preparation method in all three ways.

    Keywords: Calcium aluminate, solid state synthesis, sol-gel, EDTA, Quantitative x-ray diffraction analysis}
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