جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « سنتز » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »
تکرار جستجوی کلیدواژه «سنتز» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
مواد فاز مکس[1] خانواده جدیدی از ترکیبات سه لایه کاربید و نیتریدی است که با فرمول کلی Mn+1AXn نشان داده می شود، که در آن 3-1=n، و M مخفف فلزات انتقالی اولیه، و A نیز عناصر گروه A جدول تناوبی و X نیتروژن یا کربن است. در سال های اخیر، تحقیق های جدید باعث تمرکز جدی در مورد فاز مکس شده است، زیرا امکان دستیابی به مکسن[2] از طریق اچ انتخابی آن ها و حذف عنصر A فراهم شد. در این بررسی، درابتدا توسعه فاز مکس و ویژگی های آن ها معرفی شده است. در مرحله بعد ساختار، مورفولوژی، ساختار الکترونیکی و تنوع مکس فاز شرح داده شده است و در نهایت، روش های مختلف آماده سازی و کاربردهای مرتبط با فیلم های فاز مکس، مواد توده[3] و مواد پودری با توجه به فناوری های آماده سازی فعلی معرفی می شوند.
کلید واژگان: مکس, سنتز, فیلم, توده, پودر}MAX phase materials are a new family of three-layer carbide and nitride compounds, represented by the general formula Mn+1AXn, where n = 1-3, M stands for primary transition metals, and A is the element of group A of the periodic table and X is nitrogen or carbon. In recent years, new research has focused on the MAX phase, as it became possible to obtain MXene through their selective etching and removal of the A element. In this review, the development of the MAX phase and its characteristics are introduced. In the next step, the structure, morphology, electronic structure, and diversity of the MAX phase are described and finally, different preparation methods and applications related to MAX phase films, bulk, and powder materials are introduced according to current preparation technologies.
Keywords: MAX, Synthesis, Film, Bulk, Powder} -
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}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} -
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}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} -
آلفا-تری‌کلسیم فسفات، به‌عنوان جزء پودری در فرآیند تهیه سیمان‌های کلسیم فسفاتی جهت بازسازی بافت سخت استفاده می‌شود. در این تحقیق، پودر مذکور از مواد اولیه نیترات کلسیم و دی‌آمونیوم هیدروژن فسفات به روش رسوب‌دهی شیمیایی سنتز شد. پودر حاصل در 1250 درجه سلسیوس تحت عملیات حرارتی قرار گرفت و در دمای محیط به‌سرعت سرد شد. نتایج آزمون پراش اشعه ایکس (XRD) و طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) پودر سنتزشده، تشکیل فاز آلفا-تری‌کلسیم فسفات بلوری و وجود گروه‌های شیمیایی P-O را تایید کرد. سیمان تک‌جزیی با استفاده از پودر آلفا-تری‌کلسیم فسفات و فاز مایع حاوی 5/2 درصد دی‌سدیم هیدروژن فسفات تهیه شد. سیمان حاصل با زمان گیرش اولیه 1 17 دقیقه، دارای استحکام فشاری 2 21 مگاپاسکال بود. آزمایش‌های XRD و FTIR تشکیل مقدار زیادی هیدروکسی‌آپاتیت با کمبود کلسیم را به‌عنوان محصول سیمان تایید کرد. طبق یافته‌ها، گیرش سیمان از طریق آب‌کافت پودرهای آلفا-تری‌کلسیم فسفات و تشکیل نانو‌فلس‌های هیدروکسی‌آپاتیت با کمبود کلسیم به طول تقریبی 500 نانومتر اتفاق افتاده است. آزمایش زیست‌فعالی، تشکیل هیدروکسی‌آپاتیت در سطح خارجی سیمان را طی 14 روز غوطه‌وری در مایع شبیه‌سازی‌شده بدن، نشان داد.
کلید واژگان: آلفا-تری کلسیم فسفات, سنتز, سیمان, هیدروکسی آپاتیت با کمبود کلسیم}Alpha-tricalcium phosphate can be used as a powder component in the preparation process of calcium phosphate cements in hard tissue applications. In this study, the mentioned powder was synthesized through chemical precipitation method using calcium nitrate and diammonium hydrogen phosphate as the raw materials. The resulting powder was heat-treated at 1250 °C and quenched at the ambient temperature. The results of X-Ray Diffraction (XRD) analysis and Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy confirmed the formation of crystalline Alpha-tricalcium phosphate phase and presence of P-O chemical groups, respectively. The Single-component cement was prepared using Alpha-tricalcium phosphate powder with the liquid phase containing 2.5 % disodium hydrogen phosphate. The resulting cement sample had an initial setting time of 17 1 minute and the compressive strength of 21 2 MPa. The XRD and FTIR experiments revealed the formation of a great amount of calcium deficient hydroxyapatite as the resulting cement product. According to the findings, the cement setting occurred through the hydrolysis of Alpha-tricalcium phosphate powders and the formation of calcium deficient hydroxyapatite nanoflakes of approximately 500 nm in length. Finally, the cement acellular bioactivity experiment confirmed that the hydroxyapatite was formed on the outer surface of the cement during 14 days of immersion in the simulated body fluid.
Keywords: Alpha-Tricalcium Phosphate, Synthesis, Cement, Calcium Deficiency Hydroxyapatite} -
با کنترل شرایط سنتز می توان به ذرات هماتیت با شکل های هندسی مختلف و در نتیجه خواص نوری و مغناطیسی متفاوتی دست یافت. در این پژوهش، از روش هیدروترمال به دلیل پتانسیل بالای آن برای سنتز طیف گسترده ای از ذرات با شکل ها و اندازه های متفاوت، برای سنتز ذرات هماتیت استفاده شد. در این تحقیق بدون استفاده از حلال های آلی رایج و بر خلاف اکثر تحقیقات پیشین که بر روی خواص مغناطیسی هماتیت متمرکز بوده، به کنترل شکل ذرات هماتیت و سنتز این ذرات به شکل نانو صفحه جهت افزایش خواص رنگی این ماده در نور مریی پرداخته شده است. نمونه ها در دمای 180 و 250 درجه سانتی گراد و pH برابر 5، 7 و 11 سنتز شدند. ترکیب فازی، شکل ذرات و خواص نوری ذرات حاصل با استفاده از روش ها ی XRD، SEM، FTIR و DRS مورد بررسی قرار گرفت. با افزایش pH، رنگ پودر هماتیت حاصل به دلیل کوچک تر شدن اندازه ذرات و در نتیجه جذب نور بیش تر تیره تر شد. تصاویر SEM مشخص کرد با افزایش pH تمایل به صفحه ای شدن ذرات هماتیت کاهش و با کاهش pH تمایل به صفحه ای شدن ذرات افزایش یافت. افزایش دما تمایل به پولکی شدن را کاهش داد و باعث کروی تر شدن شکل ذرات هماتیت شد و با کاهش اندازه ذرات، جذب نور بیشتر شده و رنگ ذرات تیره تر شد.کلید واژگان: هماتیت, رنگدانه قرمز, سنتز, هیدروترمال, رنگ سنجی}By controlling the synthesis conditions, hematite particles with different geometric shapes and different optical and magnetic properties can be obtained. In this study, due to its high potential for the synthesis of a wide range of particles with different shapes and sizes, the hydrothermal method was used for the synthesis of hematite. Iron (III) hexahydrate, ethanol, sodium acetate, and polyethylene glycol were used as raw materials. In this study, without using common organic solvents and in contrast with most previous researches that focused on the magnetic properties of hematite, Samples were synthesized at 180 and 250 °C and pHs 5, 7, and 11. The phase composition, particle shape, and optical properties of the particles were investigated by XRD, SEM, FTIR, and DRS methods. Hematite particles synthesized at the temperature of 180 °C at pHs 5, 7, and 11 had particle dimensions 293.47, 95.41, and 83.95 nm and at the temperature of 250 °C at pHs 5, 7, and 11 had particle dimensions 88.29, 73.79, and 59.33 nm respectively. As the pH increased, due to the smaller particle size and thus more light absorption, the color of the hematite powder darkened. By using XRD analysis and Scherer equation, it was found that the pH of the process did not affect the size of the unit cells, and the average size of the unit cells at both synthesis temperatures was 27.8 nm. However, the SEM images showed that by increasing pH the hematite particles became more spherical and smaller.Keywords: Hematite, Red pigment, Synthesis, Hydrothermal, colorimetric}
-
فناوری فوتوکاتالیستی شکافتگی آب یکی از روش های نوینی است که از پتانسیل بالایی برای تولید هیدروژن برخوردار است. در این کار پژوهشی روش لایه نشانی شیمیایی بخار برای سنتز هماتیت بر بستر FTO، به عنوان فوتوآند سلول فوتوالکتروشیمیایی به کار گرفته شد. برای تعیین نوع ساختار و بررسی مورفولوژی ساختارهای سنتز شده از طیف پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس استفاده شد که به خوبی سنتز اکسید آهن گونه هماتیت را بر بستر FTO تایید کردند. در مرحله سنتز هماتیت مشخص شد که مراحل پیش شستشو، حضور ماده TEOS و مقدار آن، در یکنواختی و ضخامت لایه نشانی و نوع پیش ماده ی آهنی مورد استفاده درنوع ساختار و مورفولوژی هماتیت سنتز شده بر FTO ، تاثیر بسزایی دارند. با استفاده از فروسن ساختارهای هرمی شکل هماتیت با ضخامت بهینه با مقدار 2 میلی لیتر TEOS بدست آمد و برای پنتاکربونیل آهن ساختارهای گل کلمی شکل در نسبت بهینه پنتاکربونیل آهن (ml 1) به TEOS (ml 5/0) 2: 1 حاصل شد. نتایج بررسی کارآرایی فوتوآندی هماتیت سنتز شده بر بستر FTO مشخص که مقدار ضخامت هماتیت سنتز شده و نوع مورفولوژی ساختار هماتیت نقش ویژه ای در میزان جریان فوتونی دارند و ماکزیمم چگالی جریان فوتونی برای ساختارگل کلمی شکل هماتیت سنتز شده mA/cm2 42/1 بدست آمد.کلید واژگان: سنتز, خصوصیات ساختاری, هماتیت, لایه نشانی شیمیایی بخار, فوتوالکتروشیمیایی}Photocatalytic water splitting technology is one of the new methods that has a high potential for hydrogen production. In this research, chemical vapor deposition method was used for the synthesis of hematite on FTO substrate as a photoelectrochemical cell photoanode. To determine the structure of the synthesized iron oxide and study the morphology of the synthesized structures, X-ray diffraction spectroscopy, scanning electron microscopy and X-ray energy diffraction spectroscopy were used, which well confirmed the synthesis of hematite on FTO substrate. In the hematite synthesis step, it was found that the prewash steps, the presence of TEOS and its amount in the uniformity and thickness of the layer and the type of precursor used in the structure and morphology of the synthesized hematite have a significant effect. Using ferrocene, pyramidal structures of hematite with optimal thickness in the amount of 2 ml TEOS were obtained and for pentacarbonyl iron, cauliflower structures were obtained in the optimal ratio of pentacarbonyl iron (1 ml) / TEOS (0.5 ml) 2: 1. The results of photoanode efficiency of synthesized hematite on FTO substrate showed that the thickness and morphology of hematite have a special role in the photon flux and the maximum photon flux was obtained 1.42 mA/cm2 for the synthesized hematite cauliflower structure.Keywords: Synthesis, morphology, Hematite, Chemical Vapor Deposition, Photoelectrochemical}
-
در سال های اخیر یافتن فوتوکاتالیست های کارآمد جهت برداشت و تبدیل مستقیم انرژی خورشید به سوخت پاک هیدروژن و یا تخریب نوری آلودگی های محیط زیست یکی از مهم ترین استراتژی ها جهت رفع محدودیت های انرژی و مشکلات محیط زیست بوده است. فوتوکاتالیست TiO2 دارای شکاف انرژی و میزان بازترکیب بالا بوده و تنها در محدوده UV فعال است که آن هم بخش کمی از طیف خورشید را شامل می شود. به منظور رفع محدودیت های موجود در این فوتوکاتالیست و بهبود خواص نوری و الکترونیکی آن، پژوهش های بسیاری صورت گرفته که از جمله می توان به تلقیح عناصر مختلف تا ایجاد تغییرات در سطح TiO2 اشاره داشت. در این پروژه، سعی شد تا به نانومیله های تیتانیوم دی اکسید احیاشده که به روش هیدروترمال تهیه شده بودند، در حضور گاز هیدروژن/نیتروژن دست پیدا کرد. نانومیله های احیا شده به سبب ایجاد بی نظمی سطحی و مکان های خالی اکسیژن و درنتیجه آن، افزایش جذب در ناحیه مریی و ارتقا خواص نوری نانوساختار، خود را به عنوان یک فوتوکاتالیست امیدوارکننده معرفی نمود.
کلید واژگان: سنتز, احیا, هیدروترمال, نانومیله}In a few past years, finding efficient photocatalysts for direct harvesting and conversion of solar energy into clean hydrogen fuel or photodegradation of environmental pollution is one of the most important strategies to overcome energy constraints and environmental problems. The TiO2 photocatalyst has a high band gap and recombination rate and is active only in the UV range, which is a small part of the sun's spectrum. In order to dominate the limitations of this photocatalyst and improve its optical and electronic properties, many studies have been done, including the doping of various elements to change the energy level and band structure of TiO2. In this project, it was attempted to obtain hydrothermally prepared reduced titanium dioxide nanorods (RTNR) in the presence of hydrogen/ nitrogen gas flow. Reduced TiO2 nanorods have established themselves as a promising photocatalyst due to the creation of oxygen vacancies and surface disorder, consequently, the increase in absorption at visible spectrum and enhancement of the optical properties of the nanostructure.
Keywords: Synthesis, reduction, Hydrothermal, nanorod} -
در این مطالعه سنتز مکانوشیمیایی کربن مشتق شده از کاربید کلسیم (CaC2-CDC) در دمای محیط متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. محاسبات ترمودینامیکی تایید کننده ی امکان پذیری واکنش کاربید کلسیم با گوگرد، سولفید آهن و اکسید روی در دمای محیط به منظور سنتز کربن مشتق از کاربید کلسیم بود. سنتز CDC به روش واکنش مکانوشیمیایی کاربید کلسیم و واکنش دهنده ها با نسبت استوکیومتری در آسیای سیاره ای پر انرژی انجام شد. آسیاکاری با سرعت چرخش 300 دور بر دقیقه و با نسبت وزنی گلوله به پودر 20 به 1 و در مدت زمان 1، 3، 5، 7 و 10 ساعت برای واکنش کاربید کلسیم و گوگرد و مدت زمان 10 ساعت برای واکنش کاربید کلسیم و سولفید آهن و اکسید روی انجام شد. به منظور حذف سولفید کلسیم و اکسید کلسیم همراه با CDC در محصولات واکنش مکانوشیمیایی، مخلوط های آسیا شده در اسید کلریدریک 5% تحت انحلال قرار گرفتند و CDC با شستشوی مکرر با آب مقطر و فیلتراسیون بدست آمد. برای مشخصه یابی مواد اولیه و محصولات از روش های XRD، SEM ، Raman و FTIR استفاده شد. الگوهای پراش مخلوطهای آسیا شده نشان دهنده ی انجام واکنش بین کاربید کلسیم و گوگرد تنها در مدت زمان 10 ساعت بود. در واکنش های دیگر نیز الگوهای پراش نشان از انجام واکنش ها در زمان 10 ساعت بودند. پس از اسیدشویی، سولفید کلسیم در واکنش کاربید و گوگرد و سولفید آهن و همچنین اکسید کلسیم در واکنش کاربید و اکسید روی حل شده و فقط پیک های مربوط به کربن در الگوی پراش مشخص شدند. تصاویر میکروسکوپی الکترونی نشان دهنده ی تخلخل های نانومتری با تعداد زیاد بودند. طبق نتایج Raman کربن های به دست آمده با درجه گرافیت بالابودند و همچنین نتایج FTIR تشکیل پیوندهای کربن را تایید کرد. همچنین طبق نتایج درجه گرافیتی شدن در واکنش با گوگرد بیشترین و سولفید آهن کمترین بود. به همین ترتیب بیشترین بی نظمی مربوط به CDC سنتز شده از کاربید کلسیم و گوگرد و کمترین مربوط به واکنش کاربید کلسیم و سولفید آهن بود.
کلید واژگان: سنتز, کربن مشتق از کاربید, کاربید کلسیم, واکنش مکانوشیمیایی}In the present work, we report a novel design and preparation for the mechanochemical synthesis of calcium carbide-derived carbon (CaC2-CDC) at ambient temperature. Thermodynamic calculations confirmed the possibility of calcium carbide-derived carbon formation by the reaction of calcium carbide with sulfur, iron sulfide and zinc oxide at ambient temperature. The CDCs were synthesized by the ball-milling of calcium carbide and reactants with stoichiometric ratio, and explore the effect of milling time on CDC formation for 1, 3, 5, 7 and 10 hours for the reaction of calcium carbide and sulfur. Then, the as-synthesized powders were dissolved in 5% hydrochloric acid to remove by-products, and the CDCs was obtained by repeated washing with distilled water and filtration. The as-prepared CDCs and raw materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, FTIR and SEM. The XRD patterns reveals merely the reaction between calcium carbide and sulfur at 10 h. SEM images proved the formation of the numerous nanometer porosities. According to Raman results, CDCs had high graphitization degree, and also FTIR results confirmed the formation of carbon bonds. Moreover, CDCs obtained by the reaction with sulfur had the highest graphitization degree and lowest disorder.
Keywords: Synthesis, Carbide–Derived Carbon, Calcium Carbide, Mechanochemical Reaction} -
در این تحقیق، ذرات TiB2 از طریق روش سل- ژل در ابعاد نانومتری سنتز شد. ابتدا سل در سیستم چهار جزیی آلکو کسید- کاربید بور- آب- الکل بر پایه فرایند شیمیایی سل ژل تحت شرایط اسیدی و در محدوده 5=pH آماده شد. تیتانیوم تترا ایزو پروپوکساید و کاربید بور به عنوان مواد اولیه مورد استفاده قرار گرفت. پس از فرایند هیدرولیز و تشکیل ژل و به دنبال عملیات حرارتی، محصول نانو پودر TiB2 تهیه گردید. اثر پارامترهای pH و دما در فرایند سنتز این نانو پودرها مورد بررسی قرار گرفت . برای ارزیابی سازوکار تشکیل محصول در فرایند سل ژل از روش های آنالیز DLS ، زتامتر، SEM-DTA/TG-XRD-FTIR استفاده گردید، نشان داده شد که با کنترل pH در محدوده 5 ذرات پیش سازنده حاوی منابع Ti در اندازه های زیر 10 نانومتر می باشد. داده های FTIR نشان داد که پودر تهیه شده در دمای ºC900 دارای پیوندهای حاوی بور و تیتانیوم بوده و در محدوده عدد موج های cm-11100-1650 پیوندهای حاوی کربن شناسایی گردیدند. آنالیز DTA نشان داد که جوانه های اولیه ذرات TiB2 در محدوده ºC1380 تشکیل گردیده است. که در بررسی های الگوی پراش اشعه ایکس این مورد تایید گردید و با افزایش دما تا ºC 1430 فاز کریستالی TiB2 کامل شد. تصاویر ریزساختاری SEM نشان داد که ذرات TiB2 سنتز شده در محدوده زیر 100 نانومتر با دامنه توزیع باریک و یکنواخت صورت گرفته است.
کلید واژگان: سنتز, دی بوراید تیتانیوم, سل - ژل, نانو ذرات}In this study, TiB2 particles were synthesized by sol-gel method in nanometer size. First, the sol was prepared in a four-component system of alkoxide -boron carbide -water-alcohol based on the sol-gel chemical process under acidic conditions at pH = 5. Titanium tetra-isopropoxide and boron carbide were used as raw materials. After hydrolysis and gel formation followed by heat treatment, TiB2 nanopowder product was prepared. The effect of pH and temperature parameters on the synthesis process of these nanopowders was investigated. To evaluate the mechanism of product formation in the sol-gel process DLS, Zetameter, SEM-DTA / TG-XRD-FTIR analysis methods were used. It was shown that by controlling the pH in the range of 5, precursor particles containing Ti sources was below 10 nm. The FTIR data showed that the powder prepared at 900°C had boron and titanium bonds and detected carbon bonds in the range of 1100- 1650 cm-1 . DTA analysis showed that the early nuclei of TiB2 particles formed in the range of 1380 °C. This was confirmed by X-ray diffraction studies and was completed by increasing the temperature to 1430 °C in TiB2 crystalline phase. SEM microscopy images showed that the synthesized TiB2 particles were in the range below 100 nm with a narrow and uniform distribution amplitude.
Keywords: Synthesis, Titanium diboride, Sol-gel, Nanoparticles} -
در کار حاضر، ما یک روش سلوترمال ساده و مقرون به صرفه برای تهیه نانوذرات Ni(OH)2، NiO وNi ایجاد کرده ایم. ابتدا نانوذرات Ni(OH)2 از طریق فرآیند سلوترمال سنتز شدند. سپس از نانوذرات Ni(OH)2 پیش سنتز شده به عنوان ماده اولیه برای تهیه نانوذرات NiO و Ni با آنیل کردن در دماهای مختلف استفاده شد. آنالیز نانوساختارهای به دست آمده توسط پراش پرتوی ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای ارزیابی تبلور، مورفولوژی، اندازه و ترکیب آنهاصورت گرفت. ما برای درک نقش عوامل مختلف به ویژه زمان و دمای کلسیناسیون در محصولات نهایی، واکنش های مختلفی را در چندین شرایط مختلف سنتز انجام دادهایم. نتایج نشان داد که بسته به شرایط سنتز امکان دستیابی به نانوذرات مختلف بر پایه نیکل وجود خواهد داشت. نانوذرات سنتز شده برای اولین بار برای تجزیه رنگ با استفاده از متیلن بلو (MB) به عنوان آلاینده مدل در pH = 7 و دمای اتاق در حضور نور UV مورد استفاده قرار گرفت. تست های سونوفوتوکاتالیستی به منظور تخریب متیلن بلو (MB) برروی محصولات بدست آمده نشان داد که NiO نسبت به سایر نانوذرات سنتز شده دیگر در این پژوهش، اثربخشی بیشتری دارد. از آنجایی که در طی فرآیند سنتز از هیچ ماده شیمیایی سمی گران قیمت و پیچیده استفاده نشده است، نتایج این تحقیق می تواند از نظر علمی و صنعتی در تولید سایر نانومواد مورد توجه قرار گیرد.
کلید واژگان: نانو ذرات بر پایه نیکل, سنتز, روش سلوترمال, شناسایی, سونوفوتوکاتالیست}In the present work, we have developed a simple and cost-effective solvothermal method for the preparation of Ni(OH)2, NiO and Ni nanoparticles. First Ni(OH)2 nanoparticles was synthesized via solvothermal process. Later the as-synthesized Ni(OH)2 nanoparticles was used as a precursor to prepare NiO and Ni nanoparticles by calcination at elevated temperatures. The obtained nanostructures were characterized by Xray powder diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) to evaluate their crystallinity, morphology, size and composition. Synthesis conditions were altered in a controlled manner to understand the role of various factors especially the duration and temperature of the calcination on the final products. The results proved that the synthesis condition would be possible to tailor to reach different Nickel based nanoparticles. The synthesized NPs were used for the first time for dye decomposition using methylene blue (MB) as a model pollutant at pH=7 and room temperature in presence of UV light. Sonophotocatalytic tests proved that NiO NPs had higher performance in dye degradation. In addition, since no toxic chemicals were used during the synthesis process, the results of this study can potentially be of both academic and industrial importance in the developing of facile synthetic process toward the preparation of other nanomaterials.
Keywords: Nickel based nanoparticles, Synthesis, Solvothermal method, characterization, sonophotocatalist} -
گرافن به عنوان اولین ماده ی دوبعدی کشف شده، روند رو به رشدی را برای کاربرد در صنایع مختلف طی می کند. در این پژوهش، برخی پارامترهای موثر بر خواص ساختاری و ریزساختاری گرافن سنتز شده در حضور حلال n-متیل-2-پیرولیدون (NMP) و به کمک آسیای مکانیکی تر بررسی شده است. این پارامترهای متغیر شامل مقدار گرافیت، غلظت گرافیت در حلال، نسبت وزنی گلوله به گرافیت و زمان آسیا هستند. نتایج حاصل از آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM)، طیف سنجی رامان و تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) نشان داد که حالت بهینه با انتخاب نسبت وزنی گلوله به گرافیت 25 به 1، غلظت گرافیت در NMP g/ml 20 و زمان شش ساعت حاصل می شود. در انتها، امکان استفاده از مخلوط ملامین و اوره برای ورقه ورقه کردن و عامل دار کردن گرافن به وسیله آسیای ماهواره ای بررسی شد که بنابر نتایج حاصل، این مخلوط، ترکیب موثری برای ورقه ورقه کردن و عامل دار کردن همزمان گرافیت است.
کلید واژگان: سنتز, گرافن, آسیای ماهواره ای, عامل دار کردن, ورقه ورقه کردن}Graphene, as the first presented two-dimensional material, is undergoing a growing trend in various industries. In this study, some effective parameters on the structural and microstructural properties of graphene synthesized by wet milling, in the presence of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent were investigated. These variable parameters consist of the amount of graphite, solids to solvent ratio, weight ratio of pellets to solids, and the time of milling. The results of field emission scanning electron microscopy (FESEM), Raman spectroscopy and Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) analysis showed that the optimal parameters are 25 for the weight of pellets to graphite, concentration of 20 g/ml of graphite in NMP, and milling time of 6 hours. However, the application of a mixture of melamine and urea was evaluated for the exfoliation and functionalization of graphene by the planetary mill, according to the results, this mixture, showed a promising result as a promising composition for the simultaneous exfoliation and functionalization of graphene.
Keywords: Synthesis, Graphene, Planetary mill, Functionalization, Exfoliation} -
فصلنامه نانو مواد، پیاپی 46 (تابستان 1400)، صص 99 -105
در این کار پژوهشی، ابتدا نانوساختارهای حلقوی (شش ضلعی) مزومتخلخل کبالت هیدروکسید با استفاده از روش ساده و مقرون به صرفه ترسیب شیمیایی در محلول آبی سنتز شد. سپس نانوذرات کبالت هیدروکسید از پیش سنتز شده با حفظ ساختار و موفولوژی اولیه طی عملیات های حرارتی متفاوت به نانوذرات کبالت اکسید تبدیل شد. نانوذرات نهایی، مورفولوژی حلقه های شش ضلعی را نشان می دهند. مزیت این روش، سنتز نانوحلقه های شش ضلعی بدون استفاده از هرگونه قالب یا سورفاکتانت و حفظ ساختار اولیه نانوذرات طی فرآیند حرارت دهی و تبدیل نانوذرات کبالت هیدروکسید به کبالت اکسید می باشد که با استفاده از میکروسکوپی الکترونی عبوری (TEM) قابل اثبات است. برای مطالعات ساختاری و ترکیب شیمیایی نانوذرات از تکنیک هایی نظیر میکروسکوپی الکترونی عبوری (TEM)، طیف سنجی پراش پرتو ایکس (XRD) و تخلخل سنجی توسط جذب و واجذب نیتروژن (BET) استفاده شد. اندازه گیری های BET ماهیت مزومتخلخل بودن نانوحلقه ها و برخورداری خوبی از سطح ویژه و حجم منافذ را نشان می دهد. نمونه C4 با حجم حفره cm3/g 50/0 بیشترین مقدار را از لحاظ حجم حفرات در میان نمونه ها از خود نشان داد. در ضمن مشخص گردید که اندازه و مورفولوژی ذرات تغییری نکرده ولی میزان تخلخل تحت تاثیر قرار گرفته است. ما معتقدیم این راهکار و روشی که در این کار پژوهشی ارایه شده است می تواند جایگزین روش های پرهزینه، پیچیده و طولانی مدت گردد. لازم بذکر است که این نانوذرات بدلیل دارا بودن شکل و مورفولوژی خاص، حجم قابل توجه حفرات و سطح ویژه بالا قابلیت استفاده در زمینه های مختلف نانوتکنولوژی (اعم از مباحث انرژی، کاتالیستی و فوتوکاتالیستی و...) را دارد.
کلید واژگان: سنتز, نانوحلقه, مزومتخلخل, کبالت هیدروکسید, کبالت اکسید} -
نانوسیم های نقره ای به عنوان ساختارهای تک بعدی، با توجه به نسبت ابعادی بالا، هدایت الکتریکی و حرارتی بالا، شفافیت نوری و پایداری مکانیکی بالا بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. سنتز نانوسیم های نقره با استفاده از یک فرایند سنتزی، تحت تاثیر بسیاری از پارامترها قرار دارد. تغییر پارامترهای فرایند سنتز تاثیر قابل توجهی روی مورفولوژی و اندازه نانوسیم های نقره می گذارد. در این مطالعه، اثر تغییر همزمان چهار پارامتر سنتزی شامل دمای واکنش، وزن مولکولی تثبیت کننده پلی وینیل پیرولیدون، مقدار سدیم کلرید و همچنین، نرخ اختلاط محلول توسط فرایند پلی ال بررسی می شود. نتایج میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) و میکروسکوپی الکترونی عبوری (TEM) تایید کرد که نانوسیم های نقره سنتز شده زیر 100 نانومتر هستند. طبق نتایج حاصل از طیف سنجی توزیع انرژی پرتوی ایکس (EDS)، آزمون پراش پرتوی ایکس (XRD)، همچنین، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، نانوسیم های نقره تشکیل شده عاری از هر گونه ناخالصی بودند. همچنین، مشخص شد که دما، وزن مولکولی پلی وینیل پیرولیدون، غلظت نمک و نرخ اختلاط محلول، تغییر قابل توجهی در مورفولوژی نانوسیم های نقره ایجاد می کنند. از همه مهم تر، تنظیم دقیق پارامترهای واکنش منجر به تشکیل نانوسیم هایی با اندازه یکنواخت تر، بازدهی و همچنین نسبت ابعادی بالاتر شد.
کلید واژگان: نانوسیم های نقره, سنتز, پلی وینیل پیرولیدون, پلی ال}Silver nanowires (AgNWs) are considered as one-dimensional nanostructures, which have received much attention due to their nanoscale size, high aspect ratio, high electrical and thermal conductivity, optical transparency and high mechanical stability. Preparation of AgNWs by polyol process is remarkably sensitive to the interactions between synthesis parameters. In this study, the effect of the simultaneous change of four synthetic parameters, namely the reaction temperature, the molecular weight of polyvinylpyrrolidone (PVP) stabilizer, the amount of sodium chloride, as well as, the solution mixing rate by the polyol process was reported. The results of field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and transmission electron microscopy (TEM) confirmed that the synthesized AgNWs were below 100 nm. X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD) analysis, as well as, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) confirmed that the formed AgNWs were free of impurities. It was also found that temperature, molecular weight of PVP, salt concentration and solution mixing rate caused a significant change in the morphology of AgNWs. More importantly, a strong interaction was created in the preparation process of AgNWs by adjusting the parameters.
Keywords: Silver nanowires, Polyol, Polyvinylpyrrolidone} -
نانو ذرات مغناطیسی به دلیل خواص منحصر به فرد و کاربردهای بالفعل و بالقوه ای که دارند، طی سالیان اخیر مورد موضوع تحقیقات زیادی بوده اند. از جمله مهمترین کاربردهای این نانو ذرات می توان به کاربردهای پزشکی از جمله کاربردهای هایپرترمیا و دارو رسانی هدفمند و نیز کاربردهای مخابراتی و دفاعی مانند جاذب های امواج الکترومغناطیس، اشاره نمود. در این مطالعه، روش میکرو امولسیون به عنوان یک روش سنتز آسان و امیدوار کننده برای تهیه نانوذرات FeCo مغناطیسی با نسبت های مختلف Fe / Co استفاده شد. برای این منظور، یک سیستم میسلر اعمال شد و واکنش احیای نمک Fe و Co در فضاهای محدود در فاز مایع انجام شد. آزمایش جذب امواج الکترومغناطیسی برای تعیین نمونه جذب کننده بهینه انجام شد. نتایج نشان داد که نمونه ای که در نسبت وزن آهن به کبالت برابر 70به30 تهیه شده است دارای مورفولوژی کروی یکنواخت با اندازه ذرات متوسط کمتر از 10 نانومتر است. ارزیابی ویژگی مغناطیسی نمونه های سنتز شده نشان داد که نانوذرات Fe70Co30 بیشترین اشباع مغناطیسی emu g-1 115 را به خود اختصاص داده اند. علاوه بر این، جذب الکترومغناطیسی این نمونه به dB 1/8- در 16 گیگاهرتز اندازه گیری شد که در پایین ترین سطح در مقایسه با سایر نمونه ها بود که اثر قابل توجه نسبت وزنی Fe / Co را بر خواص مغناطیسی نهایی سیستم آلیاژ، آشکار می کند.کلید واژگان: سنتز, نانو ذرات مغناطیسی, میکروامولسیون, جذب امواج الکترومغناطیسی}Due to their potential and practical applications, magnetic nanoparticles have been the subject of many researches in recent years due to their potential and practical applications. Among which, their medical applications (e.g: hyperthermia and targeted drug delivery), defensive and communications usages (e.g: electromagnetic waves absorbents) can be mentioned. In this study, the microemulsion method as a facile and promising synthesis method was employed in order to prepare magnetic FeCo alloy nanoparticles with several Fe/Co weight ratios. For this purpose, a micellar system was applied and the reaction of Fe and Co salts reduction was proceeded in the confined spaces in liquid phase. The electromagnetic waves absorption test was conducted to determine the optimum absorbent sample. The results showed that the sample of prepared in the weight ratio of 70:30 possesses a uniform spherical morphology with an average particle size of less than 10 nm. The evaluation of magnetic property of the synthesized samples showed that Fe70Co30 nanoparticles dedicated the highest magnetic saturation of 115 emu g−1. In addition, the magnitude of electromagnetic absorption (return loss) of this sample was measured to be −8.1 dB at 16 GHz which was at the lowest level compared with other samples highlighting the significant effect of Fe/Co weight ratio on final magnetic properties of the alloy systemKeywords: synthesis, Magnetic nanoparticles, Microemulsion, Electromagnetic waves absorption}
-
در این پژوهش، از روشی سریع، سازگار با محیط زیست و کم هزینه، برای تولید انبوه گرافن اکسید استفاده شده است. در این فرآیند، گرافن اکسید، از باگاس نیشکر خوزستان (به عنوان ضایعات زراعی)، طی عملیات حرارتی تک مرحله ای، در کوره مافلی، در دمای 350 درجه سلسیوس، به مدت 15 دقیقه، در محیط اکسایشی، سنتز شد. نتایج حاصل از آزمون های طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز و پراش پرتو ایکس، تشکیل گرافن اکسید را به خوبی تایید می کند. نتایج بررسی های میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ نیروی اتمی، نشان می دهد که میزان چین خوردگی های ورق ه ای گرافن اکسید، کم، تعداد لایه ها، 5 تا 6 عدد، اندازه متوسط ضخامت صفحات، 5 نانومتر و متوسط ابعاد جانبی صفحات، 500 نانومتر است. آزمون سمیت این ماده سنتز شده، در غلظت های 200، 400 و 600 میکرو گرم بر میلی لیتر محیط کشت باکتری، روی باکتری های گرم مثبت استافیلوکوکوس اوریوس، سویه گرم منفی اشریشیاکلی و سودوموناس آیروژینوزا، بررسی شد. نتایج، نشان می دهد که گرافن اکسید، در غلظت های 400 و 600 میکرو گرم بر میلی لیتر، برای باکتری ها، نقش سمی و ضد باکتریایی داشته و میزان رشد باکتر ی ها، پایین است. ه مچنین، نان وورقه های گرافن اکسید، اثر ضد باکتری بیشتری نسبت به باکتری گرم مثبت، در مقایسه با باکتری های گرم منفی دارند. نتایج آنالیز حرارتی افتراقی روی باگاس نیشکر، در محیط هوا، نشان می دهد که شکل گیری گرافن اکسید، در محدوده دمایی 350 درجه سلسیوس بوده اما در محیط آرگون، این دما بالاتر است. به علاوه، نتایج آنالیز حرارتی انجام شده روی محصول گرافن اکسید سنتز شده در محیط اکسیدی، نشان دهنده شروع ناپایداری آن از دمای 60 درجه سلسیوس است.
کلید واژگان: گرافن اکسید, سنتز, روش سبز, خواص ضدباکتری}In this research, a fast, environmentally friendly, and low-cost method has been used for the synthesis of large-scale production of graphene oxide. In this process, graphene oxide was synthesized via single-step reforming of sugarcane bagasse agricultural waste by oxidation under muffled atmosphere conditions at 350 ºC and for 15 minutes. The results of Fourier transform infrared spectroscopy and X-ray diffraction analyses confirm the formation of graphene oxide. The results of scanning electron microscopy and atomic force microscopy studies show that the graphene oxide sheets are with few wrinkles, the number of layers is 5-6 layers, the average size of the plate thickness is 5 nm, and the average lateral dimensions of the plates is 500 nm. The synthesized graphene oxide was evaluated by the toxicity test at concentrations of 200, 400, and 600 μg/ml on Gram-positive bacteria, “Streptococcus iniae”, and Gram-negative bacteria, “Escherichia coli” and “Pseudomonas aeruginosa”. The results show that graphene oxide at concentrations of 400 and 600 μg / ml has a toxic and an antibacterial agent for bacteria and it has reduced the growth rate of bacteria. In addition, graphene oxide nanosheets are more toxic to gram-positive bacteria than gram-negative bacteria. The results of differential thermal analysis on sugarcane bagasse show that the formation of graphene oxide in air is at a temperature of 350 °C but it is in argon atmosphere is higher. In addition, the results of the thermal analysis performed on the synthesized graphene oxide in the air atmosphere indicate that its instability begins at 60 °C.
Keywords: graphene oxide, Synthesis, Green method, antibacterial properties} -
در این پژوهش نانوذرات اکسید منگنز (MnO) از طریق فرآیند تجزیه حرارتی ترکیبات ارگانومتالیک سنتز شد. برای سنتز نانوذرات MnO از پیش ماده ی ارگانومتالیک استیل استونات منگنز استفاده شد. تاثیر سورفکتانت های اولییک اسید و اولییل آمین و حلال های دی بنزیل اتر و اکتادسن بر روی اندازه و مورفولوژی نانوذرات بررسی شد.همچنین اثر نرخ حرارت دهی °C/min2 و °C/min20 بر رشد نانوذرات اکسید منگنز بررسی شد. جهت شناسایی فاز و ساختار کریستالی ازآنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) و برای تعیین اندازه و مورفولوژی ذرات از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی FESEM)) استفاده شد. نتایج مربوط به سنتز نانوذرات اکسید منگنز نشان داد که بهترین شرایط به منظور دستیابی به نانوذرات با کوچک ترین اندازه و مورفولوژی یکنواخت مربوط به نرخ حرات دهی 20 درجه بر دقیقه، حلال دی بنزیل اتر و سورفکتانت اولییک اسید است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که اندازه ی ذرات حدودآ 10 تا 20 نانومتر بوده که دارای مورفولوژی کروی می باشند.کلید واژگان: نانوذرات, MnO, تجزیه حرارتی, سنتز}In this study, manganese oxide nanoparticles were synthesized by thermal decomposition process using organometallic compounds. Manganese acetylacetonate precursor was used for synthesis of MnO nanoparticles. The effect of oleic acid and oleylamine surfactants and dibenzyl ether and octadecene solvents on the size and morphology of the synthesized nanoparticles was studied. The effect of different heating rate of of 2 ◦C/min and 20 ◦C/min on the size and morphology of the synthesized nanoparticles was also investigated. X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscopy (FESEM) analysis was used to evaluate the phase and morphology of the synthesized MnO nanoparticles. The results showed that the best conditions for achieving the smallest nanoparticles with uniform size and morphology was the heating rate of 20 °C/min, dibenzyl ether solvent and oleic acid surfactant. The results showed that the size of the MnO nano particles was about 10 to 20 nm with spherical morphology.Keywords: Nanoparticles, MnO, Thermal decomposition, Synthesis}
-
در این تحقیق، نانو ذرات کاربید زیر کونیوم به روش سل- ژل در سیستم الکلی سنتز شد. سل در سیستم سه جزیی آلکوکسید - آب- الکل بر پایه ی فرآیند شیمیایی سل - ژل تحت شریط اسیدی و در محدوده5=pH تهیه گردید. زیرکنیم پروپوکساید ، فورفوریل الکل به عنوان مواد اولیه مورد استفاده قرار گرفت. پس از فرایند هیدرولیز و تشکیل ژل، پودر اولیه تحت عملیات حرارتی قرار گرفت و ذرات نانومتری ZrC تشکیل شد. اثر پارامترهای pH و دما در فرایند سنتز این نانو پودرها مورد بررسی قرار گرفت. برای ارزیابی خواص محصول از آنالیزهای DLS SEM ,DTA/TG - XRD- FTIR استفاده گردید. 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-1505 شناسایی شدند. آنالیز DTA/TG نشان داد که جوانه های اولیه ذرات ZrC در محدوده دمایی C°1320 تشکیل شده است که الگوی پراش اشعه ایکس این موضوع را تایید می کند. تصاویر ریزساختاری SEM نشان داد که ذرات کاربید زیرکنیم در محدوده زیر 100 نانومتر تشکیل شده است و توزیع اندازه ذرات در محدوده باریک و یکنواخت صورت گرفته است.
کلید واژگان: سنتز, کاربید زیرکونیم, سل- ژل, نانو ذرات}In this study, zirconium carbide nanoparticles were synthesized by the sol-gel method in the alcoholic system. The sol was prepared in a three-component alkoxide-water-alcohol system based on the chemical sol-gel process under acidic conditions and at pH = 5. Zirconium n-propoxide, furfuryl alcohol were used as raw materials. After the hydrolysis process and formation of the gel, the initial powder was subjected to heat treatment and formed ZrC nanoparticles. The effects of pH and temperature parameters in the synthesis process of these nanopowder were investigated. To evaluate product properties, DLS SEM, DTA / TG-XRD-FTIR analyzes were used. The results for sol showed that by controlling pH in the range of 5, precursors particles containing Zr could be synthesized in sizes below 10 nm. In FTIR data, Zr-O and Zr-C bonds were identified in the range of 560 and 505 cm-1, respectively. The DTA / TG analysis showed that the initial nucleates of ZrC particles were formed at a temperature of 1320 ° C, which confirmed by the x-ray diffraction pattern. SEM microstructures showed that, zirconium carbide particles were formed in the range below 100 nm, and the distribution of particle size in a narrow and uniform range.
Keywords: Synthesis, zirconium carbide, sol-gel, nano particles} -
هدف از این پژوهش، سنتز پودر گاما آلومینیوم اکسینیترید با شبکه اسپینل مکعبی بوده است. جهت انجام این فرآیند، از روش احیای کربوترمال و نیتروژندهی پودر اولیهی آلومینا استفاده شد. این فرآیند به صورت دو مرحلهای انجام شد که در مرحلهی اول در دمای C 1550 مقداری از آلومینا با کربن موجود احیا شده و آلومینیوم نیترید تشکیل شد و سپس در مرحله دوم در دمای C1750 آلومینای باقیمانده با آلومینیوم نیترید واکنش داده و آلومینیوم اکسینیترید تشکیل شد. به منظور دستیابی به فاز غالب آلومینیوم اکسینیترید و از مقادیر مختلف کربن (5، 10، 15 و 20 درصد) استفاده شد و درصد وزنی فاز میانی در دماهای 1550، 1600 و 1650 درجه سانتیگراد برای نمونه بهینه بررسی شد. نتایج نشان دهنده تشکیل بیشترین درصد آلومینیوم اکسینیترید در 10 درصد وزنی کربن میباشد.
کلید واژگان: آلومینیوم اکسی نیترید, نیتریده کردن, سنتز, سرامیک شفاف} -
هدف از این پژوهش، سنتز پودر گاما آلومینیوم اکسینیترید با شبکه اسپینل مکعبی بوده است. جهت انجام این فرآیند، از روش احیای کربوترمال و نیتروژندهی پودر اولیهی آلومینا استفاده شد. این فرآیند به صورت دو مرحلهای انجام شد که در مرحلهی اول در دمای C 1550 مقداری از آلومینا با کربن موجود احیا شده و آلومینیوم نیترید تشکیل شد و سپس در مرحله دوم در دمای C1750 آلومینای باقیمانده با آلومینیوم نیترید واکنش داده و آلومینیوم اکسینیترید تشکیل شد. به منظور دستیابی به فاز غالب آلومینیوم اکسینیترید و از مقادیر مختلف کربن (5، 10، 15 و 20 درصد) استفاده شد و درصد وزنی فاز میانی در دماهای 1550، 1600 و 1650 درجه سانتیگراد برای نمونه بهینه بررسی شد. نتایج نشان دهنده تشکیل بیشترین درصد آلومینیوم اکسینیترید در 10 درصد وزنی کربن میباشد.
کلید واژگان: آلومینیوم اکسینیترید, نیتریده کردن, سنتز, سرامیک شفاف}The aim of this research was to study synthesize gamma aluminum oxynitride powder with cubic spinel structure. In order to carry out this process, carbothermal reduction and nitridation of α-alumina as starting powder was used. This process was carried out in two steps, that in the first step at 1550˚C, a portion of α-alumina was reacted with carbon and aluminum nitride (AlN) was formed, then in the second step at 1750°C, the residual alumina reacted with aluminum nitride, and aluminum oxynitride was formed. In order to achieve the dominant phase of aluminum oxynitride, different amounts of carbon (5, 10, 15 and 20 wt%) were used and the weight percentages of the middle phases at 1550°C, 1600°C and 1650°C were investigated for optimal sample. The results indicate that the highest percentage of aluminum oxynitride is present in 10 wt% of carbon.
Keywords: AlON, nitridation, transparent ceramic, synthesis} -
باتری های یون لیتیوم (LIB) از دستاوردهای موفق الکتروشیمی مواد نوین با مزایایی همچون نداشتن اثر حافظه، ولتاژ سلولی بالا و چگالی انرژی و توان بالاست. باتری های یون لیتیوم کاربردهای وسیعی به عنوان منبع پودری برای گوشی های الکترونیک و تجهیزات ارتباطی دوربرد دارند. بااین حال، نرخ توانایی کم کاربردهای آن را در وسایل الکترونیک، رسانه های الکترونیکی هیبریدی و سلول های خورشیدی فتوولتائیک محدود می کند. در باتری های یون لیتیوم قابل شارژ، در حین شارژ/دشارژ، یون های لیتیوم میان آند و کاتد به حرکت درمی آیند. اما با کوچک تر شدن باتری ها و نیاز به افزایش سرعت آن ها، باید اصلاحاتی در ساختار این باتری ها صورت پذیرد. نانو ساختارهای تیتانات لیتیوم (Li4Ti5O12 (LTO)) به دلیل توانایی انجام واکنش های چرخه ای و پایداری بالا از گزینه های مناسب برای ساخت آند در این باتری هاست. ازاین رو اخیرا پژوهش های وسیعی در حوزه روش های تولید و سنتز این نانوذرات انجام شده است. در پژوهش حاضر نیز به بررسی آخرین روش های سنتز و ویژگی های نانوذرات Li4Ti5O12 (LTO) برای تولید و شناسایی مطلوب تر این نوع از مواد مهم و پرکاربرد در صنعت پرداخته ایم.
کلید واژگان: نانوذرات, سنتز, Li4Ti4O12}
- 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.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.