فهرست مطالب

فصلنامه دنیای نانو
پیاپی 58 (بهار 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/03/08
  • تعداد عناوین: 8
|
  • فیروزه عبادی، راحله محمدپور، نیما تقوی نیا* صفحات 1-7

    در سالهای اخیر، سلولهای خورشیدی پروسکایتی به دلیل روش ساخت و تولید کم هزینه و همچنین رشد سریع بازدهی مورد توجه بسیاری از محققان در زمینه سلول‎های خورشیدی قرار گرفته است. بزرگترین چالشی که در مقابل تجاری شدن این سلول‎ها وجود دارد مسئله ی عدم پایداری مشخصه‎های مهم فوتولتاییکی آنها در شرایط واقعی می‎باشد. عوامل متعددی در تخریب این سلول‎ها با گذشت زمان و همچنین تحت شرایط مختلف گزارش شده است. با این حال یکی از مهمترین این عوامل، مهاجرت یونی در لایه‎ی فعال این سلول‎ها می‎باشد که با گذشت زمان منجر به تغییرات غیرعادی در کارکرد افزاره ها و مواد پروسکایتی می‎شود. در این مقاله ی مروری، ما به بررسی نقش مهاجرت یونی در بروز برخی رفتارهای غیرمعمول در سلولهای خورشیدی پروسکایتی می‎پردازیم.

    کلیدواژگان: سلول های خورشیدی پروسکایت، مهاجرت یونی، هیسترزیس، تفکیک فازی
  • لیلا حاجی آقابابائی*، علیرضا بدیعی، مریم خردمند، محمدرضا گنجعلی، قدسی محمدی زیارانی _ صفحات 8-16

    در این تحقیق،SBA-15 نانو متخلخل عامل دار شده با مشتق دی آمینی فلویورن، برای استخراج یون نقره از محلول های آبی استفاده شد. بر اساس جذب - واجذب گاز نیتروژن، SBA-15 عامل دار شده مساحت سطح BET m2g-1 152 و قطر حفره nm 2/4 را نشان داد. اندازه گیری غلظت یونهای نقره با روش طیف سنجی جذب اتمی شعله ای انجام شد. نتایج نشان دادند که ماکزیمم استخراج یون نقره، در 6-5pH و با مقدار mg10 جاذب نانو متخلخل بعد از 10 دقیقه انجام می شود. بازیابی SBA-15 عامل دار با ml 25 محلول یک مولار سدیم تیوسولفات انجام شد. تحت شرایط بهینه، فاکتور تغلیظ و حدتشخیص روش به ترتیب 60 وg/Lµ 4/2 بودند. همچنین مشخص شد فرآیند جذب از مدل هم دمای لانگمویر پیروی می کند و ماکزیمم ظرفیت جذب جاذب 16/263 میکروگرم نقره به ازاء هر گرم جاذب SBA-15 عامل دار می باشد.

    کلیدواژگان: دی آمین فلوئورن طیف، سنجی جذب ات می شعله ای، نقره، عامل دار، SBA-15
  • علی حسین محمد ظاهری صفحات 17-26

    در این کار پارامترهای ساختاری، الکترونی، خواص اپتیکی و پارامترهای ساختاری ترکیب از جمله تابع چگالی و تابع چگالی جزیی مربوط به ترکیب پروسکایت اکسید باریم تیتانیم در چارچوب رهیافت های ابتدا به ساکن مورد مطالعه قرار گرفته است. ساختار باریم تیتنیت BaTiO3 به دلیل خواص فروالکتریک فوق العاده با ثابت دی الکتریک بالا، تغییر دی الکتریک کم ونیز پایداری مکانیکی و شیمیایی در انواع مختلفی از کاربردهای الکترونیکی مورد استفاده واقع می شود. . نظریه تابع چگالی توام با معادلات کوهن - شم Kohn - Shame محاسبات سیستم های بس ذره ای را به یک سیستم تک ذره ای تبدیل می کند که موجب ساده سازی و طولانی نبودن محاسبات می گردد. بنابراین این روش مبنای اکثر محاسبات کوانتومی بلورها از جمله این کار گردیده است. در واقع محاسبات با استفاده از روش شبه پتانسیل در چارچوب نظریه ی تابعی چگالی DFT و با تقریب شیب تعمیم یافته GGA با استفاده از نرم افزار اسپرسو و با کد PWscf محاسبه شده است.

    کلیدواژگان: ساختار الکترونی، چگالی حالتها، نظریه تابعی چگالی کوانتوم اسپرسو، اکسید باریم تیتانیم
  • علی اکبر بهرامی، منصور نادری نیا*، زهرا اعلائی صفحات 27-30

    در حال حاضر انواع سلول های خورشیدی با عملکرد و بازده های متفاوتی طراحی و ارایه گردیده است. یکی از مهمترین انواع سلول های خورشدی، سلول های خورشیدی مبتنی بر پرواسکایت می باشد که به دلیل داشتن ویژگی های منحصر به فرد خود به عنوان مهمترین نسل های سلول های خورشیدی به حساب می آید. پرواسکایت دارای قدرت جذب بالایی می باشد و می توان آن را با هزینه پایینی در سلول های خورشیدی قرار داد و در نتیجه بازده بالای سلول خورشیدی را تضمین می کند. همچنین پرواسکایت دارای قدرت جذب بالا در ناحیه مریی نور خورشید می باشد و تحرک پذیری بالای حامل ها در این ماده و نیز طول انتشار بالا در حدود 1 میکرومتر باعث شده که از پرواسکایت به عنوان یک ماده ی اساسی در سلول های خورشیدی برای افزایش بازده استفاده گردد. در این مقاله ما به معرفی سلول خورشیدی مبتنی بر پرواسکایت و اکسیدروی خواهیم پرداخت و در نهایت به بازده 17.92 خواهیم رسید.

    کلیدواژگان: پرواسکای، سلول خورشیدی و روی اکسید
  • نرگس نیکوفرد*، محسن محمدعلیزاده صفحات 31-40

    نانوحسگرها برای افزایش حساسیت و سرعت تشخیص روش های اندازه گیری کنونی مورد علاقه هستند. در سال های اخیر، آلومینای آندایز نانومتخلخل به دلیل مساحت سطح بالا، قابلیت کنترل بر حفرات، امکان اصلاح سطح آسان و زیست سازگاری به عنوان بستر برای توسعه نانوحسگرها مورد توجه قرار گرفته است. حسگرهای بر پایه آلومینای آندایز نانومتخلخل در دو دسته اپتیکی و الکتروشیمیایی قرار می گیرند. این حسگرها برای شناسایی مواد مختلفی همانند گازها و بخارات، گلوکز و کلسترول، مولکول های زیستی همانند پروتئین ها و DNA و حتی کل سلول همانند ویروس ها و باکتری ها مورد استفاده قرار گرفته اند. در این مقاله، اصول کار انواع حسگر بر پایه آلومینای آندایز نانومتخلخل و پیشرفت هایی که در هر زمینه بدست آمده مرور شده است.

    کلیدواژگان: نانوحسگر، آلومینای آندایز نانومتخلخل، حسگر نوری، حسگر الکتروشیمیایی
  • فاطمه رادفر، محسن صفائی*، سعید گرگین، همیرا آگاه، غلامرضا رفیعی صفحات 41-46

    بیوفولینگ ها یکی از بزرگ ترین مشکلات جهانی در آبزی پروری ماهیان در قفس به شمار می روند. مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر پوشش سه و نه ماهه نانو نقره در کاهش جمعیت موجودات نشست کننده زیستی در قفس های پرورش ماهیان قزل آلای رنگین-کمان سد ایوشان خرم آباد انجام شد. نمونه ها، به منظور بررسی میزان زیتوده و ترکیب گروه های موجودات نشست کننده زیستی، از پانل های توری مستقر در عمق یک متری کنار قفس های پرورش ماهی جدا سازی شدند. در این مطالعه 3 جنس از جلبک سبز، دیاتوم شناسایی شدند. بر اساس نتایج بین تیمار نانو 3 ماهه و نانو 9 ماهه اختلاف معنی دار مشاهده گردید و بین تیمار شاهد 3 ماهه و نانو 9 ماهه اختلاف معنی دار مشاهده نشد. بر اساس نتایج مشخص گردید پوشش نانو نقره می تواند به مدت 9 ماه اثر حفاظتی از رسوب موجودات نشست کننده زیستی داشته باشد با توجه به شستن تورهای قفس در این منطقه می توان استفاده از پوشش نانو نقره را پیشنهاد نمود که در کاهش هزینه ها، زمان و استرس به ماهی کمک می کند.

    کلیدواژگان: سد ایوشان خرم آباد، بیو فولینگ، قفس پرورش ماهی، نانو نقره
  • مصطفی حسینی، جعفر عظمت*، حمید عرفان نیا صفحات 47-53

    در این پژوهش از غشاء گرافن عامل دار شده با هیدروژن در فرآیند نمک زدایی به روش اسمز معکوس توسط روش شبیه سازی دینامیک مولکولی برای ارزیابی منطقه اعمال فشار هیدرواستاتیک در جعبه شبیه سازی استفاده شده است. غشاء گرافن در وسط جعبه شبیه سازی قرار گرفت و جعبه شبیه سازی شامل آب و یونهای سدیم و کلر ایجاد شد. بازه اعمال نیرو با بررسی نتایج ضریب تراوایی و میزان جداسازی و آنالیز فشار سیستم ها توام با مقایسه با نتایج شبیه سازی دینامیک مولکولی با روش اعمال فشار با پیستون و داده های آزمایشگاهی در شرایط یکسان، مشخص گردید و ثابت شد که این بازه کمیتی دلخواه نیست و مناسب ترین محدوده اعمال نیرو 5-15 از جعبه شبیه سازی را شامل می شود. براساس اهمیت انتخاب صحیح بازه اعمال نیرو و نیز یکسان سازی این بازه در شبیه سازی دینامیک مولکولی فرآیندهای غشایی، امکان مقایسه صحیح داده های شبیه سازی دینامیک مولکولی فراهم می شود.

    کلیدواژگان: دینامیک مولکولی، فرایندهای غشایی، گرافن نانو متخلخل، ناحیه اعمال نیرو، نمک زدایی
  • سید محمدرضا میلانی حسینی*، پریزاد محمدنژاد، الهه جباری صفحات 54-59

    اضافه کردن هترواتم ها به نقاط کوانتومی کربن می تواند خصوصیات ساختاری ، نوری و کاربردهای آنان را در زمینه های مختلف بهبود بخشد. در این کار، نقاط کوانتومی کربنی آلاییده شده با نیتروژن N-CQDs به روش سبز تهیه و به عنوان حسگر فلورسانس برای تشخیص و اندازه گیری نیتریت استفاده شدند. نقاط کوانتومی کربنی آلاییده شده با نیتروژن از طریق هیدروترمال با استفاده از پیاز و ان و ان- دی ایزوپروپیل اتیلن آمین تهیه شد. محصول نهایی با استفاده از طیف سنج تبدیل فوریه قرمز مشخصه یابی شد و همچنین خواص نوری و خواص نورتابی آن به ترتیب به کمک طیف سنج های UV-Vis و فتولومینسانس مورد بررسی قرار گرفت. اندازه ذرات نقاط کوانتومی بدست آمده با استفاده از آنالیز میکروسکوپ الکترونی عبوری کمتر از 10 نانومتر تخمین زده شد. با افزایش غلظت نیتریت به حسگر، شدت فلورسانس به دلیل مکانیسم خاموشی کاهش یافت. تحت شرایط بهینه آزمایشگاهی زمان 30 دقیقه و pH اسیدی، پاسخ نقاط کوانتومی کربنی آلاییده شده با نیتروژن به آنالیت نیتریت در محدوده 014/0-85/2142 میکرومولار با حد تشخیص 008/0 میکرومولار و 989/0 R2 تعیین شد.

    کلیدواژگان: روش سبز، نقاط کوانتومی کربن، نقاط کوانتومی کربن آلائیده شده با نیتروژن، نیتریت، حسگر فلورسانس
|
  • Pages 1-7

    Showing a rapid increase in conversion efficiency and low-cost fabrication method, perovskite solar cells have attracted significant interest in the photovoltaic research field over the last decade. the main challenge for commercializing them is the instability of photovoltaic characteristics under real operational conditions. A variety of causes, for these instabilities, under different conditions and by the time have been reported. Ion migration in the perovskite layer is known as an important limiting-factor for long term stability. In this paper, we review some unusual behaviors in perovskite solar cells caused by ion migration.

    Keywords: Perovskite solar cells, Ion migration, hysteresis, Phase segregation
  • Pages 8-16

    In this research, nanoporous SBA-15 functionalized with di amine fluorine was used for extraction of silver ions in aqua solution. Based on N2 adsorption-desorption, functionalized SBA-15 showed the BET surface area 152 m2g-1 and pore diameter 4.2 nm. Flame atomic absorption spectrometry was used to determine the silver ions concentration. The results were shown that maximum extraction of silver ions was done at pH 4-6 using 10 mg of nanoporous adsorbent after 10 minutes. The recovery of functionalized SBA-15 was done with 25 ml solution of sodium thiosulfate 1 mol L-1. In optimum condition, preconcentration factor and detection limit of the method were 60 and 2.4 µg/L, respectively. Also, the data was found to fit well into the Langmuir model and the maximum adsorbent´s capacity was determined 263.16 ±1.2 μg silver per each milligram of functionalized SBA-15 adsorbent.

    Keywords: Functionalized SBA-15, Di amine fluorine, Flame atomic absorption spectrometry, Silver
  • Pages 17-26

    This work is devoted to the investigation of band structure and structural parameters i. e. density function of the compound , the density function of the compound´s details and volume optimization of BaTiO3 in the cubical phase temperature less than 160 centigrade degree as well as optical properties of this structure. The structure of barium titanate BaTiO3 is used due to its high ferroelectric properties, high dielectric constant, low dielectric modulation, and mechanical and chemical stability in a variety of electronic applications. The theory of the density function accompanied by Kohn-Shame equations transforms the particle systems into a single-particle system, which simplifies the calculations. Therefore, this method is based on most of the quantum computing of crystals, including our work. In fact, the calculations have been done using the Pseudo-Potential Method in the framework of the Density Function Theory DFT and Generalized Gradient Approximation GGA using the Quantum Espresso software and the PWscf code.

    Keywords: electron structure, density of states, density function theory, quantum espresso package
  • Pages 27-30

    At present, different types of solar cells with different performance and efficiency have been designed and presented. One of the most important types of solar cells is Perovskite-based solar cells, which are considered to be the most important generations of solar cells because of their unique characteristics. Perovskite has a high absorption capacity and can be placed in solar cells at low cost and thus ensures high solar cell efficiency. It also has high absorption power in the visible area of ​​the sun, and the high mobility of the carriers in this material, as well as the high emission length of about 1 μm, make Proscite a key ingredient in solar cells for increased efficiency. . In this article, we will introduce the Provskite and zno-based solar cell and finally achieve the efficiency of 17.92.

    Keywords: Solar cell, Provskite, Zno nano tube
  • Pages 31-40

    Nano-sensors are of interest to increase sensitivity and detection speed of the current measurement techniques. In recent years, nano-porous anodic alumina has been considered as a substrate for developing nano-sensors, due to its high surface area, controllability of the nano-pores, easy surface modification and bi-compatibility. Sensors based on nano-porous anodic alumina are classified as optical and electrochemical sensors. These sensors are used for the detection of various materials, such as gases and vapors, glucose and cholesterol, bio-molecules like proteins and DNA and even the whole cell such as viruses and bacterias. In this paper, the working principles of different types of sensors based on nano-porous anodic alumina and developments obtained in each area are reviewed.

    Keywords: Nano-sensors, Nano-porous Anodic Alumina, Optical Sensor, Electrochemical Sensor
  • Pages 41-46

    Biofouling are one of the largest global problems in cage culture. The present study was conducted to evaluate effect of three and nine months of nano-Ag coatings on the reduction of fouling fish cages of rainbow trout in Ayush dam of Khorramabad. The samples were collected from net panels that located at a depth of one meter from the side of the fish culture cages. In this study 3 genera of green algae and diatom were identified. Results showed that there was a significant difference between 3 month and 9 month nano treatment and no significant difference between control-3 month and nano-9 month treatment. According to the results, it was found that nano silver coating can have a protective effect of Fouling deposition for 9 months. Due to washing cage nets in this area, it can be suggested to use nano-Ag coating which helps to reduce costs, time and stress to fish.

    Keywords: Ayush dam of Khorramabad, Fouling, Fish Cage, Nano-Ag
  • Pages 47-53

    [In this research, hydrogenated nanoporous graphene membrane NPG with reverse osmosis desalination process as a useful process was used in molecular dynamics MD simulations to estimate the region of applying hydrostatic pressure in the MD simulation cell. The NPG membrane was positioned in the middle of the box and the simulation box consists of a NPG, water, and Cl- and Na ions. The region of applying force was found by evaluation of permeability coefficient, salt rejection and pressure analysis of systems. In this study, the obtained results of MD simulation by applying pressure by piston were compared with experimental data in the same condition. The results demonstrated that the region of applying force is not an arbitrary quantity and appropriate region of applying force was in the range of 5-15 of the simulation cells. The importance of the accurate choice of the region of applying force as well as unifying this region in molecular dynamics simulations of membrane processes makes it possible to compare MD simulation results.

    Keywords: Molecular dynamics, Membrane processes, Nanoporous graphene, Region of applying force, Desalination
  • Pages 54-59

    Adding heteroatoms to carbon quantum dots can improve their structural and optical properties and also its applications in extent areas. In this work N-doped carbon quantum dots N-CQDs were synthesized by green method as fluorescence sensors for determination and detection of nitrite. In the green method onion and N,N-Diisopropylethylamine were combined in a hydrothermal way. The product was characterized by FT-IR and also Optical properties and photoluminescent properties of them were studied by UV-visible and Photoluminescence spectrometry respectively. The size of the result N-CQDs was estimated less than 10 nm utilizing TEM. As the concentration of the analyte nitrite was increased, the fluorescent intensity of the N-CQDs was decreased in a linear order due to the quenching mechanism. Under optimum laboratory conditions time 30 minutes and Acidic pH, the concentration range of N-CQDs for determination of nitrite was 0.014-2142.85 µM, LOD 0.008 µM and R2 was equaled to 0.989.

    Keywords: carbon quantum dots, fluorescent sensor, green synthesis, N-doped carbon quantum dots, nitrit