نانو مواد (تحقیقات مواد نانو کامپوزیتی)
سال:1392 | دوره:5 | شماره:14 |تعداد مقالات:7

به منظور مطالعه نقش فرآیند نانوساختارسازی بر کارآیی آند سرمتNi/GDC   برای پیل سوختی اکسید جامد دما پایین (LT-SOFC)، ریزساختار آند NiO/Ce0.8 Gd0.2 O2-6 (NiO/GDC20) بوسیله محلول کلرید پالادیم، آغشته سازی شد. تاثیر آغشته سازی Pd بر کارآیی آندی، با استفاده از آنالیز طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS)، به کمک پیل پایه- الکترولیتی Ni-GDC/GDC/Pt در دمای 400-600oC، مورد بررسی قرار گرفت. ارتقا ریزساختاری طی فرآیند آغشته سازی نیز به کمک تکنیک های AFM، SEM، TEM و XPC بررسی شد. نتایج حاکی از تاثیر بخشی شاخص نانو ذرات پالادیم آغشته سازی شده بر کاهش مقاومت پلاریزاسیون آندی داشت. در این تحقیق نشان داده می شود که فرآیند اصلاح نانوساختاری، با احداث نانو شبکه ای از پالادیم روی ریزساختار آند سرمت Ni/GDC، کارآیی آند LT-SOFC را بطور قابل ملاحظه ای بهبود می بخشد.

در این مقاله تاثیر نانوسیال آلومینیوم-آب به عنوان سیال عامل بر روی راندمان کلکتور خورشیدی سهموی به صورت عددی بررسی شده است. میدان دما، راندمان حرارتی و دمای متوسط خروجی ارزیابی شده و برای کلکتورهای سهموی معمولی و کلکتور همراه با نانوسیال مقایسه شده اند. بعلاوه، اثر پارامترهای مختلف از قبیل نسبت تمرکز، کسر حجمی نانوذرات، طول جاذب و سرعت سیال بررسی شدند. نتایج نشان می دهد نانوسیال به عنوان سیال عامل نسبت به آب راندمان کلکتور را افزایش می دهد.

کبالت اکسید و نیکل اکسید در ابعاد نانو به روش سل-ژل با استفاده از دی کربوکسیلیک اسید آلی (سوکسینیک اسید و گلوتاریک اسید) با موفقیت سنتز شدند. در این مقاله تاثیر این دو اسید آلی به عنوان عوامل کمپلکس دهنده فاصله انداز بر روی شکل و اندازه نانوذرات سنتز شده بررسی شد. نانوذرات سنتز شده توسط میکروسکوپ های الکترونی عبوری (TEM)، روبشی (SEM) و اشعه ایکس (XRD) شناسایی شدند. نتایج آنالیز میکروسکوپ عبوری نشان می دهد که ذرات سنتز شده به صورت یکنواخت ایجاد شده اند و همچنین نوع عامل فاصله انداز تاثیر قابل توجهی در میزان کلوخه شدن و توزیع پذیری ذرات دارد. با استفاده از آنالیز طیف های فروسرخ (IR) نحوه تشکیل پیوندها نیز تعیین شد. مکانیسم حاکم بر فرآیند با توجه به داده های تجربی، پیش بینی شده است که طبق آن دمای بهینه جهت سنتز اکسید نیکل خالص نیز ارائه شده است.

در این پژوهش سنتز نانوساختارهای دی اکسید تیتانیوم به روش هیدورترمال انجام شد. همچنین تاثیر پارامترهای مختلف این روش در چگونگی سنتز این ترکیب مورد بررسی قرار گرفت. بررسی فازی و مورفولوژی پودر به ترتیب بوسیله آنالیز پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)  مورد ارزیابی قرار گرفت. طبق نتایج سنتز نانوساختارهای دی اکسید تیتانیوم در فاز آناتاز در دماهای پایین تر از 200oC صورت گرفت. افزایش دما منجر به افزایش درجه بلورینگی پودر شده ولی تاثیر چندانی بر متوسط اندازه دانه نداشت. همچنین طبق بررسی های انجام شده مهمترین پارامتر در انجام استحاله های فازی در دماهای پایین، میزان pH محلول اولیه می باشد که کاهش آن منجر به افزایش روند انجام استحاله آناتاز به روتایل خواهد شد.

کامپوزیت های زمینه NiTi تقویت شده با نانوذرات Al2O3 با انجام آلیاژسازی مکانیکی بر روی عناصر Ni و Ti در مجاورت نانوذرات Al2O3 و استفاده از روش پرس گرم ایزواستاتیک تهیه گردید. بررسی های ریزساختاری نشان دهنده تشکیل ساختار فازی پیچیده شامل فازهای آستنیتی (B2 NiTi) و مارتنزیتی (B19′ NiTi) همراه با فازهای غنی از نیکل (Ni3Ti) و غنی از تیتانیم (NiTi2) می باشد. نتایج آزمون فرورونده نانو نشان داد که خواص مکانیکی شامل سختی و مدول الاستیک در نمونه کامپوزیتی بطور چشمگیری بیشتر از نمونه NiTi تهیه شده از پودر اتمیزه است. در عین حال میزان خاصیت شبه الاستیسیته در مورد نمونه کامپوزیتی بطور جزئی کاهش یافته است. نتایج آزمون سایش نیز نشانگر بهبود قابل توجه مقاومت به سایش در مورد نمونه کامپوزیتی در بارهای کم و زیاد است که علت آن افزایش خواص مکانیکی همراه با مقدار قابل قبول خاصیت شبه الاستیسیته است.

هدف اصلی این تحقیق، بررسی حضور منیزیم در مقادیر گوناگون بر مشخصات ترکیب و ساختار شیمیایی، شبکه کریستالی و زیست سازگاری کلسیم فسفات ها بود. بدین منظور، با توجه به اهداف تحقیق، روش سل- ژل برای سنتز مورد استفاده قرار گرفت. نمونه کنترل ترکیب هیدروکسی آپاتیت انتخاب شد و نسبت/p (Ca+Mg) برابر 1.67 و مقدار منیزیم در محدوده صفر تا %3 مولی در نظر گرفته شد. تمام نمونه ها در دمای 600oC عملیات حرارتی شدند. ترکیب فازی و ساختار شیمیایی، شکل و اندازه ذرات با انجام آزمایش های XRD، FTIR، SEM و TEM بررسی گردید. تمام نمونه ها دارای دو فاز اصلی Mg-HA و b_TCMP بودند. با این حال، در مقادیر منیزیم اندک، فاز MgHPO4.3H2O و در مقادیر زیاد آن فاز MgO نیز تشکیل شد. با افزایش مقدار منیزیم مقدار نسبی افزایش و پیک های اختصاصی XRD به سوی زوایای بیشتر میل نمود. علاوه بر این مقدار فاز آپاتیت و نیز درجه بلوری و ابعاد شبکه آن نیز کاهش یافت. بررسی های میکروسکوپ الکترونی عبوری، حضور ذراتی با اندازه 180-40 nm بصورت منفرد و گروهی را روشن ساخت. آزمایش های زیست سازگاری نشان داد که نمونه های تهیه شده با مقدار منیزیم کمتر از 2.5% مولی، از رشد مناسب سلول های فیبروبلاست برخوردار بودند.

هدف از این تحقیق، مطالعه اثر نانوخاک رس اصلاح شده و گرانول پلی متیل متاکریلات (PMMA) بر روی پایداری و تخریب حرارتی پلی وینیل کلراید (PVC)  می باشد. نمونه های تهیه شده توسط تحلیل حرارت سنجی وزنی و افتراقی(TG-DT) ، تفرق اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی با گسیل میدانی (FE-SEM) ارزیابی شدند. با توجه به تغییر رنگ مشهود PVC به علت تشکیل یافتن پیوندهای دوگانه متناوب که از آزاد شدن هیدروکلرید اسید (HCl) از زنجیره اصلی PVC ناشی می شود، از این رو روشی برای یافتن محدوده زمانی رخ دادن پدیده تخریب حرارتی ارائه می شود. به کمک این روش، محدوده زمانی تغییر رنگ محسوس نمونه نسبت به رنگ آن در زمان مرجع تعیین شده و با توجه به شدت تغییر رنگ ایجاد شده در نمونه، درباره تخریب حرارتی آن بحث می شود. به علت بی رنگ بودن گرانول PMMA تفاوت رنگ نمونه حاویPMMA  و نانوخاک رس نسبت به نمونه حاوی فقط نانوخاک رس زیاد نمی باشد. طبق نتایج حاصل از تحلیلTG-DT ، دمای هیدروکلریدزدایی و تجزیه حرارتی نمونه های حاوی گرانول PMMA  نسبت به نمونه حاوی فقط مواد متشکل PVC پایین آمده است.