نانو مواد (تحقیقات مواد نانو کامپوزیتی)
سال:1397 | دوره:10 | شماره:35 |تعداد مقالات:5

در این پژوهش نانوکامپوزیت هسته-پوسته مگنتیت-پلی پیرول که در زمینه اپوکسی پخش گردیده، تهیه شده و به طور همزمان خاصیت مغناطیسی و دی الکتریکی آن مورد مطالعه قرار گرفته است. از دو بستر مختلف فویل آلومینیمی و پارچه کتان در کامپوزیت ها استفاده شده و تاثیر ضخامت و همچنین انواع بستر در نظر گرفته شده است. در مرحله اول، نانوذره به روش دو میکروامولسیونی تهیه شده و ساختار بلوری و مورفولوژی آن با دستگاه پراش پرتو X و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و خواص مغناطیسی آنها توسط دستگاه مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی (VSM) تعیین گردیده است. سپس با اضافه کردن این نانوکامپوزیت به زمینه اپوکسی و اعمال خمیر حاصل روی بستر، خصوصیات جذب امواج رادار توسط این پوشش نانوکامپوزیتی با آنالیزهای VNA (Vector Network Analyzer) در فرکانس های 8 تا 12 گیگاهرتز (GHz) مورد بررسی قرار گرفته است. بهترین جذب برای ضخامت mm 2 و روی بستر آلومینیم مشاهده شده است. بیشترین اتلاف انرژی در ناحیه 5/8 تا 5/9 گیگاهرتز (GHz) برابر dB 30-بدست آمده است. روشی آسان، سریع و ارزان قیمت برای ساخت ماده جاذب امواج راداری گزارش شده که نسبت به دیگر روش های ساخت، دارای محدوده جذب بهتری است.

در این مقاله به منظور افزایش حساسیت سنجش ترکیبات آلی فرار، نانوکامپوزیت های CeO2-TiO2 روی گرافن اکسیدکاهیده شده رشد داده شدند. نانوکامپوزیت های CeO2-TiO2 از طریق روش های هیدروترمال و سل-ژل سنتز شدند. گرافن اکسید به دو روش احیا شد. در حالت اول فقط از روش سولوترمال استفاده (RGO) و در حالت دوم، ابتدا با کمک هیدرازین هیدرات احیا و سپس به روش سولوترمال مجددا احیا شد (RGO2). نتایج الگوی پراش اشعه ایکس (XRD)، تشکیل فاز آناتاز TiO2، RGO و CeO2 را تایید نمود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، تشکیل ساختار لایه ای گرافن اکسید کاهیده شده و تشکیل نانوذرات CeO2-TiO2 در ابعاد نانومتر را نشان داد. همچنین آنالیز تفرق انرژی پرتو ایکس (EDS) وجود اکسیژن، تیتانیم، سریم و کربن را تایید نمود. حساسیت حسگرهای ساخته شده برای نمونه های آلی فرار نشان داد که RGO و RGO2 سبب افزایش حساسیت حسگر شده و حساسیت حسگر TiO2-CeO2-RGO2 نسبت به TiO2-CeO2-RGO بسیار مناسب تر است. حسگر TiO2-CeO2-RGO2 حدود 360 واحد حساسیت را نسبت به ppm 300 اتانول در دمای اتاق نشان داده است. لگاریتم حساسیت این حسگر دارای رابطه خطی نسبت به تغییرات غلظت اتانول بوده و نشان دهنده توانایی این حسگر برای اندازه گیری کمی اتانول است. زمان های پاسخ و بازیابی به عنوان دیگر خواص بهبود یافته حسگرها اندازه گیری شدند. مکانیسم سنجش حسگر بر اساس تغییر سد اتصال ناهمگن در ارتباط با RGO2، CeO2 و TiO2 مورد بررسی قرارگرفت.

هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر دمای سینتر بر سنتز و خواص نانوکامپوزیت های B4C-TiB2 به روش درجا جهت دستیابی به نمونه هایی با wt. % 10 نانوذرات TiB2 است که بر این اساس مواد اولیه TiO2، کربن و B4C مورد استفاده قرار گرفتند. ابتدا پیش از انجام هر گونه عملیات آزمایشگاهی و با استفاده از نرم افزار HSC Chemistry، میزان تغییرات انرژی آزاد واکنش های بین B4C، TiO2 و کربن و در نتیجه انجام پذیری آن ها مورد بررسی قرار گرفت. سپس فرآیند آسیا کاری مواد اولیه در حضور الکل و در محفظه ای از جنس کاربید تنگستن به همراه گلوله هایی از همین جنس به مدت دو ساعت و با سرعت rpm 200 صورت گرفت. سینتر نمونه ها نیز در دماهای 2100، 2175 و C° 2250 در اتمسفر آرگون و به مدت 5/1 ساعت انجام شد. پس از آن آنالیزهای XRD، FESEM و آزمون های تعیین دانسیته، میکرو سختی سنجی و میانگین اندازه دانه انجام گرفت. نتایج نشان دهنده این است که دانسیته نسبی و میکروسختی کاربید بور با افزودن TiO2 و کربن و در نتیجه سنتز درجای TiB2 بهبود یافته است. نانوکامپوزیت B4C-TiB2 در دمای C° 2250 حاصل شده و دانسیته و سختی آن نسبت به کاربید بور اولیه افزایش و میانگین اندازه دانه آن کاهش یافته است.

در مطالعه حاضر، از قارچ Fusarium oxysporum جهت تولید نانوذرات نقره استفاده گردید که ابتدا قارچ در شرایط مختلف محیطی (اتوکلاو، فور، یخچال) کشت داده شد، سپس با افزودن نیترات نقره به محلول روئی قارچ ها نانوذرات نقره تولید شد. خواص آنتی باکتریال نانوذرات گوناگون بدست آمده روی باکتری های Escherichia coli، Staphylococcus aureus و Pseudomonas aeruginosa با یکدیگر مقایسه گردید. در نهایت توسط اسپکتروفتومتر، میکروسکوپ الکترونی عبوری و پراش اشعه ایکس ویژگی ها و اندازه نانوذرات تولید شده بررسی و تایید شد. نتایج اسپکتروفتومتری بدین صورت بود که نانوذرات نقره دارای حداکثر پیک جذب در حدود طول موج nm 450-400 می باشند و حداکثر پیک جذب نانوذرات نقره ای که توسط قارچ قرار داده شده در اتوکلاو تولید شد، در طول موج پایین تری نسبت به بقیه نانوذرات مشاهده شد. نتایج XRD حضور نانوذرات را در محلول نشان داد و عکس های TEM حاکی از شکل کروی، مثلثی و چندضلعی نانوذرات بودند. پیشگیری از آلودگی زخم بیماران با میکروارگانیسم ها به ویژه باکتری Staphylococcus aureus از مسائل بسیار مهم می باشد که اگر توسط این نانوذرات روی وسایل بیمارستانی پوشش دهی شود از آلودگی ها جلوگیری می گردد.

در این مطالعه، نانوکامپوزیت نیکل اکسید-نانولوله های کربنی سنتز شد و جهت حذف فلز سنگین Cu2+ از محلول های آبی مورد استفاده قرار گرفت. سنتز نانوکامپوزیت NiO/CNTs به روش رسوبدهی مستقیم، در محلول آبی حاوی نانولوله های کربنی انجام پذیرفت. نمونه های تهیه شده به کمک دستگاه پراش پرتو ایکس (XRD)، دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) و دستگاه میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مورد مطالعه قرار گرفتند. شرایط بهینه برای حذف فلز سنگین Cu2+ با نانوکامپوزیت NiO/CNTs تحت شرایط آزمایشگاهی 7=pH، زمان تماس 20 دقیقه، غلظت اولیهmg/L 10 یون مس و جرم جاذب g 1/0 حاصل گردید. نتایج مطالعات ایزوترم جذب نشان دهنده برازش مناسب داده ها با ایزوترم جذب لانگمویر در مقایسه با مدل های فرندلیچ و تمکین بوده است. داده های سینتیکی جمع آوری شده نشان داد که معادلات شبه مرتبه دوم فرآیند جذب را کنترل می کند. پارامترهای ترمودینامیکی مانند ° Δ G° ، Δ H و ° Δ S محاسبه شد. مقدار منفی ° Δ G و مثبت ° Δ H نشان می دهد که فرآیند جذب Cu2+ بر روی نانوکامپوزیت NiO/CNTs یک فرآیند خودبخودی و گرماگیر می باشد.