بهینه سازی مدت حرارت دهی تراشه نقره سیلانکاری شده توسط آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان در محیط آبی مورد استفاده در حسگرهای تشدید پلاسمون سطح هدف از انجام این تحقیق بوده است. در این تحقیق تراشه نقره با ضخامت 50 nm توسط محلول آبی آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان سیلانکاری شده و در زمانهای مختلف در دمای 100oC حرارت دهی شد. تراشه های سیلانه شده در نهایت با کمک روش های میکروسکوپ نیروی اتمی، حسگر تشدید پلاسمون سطحی و اندازه گیری زاویه تماس آب آنالیز شدند. تراشه های حاصل خواص نوری مناسبی جهت استفاده در حسگر تشدید پلاسمون سطحی داشتند. با افزایش مدت حرارت دهی زبری سطح افزایش یافته، پاسخ تشدید پلاسمون سطحی تراشه تا حدی کاهش یافت. از سوی دیگر با افزایش مدت حرارت دهی تراشه نقره سیلانکاری شده، پایداری شیمیایی تراشه در مقابل آب نمک 2 مولار افزایش یافت. از سوی دیگر حرارت دهی تراشه سیلانکاری شده موجب افزایش آمین در دسترس تراشه نقره شد.

در این پژوهش پوشش های سیلانی حاوی دو ترکیب آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان (APTS) و تترااتیل اورتوسیلیکات (TEOS) به روش سل ژل بر روی فولاد IF ایجاد شدند. محلول پوشش دهی با مخلوط کردن ترکیب های سیلانی در مخلوط الکل و آب مقطر آماده و پوشش به روش غوطه وری بر زیر لایه اعمال شد. آزمون طیف سنج مادون قرمز تبدیل فوریه نشان داد که پوشش بخوبی با زیر لایه پیوند برقرار کرده و پوشش تشکیل شده است. نتایج آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک نشان داد که پتانسیل خوردگی با اعمال پوشش سیلانی تقریبا افزایش داشته و چگالی جریان خوردگی کاهش شدیدی یافت. همچنین نتایج آزمون امپدانس الکتروشیمیایی مشخص نمود که پوشش سیلانی مقاومت خوردگی خوبی از خود نشان داد. درواقع، پوشش ایجاد شده همانند یک سد فیزیکی عمل کرده و از نفوذ یون های مهاجم و ملکول های اکسیژن به سطح زیر لایه جلوگیری می نماید. علاوه بر این تصاویرمیکروسکوپ نوری مقاومت پوشش سیلانی را بعد از آزمون خوردگی نشان داده و بهبود مقاومت خوردگی را نسبت به زیرلایه مشخص می سازد.

این تحقیق با هدف مقایسه اثر تترااتوکسی سیلان و وینیل تری اتوکسی سیلان بر ساختار شیمیایی و ویژگی های فیزیکی چوب صنوبر انجام شد. نمونه های آزمونی به شاهد، اصلاح با ترکیبات سیلانی، سیلان وینیلی/آغازگر بنزوئیل پراکساید و تلفیق سیلان/بنزوئیل پراکساید تفکیک شدند. واکنش ماده اصلاح کننده به تغییر ساختار شیمیایی، افزایش دانسیته و حجیم شدگی انجامید. افزایش وزن در اصلاح وینیل تری اتوکسی سیلان بیش از تترااتوکسی سیلان بود. حضور آغازگر به کاهش معنی دار جذب آب و تغییرات ابعاد در اصلاح با ترکیب سیلانی انجامید. در خاتمه آزمون غوطه وری-خشک کردن، کاهش وزن و ضریب حجیم کنندگی در حضور تترااتوکسی سیلان بیش از وینیل تری اتوکسی سیلان بود. کمترین افت وزن و حجیم شدگی به ترتیب در نمونه های وینیل تری اتوکسی سیلان/ بنزوئیل پراکساید و تلفیقی محاسبه شد. در مرحله اول، جذب آب نمونه های اصلاح شده با وینیل تری اتوکسی سیلان بیش از تترااتوکسی سیلان بود و از مرحله دوم، این روند معکوس گردید. پلیمریزاسیون ترکیب وینیلی در حضور آغازگر، به کاهش محسوس تر جذب آب و واکشیدگی حجمی در آزمون دوره ای انجامید.

تحقیق حاضر به بررسی تأثیر افزودن نانوذرات گرافن اصلاح شده با 3-آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان به ماتریس پلی دی متیل سیلوکسان با ترکیب های 1، 3 و 5 درصد بر خواص مکانیکی این کامپوزیت ها می پردازد. پلی دی متیل سیلوکسان به عنوان یک ماتریس پلیمری با ویژگی های منحصر به فرد، نقش مهمی در صنایع مختلف از جمله الکترونیک و مهندسی پلیمری ایفا می کند. این پلیمر سیلیکونی از ساختاری با مقاومت در برابر دما، انعطاف پذیری و عایق الکتریکی بالا برخوردار است.استفاده از نانومواد به عنوان اجزای اصلی نانوکامپوزیت ها تأثیرات چشمگیری در بهبود خواص مختلف مواد به همراه دارد. ترکیب نانوذرات گرافن با ماتریس های پلیمری، به ویژه پلیمرهای سیلیکونی، به عنوان یک راه کارآمد برای بهبود خواص مکانیکی و حرارتی مواد شناخته شده است.پلی دی متیل سیلوکسان، با ویژگی های خاص خود از جمله مقاومت به دما، انعطاف پذیری و عایق الکتریکی، ممکن است دارای محدودیت هایی در خصوصیات مکانیکی باشد؛ از این رو، افزودن نانوموادهای اتصال دهنده به منظور بهبود این خصوصیات اهمیت دارد.در این تحقیق، نانوذرات گرافن اصلاح شده با 3-آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان به ماتریس پلی دی متیل سیلوکسان افزوده شده و تأثیر این افزودنی بر خواص مکانیکی نانوکامپوزیت مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای تجزیه و تحلیل ویژگی های نهایی نانوکامپوزیت، از تکنیک های FT-IR، FE-SEM، RAMAN، TGA و XRD استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که سنتز گرافن اکساید به درستی انجام شده و نانوذرات 3-آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان به خوبی و به صورت فیزیکی و شیمیایی به سطح صفحات گرافن اکساید پیوند یافته اند.هدف این تحقیق دستیابی به یک روش کارآمد برای بهبود خواص مکانیکی پلی دی متیل سیلوکسان با استفاده از نانوذرات گرافن اصلاح شده و ارائه یک مبنای علمی برای ارتقاء عملکرد مواد سیلیکونی در کاربردهای مهندسی و صنعتی است.

در این تحقیق امکان استفاده از نانو سیلیکای تیمار شده به عنوان فیلر تخته لایه مورد بررسی قرار گرفته است. پس از ساخت تخته لایه با استفاده از لایه های چوبی گونه ممرز در شرایط آزمایشگاهی، ویژگی های فیزیکی و مکانیکی تخته های حاصل مورد ارزیابی قرار گرفت. عوامل متغیر این بررسی نوع سیلان (وینیل تری متوکسی سیلان و g آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان)، مقدار نانو سیلیکا (1%و 2%) و مقدار عامل جفت کننده سیلان (1% و 2%) بودند. تجزیه تحلیل نتایج نشان داد که کمترین مقدار جذب آب و واکشیدگی ضخامت مربوط به تخته هایی می باشد که در ساخت آنها از 1 درصد نانو سیلیکای تیمار شده با 2% وینیل تری متوکسی سیلان استفاده شده بود و تخته هایی که در ساخت آنها از 1 درصد نانو سیلیکای تیمار شده با -g%1 آمینو پروپیل تری اتوکسی سیلان استفاده شده دارای بهترین مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته بودند. مقاومت برشی تخته های حاوی 2% نانو سیلیکای تیمار شده با 1% وینیل تری متوکسی سیلان نیز بهتر از سایر تیمارها بود. به طور کلی نتایج این بررسی نشان می دهند که استفاده از نانو سیلیکای تیمار شده با عوامل جفت کننده سیلان به عنوان فیلر چسب اوره- فرمالدهید در بهبود ویژگی های تخته لایه موثر می باشد.

تراشه تشدید پلاسمون سطح نقره از طریق کندانس شدن آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان در محلول سود طی زمانهای مختلف بهینه سازی شد. اسلایدهای شیشه ای کندوپاش شده توسط نقره پوشانده شده توسط آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان در محلول سود قرار داده شد تا سطح نقره با پوشش یکنواخت آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان حاصل شود. خواص سطح نقره پوشانده شده توسط سیلان بعنوان تابعی از زمان کندانس شدن با استفاده از آنالیز تشدید پلاسمون سطح، میکروسکوپ نیروی اتمی و اندازه گیری زاویه تماس مورد مطالعه قرار گرفت. پایداری شیمیایی و مکانیکی نمونه ها به کمک تست چسب و تست نمک ارزیابی شد. نتایج نشان دادند که هیدرولیز و کندانش شدن آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان در محلول قلیایی فعال شده و منجر به تشکیل لایه محافظ سیلانی بر روی نقره می شود. شکل لایه آمینوپروپیل تری اتوکسی سیلان بر روی سطح نقره با تغییر زمان تغییر می کند. در زمان های کوتاه تر (کمتر از 30 دقیقه)، بیشتر ملکول های سیلان به شکل فیزیکی جذب سطح می شوند. در صورتیکه در زمان های کندانس شدن بالاتر، این ملکول ها بشکلی شیمیایی با یکدیگر و سطح واکنش می دهند تا محافظت بهتری حاصل شود.

در این پژوهش، از آبکافت مخلوط تترا اتوکسی سیلان و 3- مرکاپتو پروپیل تری متوکسی سیلان در مجاورت کاتالیزور قلع، پلی 3- مرکاپتو پروپیل سیلوکسان نامحلول تهیه شد. محصولات زیادی با استفاده از نسبت مولی متفاوت از تترا اتوکسی سیلان به 3- مرکاپتو پروپیل تری متوکسی سیلان (1:5، 1:2، 1:1، 2:1 و 5:1) تهیه شد. بهترین نسبت مولی که بیشترین جذب فلز را داشت برای ارزیابی بیشتر انتخاب شد. سپس، قابلیت این لیگاند برای استخراج یونهای فلزات سنگین (مانند +Pb2، +Cd2، +Cu2، +Zn2، +Hg2 و +Ni2) از محلول در pHهای مختلف (8>2<pH) معین شد. روشهای جذب اتمی و تیتر کردن کمپلکس سنجی برای تعیین محتوای فلز در محلول یون فلز بکار گرفته شد.

همراه با پیشرفت صنعت پلیمرهای مصنوعی، مونومرها به طور گسترده ای برای اصلاح چوب استفاده می شوند. جفت کننده ها نقش مهمی در تشکیل پیوند بین مونومرهای غیرقطبی و گروه های هیدروکسیل چوب ایفا می کنند. در بررسی اثر اصلاح با تری متوکسی سیلیل پروپیل-متاکریلات و تری اتوکسی وینیل سیلان به عنوان جفت کننده بر ویژگی های فیزیکی چوب پلیمر، نمونه های آزمونی به گروه های شاهد و حاوی استایرن (با و بدون جفت کننده های سیلانی) تقسیم بندی شدند. طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه، اصلاح با سیلان و حضور پلیمر در ساختار چوب را تأیید کرد. در سطوح حاوی سیلان آکریلاتی علاوه بر گروه کربونیل کتونی ساختار چوب، گروه کربونیل استری مزدوج نیز اضافه گردید. جذب مونومر پس از افزدون جفت کننده سیلانی در نمونه های حاوی سیلان وینیلی بیش از سیلان آکریلاتی افزایش یافت. علیرغم تعیین بیشترین جذب در اصلاح با سیلان وینیلی، بیشترین افزایش وزن در اصلاح تلفیقی حاوی هر دو ترکیب سیلانی/استایرن اندازه گیری شد. سیلان وینیلی با وزن مولکولی کمتر، علی رغم واکنش پذیرتر بودن ترکیب آکریلاتی، به نفوذ بیشتر این ترکیب به ساختار چوب منتهی شد که با پلیمریزاسیون بیشتر در کنار استایرن به نتایج بهتر در این سطح انجامید. اتصال دیواره سلولی اصلاح شده با ترکیبات سیلانی به پلیمر استایرن منجر به افزایش وزن بیشتر و کاهش تخلخل و درنهایت بهبود ثبات ابعاد شده و کارایی آب گریزی و اثر ضدواکشیدگی فرآورده حاصل بهبود یافت.

با توجه به اهمیت حذف یون استرانسیم موجود در پساب ­های هسته­ای، در کار حاضر ضمن سنتز لیگاندهای هیدروکسی بنزآلدهید پروپیل تری اتوکسی سیلان (Si-HL3(EtO)) و پیریدیل متیلیدین پروپیل تری اتوکسی سیلان (Si-L3(EtO)) به بررسی خصوصیات نانو ذرات سیلیکای اصلاح ­شده با این لیگاندها به ­عنوان جاذب جامد در حذف یون استرانسیم از محلول آبی پرداخته شد و پارامترهایی مانند pH، زمان، جرم جاذب، دما و یون ­های مزاحم مورد آزمایش قرار گرفت. بررسی رفتار جذبی جاذ­ب ­ها نشان داد با اصلاح سطح نانو جاذب توانایی آن در جذب یون استرانسیم در 6pH= از 31/6 % به 86 % و 11/22 % به ترتیب با استفاده از لیگاندهای Si-HL3(EtO) و Si-L3(EtO) افزایش می ­یابد. نتایج ایزوترم ­ها و سینتیک­ های جذب نشان داد که فرایند این جذب از ایزوترم لانگ­مویر و مدل شبه درجه دوم تبعیت می ­کند. هم ­چنین مقادیر به دست آمده از پارامترهای ترمودینامیکی نشان داد که حذف استرانسیم از محلول آبی یک فرایند گرماگیر و مقادیر مثبت آنتروپی نیروی محرکه فرایند جذب است.