در این مقاله، نانوساختار میله ای شکل اکسید روی اولیه و دوپ شده با ذرات نیکل روی زیر لایه سیلیکون، به روش لایه نشانی لیزر پالسی (PLD) رشد داده شد. ویژگی های مورفولوژی، اپتیکی و الکتریکی نمونه ها با تکنیک های مختلف بررسی شد. تصویر مورفولوژی سطح زیر لایه نشان می دهد که نانومیله ها در جهت های کاتوره ای رشد یافته اند. ویژگی های اپتیکی مانند، میزان عبور نور، شکاف باند و فوتولومینسانس نمونه ها انجام شد. افزایش شکاف باند از 18/3 به 26/3 الکترون ولت و همچنین افزایش میزان عبور نور در نمودار اکسید روی دوپ شده با نیکل مشاهده می شود. طیف فوتولومینسانس (PL) نمونه ها برای مطالعه عیوب در ساختارهای رشد داده شده، انجام گرفت. در طیف PL نمونه ها، دو قله 410 و 482 نانومتر نمایان است، که می تواند ناشی از تهی جای اکسیژن باشد. همچنین، عیوبی مانند تهی جای اکسیژن با توجه به قله های نمودار رمان (raman)، قابل مشاهده است. در نمودار رسانندگی بر حسب دما، برای دماهای بالای 300 درجه سانتیگراد، افزایش رسانندگی و حامل های بار قابل توجه است. نتایج نشان می دهد که اکسید روی دوپ شده با ذرات نیکل، ویژگی های اپتیکی ZNO را افزایش داده و کاندیدای مناسبی برای کاربردهای اپتیکی - الکتریکی است.

مقدمه: دوپ کردن برخی از فلزات با فتوکاتالیست ها و افزایش سطح آن ها باعث افزایش کارایی فتوکاتالیستی آنان می شود. در مطالعه حاضر، از دوپنت نیکل و زئولیت طبیعی ایرانی برای افزایش کارایی نانو دی اکسید تیتانیم به منظور حذف فتوکاتالیستی ترکیبات آزونیوم از آب استفاده شد.روش ها: تیتانیم نیکل دوپ پوشش داده شده بر روی بستر زئولیت کلینوپتیلولیت با 4 نسبت 0.17، 2، 9 Ni/TiO2 و TiO2 خالص به وسیله روش سل- ژل ساخته شد و با روش های آنالیز دستگاهی پراش پرتو ایکس (XRD یا(X-ray splashing ، میکروسکوپ الکترونی روبشی ( SEMیاScanning electronic microscope ) و پلاسمای جفت شده القایی (ICP یاInduced coupled plasma ) مورد بررسی قرار گرفت. سپس، میزان کارایی فعالیت فتوکاتالیستی نسبت های مختلف دوپنت نیکل تحت پرتو فرابنفش (UV یاUltra-violet ray ) در غلظت های 25 و  mg/l 50سافرانین (ترکیب فنازینی) محلول در آب بررسی شد.یافته ها: در مطالعه حاضر، فازهای آناتاز و روتایل دی اکسید تیتانیم ساخته شده با روش سل- ژل با درصد فراوانی 86.33 درصد (اندازه 34.44 نانومتر) و 13.67 درصد (اندازه 18 نانومتر) مشاهده شد. مطابق نتایج، نمونه های حاوی دوپنت نیکل کارایی فتوکاتالیستی بهتری را نسبت به نمونه های فاقد نیکل از خود نشان داد. علاوه بر این، اضافه کردن نیکل باعث کاهش درصد فراوانی فاز آناتاز نمونه ها و همچنین، افزایش سرعت واکنش فتوکاتالیستی گردید. نمونه N9TC با کارایی حذف فتوکاتالیستی 93 و 79 درصد برای غلظت های 25 و  mg/l 50سافرانین بالاترین کارایی حذف فتوکاتالیستی را در بین سایر نمونه های فتوکاتالیستی داشت.نتیجه گیری: استفاده از زئولیت کلینوپتیلولیت ایرانی به عنوان بستر راهی مقرون به صرفه برای افزایش فعالیت فتوکاتالیستی می باشد. همچنین، اضافه کردن نیکل به دی اکسید تیتانیم باعث افزایش کارایی حذف فتوکاتالیستی سافرانین به عنوان یک ترکیب فنازینی می شود. افزایش نسبت Ni/TiO2 تا 9 درصد باعث افزایش کارایی حذف فتوکاتالیستی نمونه ها نسبت به نمونه های حاوی دی اکسید تیتانیم خالص شده است.

این تحقیق با هدف بررسی ویژگی های سنتز پودر اکسید سریم و اکسید نیکل که به طور همزمان در زیرکونیای پایدار شده با ایتریا دوپ شدند، انجام گرفته است. روش انتخابی برای سنتز، سل-ژل پلیمری (پچینی) می باشد. این روش قابلیت تولید محصولاتی همگن با خلوص و اکتیویته بالا را دارد. برای تهیه پودر زیرکونیای پایدار شده با ایتریا (8 درصد مولی ایتریا) از تتراکلراید زیرکونیم و نیترات ایتریم به عنوان منبع تامین زیرکونیا و ایتریا، همچنین از نیترات سریم و نیترات نیکل به عنوان منبع تامین سریا و اکسید نیکل استفاده شد. نمونه های سنتز شده بعد از خشکایش در دمای 140oC به مدت 24 ساعت، در دمای 900oC به مدت 2 ساعت کلسینه شدند. ویژگی های پودر سنتز شده به کمک روش های DTA/TG،XCR ، SEM و TEM به ترتیب برای بررسی محدوده دمای تشکیل فاز، تشخیص فازهای موجود در آن و بررسی خواص ریزساختاری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آنالیز حرارتی محدوده دمایی تشکیل فاز بدست آمده از آنالیز XRD را تایید می کند. اندازه متوسط کریستالی فاز مورد نظر که توسط روش شرر محاسبه شد، 11 nm می باشد. بر اساس نتایج SEM و TEM ورفولوژی کروی گزارش شده است.

در این تحقیق یک روش جدید، غیر سمی و دومرحله ای برای ساختن الکترود اکسید گرافن احیا شده به روش الکتروشیمیایی (ERGO) روی فوم نیکل-اکسید نیکل معرفی شده است. این روش شامل قطره چکانی اکسید گرافن روی فوم نیکل-اکسید نیکل و احیای آن با روش های جریان ثابت و پالس جریان کاتدی می باشد. ساختار حاصل شده به وسیله ی میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، الگوی پراش پرتو ایکس(XRD) و طیف سنجی رامان (Raman spectroscopy) مورد بررسی قرار گرفته شد. اندازه گیری های امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) نیز برای مطالعه رفتار الکتروشیمیایی الکترود انجام گرفته شد. تصاویر SEM نشان داد که در روش جریان پالسی چروکیدگی صفحه های گرافنی سنتز شده افزایش یافته است. آزمون رامان نیز نشان داد که روش جریان پالسی نسبت به روش جریان ثابت برای احیای اکسید گرافن موثرتر می باشد و در نهایت نتایج XRD حاکی از افزایش فاصله بین صفحه های گرافنی در حالت پالس جریان بود. مقدار مقاومت سری معادل که یکی از مشخصه های اصلی در ذخیره سازی انرژی می باشد، در امپدانس مورد بررسی قرار گرفت و این مقدار در روش جریان پالسی کمتر بود. عملکرد الکتروشیمیایی مناسب الکترود احیا شده با روش جریان پالسی به ساختار متخلخل الکترود برمی گردد که یک سطح ویژه ی بالا، مسیر نفوذ کوتاه شده برای یون ها و مسیرهای انتقال برای الکترون ها را فراهم کرده است. عملکرد عالی الکترود باعث شده که این الکترود برای کاربردهای ذخیره سازی انرژی گزینه ی قابل دسترس و مناسبی باشد.

نانوذرات اکسید روی از دو مسیر متفاوت از طریق فرایند رسوب ­نشانی سنتز شدند و تأثیر متغیرهای فرایند بر ساختار، اندازه و خواص ضدباکتریایی نانوذرات بررسی شد. ریخت­ شناسی و ساختار بلوری به­ وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) مطالعه شد. تصاویر FESEM نشان داد نانوذرات سنتز­شده بدون عامل پایدارکننده و در دمای عملیات حرارتی بالاتر، دارای اندازه ذرات در محدوده 120-20 نانومتر بودند؛ درحالی که اندازه نانوذرات سنتزشده با عامل پایدارکننده در دمای پایین ­تر در محدوده 70-10 نانومتر قرار داشت. از مسیر سنتز حاوی عامل پایدارکننده برای ورود یون مس استفاده شد. نتایج پراش پرتو ایکس نشان داد افزودن مقادیر کم یون مس (Zn0.97Cu0.03O) منجر به ورود این یون در ساختار بلوری اکسید روی خواهد شد؛ درحالی­که در مقادیر بالاتر (Zn0.95Cu0.05O)، علاوه بر اکسید روی، فاز اکسید مس نیز تشکیل می­ شود. آزمون ضدباکتریایی در برابر باکتری گرم مثبت استافیلوکوکوس اورئوس نشان داد که نانوذرات اکسید روی دوپ­ شده با غلظت پایین یون مس، از فعالیت ضدباکتریایی بالاتری برخوردارند؛ بنابراین، نانوذرات اکسید روی دوپ ­شده با یون مس می­توانند به عنوان عامل ضدباکتریایی جدید در کاربردهای پزشکی مورد استفاده قرار گیرند.

در این کار نانوساختارهای ZnO با روش های هم رسوبی، هیدروترمال و سونوشیمیایی سنتز شد. بعد از بررسی روش سونوشیمی به عنوان روش بهینه انتخاب و برای سنتز نانوذرات اکسید روی دوپ شده با نیکل استفاده شد. نانوذرات سنتز شده توسط پراش اشعه X، میکروسکوپ الکترونی روبشی، اسپکتروسکوپی مادون قرمز و اسپکتروسکوپی uv-vis و فوتولومینسانس شناسایی شد. نتایج نشان داد که با دوپ کردن نیکل باندگپ مربوط به ZnO کاهش یافته و خاصیت فوتوکاتالیستی نمونه تحت نورفرابنفش بهبود می یابد.

مخلوط هایی از اکسیدنیکل-کربن فعال (99%کربن) با نسبت استوکیومتری تهیه و در یک آسیای سیاره ای در زمانهای گوناگون آسیا شدند. مخلوطی از نمونه بدون فرآیندآسیاکاری نیز تهیه شد. آنالیز وزن سنجی حرارتی (TGA) در اتمسفر آرگن برای نمونه های بدون آسیاکاری و آسیاکاری انجام شد و باقی مانده های جامد واکنش احیا توسط دستگاه XRD آنالیز شدند. نتایج آزمونهای TGA نشان داد واکنش احیا کربوترمیک اکسیدنیکل در مخلوط های بدون آسیاکاری و یک ساعت آسیاکاری به ترتیب از دمای حدود 800 و 720 درجه سانتیگراد آغاز می شود اما در نمونه 25 ساعت آسیاکاری، این دما به حدود 430 درجه سانتیگراد کاهش می یابد. افزایش مقدار کربن بیشتر از مقدار استوکیومتری تغییری در سینتیک و مسیر احیا ایجاد نکرد. محاسبات ترمودنیامیکی نیز برای سیستم اکسیدنیکل-کربن با استفاده از نرم افزار HSC انجام شد. نتایج آزمونهای تجربی و محاسبات ترمودینامیکی نشان دهنده نقش موثر واکنش بودوارد در واکنش احیاکربوترمیک اکسیدنیکل بود. نتایج نشان داد تشکیل گازمنوکسیدکرین (CO) و افزایش مقدار آن منجر به تغییر مکانیزم احیا به حالت جامد-گاز می شود و این مورد تاثیر بسیار زیادی در افزایش سرعت احیا دارد. ریز شدن اندازه کریستالیت های (ذرات) اکسیدنیکل در نمونه های آسیاشده علاوه بر این که در کاهش دمای احیا کربوترمیک اثر داشت، منجر به کاهش اندازه ذرات محصول احیا (نیکل فلزی) شد. بنابراین با انجام عملیات فعال سازی مکانیکی مخلوط اکسیدنیکل-کربن، می توان به محصول نیکل فلزی با اندازه ذرات کمتر از میکرون و حتی در حد نانومتری در واکنش احیاکربوترمیک اکسیدنیکل رسید.

نانومیله های TiO2 کاربرد فراوانی در سلول های خورشیدی حساس به رنگ، سنسورها و فوتوکاتالیست ها دارد. این نانومیله ها بوسیله روش خوردگی حرارتی در محلول NaOH و دمای 200oC و TiO2 به عنوان پیش ماده تهیه می شوند. در این مقاله نانومیله های روتیل و آناتاز TiO2 با روش سل - ژل و خوردگی قلیایی تهیه شدند. مورفولوژی و ساختار بلوری نانومیله های TiO2 بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی نشرمیدانی (FE-SEM)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و تکنیک پراش اشعه (XRD) X مورد بررسی قرار گرفت.

سابقه و هدف: یکی از عمده ترین آلاینده های محیط زیست که در پساب صنایع مختلف از جمله نساجی وجود دارد، وجود رنگ می باشد که برای انسان و محیط زیست آلودگی ایجاد کرده است. رنگ های آزو، بزرگ ترین و بیش ترین کلاس از رنگ های تجاری هستند (حدود 50 درصد). لذا هدف از این مطالعه، کارایی نانو ذرات اکسید روی دوپ شده با اکسید کروم در حذف رنگزای راکتیو سیاه 5 از محیط های آبی در حضور اشعه خورشید بود.مواد و روش ها: این مطالعه یک مطالعه تجربی- آزمایشگاهی بود که با استفاده از طراحی آزمایش سطح- پاسخ انجام شد. نانو ذرات اکسید روی دوپ شده با کروم با روش هم رسوبی سنتز شد. از آنالیز XRD و SEM جهت تعیین مشخصات نانو ذرات استفاده شد. اثر پارامترهایی شبیه pH، دوز نانوذره، غظت اولیه رنگ RB 5 و زمان تماس بر کارایی حذف مورد بررسی قرار گرفت. غلظت ماده رنگزای RB 5نیز با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 597 تعیین گردید. تحلیل مدل پیشنهادی به روش آنالیز واریانس ANOVA انجام شد.یافته ها: نتایج مشخص ساخت که با افزایش غلظت نانو ذره و زمان تماس کارایی حذف افزایش یافت. هم چنین مشخص گردید که با افزایش غلظت اولیه رنگ و pH کارایی حذف به ترتیب کاهش یافت. شرایط بهینه برای حذف رنگزا در 4 = pH، غلظت نانو ذره 1.75 گرم در لیتر، غلظت اولیه رنگزا 112.5 میلی گرم در لیتر و زمان تماس 75 دقیقه که در این شرایط راندمان حذف برابر 75.41 و در شرایط مطلوب برابر 0.905 می باشد.استنتاج: به طور کلی نتایج نشان داد که می توان از نانو ذرات اکسید روی دوپ شده با کروم به عنوان یک روش سریع و موثر و مقرون به صرفه در حذف مواد رنگزا از محیط های آبی استفاده کرد. هم چنین طراحی آزمایش به نحو مطلوبی فرایند حذف را بهینه می سازد و کاهش تعداد آزمایش ها سبب افزایش بازده حذف آلاینده می گردد.