هدف از این تحقیق، ساخت و مشخصه یابی ترکیب پایۀ آهن SmFeAsO0.7F0.3 (Sm1111) است. Sm1111 با روش واکنش حالت جامد تک مرحله ای و در دمای پایین تهیه شد. برای اطمینان از روش ساخت Sm1111 و بررسی خواص ساختاری آن، آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شد. طیف حاصل از پراش پرتو ایکس با استفاده از نرم افزار MAUD مورد تحلیل قرار گرفت. پارامترهای شبکه، حجم سلول واحد، ارتفاع صفحات در ساختار بلوری، زوایای پیوندی، طول پیوندها و درصد خلوص ترکیب، محاسبه و با کارت استاندارد و نیز با نتایج موجود در مقالات مقایسه شد. نمونه ساختار چهاروجهی با گروه تقارنی P4/nmm دارد و درصد فاز اصلی ٪80 است. با کاهش دمای کلوخه سازی، فاز اصلی ماده افزایش و فاز ناخالصی کاهش یافت. تصاویر SEM عدم ذوب شدگی و تشکیل دانه های ترکیب را نشان داده و نیز دیده شد که با کاهش دمای پخت، میزان تخلخل در نمونه کاهش و اندازة دانه ها افزایش می یابد. نتایج تحلیل ها نشان دهندة مناسب بودن دمای پخت حدود ºC900 برای سنتز ترکیب SmFeAsO0.7F0.3، در مقایسه با دمای بالای ºC1200 پپیشنهاد شده در بسیاری از مقالات، است.

در این پژوهش، پودر تترا بورات کلسیم (CaB4O7) در بازه دمایی 900-800 درجه سانتی گراد به روش واکنش حالت جامدسنتز شد. سنتز با استفاده از ماده خوش رفتار تر آمونیوم تترا بورات به عنوان منبع بور انجام شد. در دماهای 800 و 880 درجه سانتی گراد پودری مرکب از فازهای مختلف تشکیل شد. در دمای بهینه 840 درجه سانتی گراد، پودری تنها مرکب از فاز های متا و تترا بورات تشکیل شد. افزایش دو درصد وزنی آمونیوم تترا بورات نسبت به شرایط استوکیومتری، منجر به تولید محصول تک فاز تترا بورات کلسیم می شود. آزمون پراش پرتو ایکس (XRD)، تشکیل ساختار مونوکلینیک را در دمای بهینه 840 درجه سانتی گراد و با افزایش دو درصد وزنی عنصر بور، تایید کرد. تشکیل واحد های BO3 و BO4 در گروه آنیونی تترا بورات کلسیم، توسط طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه (FTIR) و رامان (Raman) آزموده شد. ترکیبات عنصری و مورفولوژی ظاهری به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی-گسیل میدانی (FE-SEM) مورد مطالعه قرار گرفت. استوکیومتری پودر تولید شده نزدیک به مقدار تئوری آن به دست آمد و ذرات پودر برخی مشخصه های مونوکلینیک از خود نشان داد.

ارزیابی و تعیین دقیق و بدون ابهام انرژی فعال سازی ترکیبات پرانرژی یکی از چالش های اساسی در مطالعه پارامترهای ایمنی و عملکردی اینگونه ترکیبات است. در این پژوهش تغییرات انرژی فعال سازی تعدادی از ترکیبات پرانرژی با استفاده از داده های تجربی دستگاه گرماسنجی روبشی دیفرانسیلی (DSC) و با روش غیرهمدما و بهره جستن از روش محاسباتی هم تبدیل، محاسبه، مقایسه و تحلیل گردید. نتایج نشان داد که تغییرات انرژی فعال سازی نسبت به کسر تبدیل واکنش، برای نمونه های حاوی نانو ذرات و نمونه های تک ملکولی نسبت به بقیه کمتر است. همچنین مشاهده شد که بر خلاف مفهوم فیزیکی انرژی فعال سازی هیچ ارتباط منطقی بین انرژی فعال سازی و دمای شروع واکنش برمبنای داده های DSC وجود ندارد. این نتایج داده های مورد نیاز برای طراحی و فرمولاسیون های بهینه در مراحل تولید، ساخت و حمل و نقل و ذخیره سازی اینگونه ترکیبات قابل بهر برداری است.

سنتز ذره های کبالت آلومینات (CoAl2O4) نانو ساختار با موفقیت توسط یک روش حالت جامد تک مرحله ای با استفاده از مواد اولیه AlCl3, CoCl2 و Al(NO3)3. 9H2O در نسبت مولی استوکیومتری 1: 2 از Co: Al انجام شد. این واکنش ها در دماهای 700، 800 و 900 درجه سلسیوس به مدت 10 ساعت انجام شدند. مواد سنتز شده توسط فناوری پراش پودر پرتو X (PXRD) شناسایی شدند. نتیجه ها نشان دادند که الگوها دارای ساختار بلوری اصلی CoAl2O4 با گروه فضایی Fd-3m و پارامتر شبکه a=b=c= 10/8005 Å می-باشند. داده های به دست آمده از آنالیز پراش پرتو X نشان دادند که افزایش دمای سنتز نانو مواد به 900 درجه سلسیوس سبب شد تا اندازه بلورک ها کاهش یابد. تصویرهای FESEM نشان دادند که ذره های CoAl2O4 سنتز شده دارای ریخت شناسی کره در اندازه نانو با پراکندگی همگن می باشند. داده ها نشان دادند که در هنگامی که ماده اولیه آلومینیوم نیترات در سنتز نانو مواد استفاده شد، پودر رنگ آبی روشن به دست آمد. بنابراین در سنتز رنگدانه های نانو مواد کبالت آلومینات، در صورتی که رنگ آبی روشن نیاز باشد، با تغییر دما و نوع ماده اولیه می توان به رنگدانه مورد نظر دست یافت. آنالیز طیف سنجی فرابنفش مرئی (UV-Vis) نشان داد که پودرهای CoAl2O4 نانو ساختار دارای ویژگی های جذبی قوی نور در ناحیه نور فرابنفش مرئی می باشند. انرژی های باندگپ مستقیم در گستره های eV 87/82-1/1 می باشند.

در این پژوهش، ترمیستورهای NTC به دو روش واکنش حالت جامد و سل - ژل (ژل سوزی) با ترکیب NiMn2-xCoxO4 (به ازای x  مساوی 0.4،0.8 ، 1.2 و 1.6) تهیه شدند. ساختار و اندازه میانگین پودرهای حاصل با استفاده از پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی تراگسیلی (TEM) مشخصه یابی و اندازه گیری شدند. نتایج نشان می دهد که میانگین اندازه پودرهای حاصل به ترتیب در حدود 65 nm با فاز مکعبی و فاز مکعبی همراه با فاز چارگوشی برای درصد کم و زیاد کبالت است. تصاویر SEM نشان می دهند که افزودن کبالت باعث رشد دانه ها از حدود 2 میکرومتر به چند میکرومتر می شود. خواص الکتریکی این ترمیستورها به شدت به اندازه بلورک ها وابسته است، و در شرایط یکسان ساخت، نمونه های با پودرنانو، دارای بلورک هایی با ابعاد کمتر از نمونه های تهیه شده به روش واکنش حالت جامدند. اگر زمان تفجوشی قرص های تهیه شده به روش ژل سوزی را طولانی تر کنیم، نتایج نشان می دهند که در این حالت پارامترهای الکتریکی نمونه های نانوپودر بهتر از نمونه های تهیه شده به روش واکنش حالت جامد بدست می آیند.

ایتریم کلسیم بورات Y2CaB10O19 (YCB) یک ترکیب جدید از خانواده خاکی نادر-بورات با قابلیت استفاده در کاربرد های اپتیک غیرخطی است. در این پژوهش، سنتز ترکیب YCB به روش واکنش حالت جامد بررسی شد. سنتز بر خلاف روش مرسوم فرایند دو مرحله ای در بورات ها، طی یک فرایند گرمایی تک مرحله ای صورت گرفت، که از نظر کاهش مدت زمان و هزینه تمام شده سنتز اهمیت ویژه ای دارد. ساختار پودر تولید شده توسط پراش پرتو ایکس و تحلیل داده ها توسط نرم افزار فول پروف بررسی شد. به این ترتیب، ساختار ششگوشی با گروه فضایی P63/m تایید و زاویه بین پیوند-ها تعیین شد. تشکیل پیوند های اتمی و شکل گیری گروه آنیونی توسط طیف سنجی رامان بررسی شد. نتایج تشکیل واحد های ساختاری BO3 و BO4 را تایید می کند. ریخت ظاهری نمونه توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی بررسی شد.

عبور جریان هجومی بالا از ترانسفورماتورهای قدرت باعث کاهش طول عمر و عملکرد نادرست رله های حفاظتی آن ها می گردد. در این مقاله یک محدود کننده جریان هجومی حالت جامد (SSICL[1]) جدید برای ترانسفورمر های قدرت ولتاژ متوسط جهت به کارگیری با مدارشکن های موجود ارایه می شود. ساختار پیشنهادی متشکل از مجموعه سوییچ های نیمه هادی دوسویه مشابه و یک مقاومت محدودکننده جریان هجومی می باشد. با استفاده از یک روش مبتنی بر فیلتر کالمن[2]، جریان هجومی ترانسفورماتور در طول فرآیند مغناطیسی کاهش داده شده است. در واقع شکل جریان هجومی به وجود آمده مطابق با جریان تخمینی توسط یک فیلتر کالمن با پاسخ کند تعیین می شود. ساختارSSICL پیشنهادی در محیط MATLAB-SIMULINK شبیه سازی شده و یک نمونه اولیه آزمایشگاهی تکفاز از آن پیاده سازی گردیده است. الگوی کنترلی ساختار پیشنهادی با استفاده از میکروکنترلر dsPIC30F4011 اجرا شده است. به منظور ارزیابی عملکرد محدود کننده جریان هجومی حالت جامد جدید آزمایش هایی صورت گرفته است. نتایج شبیه سازی و آزمایش ها نشان می دهد که ساختار ارایه شده می تواند به طور قابل توجهی جریان هجومی ترانسفورماتور را کاهش دهد.

در این پژوهش، نمونه هایCaMnO3 به دو روش واکنش حالت جامد و سل- ژل (ژل سوزی) با دمای برشتن 800oC تهیه شدند. ساختار و میانگین اندازه ذرات پودرهای به دست آمده به ترتیب با پراش پرتو (XRD) X و میکروسکوپ الکترونی تراگسیلی (TEM) بررسی شدند. نتایج نشان می دهند که میانگین اندازه ذرات به دست آمده از روش سل- ژل در حدود 85nm است. گاف اپتیکی نمونه ها از نمودار بیناب جذبی اندازه گیری و برای نمونه های تهیه شده به روش واکنش حالت جامد برابر 3.40eV و برای روش سل- ژل برابر 3.46eV به دست آمدند. همچنین تشکیل ساختار پروسکایت نمونه ها به روش بیناب سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. اندازه گیری مقاومت ویژه الکتریکی نمونه ها در بازه دمایی 300-550k نشان داد که با افزایش دما مقاومت الکتریکی کاهش می یابد و مقاومت الکتریکی نمونه تهیه شده به روش سل- ژل کمتر از نمونه تهیه شده به روش واکنش حالت جامد است.

کیتوسان قارچی زیست پلیمری ارزشمند و دارای خواص ویژه ای است که تولید آن در تخمیر حالت جامد از قارچ ها به عنوان روشی جدید مطرح است. در این پژوهش، با رشد گونه های قارچ آسپرژیلوس نایجر روی کنجاله سویا، پنبه دانه، ذرت و کلزا به عنوان سوبسترای جامد دارای نیتروژن، توانایی تولید کیتوسان و اثر درصد نیتروژن، گونه قارچی و رطوبت سوبسترای جامد در مقدار تولید بررسی شد. در تمام گونه های آسپرژیلوس نایجر (PTCC) با کدهای 5012، 5010 و 5103، مقدار کیتوسان در روز چهارم به طور میانگین (برای رطوبت تقریبی 36 درصد و 6.4= pH در مورد دو سوبسترای پنبه دانه و سویا) تقریبا (kg ماده خشک/g) 12.691 بدست آمد. از گونه 5012 در محیط کنجاله سویا با رطوبت تقریبی 37 درصد در روز دوازدهم، مقدار (kg ماده خشک/g) 17.053 و در گونه 5010 در محیط کنجاله پنبه دانه در روز هشتم، (kg ماده خشک/g) 17.97 کیتوسان استخراج شد.