ساخت نانو ذرات فریت به روش هم رسوبی

ساخت نانو ذرات فریت به روش هم رسوبی

نوع فایل: wordقابل ویرایش 80 صفحهچکیده:هدف از این پایان نامه ساخت نانو ذرات فریت نیکل- روی به روش همرسوبی می باشد. روش همرسوبی روشی مناسب و با صرفه و به نسبتاً سریع برای تولید نانوذراتی مانند فریت نیکل- روی می باشد. برای ساخت این نانو ذرات از روش همرسوبی شیمیایی استفاده شد.ماده بدست آمده را در دمای حدود 600 درجه سانتیگراد به مدت2 ساعت حرارت داده شده و برای نمونه های بدست آمده براساس تغییر نسبت مولی و سرعت چرخش دستگاه همزن و مدت حرارت دهی‘ توسط پراش اشعهX ‘ تصاویر SEM و TEMمقایسه گردید. اندازه نانوذرات حدود 14 نانومتر قبل از حرارت دهی و 10 نانومتر بعد از حرارت دهی برآورد شدند. کوچکترین اندازه در نسبت مولی یک به یک و دمای 600 درجه سانتیگراد و سرعت چرخش همزن به میزان 5000 دور در دقیقه بدست آمده است.مقدمه:یک نانومتر یک میلیاردم متر (m 9-10) است. این مقدار حدوداً چهار برابر قطر یک اتم هیدروژن است. مکعبی با ابعاد5/2 نانومتر ممکن است حدود 1000 اتم را شامل شود. کوچکترین مدار های تجمعی امروزی با ابعادی در حدود 250 نانومتر در هر لایه به ارتفاع یک اتم ، حدود یک میلیون اتم را در بردارند. در مقایسه یک جسم نانومتری با اندازه‌ای حدود 10 نانومتر، هزار برابرکوچکتر از قطر یک موی انسان است و قطر هر گلبول قرمز خون nm7000 و قطر هر مولکول آب برابر با nm3/0 است [1].اهمیت مقیاس نانو در این است که در این مقیاس، مواد خواص کاملاً متفاوتی از خود نشانمی دهند. دو دلیل عمده برای متمایز شدن خواص مواد در مقیاس نانو وجود دارد، اول افزایش قابل توجه سطح واحد جرم مواد است این ویژگی باعث بهبود استحکام، خواص الکتریکی و افزایش واکنش پذیری مواد می گردد. برخی مواد در مقیاس نانو واکنش پذیر هستند در حالیکه در مقیاس بزرگتر جزو مواد خنثی محسوب می شوند. دلیل دوم آشکار شدن تاثیرات کوانتومی در این مقیاس است، که باعث تغییر در خواص الکتریکی، اپتیکال و مغناطیسی مواد می شود. مواد می توانند یک بعد (پوششها و لایه ها)، دو بعد (نانو سیم ها و نانو تیوبها) و یا سه بعد (نانو ذرات) در مقیاس نانو داشته باشند.خواص موجی شکل (مکانیک کوانتومی) الکترونهای داخل ماده و اثر متقابل اتمها با یکدیگر از جابجایی مواد در مقیاس نانومتر اثر می‌پذیرند. با تولید ساختارهایی در مقیاس نانومتر، امکان کنترل خواص ذاتی مواد ازجمله دمای ذوب، خواص مغناطیسی، ظرفیت بار و حتی رنگ مواد بدون تغییر در ترکیب شیمیایی بوجود می‌آید. استفاده از این پتانسیل به محصولات و تکنولوژیهای جدیدی با کارآیی بالا منتهی می‌شود که پیش از این میسر نبود. نظام سیستماتیک ماده در مقیاس نانومتری، کلیدی برای سیستمهای بیولوژیکی است [2]فهرست مطالب:فصل اول: فن آوری نانو1-1 مقدمه1-2 تعریف نانو تکنولوژی1-3 نانو مواد1-3-1 خواص نانو مواد1-3-2 دسته بندی نانومواد1-4 زیرساختارها درنانو تکنولوژی1-5 مواد نانو بلوری1-6 نانوذرات1-7 نانو کامپوزیت ها1-8 نانو کپسول ها1-9 مواد نانو حفره ای1-10 نانو الیاف1-11 نانو سیم ها1-12 فولرین ها1-13 نانو لوله های کربنیفصل دوم: فریت ها2-1 مقدمه2-1-1 تاریخچه2-1-2 خواص وکاربردها2-2 سرامیکهای مغناطیسی چیستندوچه کاربردهایی دارند2-3 ساختار اسپینلی2-4 ساختار اسپینلی معکوس2-5 چند نکته در مورد فریتهافصل سوم: روش های ساخت فریت ها و دستگاه های اندازه گیری3-1 روش تهیه نانو ذرات3-1-1 روش فیزیکی3-1-2 روش فیزیکی- شیمیایی3-1-3 روش شیمیایی3-1-3-1 همرسوبی شیمیایی3-1-3-2 روش هیدروترمال3-1-3-3 روش سل-ژل3-1-3-4 روش مایسل معکوس3-2 وسایل اندازه گیری نانو ذرات بکارگرفته شده دراین پایان نامه و شناسای آنها3-2-1 میکروسکوپ الکترون روبشی(SEM3-2-2 میکروسکوپ الکترون عبوری (TEM3-2-3 دستگاه پراش اشعه ایکس(XRDفصل چهارم ساخت نانو ذرات فریتNi-Znبه روش هم رسوبی4-1 مقدمه4-2 ساخت نمونه هایی از نانو ذرات فریت Ni-Znبه روش هم رسوبی4-2-1 تهیه نمونه (1)4-2-2 تهیه نمونه (2)4-2-3 تهیه نمونه (34-2-4 تهیه نمونه (4)4-2-5 تهیه نمونه (5)4-3 ساخت نانو ذرات فریت Zn به روش همرسوبی4-4 بیان مشکلات4-5 پیشنهادات4-6 نتیجه گیریفهرست شکل ها وجدول ها:فصل اول:فن آوری نانوشکل(1-1)شکل(1-2)شکل(1-3) تصویر شماتیکی نانوخوشهشکل(1-4) تصویر شماتیکی نانو سیمشکل(1-5) تصویر شماتیکی نانو لولهفصل دوم: فریت هاشکل(2-1) نمونه ای از فریت های تجاریشکل(2-2) فریت های نرم تجاریشکل(2-3)ساختار اسپینلیفصل سوم: روش های ساخت فریت ها و دستگاه های اندازه گیریشکل(3-1) تصویر الکترونیکی روبشی سطح یک فلزشکل(3-2) نمودار شماتیکی اجزائ الکترونی روبشیفصل چهارم ساخت نانو ذرات فریتNi-Znبه روش هم رسوبیشکل (4-1) تصویری از دستگاه هموژونایزر و راکتور وسیرکولاتورشکل (4-2) الگوی پراش نمونه(1)شکل (4-3) تصویری از دستگاهی با موتور کولر و راکتور و سیرکولاتورشکل (4-4) الگوی پراش نمونه(2) قبل از حرارت دهیشکل (4-5) الگوی پراش نمونه(2)بعد از حرارت دهیشکل (4-6) مقایسه پیک های نمونه(2) قبل و بعد از حرارت دهیشکل (4-7) تصویری از دستگاهی باهمزن مغناطیسی و راکتورشکل (4-8)الگوی پراش نمونه (3 ) قبل از حرارت دهیشکل (4-9)الگوی پراش نمونه (3) بعد از حرارت دهیشکل (4- 10) مقایسه پیک های نمونه(3) قبل و بعداز حرارت دهیشکل (4-11) الگوی پراش نمونه(4) قبل از حرارت دهیشکل (4-12) الگوی پراش نمونه (4) بعد از حرارت دهیشکل (4-13)SEMنمونه (4) قبل از حرارت دهیشکل (4-14) SEM نمونه (4) قبل از حرارت دهیشکل) 4-15)SEMنمونه (4) بعد از حرارت دهیشکل(4-16)SEMنمونه (4) بعد از حرارت دهیشکل(4-17TEM ( نمونه (4) بعد از حرارت دهیشکل(4-18) TEM نمونه (4) بعد از حرارت دهیشکل (4-19) الگوی پراش نمونه(5) قبل از حرارت دهیشکل (4-20) الگوی پراش نمونه (5) بعد از حرارت دهیشکل (4-21)SEM نمونه(5) قبل از حرارت دهیشکل (4-22) SEM نمونه(5) قبل از حرارت دهی 68شکل (4-23) SEM نمونه(5) بعد از حرارت دهیشکل(4-24) SEM نمونه(5) بعد از حرارت دهیشکل(4-25)الگوی پراش فریت رویفهرست جدول:جدول(1-1)جدول (4-1)جدول (4-2)جدول (4-3)منابع و مأخذ:[1]. www.nanoarticle.com[2]. http://danesh.mygiti.com/content/view/54/6/[3]. www.nano.org[4]. فتح الله کریم زاده، احسان قاسمعلی، سامان سالمی زاده، ‘نانومواد؛ خواص، تولید و کاربرد’، جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان، 1384[5]. Brock, J.R, in. nanostructured materials: science& technology, pub. By Kluwer Acad, ISBN, 0-7923-5071-5, 1997[6]. Michael Kohler & Wolfgang Fritzsche,’ Nanotechnology (An Introduction to Nanostructuring techniques), Wiley-VHC, ISBN: 978-3-527-30750-0, 2004[7].http://www.crnano.org/whatis.htm[8]. Brian S. Mitchell, An Introduction to MaterialsEngineeringandScience,, John Wiley & Sons, Inc., New Jersey, 2004[9]. Somiya, Sh., Advanced Technical Ceramics, Academic press, 1989 chapter 11,12[10].A. H. Morrish, ‘ The physical principles of magnetism’ , Newyork: wiley p.502 (1965)[11]. http://fa.wikipedia.org[12]. T. Sato,’ Formation and Magnetic properties of Ultrafine spinel ferrite’ , IEEE Transutions on magneties, 6 (1970) 765-799[13]. www.matter.org.uk[14]. ام. ویلسون، نانو تکنولوژی علم پایه وتکنولوژی نو ظهور، ترجمه جعفر وطن خواه دولت سرا، نشر طراح، تهران 1383[15]. V. J. Mohanraj, Y. chon, Nanoparticles-A Review, Tropical Journal of Pharmaceutical Research, 5(1)(2006) 561-573[16]. R. Massart, IEEE Trans, Magn. 17, 1247(1981)[17 ]. یون پ. اوریلی، نظریه کوانتومی جامدات، ترجمه سید اکبر جعفری، مرکز نشر دانشگاه صنعتی اصفهان، پاییز 1384[18]. R. W. Kelsall, I. W. Hamley, M. Geoghegan,Nanoscale scince and Technology, John Wiley & Sons, (2005)[19].C. T. Seip, E. E. Carpenter, C. G. Magnetic Properties of a Seiries of ferriteNanoparticles Synthesized in Reverse Micclles; IEEE Trans On Maneties, Vol.34, No 4, (1998) 1111-1113[20]. B. Fultz and J.M. Howe, Transmission Electron Microscopy and Electron Diffraction of Materials Springer, 2001[21]. B. L. Cushing, V. L. Kolesnichenho, and C. J. O’Connor, ‘ Recent Advances in the liquid- phase syntheses of Inorganic Nanoparticles’ , chem.Rev. , 104 ( 2004 ) 3893-3946[22]. G. A. Ewijk, ‘ phase behavior of mixtures of magnetic colloidsand nonadsorbing polymer’, PHD thesis, university of Utrecht (2000)[23]. Sh. Sun, H.Zeng,’ Monodisperse MFe2O4 (M = Fe,.Co, Mn,.Ni) Nanoparticles American Chemical Society 126(2003) 273-279[24]. B. Kavlicoglu’ synthesis of surface modified ferrifluid’ , PHD thesis,university of Nevada, Reno, (2005)[25]. P. Berger, ‘preparation and properties of an aqueous ferrifluid’ , Journal of chemical education, 76 (1999 ) 943-948[26]. A.S. Albuquerque, ‘Nano sized powders of NiZn ferrite:Synthesis, structure, and magnetism’,journal of applied physics, 2000, 4352-4357, .vol 87. No 9[27]. www.science central.com[28]. I. H. Gul, W. Ahmed, Maqsood ‘Electrical and magnetic characterization of nanocrystalline Ni-Zn ferrite by Co-precipitation route’ , Journal of magnetism and magnetic Materials (2007)