%34تخفیف

ساخت و بررسی خواص فیزیکی نانوجاذب­های  بس بلوری فریتی آهن-نیکل/نانولوله­های چنددیواره کربنی

تعداد 115صفحه  درword

کارشناسی ارشد رشته فیزیک (اتمی و مولکولی)

ساخت و بررسی خواص فیزیکی نانوجاذب­های
بس بلوری فریتی آهن-نیکل/نانولوله­های چنددیواره کربنی

 

چکیده

در این پژوهش نانوذرات فریت نیکل به روش شیمیایی سل-ژل در سه دمای مختلف تهیه گردیدند و پس از آلایش با نانولوله­های کربنی (درصد وزنی 3 و 6) توسط دستگاه حمام فراصوتی، در کنار ترکیباتی از گرافیت و اپوکسی رزین چند لایه­هایی از آن­ها را به روش لایه­نشانی چرخشی تهیه کردیم.

نتایج تحلیل الگوی پراش اشعه ایکس نانوذرات فریت نیکل به وضوح فاز مربوط به فریت را نشان داد و در دمای oC950 فاز ناخالصی اکسیدی از آهن را آشکار کرد که می­توان اینگونه استنتاج کرد این دما می­تواند شروع تجزیه ترکیب مورد نظر باشد. طیف­های رامان و انتقال فوریه مادون قرمز، مدهای ارتعاشی فعال مربوط به ساختار فریتی را آشکار کردند و نشان داده شد که با افزایش دما مدهای اضافی حذف می­گردد و به طیف ساختار مورد نظر نزدیک­تر می­شویم. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی ریخت­شناسی نانوذرات را در ساختارهای چهاروجهی و شش وجهی به طور مطلوبی نشان دادند و مشاهده گردید با افزایش دما اندازه ذرات افزایش می­یابد و از محدوده نانومتر خارج می­گردد.تحلیل طیف تلفات بازتاب نمونه­های ترکیبی تهیه شده به صورت چندلایهبه منظور بررسی میزان توانایی این ترکیبات در جذب امواج مایکروویو انجام گردید و بر اساس اطلاعات به دست آمده از آنها مشخص گردید نمونه های مورد نظر می­توانند پوشش­های مناسبی به عنوان جاذب امواج مایکروویو باشند.

کلمات کلیدی: نانوذرات فریت نیکل، نانولوله­های چند دیواره کربنی، امواج مایکروویو، تلفات بازتاب.

فهرست مطالب

1-فصلاول: بررسیفیزیکجذبامواجالکترومغناطیسیدرماده.. 1

1-1- نظریهجذبالکترومغناطیسی.. 2

1-2- معادلاتماکسول.. 2

1-3- شرایطمرزی.. 3

1-4- سازوکارجذب.. 8

1-5- اتلافمیدانالکتریکی.. 9

1-6- اتلافمیدانمغناطیسی.. 11

1-7- امپدانسموجوبازتاب.. 14

2- فصلدوم: بررسیخواصمغناطیسیوساختاریفریت­هادرجذبامواجالکترومغناطیسی   17

2-1- پیدایشعلممغناطیس [12].. 18

2-2- انواعخواصمغناطیسی.. 20

2-3-موادمغناطیسینرم.. 24

2-3-1- تعاریفوواحدها [24].. 24

2-3-2- منحنیمغناطیسپذیریموادفرومغناطیسنرم.. 25

2-4- موادفریتی.. 26

2-5- ساختاربلوریفریتی.. 27

2-5-1- فریت­هایاسپینلی.. 27

2-5-2- فریت­هایششگوشه.. 29

2-5-3- فریت­هایگارنت.. 31

2-6- خواصمغناطیسیفریت­ها.. 32

2-7- ذراتمغناطیسیبهعنوانجاذبامواجالکترومغناطیسی.. 33

2-8- خواصالکتریکیفریت­هایاسپینلی.. 36

2-9- کاربردها.. 37

3- فصلسوم: ساختنانوذراتفریتنیکلولایه­نشانیهمراهبانانولوله­هایچنددیوارهکربنی.. 38

3-1- مقدمه.. 39

3-2-تهیهنانوذراتفریتنیکل.. 41

3-3- لایهنشانیبهروشلایهنشانیچرخشی.. 44

3-3-1-مقدمه.. 44

3-3-2- تهیهچندلایهفریتنیکل/نانولوله­هایچنددیوارهکربنیبهروشلایهنشانیچرخشی.. 45

4- فصلچهارم: مشخصهیابیو تحلیل ساختارها.. 48

4-1-تجزیهوتحلیلالگویپراشاشعهایکس (XRD) نمونه­ها.. 49

4-1-1-مقدمه.. 49

4-1-2- تحلیلالگویXRDنمونه­ها.. 51

4-2- طیفسنجیپسپراکندگیرامان.. 54

4-2-1-آزمایشپدیدهپراکندگیرامان.. 55

4-2-2- گروه­هاینقطه­ای،فضاییوارتعاشاتمولکولی.. 55

4-2-3- تحلیلطیف­هایپسپراکندگیراماننمونه­ها.. 57

4-3- طیفسنجیانتقالفوریهمادونقرمز.. 62

4-3-1- مقدمه.. 62

4-3-2- تحلیلطیفعبوریFTIR نمونه­ها.. 63

4-4- طیفتلفاتبازتاب.. 66

4-4-1- مقدمه.. 66

4-4-2- تحلیلوبررسیطیفتلفاتبازتابنمونه­ها.. 67

4-5- میکروسکوپالکترونیروبشیگسیلمیدانی (FESEM).. 69

4-5-1- مقدمه.. 69

4-5-2- تحلیلتصاویرFESEMنمونه­ها.. 71

5- فصلپنجم:نتیجه­گیریوپیشنهادها.. 76

5-1- نتیجه­گیری.. 77

5-2-پیشنهادها.. 78

فهرست جدول­ها

جدول‏2‑1: مروریبرانواعخواصمغناطیسی [17, 23].. 24

جدول‏3‑1: نسبتوزنیموادبهکاربردهشدهدرچندلایه­ها.. 46

جدول‏4‑1: مقایسهمیانگیناندازهبلوردرسهنمونه.. 53

جدول‏4‑2: جدولمشخصه­ایبرایگروهنقطه­ایC2ν[75].. 56

جدول‏4‑3: مقایسهوضعیتمدEgدرطیفرامانسهنمونه.. 58

جدول‏4‑4: مقایسهوضعیتمدF2g (2)درطیفرامانسهنمونه.. 58

جدول‏4‑5: مقایسهوضعیتمدF2g (3)درطیفرامانسهنمونه.. 59

جدول‏4‑6: مقایسهوضعیتمدA1gدرطیفرامانسهنمونه.. 59

جدول‏4‑7: وضعیتمدν1درسهنمونه.. 64

جدول‏4‑8: وضعیتمدν2درسهنمونه.. 64

جدول‏4‑9: مقایسهمیاناندازهمیانگینذراتدرسهنمونه.. 71

جدول‏4‑10: مقایسهمیانداده­هایتحلیل­هایXRDوFESEMسهنمونه.. 72

 

 

فهرست شکل­ها

شکل‏1‑1: مؤلفههایمرزیمیدانالکترومغناطیسی [6]… 5

شکل‏1‑2: سطحمشترکمیانفضایآزادوسطحهواپیما [4]… 6

شکل‏1‑3: میدانالکتریکیدرسطحرساناصفرودرفاصلهλ/4ازآنبیشینهمقدارمی­باشد،درحالیکهبرایمیدانمغناطیسیبالعکسمی­باشد [7]… 7

شکل‏1‑4: چرخشدوقطبیدرمیدانالکتریکی [9]… 10

شکل‏1‑5: طیف­هایواهلشدبای [9]… 11

شکل‏1‑6:حلقهپسماندمغناطیسی [11]… 12

شکل‏1‑7: حرکتتقدیمیمغناطیسپذیری [10]… 14

شکل‏2‑1: حلقهپسماندیکمادهمغناطیسی. ساختارحوزه­هادرچندیننقطهنمایشدادهشدهاستکهمناطقخاکستریرنگبایکدیگروبامیدانمغناطیسیهم­ردیفگردیده­اندومناطقسفیدرنگبهصورتاختیاریمرتبگردیده­اند [27].   26

شکل‏2‑2: طرحیازمنحنیمغناطیس­پذیریموادمغناطیسیسختونرم [28].. 26

شکل‏2‑3: (الف) شماتیکیازیاختهواحدساختاراسپینلی، (ب) حفرههشتوجهی، (پ) حفرهچهاروجهی [29].. 28

شکل‏2‑4: شماتیکیازساختارهگزافریتباریم. پیکان­هابرروییون­هایFeنشاندهندهجهتقطبیدگیاسپینیمی­باشد. 2a،12kو4f2مکان­هایهشت­وجهی،4f1مکانهایچهاروجهیو2bمکانهایشش­وجهیمی­باشد [40]… 30

شکل‏2‑5: یکهشتمازساختاربلوریگارنت. یونسهظرفیتیآهنتوسط 6 یوناکسیژنباتقارنهشت­وجهیویوندوظرفیتیآهنتوسط 4 یوناکسیژنباتقارنچهاروجهیاحاطهشدهاست [29]… 32

شکل‏3‑1: شماتیکیازفرآیندسل-ژلبرایتهیهاکسیدبلورین [65].. 40

شکل‏3‑2: برخیدستاوردهابافرآیندسل-ژل [65].. 41

شکل‏3‑3: تصاویریازمراحلسنتزفریتنیکل.. 42

شکل‏3‑4: نموداربرنامهحرارت­دهینمونهدرونکوره (دماینهاییoC 750)   43

شکل‏3‑5: نمونهنهاییپسازحرارت­دهیدرونکوره (دمایoC 750).. 43

شکل‏3‑6: مراحلاصلیلایه­نشانیچرخشی [72].. 45

شکل‏3‑7: شماتیکیازترتیبقرارگرفتنلایه­هابرروییکدیگردرسهساختارمختلف   46

شکل‏4‑1: طرحیازپراشپرتوایکسدرمیانصفحاتبلوری [74].. 50

شکل‏4‑2: نماییازدستگاهXRDدانشگاهتربیتمدرس.. 51

شکل‏4‑3: الگویپراشاشعهایکسفریتنیکلدردمایoC 750.. 52

شکل‏4‑4: الگویپراشاشعهایکسفریتنیکلدردمایoC 850.. 52

شکل‏4‑5: الگویپراشاشعهایکسفریتنیکلدردمایoC 950.. 53

شکل‏4‑6: دستگاهطیف­سنجیپس­پراکندگیراماندانشگاهتربیتمدرس.. 55

شکل‏4‑7: طیفپسپراکندگیرامانفریتنیکلدردمایoC 750.. 60

شکل‏4‑8: طیفپسپراکندگیرامانفریتنیکلدردمایoC 850.. 60

شکل‏4‑9: طیفپسپراکندگیرامانفریتنیکلدردمایoC950.. 61

شکل‏4‑10: تصویریازدستگاهطیفسنجیFTIRدانشگاهتربیتمدرس.. 63

شکل‏4‑11: طیفعبوریFTIRفریتنیکلدردمایoC750.. 65

شکل‏4‑12: طیفعبوریFTIRنمونهفریتنیکلدردمایoC 850.. 65

شکل‏4‑13: طیفعبوریFTIRنمونهفریتنیکلدردمایoC 950.. 66

شکل‏4‑14: نماییازدستگاهتحلیلگرشبکهدانشگاهتهران.. 67

شکل‏4‑15: نمودارتانژانتاتلافچندلایه­ای (1) (شکلچپ) وچندلایه­ای (2) (شکلراست).. 68

شکل‏4‑16: نمودارتلفاتبازتابچندلایه­ای (1) (شکلچپ) وچندلایه­ای (2) (شکلراست).. 69

شکل‏4‑17: تصاویرFESEMنمونهفریتنیکلسنتزشدهدردمایoC 750: (الف) نمایشساختارهایچهاروجهی (ب) نمایشساختارهایششوجهی.. 73

شکل‏4‑18: تصاویرFESEMنمونهفریتنیکلسنتزشدهدردمایoC 850: (الف) نمایشساختارهایچهاروجهی (ب) نمایشساختارهایششوجهی.. 74

شکل‏4‑19: تصاویرFESEMنمونهفریتنیکلسنتزشدهدردمایoC 950: (الف) نمایشساختارهایچهاروجهی (ب) نمایشساختارهایششوجهی.. 75

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “ساخت و بررسی خواص فیزیکی نانوجاذب­های  بس بلوری فریتی آهن-نیکل/نانولوله­های چنددیواره کربنی”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo