%34تخفیف

ساخت و مشخصهيابي γ-MnO2 نانوساختار به روش واکنش حالت جامد

تعداد 74صفحه درword

گروه آموزشي فيزيک

کارشناسي ارشد در رشته فيزيک گرايش اتمي و مولکولي

ساخت و مشخصهيابي γ-MnO₂ نانوساختار به روش واکنش حالت جامد

چكيده:

در اين پروژه، دو نوع γ-MnO₂نانوساختار از دو منبع مختلف با روش واکنش حالت جامد تهيه گرديد. اين فرايند از طريق سايش و ترکيب (NH₄)₂C₂O₄.H₂O با i) MnSO₄.H₂O و يا ii) MnCl₂.4H₂O در دماي اتاق انجام شد. در ابتدا پيش ماده اکسالات منگنز (MnC₂O₄) حاصل شد که به وسيله کلسينه کردن اين پيش ماده در دماي C ̊۴٠٠ و فرآيند اسيدي کردن تدريجي آن، محصول نهايي به دست آمد. ساختار محصول، به وسيله پراش اشعه ايکس (XRD)، طيفسنجي تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR)، ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM)، ميکروسکوپ الکتروني عبوري (TEM)، طيفسنجي پراکندگي انرژي پرتو ايکس (EDX)، آناليز جذب/واجذب نيتروژن و آناليز سنجش ميزان تخلخل و سطح مؤثر (BET) مشخصهيابي گرديد. ذراتγ-MnO₂استخراج شده از منبعMnSO₄.H₂O (نمونه A)، به صورت ترکيب نانوميله و نانوذرات کلوخه شده بوده، درحالي‌که ذرات γ-MnO₂سنتز شده از منبع MnCl₂.4H₂O (نمونه B)، به صورت نانوسوزن است. اين نانوميلهها داراي ابعادي با ميانگين طول١٠٠ نانومتر و ضخامت ٢٠ نانومتر هستند. مساحت سطح ويژه و حجم کل حفرهها در نمونه B بيشتر از نمونه A است. در آخر رفتار ابرخازني براي نمونه B بررسي شد که ظرفيت ويژه خازني اين نمونه برابر Fg ٢٠٠ به دست آمد.

واژههاي کليدي: MnO₂ نانو ساختار، فاز γ، واکنش حالت‌جامد.

دسته: ریاضی فیزیک, فیزیک برچسب: فاز γ, واژههاي کليدي: MnO2 نانو ساختار, واکنش حالت‌جامد.

توضیحات
نظرات (0)

مطالب

فصل اول : تاريخچه

1-1 دي‌اکسيدمنگنز (₂MnO) 9

1-2 استفاده از MnO₂-γ نانوساختار در باتريهاي ليتيم-يون و ابرخازنها 12

فصل دوم:مواد نانوساختار

2-1 مواد نانوساختار 17

2-1-1 نانوميلهها 18

2-1-2 مواد نانومتخلخل 19

2-1-2-1 دستهبندي مواد نانومتخلخل 19

2-1-2-2 مشخصهيابي و اندازهگيري تخلخل 21

2-1-2-3 کاربرد مواد نانومتخلخل 23

2-1-2-4 معرفي برخي ترکيبات متخلخل 23

2-2 منگنز 24

2-2-1 اکسيداسيون منگنز 24

2-3 دي‌اکسيدمنگنز 25

2-3-1 ساختارهاي کريستالي فازهاي دي‌اکسيدمنگنز 26

2-3-1-1 خواص کاتاليستي γ-MnO₂ نانوساختار 29

2-3-1-2 خواص الکتروشيمياييγ-MnO₂ نانوساختار 30

2-3-1-3 خواص ابرخازني γ-MnO₂نانوساختار 32

فصل سوم: مواد و روش سنتز

3-1 مواد اوليه 35

3-2 واکنش حالت جامد 35

3-2-1سنتز γ-MnO₂ نانوساختار به روش واکنش حالت جامد 36

فصل چهارم: بحث و نتيجهگيري

4-1 مشخصه يابي γ-MnO₂ نانوساختار 43

4-1-1 نتايج پراش اشعه ايکس (XRD) 43

4-1-2 نتايج ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM) 46

4-1-3 نتايج طيف‌سنجي پراکندگي انرژي پرتو ايکس (EDX) 47

4-1-4 نتايج طيف‌سنجي تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR) 49

4-1-5 نتايج ميکروسکوپ الکتروني عبوري (TEM) 50

4-1-6 نتايج آناليز جذب/واجذب نيتروژن 52

4-1-7 نتايج آناليز BET 54

4-2 بررسي کاربردها 55

4-2-1 رفتار ابرخازني 55

4-2-1-1 نمودار CV 56

4-3 نتيجهگيري 59

پيشنهادات 61

فهرست جداول

جدول‏٢-١، حالتهاي اکسيداسيون منگنز………………. 24

جدول‏٢‑2، ويژگي هاي فيزيکي دي‌اکسيدمنگنز ٢5

جدول‏٢‑3، ساختار کريستالي فازهاي مختلف دي‌اکسيدمنگنز ٢6

جدول ‏۴‑١، درصد وزني و اتمي عناصر موجود در γ-MnO₂ نانوساختار نمونه A 47

جدول ‏۴‑٢، درصد وزني و اتمي عناصر موجود در γ-MnO₂ نانوساختار نمونه B 48

جدول ‏۴‑٣، مساحت سطح ويژه و حجم کل حفره ها در نمونه‌هاي A و B 53

فهرست اشکال

شکل ‏١‑١، منگنز 9

شکل ‏١‑٢، تصوير ميکروسکوپ الکتروني روبشي دي‌اکسيد منگنز آمورف ١٠

شکل ‏١‑3، a تصوير ميکروسکوپ الکتروني روبشي MnO₂، b تصوير ميکروسکوپ الکتروني روبشي MnO₂/GO و c تصوير ميکروسکوپ الکتروني روبشي MnO₂/GO در دماي C̊۳۰۰ و d تصوير ميکروسکوپ الکتروني عبوري MnO₂/GO در دماي C̊۳۰۰ ١4

شکل‏٢‑١، تصوير ميکروسکوپ الکتروني عبوري نانوميلههاي طلا 18

شکل‏٢‑٢، تصوير ميکروسکوپ الکتروني روبشي ZnO نانوسوزن 18

شکل ‏٢‑٣، مادهاي متخلخل با آرايش شش‌ضلعي حفرههاي استوانهاي 20

شکل ‏٢‑۴، انواع سيليکا براساس اندازه ي حفره: الف. ماکرومتخلخل، ب. مزومتخلخل، ج. ميکرومتخلخل ٢0

شکل ‏٢‑5، دي اکسيدمنگنز ٢5

شکل ‏٢‑6، سلول واحد و الگوي پراش اشعه ايکس فازهاي مختلف دي‌اکسيدمنگنز 27

شکل ‏٢‑7، تصاوير ميکروسکوپ الکتروني روبشي فازهاي مختلف دي‌اکسيدمنگنز 28

شکل ‏٢‑8، نمونهاي از باتري ليتيم-يون 31

شکل ٢-9، نمونههايي از ابرخازن 32

شکل ‏٣‑١، گردش کار روش واکنش حالت جامد براي تهيه پودر γ-MnO₂نانوساختار 37

شکل ‏٣‑٢، قرار دادن پيش مادهها در هاون 38

شکل ‏٣‑٣، نمونه در حمام آب C ̊ ٨٠ 38

شکل ‏٣‑۴، شستشو و صاف کردن 38

شکل ‏٣‑٥، اکسالات منگنز (MnC₂O₄) 39

شکل ‏٣‑٦، فرآيند کلسينه کردن تدريجي 39

شکل ‏٣‑٧، γ-MnO₂ نانوساختار 39

شکل ‏۴‑١، الگوي پراش اشعه ايکس γ-MnO₂ نانوساختار نمونه A و B 44

شکل ‏۴‑٢، الگوي پراش اشعه ايکس β-MnO₂ از روي پخت γ-MnO₂ نانوساختار نمونه B 45

شکل ‏۴‑٣، تصوير ميکروسکوپ الکتروني روبشي نمونه A 46

شکل ‏۴‑۴، تصوير ميکروسکوپ الکتروني روبشي نمونه B 46

شکل ‏۴‑٥، طيف‌سنجي پراش انرژي پرتو ايکس نانوساختار γ-MnO₂ نمونه A 47

شکل ‏۴‑٦، طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايکس نانوساختار γ-MnO₂ نمونه B 48

شکل ‏۴‑٧، طيف‌سنجي تبدیل فوریه مادون قرمز γ-MnO₂ نانوساختار نمونه B و A 49

شکل ‏۴‑٨، تصوير ميکروسکوپ الکتروني عبوري نمونه A ٥0

شکل ‏۴‑۹، تصوير ميکروسکوپ الکتروني عبوري نمونه B 51

شکل ‏۴‑١٠، نمودار جذب/ واجذب نيتروژن بر روي نمونه A ٥2

شکل ‏۴‑١١، نمودار جذب/ واجذب نيتروژن بر روي نمونه B ٥3

شکل ‏۴‑١٢، نمودار توزيع سايز حفرهها در نمونه A ٥4

شکل ‏۴‑١٣، نمودار توزيع سايز حفرهها در نمونه B ٥4

شکل ۴-١۴، نمودار CV الکترود کربن شيشهاي 56

شکل ۴-١٥، نمودار CV الکترود کربن شيشهاي/ γ-MnO₂ نانوساختار 57

شکل ۴-١٦، سلول سه الکترودي 58

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “ساخت و مشخصهيابي γ-MnO2 نانوساختار به روش واکنش حالت جامد”

امتیاز 0 از 5 از 0 دیدگاه

قیمت اصلی 35,000 تومان بود.قیمت فعلی 23,000 تومان است.

تاریخ ایجاد اسفند 10, 1399
تاریخ بروزرسانی اسفند 13, 1401
فروش 0
دیدگاه 0

شرایط استفاده از محصول

تمام محصولات به ازای پرداخت پروژه تنها قابل استفاده می باشند. این بدین معنی است که برای استفاده از یک یا چند محصول ، لازم به خرید آن محصول است.

مزایای خرید این محصول:

دسترسی به فایل به صورت همیشگی
پشتیبانی رایگان
پشتیبانی 24 ساعته محصول
بازگشت وجه در صورت عدم رضایت مشتری

مشاهده قوانین سایت