ساخت نانو ذرات فریت به روش همرسوبی

چکیده

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 ۶۰۰ درجه سانتیگراد به مدت۲ 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 ۱۴ نانومتر قبل از حرارت دهی و ۱۰ نانومتر بعد از حرارت دهی برآورد شدند. کوچکترین اندازه در نسبت مولی یک به یک و دمای ۶۰۰ درجه سانتیگراد و سرعت چرخش همزن به میزان ۵۰۰۰ دور در دقیقه بدست آمده است.

فهرست مطالب

فصل اول: فن آوری نانو

۱-۱ مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………… ۲

۱-۲ تعریف نانو تکنولوژی…………………………………………………………………………………………………….۳

۱-۳ نانو مواد……………………………………………………………………………………………………………………….۸

۱-۳-۱ خواص نانو مواد………………………………………………………………………………………………………..۹

۱-۳-۲ دسته بندی نانومواد…………………………………………………………………………………………………..۱۲

۱-۴ زیرساختارها درنانو تکنولوژی………………………………………………………………………………………..۱۷

۱-۵ مواد نانو بلوری……………………………………………………………………………………………………………۱۸

۱-۶ نانوذرات……………………………………………………………………………………………………………………۱۹

۱-۷ نانو کامپوزیت ها…………………………………………………………………………………………………………۱۹

۱-۸ نانو کپسول ها……………………………………………………………………………………………………………..۱۹

۱-۹ مواد نانو حفره ای………………………………………………………………………………………………………..۲۰

۱-۱۰ نانو الیاف…………………………………………………………………………………………………………………۲۱

۱-۱۱ نانو سیم ها………………………………………………………………………………………………………………..۲۲

۱-۱۲ فولرین ها…………………………………………………………………………………………………………………۲۲

۱-۱۳ نانو لوله های کربنی…………..……………………………………………………………………………………….۲۳

فصل دوم: فریت ها

۲-۱ مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………..۲۶

۲-۱-۱ تاریخچه… …………………………………………………………………………………………………………….۲۶

۲-۱-۲ خواص وکاربردها……………………………………………………………………………………………………۲۷

۲-۲ سرامیکهای مغناطیسی چیستندوچه کاربردهایی دارند………………………………………………………… ۲۷

۲-۳ ساختار اسپینلی…………………………………………………………………………………………………………….۳۰

۲-۴ ساختار اسپینلی معکوس………………………………………………………………………………………………..۳۱

۲-۵ چند نکته در مورد فریتها……………………………………………………………………………………………….۳۱

فصل سوم: روش های ساخت فریت ها و دستگاه های اندازه گیری

۳-۱ روش تهیه نانو ذرات…………………………………………………………………………………………………….۳۶

۳-۱-۱ روش فیزیکی………………………………………………………………………………………………………….۳۶

۳-۱-۲ روش فیزیکی- شیمیایی……………………………………………………………………………………………۳۷

۳-۱-۳ روش شیمیایی…………………………………………………………………………………………………………۳۷

۳-۱-۳-۱ همرسوبی شیمیایی……………………………………………………………………………………………….۳۷

۳-۱-۳-۲ روش هیدروترمال………………………………………………………………………………………………..۳۹

۳-۱-۳-۳ روش سل-ژل……………………………………………………………………………………………………..۴۰

۳-۱-۳-۴ روش مایسل معکوس……………………………………………………………………………………………………………………………۴۱

۳-۲ وسایل اندازه گیری نانو ذرات بکارگرفته شده دراین پایان نامه و شناسای آنها……………………….. ۴۳

۳-۲-۱ میکروسکوپ الکترون روبشی(SEM)…………………………………………………………………………43

3-2-2 میکروسکوپ الکترون عبوری (TEM)………………………………………………………………………..44

3-2-3 دستگاه پراش اشعه ایکس(XRD)………………………………………………………………………………45

فصل چهارم ساخت نانو ذرات فریتNi-Znبه روش هم رسوبی

۴-۱ مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………..۴۹

۴-۲ ساخت نمونه هایی از نانو ذرات فریت Ni-Znبه روش هم رسوبی…………………………………………۵۱

۴-۲-۱ تهیه نمونه (۱)………………………………………………………………………………………………………….۵۲

۴-۲-۲ تهیه نمونه (۲)………………………………………………………………………………………………………….۵۵

۴-۲-۳ تهیه نمونه (۳)………………………………………………………………………………………………………….۵۷

۴-۲-۴ تهیه نمونه (۴)………………………………………………………………………………………………………….۵۹

۴-۲-۵ تهیه نمونه (۵)………………………………………………………………………………………………………….۶۵

۴-۳ ساخت نانو ذرات فریت Zn به روش همرسوبی…………………………………………………………………۷۰

۴-۴ بیان مشکلات……………………………………………………………………………………………………………..۷۱

۴-۵ پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………….۷۲

۴-۶ نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………..۷۲

 فهرست شکلها وجدولها

فصل اول:فن آوری نانو

شکل(۱-۱)…………………………………………………………………………………………………………………………۶

شکل(۱-۲)…………………………………………………………………………………………………………………………۶

شکل(۱-۳) تصویر شماتیکی نانوخوشه…………………………………………………………………………………..۱۴

شکل(۱-۴) تصویر شماتیکی نانو سیم…………………………………………………………………………………….۱۵

شکل(۱-۵) تصویر شماتیکی نانو لوله…………………………………………………………………………………….۱۵

فصل دوم: فریت ها

شکل(۲-۱) نمونه ای از فریت های تجاری……………………………………………………………………………..۲۹

شکل(۲-۲) فریت های نرم تجاری…………………………………………………………………………………………۳۰

شکل(۲-۳)ساختار اسپینلی…………………………………………………………………………………………………..۳۰

فصل سوم: روش های ساخت فریت ها و دستگاه های اندازه گیری

شکل(۳-۱) تصویر الکترونیکی روبشی سطح یک فلز……………………………………………………………….۴۳

شکل(۳-۲) نمودار شماتیکی اجزائ الکترونی روبشی….…………………………………………………………...۴۴

فصل چهارم ساخت نانو ذرات فریتNi-Znبه روش هم رسوبی

شکل (۴-۱) تصویری از دستگاه هموژونایزر و راکتور وسیرکولاتور……………………………………………۵۳

شکل (۴-۲) الگوی پراش نمونه(۱)……………………………………………………………………………………….۵۴

شکل (۴-۳) تصویری از دستگاهی با موتور کولر و راکتور و سیرکولاتور…………………………………….۵۵

شکل (۴-۴) الگوی پراش نمونه(۲) قبل از حرارت دهی…………………………………………………………….۵۵

شکل (۴-۵) الگوی پراش نمونه(۲)بعد از حرارت دهی……………………………………………………………..۵۶

شکل (۴-۶) مقایسه پیک های نمونه(۲) قبل و بعد از حرارت دهی………………………………………………۵۶

شکل (۴-۷) تصویری از دستگاهی باهمزن مغناطیسی و راکتور…………………………………………………..۵۷

شکل (۴-۸)الگوی پراش نمونه (۳ ) قبل از حرارت دهی……………………………………………………………۵۸

شکل (۴-۹)الگوی پراش نمونه (۳) بعد از حرارت دهی…………………………………………………………….۵۸

شکل (۴- ۱۰) مقایسه پیک های نمونه(۳) قبل و بعداز حرارت دهی…………………………………………….۵۹

شکل (۴-۱۱) الگوی پراش نمونه(۴) قبل از حرارت دهی…………………………………………………………. ۶۱

شکل (۴-۱۲) الگوی پراش نمونه (۴) بعد از حرارت دهی………………………………………………………….۶۱

شکل (۴-۱۳)SEM  نمونه (۴) قبل از حرارت دهی…………………………………………………………………. ۶۲

شکل (۴-۱۴) SEM نمونه (۴) قبل از حرارت دهی…………………………………………………………………..۶۲

شکل) ۴-۱۵)SEM  نمونه (۴) بعد از حرارت دهی………………………………………………………………….۶۳

شکل(۴-۱۶)  SEMنمونه (۴) بعد از حرارت دهی……………………………………………………………………۶۳

شکل(۴-۱۷TEM ( نمونه (۴) بعد از حرارت دهی………………………………………………………………….. ۶۴

شکل(۴-۱۸) TEM نمونه (۴) بعد از حرارت دهی………………………………………………………………….. ۶۴

شکل (۴-۱۹) الگوی پراش نمونه(۵) قبل از حرارت دهی…………………………………………………………..۶۶

شکل (۴-۲۰) الگوی پراش نمونه (۵) بعد از حرارت دهی………………………………………………………….۶۷

شکل (۴-۲۱)SEM نمونه(۵) قبل از حرارت دهی…………………………………………………………………… ۶۷

شکل (۴-۲۲) SEM نمونه(۵) قبل از حرارت دهی………………………………………………………………….. ۶۸

شکل (۴-۲۳) SEM نمونه(۵) بعد از حرارت دهی………………………………………………………………….. ۶۸

شکل(۴-۲۴) SEM نمونه(۵) بعد از حرارت دهی…………………………………………………………………… ۶۹

شکل(۴-۲۵)الگوی پراش فریت روی……………………………………………………………………………………۷۱

فهرست جدول:

جدول(۱-۱)……………………………………………………………………………………………………………………..۱۱

 جدول (۴-۱)………………………………………………………………………………………………………………….. ۵۲

جدول (۴-۲)…………………………………………………………………………………………………………………….۶۵

جدول (۴-۳)…………………………………………………………………………………………………………………….۶۹

مراجع

[۱]. www.nanoarticle.com

[2]. http://danesh.mygiti.com/content/view/54/6/

[3]. www.nano.org

 [۴]. فتح الله کریم زاده، احسان قاسمعلی، سامان سالمی زاده، “نانومواد؛ خواص، تولید و کاربرد”، جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان، ۱۳۸۴

[۵]. 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 Materials  Engineering  and  Science,, John Wiley & Sons, Inc., New Jersey, 2004

دانلود