بررسی نانوساختارهای متخلخل

بررسی نانوساختارهای متخلخل

آئروژل‌
دانلود پایان نامه مواد نانو متخلخل
دانلود پایان نامه نانوساختارهای متخلخل
نانوحفره‌های اکسید آلومینیوم
دانلود پایان نامه رشته شیمی
دانلود پایان نامه بررسی نانوساختارهای متخلخل
دانلود پایان نامه شیمی

رفتن به سایت اصلی

دانلود پایان نامه رشته شیمی

بررسی نانوساختارهای متخلخل

(بصورت جامع و کامل در قالب 98 صفحه)

 

چکیده:

مواد نانومتخلخل (Nanoporous Materials) دارای حفره هایی در ابعاد نانو بوده و بسیار متنوع می باشند. سطح ویژه ی بالا، گزینش پذیری شکل و اندازه (Size and Shape Selectivity) از مهم-ترین ویژگی های این مواد است که سبب کاربردهای فراوان کاتالیزوری، تصفیه و جداسازی شده و نقش آن ها را در نانوفناوری پررنگ تر کرده است.

 

پیشرفت این مواد در آینده وابسته به ساخت مواد نانومتخلخل مهندسی شده و کنترل شده برای کاربردهای موردنظر است. زئولیت ها (Zeolites)، کربن و سیلیکای نانومتخلخل، از مهم ترین ساختارهای نانومتخلخل هستند. رایج ترین روش سنتز این مواد نانومتخلخل،روش های برپایه الگوست (Templated Synthesis). روش های مشخصه یابی، اندازه و شکل حفره ها را مشخص کرده و در بهینه سازی ساختار کمک می کند. استفاده از تخلخل های این مواد برای ساخت نانوکامپوزیت ها بسیار مهم و کاربردی است. مواد نانومتخلخل معدنی بسیار متنوع تر از مواد نانومتخلخل  آلی هستند، از این رو در این پایان نامه به بررسی کامل نانوساختارهای متخلخل پرداخته ایم.

 

 

 

کلمات کلیدی:

آئروژل‌

مواد نانو متخلخل

نانوساختارهای متخلخل

نانوحفره‌های اکسید آلومینیوم

 

 

مقدمه

مواد نانومتخلخل دارای حفره هایی در ابعاد نانو هستند و حجم زیادی از ساختار آن ها را فضای خالی تشکیل می دهد. نسبت سطح به حجم (سطح ویژه) بسیار بالا، نفوذپذیری یا تراوایی (Permeability) زیاد، گزینش پذیری خوب و مقاومت گرمایی و صوتی از ویژگی های مهم آن ها می باشد. با توجه به ویژگی های ساختاری، این مواد به عنوان تبادل گر یونی (Ion Exchanger)، جداکننده (Separator)، کاتالیزور، حس گر، غشا (Membrane) و مواد عایق استفاده می شوند.

 

 

 

 

فهرست مطالب

 

گفتار 1 :کلیات 1

1- مقدمه 2

تعریف تخلخل 2

شکل 1- ماده ای نانومتخلخل با آرایش شش ضلعی حفره های استوانه ای [2] 3

3- دسته بندی مواد نانومتخلخل 3

دسته بندی بر اساس مواد تشکیل دهنده 4

دسته بندی براساس نظم ساختار 5

4- تقسیم بندی مواد نانومتخلخل آلی 5

5- مواد نانومتخلخل معدنی 5

5-1- مواد میکرومتخلخل 5

جدول 1- مقایسه ی برخی از مواد نانومتخلخل [1] 8

مشخصه یابی و اندازه گیری تخلخل 10

روش های میکروسکوپ الکترونی 10

جدول 2- مروری بر مواد نانومتخلخل آلی [2و1] 13

جدول 3- مروری بر مواد نانومتخلخل معدنی [4-1] 14

 

گفتار 2 :مواد نانو متخلخل 16

1- مقدمه 16

شکل 1 – انواع فضاهای نانو 17

شکل 2 – عملکرد های متنوع فضا های بسته 19

معرفی موردی برخی ترکیبات متخلخل 20

کربن فعال 20

شکل 3- نمایی از کربن فعال و تصویری از آن توسط میکروسکوپ الکترونی 21

شکل 4– اجزای تشکیل دهنده چهارچوب های فلزی- آلی 22

شکل 5 – دسته های مواد متخلخل 24

 

گفتار 3 :چهارچوب های فلزی-آلی (Metal Organic Frameworks) 27

1- مقدمه 27

شکل 2- تعدادی از لیگاندهای متداول در چهارچوب های فلزی- آلی بعنوان رابط 31

سه نکته زیر از اصلی ترین ویژگی های این ترکیبات است : 31

شکل 3 – واحد های ساختاری ثانویه معدنی 34

4- روش های شناسایی ساختار و اندازه گیری تخلخل در ساختارهای MOF 36

 

گفتار 4 :معرفی آئروژل‌ها (Aerogels) 38

1- مقدمه 39

2-2 شیمی یکپارچگی آئروژل ها 39

1- شستن ژل مرطوب با محلول اتانول وآب 40

2-3- شیمی آبگریزی آئروژل ها 40

شکل 1- آبگریز کردن آئروژل [1] 41

خواص مکانیکی آئروژل ها: 41

4- فرایند ساخت سُل-ژل 42

شکل 2-  فرایند سُل-ژل:   الف: سُل   ب: ژل [1] 43

شکل 3- دستگاه اتوکلاو برای خشک کردن آئروژل به روش فوق بحرانی [1] 44

2-2-3- دیگر تکنیک های خشک کردن: 45

4 – انواع آئروژل: 47

1-4- آئروژل های معدنی: 47

2-4- آئروژل های آلی: 47

3-4- آئروژل های کربن: 49

جدول 3 – ویژگی های کربن آئروژل های [1] 49

 

گفتار 5 :کاربرد آئروژل ها 54

1-2- کاربرد به عنوان عایق: 55

1-1-2- کاربرد آئروژل ها به عنوان عایق های حرارتی: 55

2-1-2- کاربرد آئروژل ها به عنوان عایق های صوتی: 55

2-2- کاربرد نوری آئروژل ها: 55

3-2- کاربرد الکتریکی آئروژل: 56

شکل 1 – دولایه های کربن آئروژل در ابر خازن ها [1] 57

5-2- کاربرد آئروژل در ساختار کاتالیست ها: 58

شکل 2 – روکش دار کردن آنزیم در سیلیکا آئروژل [1] 59

6-2- کاربرد آئروژل در پوشش ها: 59

8-2- تکنیک جدید برای جمع آوری غبارهای کهکشانی 60

 

گفتار 6 :نانوحفره‌های اکسید آلومینیوم 62

2- ساختار کلی آلومینای آندی متخلخل 62

شکل 1- (الف) ساختار آلومینای آندی متخلخل، (ب) سطح مقطع لایه‌ی آندایز شده [4]. 63

شکل 2- تصویر شماتیک توزیع جریان در شروع و گسترش رشد حفره‌ها در آلومینای آندی [6]. 66

جدول 1- درصد مشارکت آنیونها در لایه‌ی اکسید متخلخل [3 و 9] . 67

شکل 3- نمودار شماتیک توزیع غلظت -SO42 در آلومینای متخلخل تشکیل شده در اسید سولفوریک [13] 68

 

ادامه نانوحفره‌های اکسید آلومینیوم 71

شکل 1- تشکیل یون‌های -O2 و -OH در مرز اکسید و الکترولیت، به‌وسیله‌ی واکنش آب با آنیون‌های جذب شده‌ی -SO4 2  از منبع [2]. 72

شکل 2- نحوه‌ی مهاجرت یون‌ها و شکل گیری نانوحفره‌ها طی فرآیند آندایز آلومینیوم [7]. 74

شکل 3- نمایش حرکت یون‌ها و حل شدن لایه‌ی اکسید در الکترولیت اسید سولفوریک [9]. 75

شکل 4- نمایش سطح مقطع و سطح بالایی ساختار دوتایی و سه تایی دیواره‌ی سلول آلومینای متخلخل، به ترتیب در اسیدسولفوریک و اسید فسفریک [11]. 76

شکل 5- جاهای خالی در ساختار آلومینای آندی متخلخل [9]. 77

شکل 6- مراحی تشکیل جاهای خالی در ساختار آلومینای آندی متخلخل [9]. 78

4- پارامترهای هندسی مشخصه‌ی نانوحفره‌های آلومینای آندی 78

 

2- پارامترهای هندسی مشخصه‌ی نانوحفره‌های آلومینای آندی 1

1-2- ضخامت لایه‌ی سدی 1

شکل 1- ضخامت لایه‌ی سدی در ساختار آلومینای آندی، در الکترولیت‌های مختلف [2]. 2

3-2- چگالی حفره 4

4-2- ضخامت لایه‌ اکسیدی 4

شکل 2- نمای شماتیکی از میزان انبساط حجمی اکسید آلومینیوم طی فرآیند آندایز. 6

شکل 4- تصاویر SEM از نانوحفره‌های آلومینای آندایز شده در ولتاژهای مختلف و در الکترولیت اسید اکسالیک 0.3 مولار

 

 

 

 

 

  • اهل بیت در قرآن با توجه به آیه تطهیر

    اهل بیت در قرآن با توجه به آیه تطهیر آیه تطهیر آیه تطهیر چیست سوره آیه تطهیر اهل بیت در قرآن آیه تطهیر در تفسیر پیامبر دانلود پایان نامه آیه تطهیر دانلود پایان نامه معارف و الهیات اهل بیت در…

  • پاورپوینت مدیریت تیم های ورزشی

    پاورپوینت مدیریت تیم های ورزشی پاورپوینت مدیریت تیم های ورزشی مدیریت تیم های ورزشی مدیریت تیم ها وظایف مدیرتیم آمادگی برای روز مسابقه مدیریت روابط عمومی تیم و ارتباط با رسانه های جمعی برنامه ریزی مالی و مدیریت هزینه حل…

  • چارچوب نظری و پیشینه پژوهش هوش معنوی

    چارچوب نظری و پیشینه پژوهش هوش معنوی مبانی نظری هوش معنوی دانلود مبانی نظری هوش معنوی پیشینه تحقیق هوش معنوی ادبیات نظری هوش معنوی فصل دوم پایان نامه هوش معنوی مبانی نظری و پیشینه تحقیق هوش معنوی ادبیات و مبانی…

  • مبانی نظری ارزیابی عملکرد شرکت شهرک های صنعتی با روش BSC

    مبانی نظری ارزیابی عملکرد شرکت شهرک های صنعتی با روش BSC ارزیابی عملکرد با کارت امتیازی متوازن ارزیابی عملکرد کارکنان با کارت امتیازی متوازن ارزيابي عملكرد سازمان با روش كارت امتيازي متوازن (bsc) ارزیابی عملکرد شرکت شهرک های صنعتی ارزیابی عملکرد…

  • مقایسه تطبیقی مسجد کبود و مسجد شیخ لطف الله

    مقایسه تطبیقی مسجد کبود و مسجد شیخ لطف الله نقوش گردنه مسجد کبود تبریز نقوش گردنه مسجد شیخ لطف الله اصفهان طراحی معماری مسجد کبود تبریز طراحی معماری مسجد شیخ لطف الله اصفهان شباهت های نقوش مسجد کبود و مسجد…

  • رابطه سبک رهبری مدیران با شاخص های عملکردی در بیمارستان های تأمین اجتماعی کرج

    رابطه سبک رهبری مدیران با شاخص های عملکردی در بیمارستان های تأمین اجتماعی کرج سبک رهبری مدیران تعیین سبک رهبری در سازمان تعیین سبک رهبری مدیران بیمارستانها شاخص های عملکردی بیمارستانها رابطه سبک رهبری مدیران با شاخصهای عملکردی تاثیر تعیین…

  • پاورپوینت مفاهیم سود در گزارشگری مالی

    پاورپوینت مفاهیم سود در گزارشگری مالی دانلود رایگان پاورپوینت مفاهیم سود در گزارشگری مالی پاورپوینت مفاهیم سود در گزارشگری مالی مفهوم سود تعریف سود روش مبتنی بر رویدادهای مالی برای محاسبه سود مفهوم سود از دیدگاه تفسیری سود به عنوان…

  • آنالیز کارخانه مقیاس کوچک جفت شده اکسایشی با فرایند متان

    آنالیز کارخانه مقیاس کوچک جفت شده اکسایشی با فرایند متان آنالیز کارخانه مقیاس کوچک جفت شده اکسایشی با فرایند متان رفتن به سایت اصلی نمونه ترجمه اتیلن یک مواد شیمیایی با حجم تولید بالا در جهان است و آن جزء…

  • پایان نامه کارشناسی رشته مدیریت با عنوان روابط عمومی در سازمان

    پایان نامه کارشناسی رشته مدیریت با عنوان روابط عمومی در سازمان روابط عمومی مدیریت فرایند سازمان تاریخچه روابط عمومی ایران برنامه ریزی در روابط عمومی دانلود پایان نامه کارشناسی رشته مدیریت با عنوان روابط عمومی در سازمان سیستم همکاری در…

  • عوامل مؤثر بر نرخ مشارکت نیروی کار در بازار کار ایران

    عوامل مؤثر بر نرخ مشارکت نیروی کار در بازار کار ایران مدل لوجیت عرضه نیروی کار نرخ مشارکت نیروی کار عوامل مؤثر بر نرخ مشارکت نیروی کار در بازار کار ایران دانلود مقالات رشته اقتصاد مشارکت در بازار دانلود مقالات…