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

 

 

 

 

 

  • ارزیابی اثر فناوری اطلاعات بر بهره وری سازمان

    ارزیابی اثر فناوری اطلاعات بر بهره وری سازمان تاثیر سرمایه‌گذاری در فنّاوری اطلاعات بر بهره‌وری رویکردمهندسی مجدد سازمانی اثر فناوری اطلاعات بر بهره وری سازمان مهندسی مجدد فرایند‌های سازمانی اثر سرمایه‌گذاری فنّاوری اطلاعات بر بهره وری ارزیابی وضعیت مهندسی مجدد…

  • پایان نامه كارشناسی ارشد رشته اقتصاد و مطالعات منطقه ای با عنوان رابطه توسعه پایدار و توسعه اقتصادی در ایران (86 ـ 1357)

    پایان نامه كارشناسی ارشد رشته اقتصاد و مطالعات منطقه ای با عنوان رابطه توسعه پایدار و توسعه اقتصادی در ایران (86 ـ 1357) توسعه پایدار توسعه یافتگی توسعه اقتصادی گفتمان توسعه در ایران سند چشم انداز بیست ساله رابطه جریان‌های…

  • راهبردها و مدل های مدیریت دانش و بررسی چرخه و عوامل موثر بر آن

    راهبردها و مدل های مدیریت دانش و بررسی چرخه و عوامل موثر بر آن پایان نامه مدیریت دانش راهبردهای مدیریت دانش مدیریت راهبردی دانش مدل راهبردی مدیریت دانش مقایسه مدلهای مدیریت دانش مدل های اصلی مدیریت دانش انواع مدل های…

  • پروپوزال ارزیابی تطبیقی سلامت روانی و رضایت جنسی در زنان بارور و نابارور

    پروپوزال ارزیابی تطبیقی سلامت روانی و رضایت جنسی در زنان بارور و نابارور مولفه های سلامت روان در زنان بارور مولفه های سلامت روان در زنان ناباور مولفه های رضایت جنسی در زنان بارور مولفه های رضایت جنسی در زنان…

  • مقاله اعتیاد

    مقاله اعتیاد معتاد کیست اعتیاد چیست مواد مخدر دانلود مقاله اعتیاد عوارض اعتیاد علل و زمینه‌های گرایش به اعتیاد اصولی‌ترین راههای پیشگیری اعتیاد و درمان معتادان هشدارهای تربیتی برای والدین سیستم همکاری در فروش فایل فایلینا همکاری در فروش فایل…

  • ارزیابی و تشریح عوامل تاثیرگذار در تصادفات و ارائه راهکار برای کاهش آن

    ارزیابی و تشریح عوامل تاثیرگذار در تصادفات و ارائه راهکار برای کاهش آن عوامل موثر در تصادفات تصادفات جاده ای ایران راهکارهایی برای کاهش تصادفات ارزیابی و تشریح عوامل تاثیرگذار در تصادفات و ارائه راهکار برای کاهش آن دانلود پایان…

  • پروپوزال و طرح تفصیلی تاثیر استقرار مدیریت دانش در صنعت فرش ایران

    پروپوزال و طرح تفصیلی تاثیر استقرار مدیریت دانش در صنعت فرش ایران پروپوزال مدیریت دانش پیاده سازی مدیریت دانش پیاده سازی سیستم مدیریت دانش پیاده سازی مدیریت دانش در صنعت فرش پیاده سازی مدیریت دانش در سازمان نقش پیاده سازی…

  • جو اخلاقی و ارتباط آن با نگرش دانشجویان اتاق عمل به رشته‌ی تحصیلی خود

    جو اخلاقی و ارتباط آن با نگرش دانشجویان اتاق عمل به رشته‌ی تحصیلی خود جو اخلاقی اتاق‌ عمل نگرش دانشجویان نگرش دانشجویان اتاق عمل به رشته‌ی تحصیلی خود ارتباط جو اخلاقی و نگرش دانشجویان اتاق عمل به رشته‌ی تحصیلی خود…

  • کاربرد مدل سنجش متوازن در ارزیابی عملکرد و توسعه مدیریت مالی سازمان

    کاربرد مدل سنجش متوازن در ارزیابی عملکرد و توسعه مدیریت مالی سازمان مدل سنجش متوازن ارزیابی عملکرد توسعه مدیریت مالی مدیریت مالی سازمان کاربرد مدل سنجش متوازن در ارزیابی عملکرد و توسعه مدیریت مالی سازمان دانلود مقاله مدیریت رفتن به…

  • ناگفته های بیت کومین

    ناگفته های بیت کومین بیت کومین bitcomine رفتن به سایت اصلی چرا بیت کومین اسکم نیست ؟ چرا برخی می گویند بیت کومین اسکم است؟ آیا با بیت کومین بعد از یک سال به یک بیت کوئین خواهم رسید؟ آری…