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

 

 

 

 

 

  • پاورپوینت مراقبت حرفه ای (فصل دهم کتاب فلسفه حسابرسی تألیف حساس یگانه)

    پاورپوینت مراقبت حرفه ای (فصل دهم کتاب فلسفه حسابرسی تألیف حساس یگانه) پاورپوینت فصل دهم کتاب فلسفه حسابرسی دکتر حساس یگانه پاورپوینت مراقبت حرفه ای پاورپوینت فصل دهم کتاب فلسفه حسابرسی دکتر حساس یگانه با عنوانمفاهیم حسابرسی پاورپوینت فصل دهم…

  • مرور زمان‌ كیفری‌ در حقوق ایران‌

    مرور زمان‌ كیفری‌ در حقوق ایران‌ تعریف مرور زمان مرور زمان چیست انواع مرور زمان مرور زمان‌ كیفری‌ در حقوق ایران‌ جرایم مشمول مرور زمان مرور زمان در دعاوی حقوقی مرور زمان در قانون آیین دادرسی کیفری مرور زمان در…

  • طراحی و پیاده سازی سیستم جامع اطلاع رسانی صنایع دستی و هنر سنتی ایران

    طراحی و پیاده سازی سیستم جامع اطلاع رسانی صنایع دستی و هنر سنتی ایران اتوماسیون سیستم صنایع دستی دیاگرامهای سیستم صنایع دستی موجودیتهای سیستم صنایع دستی تجزیه و تحلیل سیستم صنایع دستی دانلود پروژه مهندسی کامپیوتر با عنوان طراحی و…

  • گزارش کارآموزی رشته مهندسی برق بررسی سیستم های برق فشار قوی شرکت سفیر سپید

    گزارش کارآموزی رشته مهندسی برق بررسی سیستم های برق فشار قوی شرکت سفیر سپید برق فشار قوی سیستم های برق فشار قوی بررسی سیستم های برق فشار قوی شرکت سفیر سپید گزارش کارآموزی رشته برق دانلود گزارش کارآموزی رشته برق…

  • مبانی نظری ارزیابی علل تاثیرگذار بر قواعد برنامه سازی خلاق در رادیو و شناسایی اجزا و خصوصیات آن

    مبانی نظری ارزیابی علل تاثیرگذار بر قواعد برنامه سازی خلاق در رادیو و شناسایی اجزا و خصوصیات آن برنامه سازی خلاق در رادیو اصول برنامه سازی خلاق در رادیو شناسایی ابعاد برنامه سازی خلاق در رادیو شناسایی مولفه های برنامه…

  • مطالعه ژئوشیمیایی و بررسی تطبیقی مخازن گازی بر اساس داده های راک اول ،بیومارکرها و ایزوتوپ کربن

    مطالعه ژئوشیمیایی و بررسی تطبیقی مخازن گازی بر اساس داده های راک اول ،بیومارکرها و ایزوتوپ کربن مخازن گازی روشهای ژئوشیمیایی حوضه رسوبی کپه داغ بررسی تطبیقی مخازن گازی ارزیابی ژئوشیمیایی مخازن گازی حوضه رسوبی کپه داغ بررسی شیمی خاک…

  • پرسشنامه عوامل انگیزشی کارکنان ستادی دانشگاه

    پرسشنامه عوامل انگیزشی کارکنان ستادی دانشگاه مقیاس عوامل انگیزشی پرسشنامه عوامل انگیزشی پرسشنامه استاندارد انگیزش پرسشنامه عوامل موثر بر انگیزش پرسشنامه نظریه های محتوایی انگیزش پرسشنامه نظریه های محتوایی انگیزش پرسشنامه عوامل انگیزشی کارکنان ستادی دانشگاه پرسشنامه عوامل موثر در…

  • پاورپوینت بررسی استفاده از پسآب در جهت مصارف شهري و غير شهري

    پاورپوینت بررسی استفاده از پسآب در جهت مصارف شهري و غير شهري پاورپوینت بررسی استفاده از پسآب در جهت مصارف شهري و غير شهري استفاده از پسآب در جهت مصارف شهري و غير شهري اهداف اصلي تصفيه فاضلاب مراحل تصفيه…

  • فرصتها و تهدیدهای جهانی شدن آموزش و پرورش

    فرصتها و تهدیدهای جهانی شدن آموزش و پرورش جهانی شدن آموزش و پرورش تاثیر جهانی شدن بر آموزش و پرورش دانلود مقاله کارشناسی ارشد رشته برنامه ریزی آموزشی فرصتها و تهدیدهای جهانی شدن آموزش و پرورش رسالت آموزش و پرورش…

  • ارائه خلاصه کتاب نقش اقتصادی حسابرسی در بازارهای آزاد و بازارهای تحت نظارت نوشته واندا والاس در قالب فایل پاورپوینت مرتبط با درس حسابرسی پیشرفته

    ارائه خلاصه کتاب نقش اقتصادی حسابرسی در بازارهای آزاد و بازارهای تحت نظارت نوشته واندا والاس در قالب فایل پاورپوینت مرتبط با درس حسابرسی پیشرفته نقش اقتصادی حسابرسی در بازارهای آزاد و بازارهای تحت نظارت واندا والاس حسابرسی پیشرفته رفتن…