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

 

 

 

 

 

  • سریال‌های تلویزیونی غیررسمی:مردم‌نگاری تماشاگران زن جوان تحصیل‌کرده‌ی سریال گمشدگان (زمستان 88)

    سریال‌های تلویزیونی غیررسمی:مردم‌نگاری تماشاگران زن جوان تحصیل‌کرده‌ی سریال گمشدگان (زمستان 88) مخاطب فعال مفهوم اجتماع مصرف رسانه‌ای سریال لاست (گمشدگان) دانلود پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد ارتباطات گرایش تحقیق در ارتباطات با عنوان سریال‌های تلویزیونی غیررسمیمردم‌نگاری تماشاگران زن جوان تحصیل‌کرده‌ی سریال…

  • روشی یکسان برای تجزیه و تحلیل هزینه ماشینهای کشاورزی

    روشی یکسان برای تجزیه و تحلیل هزینه ماشینهای کشاورزی ماشینهای کشاورزی تعمیر ماشینهای کشاورزی نگهداری ماشینهای کشاورزی هزینه های تعمیر و نگهداری ماشینهای کشاورزی روشی یکسان برای تجزیه و تحلیل هزینه ماشینهای کشاورزی دانلود پایان نامه رشته کشاورزی رفتن به…

  • چارچوب نظری و پیشینه پژوهش تبلیغات تجاری

    چارچوب نظری و پیشینه پژوهش تبلیغات تجاری مبانی نظری تبلیغات تجاری دانلود مبانی نظری تبلیغات تجاری پیشینه تبلیغات تجاری پیشینه تحقیق تبلیغات تجاری ادبیات نظری تبلیغات تجاری فصل دوم پایان نامه تبلیغات تجاری مبانی نظری و پیشینه تحقیق تبلیغات تجاری…

  • پیشینه ارائه الگوریتمی تطبیقی مبتنی بر پیش بینی اشکال با استفاده از مدلهای هزینه احتمالی برای زمانبندی در سیستم های رایانش ابری

    پیشینه ارائه الگوریتمی تطبیقی مبتنی بر پیش بینی اشکال با استفاده از مدلهای هزینه احتمالی برای زمانبندی در سیستم های رایانش ابری زمانبندی در ابر زمانبندی در رایانش ابری تخصیص منابع در رایانش ابری پیشینه زمانبندی در محاسبات ابری پیشینه…

  • پرسشنامه ارزیابی اثرات تبلیغات تجاری و پیشبرد فروش بر خلق و حفظ ارزش ویژه برند

    پرسشنامه ارزیابی اثرات تبلیغات تجاری و پیشبرد فروش بر خلق و حفظ ارزش ویژه برند پرسشنامه ارزش ویژه برند پرسشنامه ارزش ویژه برند شرکت پارس خزر پرسشنامه خلق و نگهداری ارزش ویژه برند پرسشنامه اثرات تبلیغات تجاری بر خلق و…

  • ﻧﻘﺶ اﻗﻠﻴﻢ ﺑﺮ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﺻﻨﻌﺖ ﮔﺮدﺷﮕﺮی اﺳﺘﺎن ﻟﺮﺳﺘﺎن

    ﻧﻘﺶ اﻗﻠﻴﻢ ﺑﺮ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﺻﻨﻌﺖ ﮔﺮدﺷﮕﺮی اﺳﺘﺎن ﻟﺮﺳﺘﺎن اﻗﻠﻴﻢ ﮔﺮدﺷﮕﺮی ﻣﻨﻄﻘﻪ آﺳﺎﻳﺸﻲ ﻧﻘﺶ اﻗﻠﻴﻢ ﺑﺮ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﺻﻨﻌﺖ ﮔﺮدﺷﮕﺮی اﺳﺘﺎن ﻟﺮﺳﺘﺎن سیستم همکاری در فروش فایل همکاری در فروش فایل همکاری در فروش فروش فایل fileina فروشگاه ساز فایل فروشگاه فایل…

  • اصول طراحی پیش بارگذاری با خاکریز

    اصول طراحی پیش بارگذاری با خاکریز اصلاح خاك تحکیم خاک زهکش قائم پیش بارگذاری نشست سازه اصلاح خاک به روش پیش بارگذاری اصول طراحی پیش بارگذاری با خاکریز دانلود مقاله کارشناسی ارشد مهندسی عمران رفتن به سایت اصلی دانلود مقاله…

  • تجزیه و تحلیل عوامل موفقیت CRM در شرکت های خدماتی

    تجزیه و تحلیل عوامل موفقیت CRM در شرکت های خدماتی اهمیت ولزوم اجرای CRM مدیریت ارتباط با مشتری در آژانس های مسافرتی ضرورت اجرای CRM در دفاتر خدمات گردشگری مزایای CRM برای دفاتر خدمات گردشگری مدل های پیاده سازی CRM…

  • مبانی نظری بررسی رابطه معاملات با اشخاص وابسته با عملکرد شرکتهای پذیرفته شده در بورس

    مبانی نظری بررسی رابطه معاملات با اشخاص وابسته با عملکرد شرکتهای پذیرفته شده در بورس معاملات با اشخاص وابسته مبانی نظری معاملات با اشخاص وابسته تعریف معاملات با اشخاص وابسته تاثیر معاملات با اشخاص وابسته انواع معاملات با اشخاص وابسته…

  • سبب شناسی اضطراب اجتماعی و بررسی الگوهای نظری آن

    سبب شناسی اضطراب اجتماعی و بررسی الگوهای نظری آن اختلال اضطراب اجتماعی سبب شناسی اضطراب اجتماعی شیوع اختلال اضطراب اجتماعی ملاک های تشخیصی اختلال اضطراب اجتماعی دوره یا سن شروع اختلال اضطراب اجتماعی نشانگان روانشناختی اختلال اضطراب اجتماعی اختلال اضطراب…