پایان نامه ارشد: سنتز و ساخت قطعات از نانو ذرات زیرکونیا و محلول های جامد آن جهت استفاده در پیل های سوختی اکسید جامد

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی مواد

گرایش: سرامیک

عنوان : سنتز و ساخت قطعات از نانو ذرات زیرکونیا و محلولهای جامد آن جهت استفاده در پیلهای سوختی اکسید جامد

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری

دانشگاه ملایر

دانشکده فنی ومهندسی-گروه مهندسی مواد

پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی مواد(سرامیک)

عنوان:

سنتز و ساخت قطعات از نانو ذرات زیرکونیا و محلولهای جامد آن جهت استفاده در پیلهای سوختی اکسید جامد

استاد راهنما:

دکتر محمد یگانه قطبی

استاد مشاور:

دکتر بهزاد کوزه گرکالجی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)فهرست مطالب:فصل اول : مقدمه..................................... 11-1-  مقدمه................................... 2فصل دوم : مروری برمنابع مطالعاتی.................................... 52-1-  فناوری نانو................................... 62-2- خواص نانوذرات..................................... 72-3- روشهای تولید نانو ذرات..................................... 72-4- کاربرد نانو تکنولوژی.................................... 82-5- نانو کامپوزیت های سرامیکی.................................... 102-5-1- طبقه بندی نانو کمپوزیت های سرامیکی................................ 102-5-2-  خواص و کاربرد نانو کامپوزیتهای سرامیکی.............................. 112-6- نانو محلولهای جامد سرامیکی.................................... 112-6-1- محلول جامد از نوع  بین نشینی.................................... 112-6-2- محلول جامد از نوع جانشینی.................................... 112-6-2-1- انواع محلول جامد جانشینی.................................... 112-6-3- خواص مکانیکی محلول های جامد................................... 122-6-4- محلولهای جامد فوق اشباع................................... 122-7- روشهای سنتز نانو محلول های جامد سرامیکی...................... 122-7-1- آلیاژ سازی مکانیکی.................................... 122-7-2- سل- ژل................................... 132-7-3- رسوبی و همرسوبی (رسوبگذاری)................................... 142-8-  پیل سوختی چیست؟................................... 152-9- تاریخچه پیل سوختی.................................... 182-10- انواع پیل های سوختی.................................... 192-10-1- پیل سوختی اسید فسفریک  (PAFC).................................. 192-10-2- پیل سوختی قلیایی (AFC).................................. 202-10-3- پیل سوختی کربنات  مذاب (MCFC).................................. 202-10-4- پیل  سوختی الکترولیت پلیمر یا غشای مبادله کننده پروتون(PEFC).........212-10-5- پیل  سوختی  اکسید جامد (SOFC) ..................................222-10-5-1- تاریخچه پیل ‌سوختی اکسید جامد (SOFC)...................... 222-10-5-2- وظیفه صفحات الکترود متخلخل در پیل ‌سوختی اکسید جامد شامل موارد زیر است......242-10-5-3- روابط و واکنشهای موجود در یک پیل سوختی اکسید جامد................ 242-10-5-4- نیروی الکتروموتیو (EMF) و معادله  نرنست برای پیل های سوختی اکسید جامد........ 252-10-5-5- پتانسیل الکتروشیمیایی و رسانایی یونی در پیل های سوختی اکسید جامد.......... 262-10-5-6- محاسبه رسانایی الکتریکی و مقاومت الکتریکی برای پیل های سوختی اکسید جامد...... 262-10-5-7-  جزئیات عملکرد پیل های سوختی اکسید جامد.......................262-11-  مقایسه کلی بین پیل های سوختی از نظر دمای کارکرد و  بازده و توان تولیدی.....292-12- مزایا و معایب پیل های سوختی.................................... 302-13- موانع پیش روی استفاده از پیل های سوختی................. 312-14-  کاربرد های  پیل سوختی.................................... 322-15- زیرکونیا.................................. 332-15-1- خواص  فیزیکی، مکانیکی، و شیمیائی زیرکونیا................... 332-15-2- پلی مورف های زیرکونیا.................................. 342-15-2-1-  فاز مونوکلینیک زیرکونیا.................................. 342-15-2-2- فاز تتراگونال زیرکونیا ..................................352-15-2-3- فاز مکعبی زیرکونیا.................................. 352-15-3- کاربرد های زیرکونیا.................................. 352-15-3-1- کاربرد های مبتنی بر خواص الکتریکی زیرکنیا............................ 362-15-3-2- کاربرد های مبنی بر دیرگدازی زیرکونیا.................................. 362-15-3-3- کاربرد های مبتنی بر خواص مکانیکی.................................... 372-16- مقدمه ای برآند پیل سوختی اکسید جامد................................... 372-17- ناحیه سه فازی درآند................................... 382-18-  انواع مواد آندی.................................... 392-18-1-  سرمتYSZ  –Ni..................................2-18-2- فلورایت ها ..................................412-18-3- مواد آندی پروسکایت..................................... 442-18-4- مواد آندی تنگستن برنز................................... 482-18-5- مواد آندی پیروکلر................................... 492-18-6- مواد آندی سولفور آزاد................................... 502-19- توسعه سینتیک و مکانیسم واکنش و مدل آند ها .....................512-20- توسعه تکنولوژی های ارزان قیمت برای تولید و ساخت آند.............55فصل سوم : فعالیت های آزمایشگاهی.................................... 583-1- مواد اولیه مورد استفاده ..................................593-2- روش کار................................... 603-2-1- مراحل سنتز پودر (AZ)................................... 603-2-1-1- مرحله اول: اختلاط مواد اولیه................................... 613-2-1-2- رفلاکس سیستم................................... 613-2-1-3- مرحله سوم: سانتریفیوژ محلول................................... 623-2-1-4- مرحله ی چهارم : شستشو رسوب بدست آمده ................623-2-1-5- مرحله پنجم: خشک کردن و عملیات حرارتی اولیه............ 623-2-2- سنتز پودر AZN))...................................3-2-3- سنتز پودر (AZNC) ..................................633-3- تهیه و ساخت آند پیل سوختی اکسید جامد..................... 643-3-1- روش خشک..................................... 653-3-1-1- تخلخل زای: PVA (پلی ونیل استات)........................ 653-3-1-2- تخلخل زای: T.P.P (تری فنیل فسفین)..................... 673-3-1-3- تخلخل زای :خاک اره.................................. 683-3-1-4- تخلخل زای:CMC  (کربوکسی متیل سلولز).................... 693-3-1-5- تخلخل زای: نمک طعام  (NaCl )................................ 703-3-1-6- تخلخل زای:  شکر................................... 703-3-1-7- تخلخل زای: اوره Urea...................................3-3-1-8- تخلخل زای:PEG  (پلی اتیلن گلیکول)................................... 723-3-1-9- تخلخل زای :MC  (متیل سلولز)................................... 733-3-1-10- تخلخل زای: مخلوط PVA و T.P.P...................................3-3-1-11- تخلخل زای : مخلوط T.P.P وMC....................................3-3-1-12- تخلخل زای: اختلاط  PVAو  PEG....................................3-3-1-13- تخلخل زای: PEG وMC....................................3-3-1-14- تخلخل زای: PEG وT.P.P...................................3-3-1-15- تخلخل زای: PVA، PEG، MC....................................3-3-1-16- تخلخل زا ی : PVA،PEG ، T.P.P...................................3-3-2- روش تر................................... 783-3-2-1- تخلخل زای: PVA (پلی ونیل استات)................................... 783-3-2-2- تخلخل زای : T.P.P (تری فنیل فسفین)................................... 803-3-2-3- تخلخل زای:  MC(متیل سلولز)................................... 823-3-2-4- تخلخل زا:PEG  (پلی اتیلن گلیکول)................................... 833-3-3- ساخت آند نهایی توسط PEG....................................3-4- اندازه گیری چگالی قطعات ساخته شده.................................. 873-4-1- دانسیته ارشمیدسی.................................... 873-4-2-  دانسیته معمولی.................................... 873-5- تجهیزات مورد استفاده.................................. 883-5-1- آنالیز براش اشعه ایکس (XRD) ..................................883-5-2- آنالیز طیف سنجی مادون قرمز فوریه (FTIR).................................. 883-5-3- آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز (EDX) ...............883-5-4- آنالیز UV-vis...................................3-5-5- آنالیزمیکروسکوپ الکترونی عبوری TEM.....................................فصل چهارم : نتایج و بحث..................................... 904-1- بررسی خواص فیزیکی وشیمیایی پودرسنتزشده.......................... 914-1-1- بررسی نتایج حاصل ازآنالیزتفرق اشعه ی ایکس........................ 914-1-1-1- نمونهAZ....................................4-1-1-2- نمونه : AZN....................................4-1-1-3- نمونه AZNC....................................4-1-2- ارزیابی تثبیت فازی در نمونه های تهیه شده، با استفاده از آنالیز پراش اشعه ی ایکس.........984-1-2-1- نمونه AZ....................................4-1-2-2-  نمونه AZN....................................4-1-2-3-  نمونه AZNC....................................4-1-2- نتایج حاصل از طیف سنجی مادون قرمز................................... 1014-1-2-1- نتایج حاصل از طیف سنجی مادون قرمزنمونه AZ.....................4-1-2-2- نتایج حاصل از طیف سنجی مادون قرمز نمونه AZN..................4-1-2-3- نتایج حاصل از طیف سنجی مادون قرمز نمونه AZNC..................4-1-3- نتایج حاصل از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشیSEM  و عبوری TEM............4-1-3-1- نتایج آنالیز SEM  برای نمونه AZ....................................4-1-3-2-  نتایج آنالیز  TEMبرای نمونه AZ....................................4-1-3-3- نتایج آنالیز  SEMبرای نمونه  AZN....................................4-1-3-4- نتایج آنالیز  TEMبرای نمونه AZN....................................4-1-3-5- نتایج آنالیز  SEM برای نمونه AZNC....................................4-1-3-6- نتایج آنالیز  TEMبرای نمونهAZNC....................................4-1-4- نتایج حاصل از تست EDX....................................4-1-4-1- نتایج حاصل از تست EDX برای نمونه AZ....................................4-1-4-2- نتایج حاصل از تست EDX برای نمونهAZN....................................4-1-4-3- نتایج حاصل از تست  EDXبرای نمونه AZNC....................................4-1-5- نتایج حاصل از تست UV-vis...................................4-1-5-1- نتایج حاصل از تست UV-vis برای نمونه AZ....................................4-1-5-2- نتایج حاصل از تست UV-vis برای نمونه AZN....................................4-1-5-3- نتایج حاصل از تست UV-vis برای نمونه AZNC....................................4-1-6-  نتایج حاصل از قطعات ساخته شده به روش اختلاط خشک................. 1214-1-6-1- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با تخلخل زای PVA.......................4-1-6-2- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با تخلخل زای T.P.P.......................4-1-6-3- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با خاک اره.................................. 1214-1-6-4- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با CMC....................................4-1-6-5- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با نمک طعام.............................. 1214-1-6-6- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با شکر................................... 1214-1-6-7- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با اوره ..................................1224-1-6-8- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با PEG....................................4-1-6-9- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با MC....................................4-1-6-10- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با PVA و T.P.P............................4-1-6-11- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با MC و T.P.P..........................4-1-6-12- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با  PVA و PEG............................4-1-6-13- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با  PEGوMC.............................4-1-6-14- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با PEG  و T.P.P..........................4-1-6-15- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با  PEGو PVA و MC..................4-1-6-15- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با  PEGو PVA و T.P.P...................4-1-7-  نتایج حاصل از اختلاط تخلخل زا ها با حلال برای تهیه یک تخلخل زای مناسب......1234-1-7-1-  نتایج حاصل از اختلاط تخلخل زای  PVA و حلال................................... 1234-1-7-2-  نتایج حاصل از اختلاط تخلخل زای  T.P.P و حلال................................... 1244-1-7-3-  نتایج حاصل از اختلاط تخلخل زای  MCو حلال................................... 1244-1-7-4-  نتایج حاصل از اختلاط تخلخل زای  PEGو حلال................................... 1244-1-8-  نتایج حاصل از قطعات ساخته شده به روش اختلاط تر.............................. 1254-1-8-1- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با تخلخل زای PVA   به روش اختلاط تر.......1254-1-8-2- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با تخلخل زای T.P.P به روش اختلاط تر.........1254-1-8-3- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با تخلخل زای MC  به روش اختلاط تر..........1254-1-8-4- نتایج حاصل از قطعات ساخته شده با تخلخل زای PEG  به روش اختلاط تر..........1254-9-1- نتایج حاصل از دانسیته ارشمیدسی برای قطعات........................... 1264-10-1- نتایج حاصل از دانسیته معمولی برای قطعات............................... 127فصل پنجم : نتیجه گیری وپیشنهادات..................................... 1285-1- نتیجه گیری نهایی.................................... 1295-2-  پیشنهادات..................................... 130مراجع.................................... 131چکیده:نانومحلول های  جامد Al/ZrO2 وAl -Ni/ZrO2  و Al-Ni-Cu/ZrO2 به روش سنتز هم رسوبی با استفاده از هیدرولیز نمک های زیرکونیوم، آلومینیوم، نیکل و مس در اتانول آماده سازی شدند. محلول های جامد تهیه شده دردماهای مختلف و تحت اتمسفر هوا عملیات حرارتی شدند.و نقش عملیات حرارتی در تثبیت فاز مونوکلینیک در دماهای مختلف توسط XRD بررسی شد. خواص فیزیکی و شیمیایی نانومحلول های جامد تهیه شده توسط آنالیزهای FTIR ,UV-vis ,TEM ,SEM و EDX مورد بررسی قرارگرفت. باتوجه به نتایج آنالیز XRDتثبیت فازمونوکلینیک در محلول جامد صورت گرفته و نتایج SEM مورفولوژی کروی و یکنواختی اندازه ذرات رابرای نمونه های تهیه شده نشان می دهند. پودر های تهیه شده به منظور تولید مواد پایه آند پیل سوختی اکسید جامد، به روش تر و باتخلخل زای پلی اتیلن گلیکول مخلوط شده و توسط پرس هیدرولیک یکطرفه شکل دهی شدند و استحکام و دانسیته در آنها به مقدار بهینه رسید. دانسیته نسبی برای بهترین نمونه مقدار062/3 گرم برسانتی متر مکعب بدست آمد و تخلخل نمونه ها در حدود40-50 درصد محاسبه شد.فصل اول: مقدمه1-1- مقدمهانرژی از دیر باز به عنوان موتور محرک جوامع بشری شناخته شده است و با پیشرفت بشر بر اهمیت و تأثیر گذاری آن در زندگی بشر افزوده شده است. بر این اساس هیدروژن به عنوان یکی از سوختهای پاک یکی از بهترین گزینه ها جهت ایفای نقش حامل انرژی در این سیستم جدید ارائه انرژی می  باشد ]1[. بشردرآینده ای نه چندان دورعصر هیدروژن راتجربه خواهدکرد]1و2[. عمل تبدیل انرژی شیمیایی موجود در هیدروژن به انرژی الکتریکی توسط دستگاهی به نام پیل سوختی انجام می پذیرد]3[. پیل های سوختی در کاهش آلودگی محیط زیست نقش به سزایی را ایفا می کنند و به خاطر عدم به کارگیری قطعات  مکانیکی زیاد ایجاد آلودگی صوتی نیز نمی نمایند]3[. پیل های سوختی به عنوان یک منبع بسیار ایده آل انرژی برای استفاده های ساکن وغیر ساکن ، نظیر حمل ونقل و نیرو گاه ها می باشند .در این بین پیل های سوختی اکسید جامد (SOFCs) بدلیل مزایایی نظیر قیمت ارزانترمواد مورد استفاده درآنها، حساسیت کمتر به ناخالصی های گاز هیدروژن وکارایی بسیار بالاتر یکی از جذاب ترین انواع پیل های سوختی می باشد. این پیل های سوختی به دلیل اینکه هیدروژن ورودی به آنها نیاز به هیچ گونه تغییر و خالص سازی اولیه  ندارد، به شدت از نظر قیمت نسبت به سایر پیل های سوختی ارزان تر می باشند]4[. پیل های سوختی اکسید جامد از سه بخش آند و کاتد و الکترولیت تشکیل شده اند. اساس عملکرد یک پیل سوختی اکسید جامد شامل احیای یک اکسنده (O2) درکاتد و اکسایش یک سوخت (H2) در آند می باشد. در این پیل ها نیاز به یک الکترولیت هادی یون اکسیژن و پروتون، برای واکنشهای الکتروشیمیایی اکسایش و کاهش اکسیژن و هیدروژن، انجام شده درالکترودها می باشد]5[.امروزه در پیل های سوختی اکسید جامد بطور گسترده از هیدروژن به عنوان سوخت استفاده می شود. هیدروژن از منابع مختلف مانند: گازطبیعی، گازهای سنتزی حاصل از تبخیر منابع کربنی و زغال وغیره بدست می آید. هیدروکربنها نیز بطور گسترده به عنوان سوخت این پیل ها رواج پیداکرده اند. سوختهای هیدروکربنی معمولا در دماهای بالای عملکرد پیل سوختی اکسید جامد ناپایدارند و برروی آند به هیدروژن و کربن تبدیل می شوند. سوختهای هیدروکربنی بطور معمول مقدارکمی سولفوربه همراه دارند. کربن حاصل از تجزیه هیدروکربنها و سولفور موجود درآنها مشکلاتی برای عملکردپیل  ایجاد می کنند. برای جلوگیری از نشست کربن در سطح آند معمولا مقداری بخاراضافه به همراه گاز استفاده می شود و همچنین تغیراتی نیز در ترکیبات موادآندداده میشود. برای جلوگیری از سمی شدن پیل توسط سولفور معمولا سوخت را سولفور زدایی می کنند]5[. در سالهای اخیر تحقیقات گسترده ای بر روی مواد، کاتالیزورها، علوم سطح و خواص الکتروشیمیایی آندها انجام شده است] 4[. آندهای مورد استفاده در پیل های سوختی اکسید جامد از مواد و تنوع وگستردگی فراوانی برخوردارند. و از روشهای ساخت و سنتزمختلفی برای سنتزپودر و ساخت این آندها استفاده می شود. دوویژگی برجسته آند این پیل ها برای انتخاب ماده مناسب برای آند برای کارکردمناسب، الف)رسانایی یونی، ب)رسانایی الکترونی می باشد. زیرکونیا به عنوان یک ماده که به طور ذاتی دارای نقص جای خالی در ساختارمی باشد، یکی ازبهترین گزینه ها برای استفاده درآند این پیل ها می باشد.     در این تحقیق از سنتز هم رسوبی برای تهیه محلولهای جامد استفاده شد. این روش بدلیل تولید ترکیباتی همگن و با خلوص بسیار بالا ، از اهمیت بسیار زیادی برخوردار بوده و علاوه بر آن کنترل اندازه دانه نیز در این روش بسیار آسان است]12[. هنگامی که زیرکونیا در دماهای پایین به روش هم رسوبی سنتز می شود امکان پایداری فاز تتراگونال به PH و هیدرولیز کننده مورد استفاد،وابسته می شود. در این تحقیق به روش سنتز همرسوبی، 3 محلول جامد، الف)Al-Zr، ب)Al-Zr-Ni، ج)Al-Zr-Ni-Cu تهیه و آماده سازی شد. این محلول های جامد به عنوان مواد جدید برای استفاده در آند پیل های اکسید جامد طراحی و آماده شدند. ارزان بودن، غیرسمی بودن، سنتزآسان، تکرارپذیری تولید از جمله مزایای این مواد است. یکی از موارد مهم برای تولید و ساخت آندها در پیل سوختی اکسیدجامد، متخلخل بودن این آندها می باشد. این آندها باید دارای تخلخل با اندازه و توزیع یکنواخت باشند. که به این منظور از موادی مانند کربن و مواد دیگری برای متخلخل سازی استفاده می کنند]13[. دراین تحقیق برای متخلخل سازی آند چند نوع مختلف تخلخل زای، ارزان  قیمت و مناسب در آند استفاده شد. که نهایتا منجر به به استفاده از  PEGبه عنوان تخلخل ساز مناسب شد.پس از سنتز و تهیه محلول های جامد، موادحاصل ابتدا در دمای 500 درجه سانتیگراد عملیات حرارتی شدند و سپس برای تعیین تثبیت فازی و زینترینگ نهایی در دماهای800 و1000 و1200 و1400 درجه سانتی گراد عملیات حرارتی شدند.پس ازآن پودرهای حاصل با دو روش تر و خشک با چند نوع تخلخل زا ترکیب و با روش پرس هیدرولیک یکطرفه شکل دهی شده و عملیات حرارتی نهایی در1400 درجه سانتیگراد بر روی آنها صورت گرفت. قطعات آندی که دارای تخلخل مناسب و توزیع و اندازه تخلخل یکنواخت و استحکام کافی بودند، انتخاب شده و چگالی آنها به روش ارشمیدس اندازه گیری شد.در فصل دوم این پایانامه مفاهیمی در مورد نانو فناوری و نانو محلول جامدها ارائه گردیده است. در ادامه مفاهیم کلی و واکنشهای انجام شده در انواع پیل های سوختی شرح داده شده است.سپس مفاهیم کلی و عمومی در موردآندهای پیل سوختی اکسید جامد، روشهای ساخت و مواد بکار برده شده در آنها، مورد بحث و بررسی قرارگرفته است. درفصل سوم ابتدا به مواد مورد استفاده در این پروژه پرداخته شده است. در ادامه روشهای انجام آزمایش(مواد و تجهیزات)ارائه داده شده و در بخش آخر دستگاهها و لوازم مورد استفاده جهت بررسی و خواص نمونه ها تشریح گردید. درفصل چهارم نتایج حاصل از آزمایشات و بحث های مربوطه ارائه گردیده است. فصل پنجم نتیجه گیری  کلی از این تحقیق رابیان می کند.فصل دوم: مروری بر منابع مطالعاتی1-2- فناوری نانوفناوری نانو واژه ای است کلی به تمام فناوری های پیشرفته در عرصه کار با اندازه نانو اطلاق میشود معمولاً منظور از مقیاس نانو ابعادی در حدود1 تا 100نانومتر می باشد. در شکل2-1 اندازه های مختلف از1 متر تا 1 نانو متر نشان داده شده است. ریچارد فاینمن طی یک سخنرانی با عنوان ( فضای زیادی در سطوح پائین وجود دارد) ایده فناوری نانو را مطرح ساخت. وی این نظریه را ارائه داد که در آینده ای نزدیک می توانیم مولکول ها و اتم ها را به صورت مستقیم دستکاری کنیم. واژه فناوری نانو اولین بار توسط نوریوتاینگوچی استاد دانشگاه علوم توکیو در سال 1974 بر زبانها جاری شد. او این واژه را برای توصیف ساخت مواد دقیقی که تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر می باشد به کاربرد، در سال 1984 این واژه توسط کی اریک درکسلر در کتابی تحت عنوان (موتور افرینش: آغاز دوران فناوری نانو) باز آفرینی و تعریف مجدد شد. وی این واژه را به شکل عمیق تری در رساله دکترای خود مورد بررسی قرار داده و بعدها آن را در کتابی تحت عنوان (نانو سیستم ها، ماشین های مولکولی چگونگی ساخت و محاسبات آنها) توسعه داد. نانو تکنولوژی در ترجمه لفظ به لفظ، به معنی تکنولوژی بسیارکوچک (نانو، به معنی بسیار بسیار کوچک، مقیاس10 به توان منفی 9 ) می باشد[131و167].2-2- خواص نانو ذراتدر تکنولوژی نانو اولین اثر کاهش اندازه ذرات، افزایش سطح است. افزایش نسبت سطح به حجم نانو ذرات باعث می شود که اتم های واقع در سطح، اثر بسیار بیشتری نسبت به اتم های درون حجم ذرات، بر خواص فیزیکی ذرات داشته باشند. این ویژگی واکنش پذیری نانو ذرات را به شدت افزایش می دهد. زیرا تعداد مولکولها یا اتمهای موجود در سطح در مقایسه با تعداد اتمها یا مولکولهای موجود در توده نمونه بسیار زیاد است، به گونه ای که این ذرات به شدت تمایل به آگلومره یا کلوخه ای شدن دارند]132[. مساحت سطحی زیاد، عاملی کلیدی در کارکرد کاتالیزوها و ساختارهایی همچون الکترودها می باشد. به عنوان مثال با استفاده از این خاصیت می توان کارایی کاتالیزورهای شیمیایی را به نحو مؤثری بهبود بخشید و یا در تولید نانو کامپوزیت ها با استفاده از این ذرات، پیوندهای شیمیایی مستحکم تری بین ماده زمینه و ذرات برقرارکرده تا استحکام آن به شدت افزایش یابد]133[. افزایش سطح ذرات، فشار سطحی را کاهش داده و منجر به تغییر فاصله بین ذرات یا فاصله بین اتم های ذرات می شود تغییر در فاصله بین اتم های ذرات و نسبت سطح به حجم بالا در نانو ذرات، تأثیر متقابلی در خواص ماده دارد. تغییر در انرژی آزاد سطح، پتانسیل شیمیایی را تغییر می دهد. این امر در خواص ترمودینامیکی ماده (مثل نقطه ذوب) تأثیرگذاراست. به محض آنکه ذرات به اندازه کافی کوچک شوند، شروع به رفتار مکانیک کوانتومی می کنند. خواص نقاط کوانتومی مثالی از این دست است. نقاط کوانتومی بلورهایی در اندازه نانو می باشد که از خود نور ساطع می کنند. انتشار نور توسط این نقاط در تشخیص پزشکی و در کشاورزی و... کاربردهای فراوانی دارد. این نقاط گاهی اتم های مصنوعی نامیده می شوند چون الکترونهای آزاد آنها مشابه الکترونهای محبوس در اتمها، حالات گسسته و مجازی از انرژی را اشغال می کنند]132[.تعداد صفحه : 168قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید