نیک فایل

مرجع دانلود فایل ,تحقیق , پروژه , پایان نامه , فایل فلش گوشی

نیک فایل

مرجع دانلود فایل ,تحقیق , پروژه , پایان نامه , فایل فلش گوشی

پاورپوینت آموزش تست غیرمخرب ذرات مغناطیسی (Magnetic Particle Test (MT

اختصاصی از نیک فایل پاورپوینت آموزش تست غیرمخرب ذرات مغناطیسی (Magnetic Particle Test (MT دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پاورپوینت آموزش تست غیرمخرب ذرات مغناطیسی (Magnetic Particle Test (MT


پاورپوینت آموزش تست غیرمخرب ذرات مغناطیسی (Magnetic Particle Test (MT

این پاورپوینت در 58 اسلاید تهیه شده و با مطالعه آن به خوبی با تست ذرات مغناطیسی  (Magnetic Particle Test (MT  آشنا خواهید شد. عناوینی که در این پاورپوینت مورد بررسی قرار گرفته است به این شرح است:

_ تاریخچه   _ تئوری و تعاریف مغناطیسی   _ روش های ایجاد میدان مغناطیسی   _ روش های مغناطیسی کردن   _ دستورالعمل های عمومی برای بازرسی با ذرات مغناطیسی   _ مراحل انجام بازرسی   _ مغناطیس زدایی   _ ذرات مغناطیسی   _ ناپیوستگی های قابل تشخیص   _ مزایا و محدودیت ها   _ نمونه تصاویر

 

بخشی از مقدمه این پاورپوینت:

آزمون ذرات مغناطیسی یکی از روش های آزمون های غیرمخرب برای تشخیص عیوب قطعات آهنی است. در این روش ذرات آهن بر روی ماده ای با خاصیت آهنربایی ریخته می شود و میدان مغناطیسی در آن القا می شود. در صورت وجود ترک و یا عیوب دیگر بر روس سطح و یا در نزدیکی سطح, در محل عیب قطب های مغناطیسی تشکیل می شود و یا میدان مغناطیسی در آن ناحیه دچار اعوجاج می گردد. این قطب های مغناطیسی باعث جذب ذرات آهن می شوند و در نتیجه وجود عیب را می توان از تجمع ذرات آهن تشخیص داد

 

 

 

کانال تلگرامی فایل های آموزشی   ویژه تاسیسات و پایپینگ
 
حتما باید تلگرام شما آپدیت باشد 
 

دانلود با لینک مستقیم


پاورپوینت آموزش تست غیرمخرب ذرات مغناطیسی (Magnetic Particle Test (MT

ارزیابی و بررسی کارایی سیستم کنترل کننده ذرات معلق در کارخانجات

اختصاصی از نیک فایل ارزیابی و بررسی کارایی سیستم کنترل کننده ذرات معلق در کارخانجات دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

ارزیابی و بررسی کارایی سیستم کنترل کننده ذرات معلق در کارخانجات


ارزیابی و بررسی کارایی سیستم کنترل کننده ذرات معلق در کارخانجات

 

فرمت :Word

تعداد صفحات :97 

 

مقدمه :

در مبحث آلودگی هوا ، ذرات و گرد و غبارات موجود در هوا ، اگر از حدود استاندارد تعیین شده بر اساس قوانین ، مقررات و دستورالعملهای موجود در محیط زیست ، بیشتر شود ، مخاطراتی را برای محیط زیست طبیعی و انسانی به همراه خواهد داشت ، حال این ذرات اگر در محیط صنعتی و صنایع مختلف تولید شوند می‌توانند علاوه بر مخاطره آمیز بودن روی افراد شاغل در آن صنایع در مناطق مسکونی اطراف آن صنعت نیز تأثیرات سویی را داشته باشند ، از جمله این صنایع ، می‌توان صنعت یا صنایع آسفالت سازی را نام برد ، در صنایع آسفالت سازی بسته به پروسه تولید آسفالت که عمدتاً از شن و ماسه استفاده می‌شود ، لزوم اهمیت کنترل ذرات در این صنایع ، کاری بس ضروری می‌باشد، که متأسفانه در کشور کمتر توجهی به کنترل اساسی ذرات (که عمدتاً نیز مخاطراتی را برای کارگران شاغل دارد) در آن صنعت می‌شود.

نکته‌ای که ضروری به نظر می‌رسد باید قید گردد این است که در بسیاری از کارخانجات آسفالت در ایران و سایر کشورها ، سعی شده است که از دستگاههای کنترل کننده ذرات در فرایند تولید آسفالت استفاده شود که بعضاً به دلایل مختلف کار این دستگاهها در طول پروسة کنترل ذرات مختل شده و عملاً راندمان مناسبی را جهت حذف ذرات نخواهند داشت که شایسته است ، مطالعات جامعی جهت راندمان نامناسب کار این دستگاهها در برخی از این کارخانجات صورت پذیرد و نسبت به ارایه راهکار مناسب و فنی ، پیشنهادات لازم ، ارایه گردد . همانطور که در مطالب فوق نیز بدان اشاره شده ، کارخانجات آسفالت  ازجمله منابع تولید کننده آلودگی هوا هستند که نقش مهمی را در انتشار ذرات معلق و سایر آلودگی ها ایفا می کنند ، در نیشابور نیز وجود 3 کارخانه آسفالت دراطراف شهر باعث شده است  تا  آلودگی شهرافزایش یافته وصدماتی به محیط زیست طبیعی و شهری منطقه واردآید .

دراین تحقیق ابتدا دو کارخانه آسفالت مورد مطالعه  این رساله شناساِِیی واطلاعات لازم مرتبط با موضوع ازآنها اخذ گردید. شهر نیشابور دارای 3 کارخانه آسفالت به نا مهای : دل حفره ، تیراژ و شهرداری می باشد. که در این رساله بر روی دوکارخانه بعنوان مورد مطالعاتی کار شده . سیستم تصفیه ذرات معلق در این 2 کارخانه از نوع سیکلون- اسکرابرتر انتخاب شده است . به طوری کلی هدف از این رساله ارزیابی و بررسی کارایی سیستم کنترل کننده ذرات معلق در کارخانجات مورد مطالعه و نیز برآورد میزان انتشار ذرات معلق در محوطه و پایین دست کارخانه ای که در جهت باد روستا مسکونی قرار گرفته است .

  به منظور ارزیابی عملکرد سیستمهای تصفیه در این کارخانجات با استفاده از دستگاه نمونه بردار ذرات معلق ودر هنگام فعالیت عادی ، اقدام به نمونه برداری واندازه گیری میزان ذرات معلق گردید، برای ارزیابی عملکرد هرسیستم تعداد 3 نمونه قبل و سه نمونه بعد از سیستم تصفیه ، اندازه گیری شد که روش کلی کار در فصل سوم بدان اشاره گردیده است. 

 بیان مسئله و اهمیت موضوع :

ذرات معلق یکی از شاخص های مهم کیفیت هوا می باشند که عمده ترین منبع تولید آن منابع متحرک  مانند وسائل نقلیه موتوری و منابع ثابت مانند صنایع و کارخانجات بویژه کارخانجات کانیهای غیر فلزی همانند واحدهای سیمان ، گچ و آسفالت می باشند .

در اثر انتشار گرد و غبار (Dust) زیانهای بی شمار بوجود می‌آید که آنها را به صورت زیر دسته‌بندی می‌نماییم.

الف – زیانهای حاصل از انتشار گرد و غبار برای مردم

ب – زیانهای حاصل از انتشار گرد و غبار برای مواد اولیه و فلزات

ج – زیانهای حاصل از انتشار گرد و غبار برای ماشین‌ها و دستگاهها

  • الف – هوای آلوده بوسیله گرد و غبار ، دوده ، ذرات ریز معدنی ، ذرات ریز اورگانیک مواد رادیو اکتیو – ازن – گازهای محرک و … نه تنها روی ریه ، اثر سوء دارد بلکه روی مجاری هوایی یا برونشها و … در ریه نیز اثر سوئی دارد ، پس اولین زیان آن بصورت امراض گوناگون متوجه انسان می‌گردد و زیان دیگر آنرا می‌توان کاهش در تولید دانست.
  • ب – در اثر ته نشین شدن گرد و غبار روی فلزات و مواد اولیه ، جرم‌ها و لکه‌هایی روی آنها پدید می‌آید که باعث اختلال در تولید و ضرر و زیان هنگام انبار شدن می‌گردد.
  • ج – برای دستگاهها و ماشین‌ها ، زیانهایی نظیر ، سائیدگی و خوردگی را بوجود می‌آورد و می‌تواند صدمات جبران ناپذیری به دستگاهها در طول پروسه تولید ایجاد نماید.

نباید تصور کرد که تمامی آلاینده‌های هوا در حالت گازی هستند ، بلکه تعداد زیادی از مواد شیمیایی و آلاینده هوا به صورت ذرات معلق در هوا وجود دارند. به طور کلی به ذرات جامد کوچک و قطرات مایع معلق در یک فاز گازی ، ذرات معلق می‌گویند. ذرات معلق موجود در هوا مخلوطی از ترکیبات گوناگون می‌باشد و توسط منابع مختلف منتشر می‌شوند. ذرات دارای خصایص متفاوتی می‌باشند. از آن جمله می‌توان شکل هندسی ، جرم ، غلظت ، ترکیبات شیمیایی آنها نام برد. مطالعات اپیدامیولوژیکی کوتاه مدت و بلندمدت ، اثرات معکوس و مضر ذرات معلق را بر روی سلامت ، افزایش مرگ و میر ، بیماریهای تنفسی و قلبی – عروقی نشان داده است. نشانه‌هایی مبنی بر اینکه اثرات بهداشتی ذرات ، بیشتر مربوط به 10 PM و 0.1 PM می‌باشد ، وجود دارد ، اندازه ذرات معلق از قطر یک مولکول (0002/0 میکرون) بزرگتر و از 500 میکرون کوچکتر می‌باشد.] [Koch , M. , 2000

با توسعه شهرها و افزایش جمعیت آنها از یک سو و گسترش صنایع و کارخانه ها از سوی دیگر ، مسئله محیط زیست روز به روز اهمیت بیشتری پیدا می نماید . با گسترش زندگی ماشینی و توجه نکردن افراد به منابع همگان هر روز انواع بیشتری از آلودگی ، محیط زیست آدمیان را ناسالم تر و زندگی آنها را در معرض خطر جدی تر قرار می دهد . هوای آلوده به گازهای سمی و ذرات معلق ، آبهای آلوده به مواد بیماری زا ، تخلیه فاضلاب خام به منابع پذیرنده و سرانجام صدا های بلند و نا هنجار همگی زندگی موجودات زنده را در کره زمین با مشکل مواجه کرده اند .

ذکر این مطلب ضروری است که باید توسعه صنعتی در کنار حفظ محیط زیست ، اکوسیستم و تقویت آنها در جهت کسب مزیتهای منطقه ای را امری قابل توجیه دانست و حق نداریم توسعه را به قیمت افت و کاهش استاندارد ها ی زیست محیطی به پیش ببریم و به هیچ عنوان نباید محیط زیست را فدای پیشرفتهای صنعتی نمائیم .


دانلود با لینک مستقیم


ارزیابی و بررسی کارایی سیستم کنترل کننده ذرات معلق در کارخانجات

ساخت نانو ذرات فریت به روش همرسوبی

اختصاصی از نیک فایل ساخت نانو ذرات فریت به روش همرسوبی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

ساخت نانو ذرات فریت به روش همرسوبی


ساخت نانو ذرات فریت به روش همرسوبی

 

فرمت : Word

تعداد صفحات : 73

 

1 مقدمه

یک نانومتر یک میلیاردم متر (m 9-10) است. این مقدار حدوداً چهار برابر قطر یک اتم هیدروژن است. مکعبی با ابعاد5/2 نانومتر ممکن است حدود 1000 اتم را شامل شود. کوچکترین مدار های تجمعی امروزی با ابعادی در حدود 250 نانومتر در هر لایه به ارتفاع یک اتم ، حدود یک میلیون اتم را در بردارند. در مقایسه یک جسم نانومتری با اندازه‌ای حدود 10 نانومتر، هزار برابرکوچکتر از قطر یک موی انسان است و قطر هر گلبول قرمز خون nm7000 و قطر هر مولکول آب برابر با nm3/0 است [1].

اهمیت مقیاس نانو در این است که در این مقیاس، مواد خواص کاملاً متفاوتی از خود نشان      می دهند. دو دلیل عمده برای متمایز شدن خواص مواد در مقیاس نانو وجود دارد، اول افزایش قابل توجه سطح واحد جرم مواد است این ویژگی باعث بهبود استحکام، خواص الکتریکی و افزایش واکنش پذیری مواد می گردد. برخی مواد در مقیاس نانو واکنش پذیر هستند در حالیکه در مقیاس بزرگتر جزو مواد خنثی محسوب می شوند. دلیل دوم آشکار شدن تاثیرات کوانتومی در این مقیاس است، که باعث تغییر در خواص الکتریکی، اپتیکال و مغناطیسی مواد می شود. مواد می توانند یک بعد (پوششها و لایه ها)، دو بعد (نانو سیم ها و نانو تیوبها) و یا سه بعد (نانو ذرات) در مقیاس نانو داشته باشند.

خواص موجی شکل (مکانیک کوانتومی) الکترونهای داخل ماده و اثر متقابل اتمها با یکدیگر از جابجایی مواد در مقیاس نانومتر اثر می‌پذیرند. با تولید ساختارهایی در مقیاس نانومتر، امکان کنترل خواص ذاتی مواد ازجمله دمای ذوب، خواص مغناطیسی، ظرفیت بار و حتی رنگ مواد بدون تغییر در ترکیب شیمیایی بوجود می‌آید. استفاده از این پتانسیل به محصولات و تکنولوژیهای جدیدی با کارآیی بالا منتهی می‌شود که پیش از این میسر نبود. نظام سیستماتیک ماده در مقیاس نانومتری، کلیدی برای سیستمهای بیولوژیکی است [2].

1-2 تعریف نانو تکنولوژی

نانو تکنولوژی محدوده ای از تکنولوژی است که در این محدوده انسان می تواند انواع ترکیبات، آلیاژها، وسایل و ابزارها به طور کلی، سیستم ها و سازه های گوناگون را در مقیاس اتمی و مولکولی و در ابعاد نانومتری (یک میلیاردم متر) طراحی کرده و به مرحله ساخت برساند. روش ساخت در اکثر موارد، بصورت جابجا نمودن اتم ها و مولکل ها و قرار دادن آنها در موقعیت های مناسب می باشد. همچنین می توان نانو تکنولوژی را بر اساس اجزا تشکیل دهنده این نامگذاری، یعنی (نانو) و (تکنولوژی)، تعریف نمود. تکنولوژی در کل به معنی ساخت ابزارهای کاربردی با استفاده از قوانین علمی می باشد؛ همانطور که گفته شد، یک نانومتر به معنی یک میلیاردم متر است. محدوده ابعادی مورد بحث در نانو تکنولوژی عبارت است از ابعادی بین ۱ تا ۱۰۰ نانومترمی باشد. اما این محدوده، بخش زیادی از محدوده ابعادی علوم مختلف، از بلورشناسی با اشعه X گرفته تا فیزیک اتمی و مباحث شیمی و... را شامل می شود، لذا برای مشخص کردن محدوده کاری فرض می کنیم که نانو تکنولوژی تنها شامل ساخت و تولید در محدوده تعریف شده با استفاده از وسایل مخصوص می باشد.

بطور خلاصه نانو تکنولوژی شامل دستکاری مواد در مقیاس اتم ها بوده؛ که شامل قرار دادن اتم ها در جای خاص خود می باشد و اجازه می دهد تا موادی سبکتر، محکم تر، ارزان تر، تمیزتر و با دقت ابعادی بالاتر ساخته شوند. به زبان ساده تر می توان گفت که اجسام و مواد نانومتری، تعداد زیاد ولی قابل شمارشی از اتم ها و مولکول ها را دارا می باشند [3].

درباره نانو تکنولوزی بیشتر بدانیم:

نانوتکنولوژی یکی از جدیدترین و مدرن ترین علومی است که امروزه در جهان مطرح است. عمر این فناوری چیزی کمتر از 10 سال است، ولی محققان پیش بینی می کنند ظرف 5 سال آینده تحولات بسیار عظیمی در این زمینه صورت خواهد گرفت. دکتر سامر می گوید: [3]

((نانوتکنولوژی یکی از فناوری هایی است که نسبت به سال های ابتدایی تحقیقات صنعتی و دانشگاهی آن در مقایسه با سایر علوم بسیار بسیار سریعتر دستخوش تغییرات و پیشرفت های فراوان شده است.))

دکتر تیمپ نیز در کتاب نانو تکنولوژی می نویسد: [3]

((نقشی که نانوتکنولوژی در توسعه پیشرفت بشر ایفا خواهد کرد بسیار بیشتر و تأثیر گذارتر از نقشی است که مارکوپولو و سفرهایش به شرق در توسعه و پیشرفت غرب ایفا نمود. چرا که مارکوپولو ذهنی خلاق و نگاهی دقیق و موشکافانه داشت و تمام آنچه را که در طول سفر تا چین در نقاط مختلف     می دید به دقت یادداشت می کرد و الگو گرفتن از همان نوشته ها باعث شروع توسعه و پیشرفت در غرب شد.))


دانلود با لینک مستقیم


ساخت نانو ذرات فریت به روش همرسوبی

پایان نامه مدلسازی ریاضی سینتیک هسته گذاری و رشد نانو ذرات پلیمری در فرایند پلیمریزاسیون امولسیونی

اختصاصی از نیک فایل پایان نامه مدلسازی ریاضی سینتیک هسته گذاری و رشد نانو ذرات پلیمری در فرایند پلیمریزاسیون امولسیونی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پایان نامه مدلسازی ریاضی سینتیک هسته گذاری و رشد نانو ذرات پلیمری در فرایند پلیمریزاسیون امولسیونی


پایان نامه مدلسازی ریاضی سینتیک هسته گذاری و رشد نانو ذرات پلیمری در فرایند پلیمریزاسیون امولسیونی

 

 

 

 

 

 

 



فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:186

پایان نامه کارشناسی ارشد در مهندسی شیمی گرایش ترمودینامیک و سینتیک

عنوان :  مدلسازی ریاضی سینتیک هسته گذاری و رشد نانو ذرات پلیمری در فرایند پلیمریزاسیون امولسیونی با استفاده از نتایج هدایت سنجی

فهرست مطالب:
فصل اول    1
مروری بر فرایندهای پلیمریزاسیون    1
1-1- مقدمه    2
1-2- تقسیم بندی پلیمرها بر اساس مکانیسم پلیمریزاسیون    3
پلیمریزاسیونهای زنجیرهای    5
پلیمریزاسیونهای مرحلهای    5
فقط مونومرهایی وارد واکنش میشوند که دارای مراکز فعّال (مانند رادیکال آزاد و یا یون) باشند.    5
هردو مونومری که دارای دو عامل فعّال مختلف در دو سرخود باشند قابلیت وارد شدن در واکنش را دارند.    5
غلظت مونومر به طور یکنواخت در طول واکنش کاهش مییابد.    5
مونومرها بسرعت در مراحل اولیّۀ واکنش از بین میروند.    5
پلیمرهایی با وزن مولکولی بالا به سرعت به وجود میآیند.    5
وزن مولکولی زنجیرههای پلیمری همگی با هم به آهستگی در طول زمان افزایش مییابد.    5
سرعت واکنش بسیار زیاد میباشد.    5
سرعت واکنش آهسته و کند است.    5
از ابتدای واکنش، زنجیرههایی با درجه تبدیل بالا بدست میآیند.    5
برای بهدست آوردن زنجیرههایی با درجه تبدیل بالا میبایستی واکنش را تا بیش از90% ادامه داد.    5
واکنش در چند مرحله، شروع، انتشار و اختتام انجام میپذیرد.    5
واکنش فقط در یک مرحله صورت میپذیرد.    5
فقط پلیمرهای خطی یا مولکولهایی با انشعابات کم را تولید میکند.    5
مولکولهایی با ساختار متفاوت، از مولکولهای خطی سادۀ بدون شاخه تا شبکههای حجیم با اتصالات عرضی زیاد به دست میدهد.    5
1-2-1- واکنشهای پلیمریزاسیون رادیکال آزاد    5
1-2-1-1- آغاز    6
1-2-1-2- رشد (انتشار)    6
1-2-1-3- پایان    6
1-2-1-4- انتقال زنجیر    7
1-2-2- طبقه بندی روشها و یا سیستمهای پلیمریزاسیون بر اساس محیط واکنش    7
1-2-2-1- پلیمریزاسیون همگن    8
1-2-2-1-1- روش پلیمریزاسیون تودهای (جرمی) (Bulk Polymerization)    8
1-2-2-1-2- روش پلیمریزاسیون محلولی (Solution Polymerization)    9
1-2-2-2- پلیمریزاسیون ناهمگن    10
1-2-2-2-1- روش پلیمریزاسیون تعلیقی (Suspension Polymerization)    10
1-2-2-2-2- روش پلیمریزاسیون امولسیونی (Emulsion Polymerization)    10
روش پلیمریزاسیون    14
مزایا    14
معایب    14
پلیمریزاسیون    14
تودهای    14
فرآیند ناپیوسته    14
سادگی فرآیند، انعطاف پذیری، هزینۀ پایین جداسازی    14
حرارت زایی واکنش، توزیع وزن مولکولی پهن، افزایش شدید ویسکوزیته و در نتیجه مشکل اختلاط و انتقال حرارت در حین واکنش    14
فرآیند پیوسته    14
قابل کنترل بودن واکنش توسط درجه حرارت، قابل کنترل بودن وزن مولکولی، خواص محصولات و در نتیجه هزینه جداسازی پایین    14
درجه تبدیل پایین، جدایی مونومر از پلیمر، نیاز به درجه حرارت بالا و در برخی مواقع نیاز به فشار بالا، چسبندگی پلیمربه دیواره راکتور    14
پلیمریزاسیون محلولی    14
نسبت به سیستم تودهای ویسکوزیتۀ کمتر و در نتیجه اختلاط و انتقال حرارت بهتر، قابل کنترل بودن واکنش توسط کنترل دما، قابل مصرف بودن مستقیم محلول واکنش، چسبندگی کم پلیمر به بدنه راکتور    14
هزینۀ استفاده از حلّال، آلودگی محیط به علت وجود حلّال، هزینۀ خشکسازی و جدا سازی، مشکل وجود پدیده انتقال رادیکال    14
پلیمریزاسیون تعلیقی    14
قابل کنترل بودن کیفیت محصول و واکنش توسط کنترل دما، قابل مصرف بودن مستقیم دانههای خشک جامد و در نتیجه هزینه پایین جداسازی، ویسکوزیته کم و درنتیجه انتقال حرارت مناسب    14
عدم امکان استفاده از فرآیندهای پیوسته، نیاز به وجود همزن و افزودنیهای خاص، چسبندگی ذرات پلیمری به بدنه راکتور    14
پلیمریزاسیون امولسیونی    14
قابل کنترل بودن واکنش توسط دما، سرعت بالای واکنش، ویسکوزیته کمتر (نسبت به سیستم های محلولی و تودهای)، انتقال حرارت مناسب، قابل مصرف بودن لانکس تولیدی    14
نیاز به غلظت بالای امولسیفایر، نیاز به پایدارسازی ذرات، چسبندگی ذرات به بدنه راکتور    14
1-2-3- اهمیت پلیمریزاسیون امولسیونی    14
1-2-4- مکانیسم پلیمریزاسیون امولسیونی    15
1-2-5- مراحل پلیمریزاسیون امولسیونی    18
1-2-6- مکانیسم ایجاد ذرّه    22
1-2-6-1- هستهزایی مایسلی    22
1-2-6-2- هستهزایی همگن    23
1-2-6-3- هستهزایی قطرهای    23
1-2-7- پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    24
1-2-8- معرفی مونومر بوتادین    24
1-2-9- مواد مورد استفاده در پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    27
1-2-9-1- امولسیفایر    27
1-2-9-2- شروع کننده    28
1-2-9-3- بافر    29
1-2-10- مروری بر کارهای انجام شده در زمینۀ شبیه سازی وکنترل توزیع اندازه ذرّات    29
فصل دوم    35
سینتیک پلیمریزاسیون امولسیونی    35
2-1- مقدمه    36
2-2- رخدادهای فاز پیوسته    36
2-3- رخدادهای فاز قطرات مونومری    36
2-4- رخدادهای فاز ذرات پلیمری    37
2-5- مایسلهای متورّم شده با مونومر    38
2-6- مدلسازی    42
2- 6-1- واکنشهای آغازین    42
2-6-2- الیگومرهای فاز آبی    43
2-6-3- هستهزایی    44
2-6-4- موازنۀ منومرها    45
2-6-5- موازنه ماده فعال سطحی    47
2-6-5-1- مدل صفر - یک    48
2-6-5-2- مدل شبه توده    49
2- 6-6- معادلات مدل شبه توده برای موازنه جمعیتی ذرات پلیمری    49
2-6-6-1- تعداد متوسط رادیکالها در ذّرات    50
2-6-6-2- رشد ذرات پلیمری    51
2-6-6-3- ورود الیگومرها به ذرّات    51
2-6-6-4- دفع الیگومرها از ذرّات    52
2-6-6-5- اختتام در داخل ذرّات    52
2-6-7- معادلات مدل صفر-یک برای موازنۀ جمعیتی ذرّات پلیمری    52
2-6-8- حل عددی معادلات موازنه جمعیتی    55
2-6-8-1- المان محدود (Finite Elements)    56
2-6-8-2- حجم/تفاضل محدود    57
فصل سوم    59
محاسبۀ CMC با استفاده از نتایج هدایت سنجی    59
3-1- مقدمه    60
3-2- آزمایش    61
3-3- تأثیرات الکترولیتها بر روی CMC در دمای 25ºC    62
3-4-1- تأثیر تک تک الکترولیتها بر روی CMC در دمای 60ºC    65
3-4-2- تأثیر تلفیق الکترولیتها بر روی CMC    68
فصل چهارم    70
شبیهسازی امولسیونی پلیبوتادین و مقایسه با دادههای تجربی    70
4-1- مقدمه    71
4-2- مدلسازی    73
4-2-1- مقیاس مدلسازی    73
4-2-2- مراحل مدلسازی در واکنشها و فرآیندهای پلیمریزاسیون    74
4-2-3- روشهای انتخاب مدل در واکنشها و فرآیندهای پلیمریزاسیون    75
4-3- مدلسازی سینتیکی پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    75
4-4- فرضیّات در نظر گرفته شده در طرح سینتیکی ارائه شده برای پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    76
4-5- حل معادلات حاصل شده در مدلسازی سینتیکی پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    77
4-5-1- گسسته سازی معادلات دیفرانسیلی جزیی موازنه جمعیتی    78
4-6- پارامترهای استفاده شده در مدلسازی سینتیکی پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    79
4-7- مقایسۀ نتایج حاصل از مدلسازی سینتیکی با دادههای آزمایشگاهی    81
4-7-1- شرح دستگاه و تجهیزات    81
4-7-2- روش آزمایش    82
4-7-3- خوراک هر آزمایش    84
4-7-4- پلیمریزاسیون با سدیم دودسیل سولفات    84
فصل پنجم    103
پیشبینی هدایت در طول فرایند پلیمریزاسیون    103
5-1- مقدمه    104
5-2- آزمایش    105
5-3- پیشبینی هدایت الکتریکی محلولها بدون واکنش شیمیایی    106
5-3-1 پیشبینی هدایت الکتریکی محلولهای SDS در غلظتهای مختلفی از الکترولیتهای Na2CO3 و KPS در دمای 25ºC و 60ºC    106
5-3-2 پیشبینی هدایت الکتریکی محلولهای SDS در غلظتهای مختلفی از تلفیق الکترولیتهای Na2CO3 و KPS در دمای 60ºC    135
5-4- پیشبینی هدایت الکتریکی واکنش پلیمریزاسیون امولسیونی نانو ذرّات پلیبوتادین (به صورت Online)    146
فصل ششم    148
نتیجه گیری و پیشنهادات    148
6-1 نتیجهگیری    149
6-2- پیشنهادات    150
مراجع    152
پیوستها    158
محاسبه CMC در حضور 5/0 گرم Na2CO3 در محیط با تیتراسیون SDS در دمای 25°C    159
محاسبه CMC در حضور 75/0 گرم KPS در محیط با تیتراسیون SDS در دمای 25°C    160
محاسبه CMC در حضور 5/0 گرم Na2CO3 در محیط با تیتراسیون SDS در دمای 60°C    162
محاسبه CMC در حضور 1 گرمKPS در محیط با تیتراسیون SDS در دمای 60°C    164

 
فهرست جدول ها
جدول 1- 1. اختلافات موجود بین پلیمریزاسیونهای زنجیره ای و مرحله ای    5
جدول 1- 2. مقایسه روشهای پلیمریزاسیون     14
جدول 1- 3. خواص فیزیکی و ترمودینامیکی بوتادین.    26
جدول 1- 4. خوراکهای استفاده شده در پلیمریزاسیون امولسیون بوتادین    27
جدول 1- 5. لیست مقالات انجام گرفته در دهه گذشته براساس مدلهای موازنه جمعیتی .    32
جدول 2- 1. رویدادهای سینتیکی داخل فاز پیوسته (آب)    40
جدول 2- 2. رویداد های سینتیکی داخل فاز ذره پلیمر    41
جدول 2- 3. معادلات سینتیکی پلیمریزاسیون امولسیونی     42
جدول 3- 1. ضرایب به دست آمده برای فرمول (3- 1).    63
جدول 3- 2. مقادیر CMC سدیم دو دسیل سولفات (SDS) برای غلظتهای مختلف الکترویتهای اضافه شده در 25ºC    64
جدول 3- 3. ضرایب به دست آمده برای فرمول (3- 2).    66
جدول 3- 4. مقادیر CMC سدیم دو دسیل سولفات (SDS) برای غلظتهای مختلف الکترویت اضافه شده در دمای60°C    67
جدول 3- 5. اطلاعات کاملی از غلظتهای مختلف تلفیق دو الکترولیت Na2CO3 و KPS، CMC تجربی، CMC به دست آمده از فرمول ارائه شده، و میزان خطای حاصله از این فرمول برای هر کدام از غلظتهای فوق    69
جدول 4- 1. طرح سینتیکی در نظر گرفته شده برای پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    76
جدول 4- 2. پارامتر¬های استفاده شده درمدلسازی سینتیکی پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    79
جدول 4- 3. پارامترهای بدست آمده با استفاده از مدلسازی سینتیکی پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    80
جدول 4- 4. داده¬ها برای سورفکتانت سدیم دو دسیل سولفات    80
جدول 4- 5. مقادیر مواد استفاده شده در آزمایشات پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    84
جدول 5- 1. مقادیر هدایت اولیه الکترولیتهایKPS  و  Na2CO3 در دمای الف) 25ºC ب) 60ºCکه دستگاه هدایت¬سنج نشان می¬دهد.    110
جدول 5- 2. ضرایب معادله (5- 7) در دمای الف) 25ºC ب) 60ºC    112
جدول 5- 3. ضرایب هدایت برآورد شده در روش دوّم در الف)ºC 25 ب) 60ºC    114
جدول 5- 4 .ضرایب هدایت Gi و مقادیر هدایت معادل هر یک از گونه¬های یونی (ºλi) برآورد شده در الف) ºC25 ب)60ºC    115
جدول 5- 5. خطای نسبی هدایت اولیه (σo) غلظتهای مختلف الکترولیتهای Na2CO3 و KPS در هر روش الف) 25ºC ب) 60ºC    116
جدول 5- 6. خطای نسبی (σcalc) غلظتهای مختلف الکترولیتهای Na2CO3 و KPS درمحلولهای SDS در هر روش در الف) 25ºC ب) 60ºC    120
جدول 5- 7. خطای نسبی σcalc غلظتهای مختلف الکترولیت با استفاده از مقدارهای دقیق هدایت اولیه نشان داده شده توسط سیستم هدایت¬سنج در الف) 25ºC ب) 60ºC    131
جدول 5- 8. مقادیر هدایت اولیه، σo، غلظتهای مختلفی از تلفیق الکترولیتهای  Na2CO3و KPS در دمای 60ºC    135
جدول 5- 9. مقایسهای بین اعداد پیش¬بینی شده در روش ارائه شده در این تز، با روش دوّم و سوّم برای هدایت اولیه تلفیق دو الکترولیت در دمای 60ºC    137
جدول 5- 10. اعداد پیش-بینی شده با روش ارائه شده در این تز برای هدایت اولیّۀ تلفیق دو الکترولیت در دمای 60ºC    139
جدول 5- 11. خطای نسبی (σcalc) محلولهای SDS با غلظتهای مختلفی از تلفیق دو الکترولیت در هر روش.    140
جدول 5- 12. خطای نسبی σcalc غلظتهای مختلف تلفیق دو الکترولیت، با استفاده از مقدارهای دقیق هدایت اولیّۀ نشان داده شده توسط سیستم هدایت¬سنج در دمای 60ºC    144


فهرست شکل ها
شکل 1- 1. نمایش ساده شده یک سیستم پلیمریزاسیون امولسیونی    18
شکل 1- 2. پلیمریزاسیون امولسیونی در حین مرحله I    19
شکل 1- 3. پلیمریزاسیون امولسیونی در حین مرحله II    20
شکل 1- 4. پلیمریزاسیون امولسیونی در حین مرحله III    21
شکل 1- 5. رفتارهای مختلف سرعت مشاهده شده در پلیمریزاسیون امولسیونی.    21
شکل 1- 6. مراحل پلیمریزاسیون امولسیونی در مکانیسم هسته‌زایی هموژن.    23
شکل 2- 1. حوادث مربوط به هسته گذاری ذرات در فاز پیوسته     39
شکل 2- 2. حوادث مرتبط با فاز پیوسته و فاز ذرّه پلیمری     39
شکل 2- 3. نحوه تبدیل انواع ذرّات به یکدیگر در مدل صفر - یک    53
شکل 3- 1. اندازه گیری¬های هدایت-سنجی برای محلولهای SDS در حضور الف) KPS ب)  Na2CO3در دمای 25ºC    62
شکل 3- 2. تأثیر الکترولیتهای اضافه شده بر روی غلظت بحرانی مایسل (CMC) SDS در دمای 25ºC    63
شکل 3- 3. اندازه گیریهای هدایت-سنجی برای محلولهای SDS در حضور الف) KPS ب)  Na2CO3در دمای 60ºC    65
شکل 3- 4. تأثیر الکترولیت اضافه شده بر روی غلظت بحرانی مایسل (CMC) SDS در دمای 60°C    66
شکل 4- 1. تغییرات کارایی شروع کننده با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    85
شکل 4- 2. تغییرات سرعت هسته¬زایی همگنی با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    86
شکل 4- 3. تغییرات غلظت سورفکتانت آزاد در فاز پیوسته با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    86
شکل 4- 4. تغییرات غلظت مایسل در فاز پیوسته با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    87
شکل 4- 5. تغییرات هسته زایی مایسلی با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    87
شکل 4- 6. تغییرات هسته¬زایی کلی با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    88
شکل 4- 7. تغییرات تعداد ذرات پلیمری دارای رادیکال پلیمریک به ازای واحد حجم فاز محلول ( ) با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    89
شکل 4- 8. تغییرات تعداد ذرات پلیمری بدون رادیکال به ازای واحد حجم فاز محلول ( ) با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    89
شکل 4- 9. تغییرات تعداد ذرات پلیمری دارای رادیکال مونومریک به ازای واحد حجم فاز محلول ( ) با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    90
شکل 4- 10. تغییرات تعداد متوسط رادیکالها به ازای ذرات ( ) با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    90
شکل 4- 11. تغییرات تعداد کل ذرات به ازای واحد حجم فاز پیوسته   با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    91
شکل 4- 12. تغییرات سطح کل ذرات پلیمری با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    91
شکل 4- 13. تغییرات حجم کل ذرات پلیمری به ازای حجم فاز پیوسته با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    92
شکل 4- 14. تغییرات ضریب نفوذ مونومر داخل ذرات پلیمری با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    93
شکل 4- 15. تغییرات ضریب سرعت انتشار نفوذی داخل ذرات پلیمری با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    93
شکل 4- 16. تغییرات غلظت مونومر داخل ذرات پلیمری با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    94
شکل 4- 17. تغییرات کسر حجمی پلیمر داخل ذرات پلیمری با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    95
شکل 4- 18. تغییرات غلظت مونومر داخل فاز پیوسته با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    95
شکل 4- 19. تغییرات حجم قطرات مونومری به ازای حجم فاز پیوسته با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    96
شکل 4- 20. تغییرات غلظت مونومربا زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    97
شکل 4- 21. تغییرات درجه تبدیل با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر، .    97
شکل 4- 22. تغییرات درجه تبدیل با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر، .    98
شکل 4- 23. تغییرات درجه تبدیل با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر، .    98
شکل 4- 24. تغییرات درجه تبدیل با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    99
شکل 4- 25. تغییرات سرعت پلیمریزاسیون با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    99
شکل 4- 26. تغییرات توزیع اندازه ذرات با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر  .    100
شکل 4- 27. تغییرات توزیع اندازه ذرات با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر  .    101
شکل 4- 28. تغییرات توزیع اندازه ذرات با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر  .    101
شکل 4- 29. تغییرات توزیع اندازه ذرات با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    102
شکل 5- 1. پیشبینی مدل و دادههای تجربی هدایت برای تیتراسیون آب مقطر با SDS در دمای الف)25ºC  ب) 60ºC    108
شکل 5- 2. جذب سورفکتانت روی ذرّات پلیمر و تجمع سورفکتانت برای تشکیل مایسل    109
شکل 5- 3. تغییرات هدایت اولیه الکترولیت با غلظت نمک در الف) 25ºC ب) 60°C    113
شکل 5- 4. یکی از بهترین شکلها با حداقل خطای برآورد شده با کلیۀ روشها برای الکترولیتهای KPS و Na2CO3 در دو دمای الف) 25ºC ب) 60ºC    129
شکل 5- 5. یکی از بهترین شکلها با حداقل خطای برآورد شده برای محلولهای SDS با غلظتهای مختلفی از الکترولیتهای KPS و Na2CO3 با استفاده از مقدارهای دقیق هدایت اولیه نشان داده شده توسط سیستم هدایتسنج در الف) 25ºC ب) 60ºC    134
شکل 5- 6. یکی از بهترین شکلها با حداقل خطای برآورد شده در هر روش برای محلولهای SDS با غلظتهای مختلفی از تلفیق الکترولیتهای KPS و Na2CO3    142
شکل 5- 7. یکی از بهترین شکلها با حداقل خطای برآورد شده با هدایت دقیق اولیه برای محلولهای SDS با غلظتهای مختلفی از الکترولیتهای KPS و Na2CO3    145
شکل 5- 8. پیش¬بینی هدایت الکتریکی واکنش پلیمریزاسیون امولسیونی نانو ذرّات پلیبوتادین به صورت Online    146

چکیده
بخش عمده ای از خواص نهایی محصول در پلیمریزاسیون امولسیونی توسط توزیع اندازه ذرّات تعیین می‌-گردد. در این پروژه، یک مدل دقیق بر مبنای معادلات موازنه جمعیتی ( مدل صفر- یک) که دربرگیرندۀ پدیده¬های هسته زایی و رشد ذرّه می‌¬باشد برای پیش¬بینی توزیع اندازه ذرّات انتخاب گردیده است. برای حل معادلات موازنه جمعیتی از روش حجم محدود استفاده شده است. در این مطالعه، اثر پارامتر غلظت اولیه ماده فعال سطحی روی درصد تبدیل و توزیع اندازه ذرّات بصورت تجربی و به کمک شبیه¬سازی بررسی گردیده است. بر اساس نتایج حاصله، با کاهش مقدار ماده فعال سطحی، اندازه ذرّات افزایش می¬‌یابد. در کلیّه موارد فوق، نتایج شبیه¬سازی و تجربی تطابق مطلوبی دارند. در این پروژه، روابط مناسبی برای محاسبۀ تجربی CMC با استفاده از داده¬های آزمایشگاهی به¬صورت y=A Ln(x) + B در دو دمای 25 و 60 درجه سانتیگراد ارائه شد، و نیز در دمای 60 درجه سانتیگراد فرمول تجربی برای تلفیق دو الکترولیت Na2CO3 و KPS که در پلیمریزاسیون امولسیونی نانو ذرات پلی¬بوتادین به¬ترتیب به¬عنوان بافر و شروع¬کننده استفاده می¬شود با روش حداقل مربعات به صورت z=A(x)m(y)n به¬دست آمد که در تمام موارد فوق ضرایب به¬گونه¬ای به¬دست آورده شد که با داده¬های آزمایشگاهی بهترین تطابق را داشته باشد.
 همچنین، هدایت اولیه الکتریکی سیستم بر حسب غلظت یونها، در حضور الکترولیت¬های موجود در پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین در دو دمای 25 و 60 درجۀ سانتیگراد با چهار روش به¬دست آمده است. ابتدا با روش تجربی و با استفاده از داده¬های آزمایشگاهی فرمولی به¬صورت y=A(x) برای هدایت الکترولیت-های فوق در دو دمای 25 و 60 درجه سانتیگراد به¬دست آمده است. سپس دو روش ارائه شده در مقالات بررسی شده است، و در نهایت روشی ابداعی برای محاسبه هدایت الکتریکی محلول¬های فوق ذکر گردیده و درصد خطای هرکدام از روش¬ها به صورت جداولی آورده شده است. در نهایت هدایت الکتریکی سیستم پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین بدون خضور مونومر و نیز به صورت Online در حضور واکنش بدست آمده است. صحّت این روابط از طریق داده¬های آزمایشگاهی مورد تایید قرار گرفت.
کلمات کلیدی: پلیمریزاسیون امولسیونی، بوتادین، توزیع اندازه ذرّات، موازنه جمعیتی، مدلسازی


دانلود با لینک مستقیم


پایان نامه مدلسازی ریاضی سینتیک هسته گذاری و رشد نانو ذرات پلیمری در فرایند پلیمریزاسیون امولسیونی

خواص، کاربردها و روش های سنتز نانو ذرات اکسید تیتانیوم

اختصاصی از نیک فایل خواص، کاربردها و روش های سنتز نانو ذرات اکسید تیتانیوم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

خواص، کاربردها و روش های سنتز نانو ذرات اکسید تیتانیوم


خواص، کاربردها و روش های سنتز نانو ذرات اکسید تیتانیوم

 

 

 

 

 

 

تعداد اسلاید : 107

نوع فایل : word

فصل اول: آشنایی با دی اکسید تیتانیوم، معرفی خواص و کاربردهای آن.. 1

1-1- مقدمه. 1

1-2- معرفی انواع ساختارهای کریستالی دی اکسیدتیتانیوم 2

1-2-1- فاز آناتاس... 2

1-2-2- فاز روتایل 3

1-2-3- فاز بروکایت 4

1-2-4- فاز β-TiO2 4

1-3- خواص فیزیکی و شیمیایی TiO2 6

1-3-1- خواص اپتیکی.. 6

1-3-2- خواص الکتریکی.. 7

1-3-3- خواص الکترون و حفره در TiO2 7

1-3-4- خواص شیمیایی.. 8

1-3-5- خاصیت فتوکاتالیستی.. 9

1-3-5-1- مکانیزم واکنش های فتوکاتالیستی در TiO2 12

1-3-6- خاصیت ابرآبدوستی.. 15

1-4- کاربردهای نانومواد دی اکسیدتیتانیوم. 16

1-4-1- کاربردهای ضدمیکروبی، ضدویروسی و ضدقارچ. 16

1-4-2- کاربردهای ضدسرطان.. 18

1-4-3- تصفیه هوا 19

1-4-4- تصفیه آب.. 21

1-4-5- پوشش های خودتمیزشونده 21

1-4-6- مه زدایی.. 22

1-4-7- کاربرد در سلول های خورشیدی حساس شده رنگی.. 23

1-4-8- مصارف دارویی.. 24

1-4-9- کاربردهای دندانپزشکی.. 24

فصل دوم: مروری بر روش های سنتز نانوذرات و لایه های نازک دی اکسیدتیتانیوم.. 27

2-1- روش های سنتز از فاز مایع. 27

2-1-1- روش سل ژل 28

2-1-1-1- روش سل ژل برای تهیه نانوذرات TiO2 28

2-1-1-2- مراحل فرایند سل-ژل.. 30

2-1-2- روش هم رسوبی.. 36

2-1-3- روش سولوترمال.. 36

2-1-4- سنتز نانوذرات به روش هیدروترمال.. 37

2-1-5- روش مایسل معکوس یا میکروامولسیون 38

2-1-6- روش احتراقی 39

2-1-7- روش الکتروشیمیایی 40

2-2- روش های سنتز از فاز گازی.. 41

2-2-1- لایه نشانی بخار شیمیایی (CVD) 41

2-2-2- لایه نشانی بخار فیزیکی (PVD) 45

2-2-3- کندوپاش (Sputtering) 45

2-2-4- روش چگالش از بخار شیمیایی (CVC) 47

2-2-5- روش لایه نشانی اسپری پایرولیزیز (SPD) 48

2-3- مروری بر مقالات بین المللی در زمینه خواص ساختاری و اپتیکی نانوذرات و لایه های نازک اکسید تیتانیوم  49

2-3-1- سنتز نانوذرات  TiO2به روش سل ژل.. 49

2-3-2- سنتز نانوذرات TiO2 در دمای پایین به روش سل-ژل.. 51

2-3-3- سنتز نانوذرات تیتانیا به روس هیدروترمال با امواج فراصوتی.. 53

2-3-4- سنتز نانوپودر تیتانیا به روش CVC.. 54

2-3-5- خواص ساختاری و اپتیکی لایه های نازک اکسیدتیتانیوم به روش اسپری پایرولیزیز. 56

2-3-6- مشخصه یابی لایه های نازک TiO2 تهیه شده به روش کندوپاش (اسپاترینگ) 58

2-3-7- سنتز لایه های نازک TiO2 به روش CVD.. 61

فصل سوم: مطالعه پارامترهای سنتز بر روی خواص ساختاری و اپتیکی نانوساختارهای اکسید تیتانیوم   63

3-1- بررسی پارامترهای موثر بر روی خواص نانوساختارهای اکسید تیتانیوم تهیه شده به روش سل- ژل.. 63

3-1-1- نقش عامل کمپلکس ساز 63

3-1-1-1- سنتز نانوذرات تیتانیا با حضور عامل کمپلکس ساز مختلف به روش سل ژل.. 64

3-1-1-2- مقایسه عملکرد عامل های کمپلکس ساز در تهیه لایه های نازک TiO2 به روش سل ژل.. 67

3-1-2- نقش حلال.. 75

3-1-3- اثر دمای بازپخت... 81

3-1-4- تغییر نسبت آب به آلکوکسید. 85

3-1-5- نوع کاتالیزور 88

3-1-6- اثر pH.. 89

3-2- بررسی پارامترهای موثر بر روی خواص لایه های نازک اکسید تیتانیوم تهیه شده به روش اسپری پایرولیزیز  92

3-2-1- اثر روش لایه نشانی (اسپری پایرولیزیز و مگنترون اسپاترینگ) بر روی خواص ساختاری، اپتیکی و فوتوکاتالیستی TiO2 92

3-2-2- بررسی خواص لایه های نازک تهیه شده به روش اسپری پایرولیزیز با تغییردمای بستر و تغییر زیرلایه  96

 فصل چهارم:غشاءها و نحوی عکلکرد انها ...............

مراجع. 100

 فهرست جدول­ها

 عنوان و شماره                                                                              صفحه

 جدول1-1: خواص فیزیکی اکسیدتیتانیوم 5

جدول2-1: شرایط فرایند CVD برای رسوب فلزات و نیمرساناها 44

جدول2-2: پارامترهای لایه نشانی با مقادیر بهینه به روش اسپری پایرولیزیز. 57

جدول2-3: تاثیر دمای زیرلایه بر روی خواص لایه های نازک TiO2 سنتز شده به روش اسپری.. 58

جدول3-1: ترکیب فاز لایه ها بصورت تابعی از دما برای هر عامل کمپلکس ساز (با استفاده از داده های رامان) 72

جدول3-2: ترکیب فاز لایه ها بصورت تابعی از دما برای هر عامل کمپلکس ساز و اندازه ذرات محاسبه شده با فرمول دبی-شرر.(با استفاده از داده های XRD) 73

جدول3-3: ترکیب و شکل ظاهری رسوب تیتانیا با حلال های مختلف... 77

جدول3-4: میانگین اندازه بلورک ها با رابطه شرر 79

جدول3-5: نتایج اندازه گیری های XRD و تعیین اندازه بلورک ها با رابطه شرر 85

جدول3-6: مساحت سطح موثر نانوذرات تیتانیا در دماهای بازپخت مختلف... 84

جدول3-7: مساحت سطح موثر پودر تیتانیا در درجه هیدرولیز متفاوت با کاتالیزور مختلف 87

جدول3-8: رابطه بین تعدادی از خواص فیزیکی فیلم  TiO2و پارامترهای لایه نشانی به روش اسپاترینگ... 94

جدول3-9: رابطه بین تعدادی از خواص فیزیکی فیلم  TiO2و پارامترهای لایه نشانی به روش اسپری پایرولیزیز 93

جدول3-10: شرایط لایه نشانی و خواص فیزیکی لایه های آناتاس بر روی بستر کوارتز و (100) Si 97

 فهرست شکل­ها

عنوان                                                                                           صفحه

 

شکل 1-1: نمایش ساختار بلوری آناتاس 3

شکل 1-2: نمایش ساختار بلوری روتایل 3

شکل 1-3: نمایش ساختار کریستالی بروکایت 4

شکل 1-۴: نمایش ساختارهای کریستالی  TiO2که در صنعت کاربرد دارند.  :●تیتانیوم :O , اکسیژن.. 6

شکل 1-5 برانگیختگی و بازترکیب الکترون 8

شکل 1-6: (a) بازترکیب سطحی، (b) بازترکیب حجمی، (c) واکنش اکسایش و (d) واکنش کاهش در سطح نیمرسانا 9

شکل ا-7 موقعیت گاف انرژی TiO2 در مقایسه با چند نیمرسانا و پتانسیل اکسایش و کاهش  H2O , H2و O2 در pH=0 . 10

شکل 1-8 سلول فتوولتایی با الکترودهای  TiO2و  Pt 11

شکل 1-9: مقایسه اثر هوندا- فوجی شیما در TiO2 و فتوسنتز گیاهان.. 12

شکل 1-10: میزان نابودی غشاء سلولی باکتری E.coli در اثر تابش پرتو(8 W m-2)   UVبا 18

شکل1-11: اثر واکنش های فتوکاتالیستی TiO2 بر میزان زنده ماندن سلول های سرطانی.. 19

شکل1-12:سامانه تصفیه کنندگی آب با پوششی از  TiO2 22

شکل1-13: عملکرد پوشش های خودتمیزشونده 23

شکل1-14: (a) تصویر شیشه مه گرفته معمولی و (b) شیشه با پوششی از  TiO2بعد از نوردهی UV به اندازه کافی 24

شکل1-15: طرز کار سلول خورشیدی حساس شده رنگی با نانوذرات TiO2 25

شکل2-1: نگاهی به فرایند سل ژل و کاربردهای آن.. 33

شکل2-2: مراحل تولید ژل.. 34

شکل2-3: مراحل فرایند سل-ژل.. 34

شکل2-4: مراحل مختلف تهیه ژل (a) سل (b) ژلتر (c) آئروژل (d) اگزروژل 36

شکل2-5: تشکیل مایسل معکوس... 40

شکل2-6: مراحل فرایند سنتز نانوذرات به روش مایسل معکوس 40

شکل2-7: سنتز  BaFe12O9به روش احتراقی. شعله از چپ به راست در حال انتشار است 41

شکل2-8: محفظه CVD.. 43

شکل2-9: رسوب انتخابی لایه رسوبی.. 45

شکل2-10: مراحل تشکیل لایه نازک در فرایند CVD.. 45

شکل2-11: طرحوارهای از لایه نشانی کندوپاش (سمت چپ) و جداشدن الکترون از هدف، ناشی از بمباران یونی (سمت راست) 47

شکل2-12: طرح شماتیکی از دستگاه سنتز نانودرات به روش CVC.. 48

شکل2-13: طرح شماتیک از دستگاه لایه نشانی و پارامترهای موثر به روش اسپری پایرولیزی.. 50

شکل 2-14: طیف های XRD نانوذرات TiO2 در دماهای بازپخت مختلف به مدت 2 ساعت 51

شکل 2-15: منحنی تغییر اندازه نانوذرات با افزایش دمای بازپخت 51

شکل 2-16: تغییرات اندازه ذرات با افزایش مدت زمان بازپخت در دمای (a) C˚350، (b) C˚500،             (c) C˚1000 52

شکل2-17: طیف پراش پرتو X نانوذرات تیتانیا (a) سنتز شده بدون عملیات پیرسازی (b) ماندگار شده در دمای C˚100به مدت 12 ساعت   53

شکل2-18: تصویر HRTEM پودر TiO2 پیرسازی شده به مدت 12 ساعت در C˚100 53

شکل2-19: طیف UV-Vis نانوپودر تیتانیا پیر شده در دماهای مختلف بازپخت... 54

شکل2-20: تصاویر TEM پودرهای TiO2 تهیه شده به روش هیدروترمال (a) به کمک امواج فراصوتی        (b) معمولی   55

شکل2-21: (a) شماتیکی از محل های جمع آوری ذرات داخل راکتور CVC (b) توزیع دمایی داخل راکتور 56

شکل2-22: طیفهای XRD پودرهای جمع آوری شده در هر منطقه. 56

شکل2-23: طیف های XRD لایه های تهیه شده در دماهای بستر مختلف (a) بدون بازپخت (b) بازپخت شده در دمای C˚500 به مدت 2 ساعت. 58

شکل2-24: طیف عبور اپتیکی لایه های نازک TiO2 در دماهای بستر مختلف... 59

شکل2-25: طیف های پراش پرتو X فیلم TiO2 لایهنشانی شده و بازپخت شده 60

شکل2-26: نمودار گاف اپتیکی (a) مستقیم و (b) غیرمستقیم لایه های تهیه شده به روش RF-Sputtring 61

شکل2-27: (a) ضریب شکست (b) ضریب خاموشی رسم شده برای لایه های تهیه شده به روش اسپاترینگ 61

شکل2-28: طیف پراش پرتو X لایه های TiO2 لایه نشانی شده روی زیرلایه شیشه در دماهای (a) C˚287 (b) C˚306 (c) C˚325 (d) C˚362  62

شکل2-29: تصاویر  SEMاز مقطع عرضی لایههای نشانده شده در دمای (a) C˚ 325 (b)C˚362. 63

شکل3-1: طیف XRD پودر تیتانیا تهیه شده در دمای K 368 به مدت h 24 با عامل کمپلکس ساز الف: اتیلن گلیکول در غلظت (a) mol/l0، (b) mol/l 1، (c) mol/l2 (d) mol/l5. 66

شکل3-2: حضور نسبی فاز آناتاس بر حسب غلظت های عامل کمپلکس ساز. ○: دی مانیتول، ∆: اتیلن گلیکول  66

شکل3-3: مساحت سطح موثر (SBET) نانوپودر TiO2 برحسب غلظت پلی ال. ○: دی مانیتول، ∆: اتیلن گلیکول.. 67

شکل3-4: تصاویر FE-SEM با عامل کمپلکس ساز دی مانیتول در غلظت های.. 67

شکل3-5: رابطه بین غلظت دی مانیتول و مقدار کربن.. 68

شکل3-6: طیف IR فیلم TiO2 در دماهای مختلف با عامل (الف) DEA، (ب)  AcAc. 70

شکل3-7: طیف IR فیلم TiO2 در دماهای مختلف با عامل DEA+AcAc. 71

شکل3-8: طیف رامان لایه های TiO2 در دماهای مختلف با عامل (a)AcAc ، (b)PEG + AcAc. نماد A متعلق به فاز آناتاس و R متعلق به فاز روتایل   72

شکل3-9: طیف های XRD فیلم های TiO2 با عامل های کمپلکس ساز مختلف در دمای (a) C˚500 و (b) C˚800  73

شکل3-10: طیف IR محلول اولیه شامل عامل کمپلکس ساز (1) DEA، (2) TEA، (3) AcAc، (4) H3L و (5) HAC 74

شکل3-11: تصاویر  SEMو مورفولوژی سطوح لایههای نازک با عامل کمپلکس ساز (a) DEA، (b) TEA، (c) AcAc، (d) HAC و (e) H3L. با حلال (a-e) EtOH و (f) n- butanol 74

شکل3-12: استیل استن در دو شکل شیمیایی.. 77

شکل3-13: شکل گیری کی لیت بین استیل استن و تیتانیوم ایزوپروپکساید. 77

شکل3-14: طیف FTIR رسوب تیتانیا (a) در حضور عامل کمپلکس ساز 78

شکل3-15: طیف XRD رسوب تیتانیا بدون عملیات حرارتی (a) با حلال استن (b) با حلال هگزان (c) باحلال استن بدون عامل کمپلکس ساز. با انجام عملیات حرارتی در دمای C˚450 برای 1 ساعت (d) با حلال استن 79

شکل3-16: تصاویر SEM رسوب تیتانیا با حلال (a) استن، (b) بوتانول.. 80

شکل3-17: تصاویر SEM رسوب تیتانیا ، با حلال (a) تولوئن و (b) هگزان، با بزرگنمایی زیاد 80

شکل3-18: عکس های TEM (a) سل کلوئیدی با ذرات TiO2، (b) ژل بدون آب (c) ژل خشک بازپخت شده در دمای C˚400 برای 2 ساعت 82

شکل3-19: الگوی پراش پرتو x اکسید تیتانیوم (a) قبل و بعد از بازپخت در دمای (b) C˚400، (c) C˚500، (d) C˚600 و (e) C˚700 83

شکل3-20 (a-d): طیف های  XRDنانوپودر تیتانیا بازپخت شده در دماهای مختلف با کاتالیزور HCL و نسبت آب 1x= (a)، 2x= (b)، 3x= (c)، 4x= (d). نماد A متعلق به فاز آناتاس و R متعلق به فاز روتایل 85

شکل3-21: تغییر اندازه بلورک ها با افزایش دمای بازپخت در (a) 2x= و (b) 4x= 85

شکل3-22: تغییر اندازه بلورک ها با افزایش دمای بازپخت دردرجه هیدرولیز مختلف 86

شکل3-23: تصاویر  TEMنانوذرات تیتانیا (a) سنتز شده در 1x= (b) سنتز شده در 4x= (c) بازپخت شده در دمای C˚400 برای 2 ساعت در 4x= 87

شکل3-24: طیف  XRDپودر تیتانیا در دماهای بازپخت مختلف و با کاتالیزور استیل استن. نماد A متعلق به فاز آناتاس و R متعلق به فاز روتایل 88

شکل3-25: طیف XRD پودر TiO2 بازپخت شده در دمای C˚400 برای 2 ساعت در pH (a)2، (b)4، (c)6 89

شکل3-26: عکس های  SEMپودر TiO2 بازپخت شده در دمای C˚400 برای 2 ساعت در pH (a)2، (b)4، (c)6 89

شکل3-27: طیف XRD پودر TiO2 بازپخت شده در دمای C˚800 برای 2 ساعت در pH (a)2، (b)4، (c)6 90

شکل3-28: عکس های  SEMپودر TiO2 بازپخت شده در دمای C˚800 برای 2 ساعت در pH (a)2، (b)4، (c)6 90

شکل3-29: طیف XRD فیلم TiO2 تهیه شده به روش (a) اسپاترینگ (b) اسپری پایرولیزیز 92

شکل3-30: طیف عبور اپتیکی فیلم  TiO2سنتز شده به روش (a) اسپاترینگ (b) اسپری پایرولیزیز 93

شکل3-31: تغییرات جذب متیلن آبی (ABS ) روی سطح فیلم TiO2 بر حسب پارامترهای لایه­نشانی در دو روش اسپاترینگ و اسپری پایرولیزیز 94

شکل3-32: درصد عبور لایه های TiO2 آغشته به متیلن آبی بصورت تابعی از زمان نوردهی در دو روش اسپاترینگ و اسپری پایرولیزیز  94

شکل3-33: طیف XRD فیلم TiO2 در دمای بستر (a) C˚250، (b) 400، (c) 500 . 96

شکل3-34: تصاویر AFM (a,b) C˚250Ts=، (c,d) C˚400Ts=، (e,f) C˚500Ts= 97

شکل3-35: تصویر  SEMلایه های TiO2 تهیه شده در دمای بستر (a) C˚250، (b) 400، (c) 500 ............. 98

شکل3-36: ضریب جذب و گاف غیرمستقیم لایه های نشانده شده روی بستر کوارتز 98


دانلود با لینک مستقیم


خواص، کاربردها و روش های سنتز نانو ذرات اکسید تیتانیوم