پروژه ساخت نانوذرات فریت به روش همرسوبی

فهرست مطالب

فصل اول: فن آوری نانو

1-1 مقدمه………………………………………………………………………. 2

1-2 تعریف نانو تکنولوژی……………………………………………………………3

1-3 نانو مواد……………………………………………………………………..8

1-3-1 خواص نانو مواد………………………………………………………………9

1-3-2 دسته بندی نانومواد……………………………………………………….12

1-4 زیرساختارها درنانو تکنولوژی…………………………………………………………17

1-5 مواد نانو بلوری…………………………………………………………………18

1-6 نانوذرات……………………………………………………………………………19

1-7 نانو کامپوزیت ها……………………………………………………………….19

1-8 نانو کپسول ها…………………………………………………………………………..19

1-9 مواد نانو حفره ای……………………………………………………..20

1-10 نانو الیاف………………………………………………………………………….21

1-11 نانو سیم ها………………………………………………………………….22

1-12 فولرین ها…………………………………………………………………………22

1-13 نانو لوله های کربنی…………..………………………………………………….23

فصل دوم: فریت ها

2-1 مقدمه…………………………………………………………………………….26

2-1-1 تاریخچه… ……………………………………………………………………..26

2-1-2 خواص وکاربردها……………………………………………………………….27

2-2 سرامیکهای مغناطیسی چیستندوچه کاربردهایی دارند…………………………………. 27

2-3 ساختار اسپینلی………………………………………………………………………30

2-4 ساختار اسپینلی معکوس…………………………………………………….31

2-5 چند نکته در مورد فریتها………………………………………………………31

فصل سوم: روش های ساخت فریت ها و دستگاه های اندازه گیری

3-1 روش تهیه نانو ذرات……………………………………………………………..36

3-1-1 روش فیزیکی…………………………………………………………………..36

3-1-2 روش فیزیکی- شیمیایی…………………………………………………37

3-1-3 روش شیمیایی……………………………………………………………37

3-1-3-1 همرسوبی شیمیایی………………………………………..37

3-1-3-2 روش هیدروترمال…………………………………………..39

3-1-3-3 روش سل-ژل………………………………………………………..40

3-1-3-4 روش مایسل معکوس………………………………………………………………………………………..41

3-2 وسایل اندازه گیری نانو ذرات بکارگرفته شده دراین پایان نامه و شناسای آنها…………… 43

3-2-1 میکروسکوپ الکترون روبشی(SEM)…………………………………………………………………………43

3-2-2 میکروسکوپ الکترون عبوری (TEM)………………………………………………………………………..44

3-2-3 دستگاه پراش اشعه ایکس(XRD)………………………………………………………………………………45

فصل چهارم ساخت نانو ذرات فریتNi-Znبه روش هم رسوبی

4-1 مقدمه………………………………………………………………………………49

4-2 ساخت نمونه هایی از نانو ذرات فریت Ni-Znبه روش هم رسوبی………………………..51

4-2-1 تهیه نمونه (1)………………………………………………………………52

4-2-2 تهیه نمونه (2)…………………………………………………………….55

4-2-3 تهیه نمونه (3)………………………………………………………………….57

4-2-4 تهیه نمونه (4)………………………………………………………………59

4-2-5 تهیه نمونه (5)…………………………………………………………………….65

4-3 ساخت نانو ذرات فریت Zn به روش همرسوبی…………………………………………………………………70

4-4 بیان مشکلات…………………………………………………………..71

4-5 پیشنهادات………………………………………………………………..72

4-6 نتیجه گیری………………………………………………………………….72

فهرست شکلها وجدولها

فصل اول:فن آوری نانو

شکل(1-1)……………………………………………………………………..6

شکل(1-2)………………………………………………………………………………6

شکل(1-3) تصویر شماتیکی نانوخوشه…………………………………………………………………………………..14

شکل(1-4) تصویر شماتیکی نانو سیم…………………………………………………………………………………….15

شکل(1-5) تصویر شماتیکی نانو لوله…………………………………………………………………………………….15

فصل دوم: فریت ها

شکل(2-1) نمونه ای از فریت های تجاری……………………………………………………………………………..29

شکل(2-2) فریت های نرم تجاری…………………………………………………………………………………………30

شکل(2-3)ساختار اسپینلی…………………………………………………….30

فصل سوم: روش های ساخت فریت ها و دستگاه های اندازه گیری

شکل(3-1) تصویر الکترونیکی روبشی سطح یک فلز……………………………………………………………….43

شکل(3-2) نمودار شماتیکی اجزائ الکترونی روبشی….…………………………………………………………...44

فصل چهارم ساخت نانو ذرات فریتNi-Znبه روش هم رسوبی

شکل (4-1) تصویری از دستگاه هموژونایزر و راکتور وسیرکولاتور……………………………………………53

شکل (4-2) الگوی پراش نمونه(1)……………………………………………………………………………………….54

شکل (4-3) تصویری از دستگاهی با موتور کولر و راکتور و سیرکولاتور…………………………………….55

شکل (4-4) الگوی پراش نمونه(2) قبل از حرارت دهی…………………………………………………………….55

شکل (4-5) الگوی پراش نمونه(2)بعد از حرارت دهی……………………………………………………………..56

شکل (4-6) مقایسه پیک های نمونه(2) قبل و بعد از حرارت دهی………………………………………………56

شکل (4-7) تصویری از دستگاهی باهمزن مغناطیسی و راکتور…………………………………………………..57

شکل (4-8)الگوی پراش نمونه (3 ) قبل از حرارت دهی……………………………………………………………58

شکل (4-9)الگوی پراش نمونه (3) بعد از حرارت دهی…………………………………………………………….58

شکل (4- 10) مقایسه پیک های نمونه(3) قبل و بعداز حرارت دهی…………………………………………….59

شکل (4-11) الگوی پراش نمونه(4) قبل از حرارت دهی…………………………………………………………. 61

شکل (4-12) الگوی پراش نمونه (4) بعد از حرارت دهی………………………………………………………….61

شکل (4-13)SEM  نمونه (4) قبل از حرارت دهی…………………………………………………………………. 62

شکل (4-14) SEM نمونه (4) قبل از حرارت دهی…………………………………………………………………..62

شکل) 4-15)SEM  نمونه (4) بعد از حرارت دهی………………………………………………………………….63

شکل(4-16)  SEMنمونه (4) بعد از حرارت دهی……………………………………………………………………63

شکل(4-17TEM ( نمونه (4) بعد از حرارت دهی………………………………………………………………….. 64

شکل(4-18) TEM نمونه (4) بعد از حرارت دهی………………………………………………………………….. 64

شکل (4-19) الگوی پراش نمونه(5) قبل از حرارت دهی…………………………………………………………..66

شکل (4-20) الگوی پراش نمونه (5) بعد از حرارت دهی………………………………………………………….67

شکل (4-21)SEM نمونه(5) قبل از حرارت دهی…………………………………………………………………… 67

شکل (4-22) SEM نمونه(5) قبل از حرارت دهی………………………………………………………………….. 68

شکل (4-23) SEM نمونه(5) بعد از حرارت دهی………………………………………………………………….. 68

شکل(4-24) SEM نمونه(5) بعد از حرارت دهی…………………………………………………………………… 69

شکل(4-25)الگوی پراش فریت روی……………………………………………………………………………………71

فهرست جدول:

جدول(1-1)…………………………………………………………………………………….11

جدول (4-1)……………………………………………………………………. 52

جدول (4-2)………………………………………………………………………….65

جدول (4-3)…………………………………………………………………..69

چکیده

هدف از این پایان نامه ساخت نانو ذرات فریت نیکل- روی به روش همرسوبی می باشد. روش همرسوبی روشی مناسب و با صرفه و به نسبتاً سریع برای تولید نانوذراتی مانند فریت نیکل- روی می باشد. برای ساخت این نانو ذرات از روش همرسوبی شیمیایی استفاده شد.

ماده بدست آمده را در دمای حدود 600 درجه سانتیگراد به مدت2 ساعت حرارت داده شده و برای نمونه های بدست آمده براساس تغییر نسبت مولی و سرعت چرخش دستگاه همزن و مدت حرارت دهی‘ توسط پراش اشعهX ‘ تصاویر SEM و TEMمقایسه گردید. اندازه نانوذرات حدود 14 نانومتر قبل از حرارت دهی و 10 نانومتر بعد از حرارت دهی برآورد شدند. کوچکترین اندازه در نسبت مولی یک به یک و دمای 600 درجه سانتیگراد و سرعت چرخش همزن به میزان 5000 دور در دقیقه بدست آمده است.