per
پژوهشگاه مواد و انرژی
مواد و فناوریهای پیشرفته
2783-0810
2783-0829
2015-11-22
4
3
1
7
10.30501/jamt.2637.70302
70302
بررسی ساخت شیشه و شیشه سرامیکهای اکسی فلوریدی شفاف حاوی نانوبلورهای فلورید کلسیم درحضور مقادیر مختلف K2O
Investigation into the Processing of Transparent Oxyfluoride Glass and Glass Ceramics Containing CaF2 Nanocrystals in Presence of K2O Additive
لاله فرحی نیا
lalefarahinia@gmail.com
1
محمد رضوانی
m_rezvani@tabrizu.ac.ir
2
دانشگاه تبریز، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، گروه مهندسی مواد، تبریز، ایران
دانشگاه تبریز، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، گروه مهندسی مواد، تبریز، ایران
طی دهه های اخیر شیشه سرامیک های اکسی فلوریدی حاوی نانوبلورهای فلوریدی به دلیل داشتن ویژگی هایی چون انرژی فونونی پایین ( 1/cm 500 ~) و مقاومت شیمیایی، حرارتی و مکانیکی مطلوب مورد توجه پژوهشگران زمینه ی فوتونیک قرار گرفته اند. اهداف پژوهش حاضر مطالعه ی تأثیر افزودنی K2O در ساخت شیشه های اکسی فلوریدی، تبلور، ساختار و شفافیت آن ها است. برای این منظور شیشه های سیستم SiO2- Al2O3- CaO- CaF2 در حضور مقادیر مختلف افزودنی K2O (5/1، 3 و 5/4 نسبت وزنی) با عمیات ذوب و ریخته گری ساخته شدند. طبق نتایج DTA، دو پیک گرمازا مربوط به تبلور CaF2 (C° 700~) و فازی که تاکنون تفسیر متقاعد کننده ای برای آن ارائه نشده است (C° 900~) ظاهر شدند. الگوهای پراش اشعه ایکس، تصاویر SEM و آنالیز عنصری نقطه ای EDX علاوه بر تایید نتایج DTA، پیک گرمازای دوم را معرف تبلور فاز آنورتیت بیان کردند. همچنین در شیشه سرامیک های ساخته شده بر اساس دمای پیک گرمازا اول، تنها فاز متبلور شده نانوبلورهای فلورید کلسیم بود. برای بررسی تاثیر مقدار K2O بر شفافیت و ساختار شیشه ها، طیف های فرابنفش- مرئی و طیف های FT-IR آن ها نیز مورد مطالعه قرار گرفت. در نهایت بر اساس رفتار تبلور بهتر و افزایش درصد عبور در ناحیه ی فرابنفش- مرئی (%87 ~)، نمونه ی حاوی افزودنی K2O به مقدار 5/4 نسبت وزنی، به عنوان بهترین شیشه پایه ی معرفی شد.
During the last few decades, oxyfluoride glass ceramics containing fluoride nanocrystals have received more attention in photonic applications due to their low phonon energies (~500 1/cm) and favorable mechanical, thermal and chemical stability. Main purposes of the present research are investigation of the K2O role on their processing, crystallization behavior structure and transparency. Glasses in the SiO2- Al2O3- CaO- CaF2 system with different amounts of K2O additive (1.5, 3 and 4.5 weight ratio) were prepared by convenient melting process. DTA curves exhibited two exothermic peaks, one related to CaF2 crystallization (~ 700 °C) and the other which had not been interpreted clearly before (~ 900°C). XRD patterns, SEM images and EDX analysis confirmed the DTA results and revealed that the second exothermic peak was related to crystallization of anorthite. Glass ceramic samples were prepared on the basis of crystallization temperatures derived from DTA. The only precipitated crystalline phase in the glass samples heat treated on the basis of the first peak of DTA, was CaF2 With the aim of studying the transparency and structural changes of glass samples with different amounts of K2O content, transmittance in UV- Vis region and FT-IR spectra of them were studied. According to the better crystallization behavior and higher transparency in UV- Vis region (~87%), the glass containing 4.5 (weight ratio) K2O additive has been introduced as the best basic glass.
https://www.jamt.ir/article_70302_9d15e6cfdd9f6ee189e5060fcd34a516.pdf
شیشه سرامیک اکسی فلوریدی
بلور CaF2
افزودنی K2O
oxyfluoride glass ceramic
CaF2 crystals
K2O additive
per
پژوهشگاه مواد و انرژی
مواد و فناوریهای پیشرفته
2783-0810
2783-0829
2015-11-22
4
3
9
16
10.30501/jamt.2637.70309
70309
بررسی سنتز شیشه زیست فعال در سیستم SiO2 - P2O5 – CaO- Na2O به روش سل-ژل با استفاده از پیش ماده های مختلف
Investigation of Sol-Gel Derived SiO2 - P2O5 – CaO- Na2O Bioactive Glass Using Various Precursors
شکوفه برهان
shkfborhan@bzte.ac.ir
1
سعید حصارکی
s-hesaraki@merc.ac.ir
2
علی اصغر بهنام قادر
behnamghader@yahoo.com
3
ابراهیم قاسمی
eghasemi@icrc.ac.ir
4
پژوهشگاه مواد و انرژی، پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته، کرج، ایران
پژوهشگاه مواد و انرژی، پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته، کرج، ایران
پژوهشگاه مواد و انرژی، پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته، کرج، ایران
موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش ، تهران، ایران
در این پژوهش شیشه زیست فعال تهیه شده به روش سل-ژل در سیستم Na2O–CaO -P2O5-SiO2 با استفاده از پیش ماده های معمول نیتراتی مورد بررسی قرار گرفت. برخی متغیرهای فرایند مانند نسبت آب/ الکل/TEOS، نوع کاتالیزور (اسیدی یا بازی) و دمای عملیات حرارتی نیز مورد تحقیق قرار گرفت. همچنین برای تامین Ca و Na در ترکیب شیشه از پیش ماده های مختلفی مانند استات ها، کربنات ها و کلریدها استفاده شد. به منظور تعیین دمای تبلور، نوع فازهای ایجاد شده در پودرهای سنتز شده و گروه های شیمیایی به ترتیب از آزمون های STA، XRD وFTIR بهره گرفته شد. هرچند که عوامل مورد بررسی بر روی خصوصیات پودر نهایی و فازهای تشکیل شده تاثیر گذارند ولی تغییر آن ها در ترکیباتی که مقدار Na2O زیادی دارند منجر به تشکیل فاز آمورف نشده است و همواره نمک نیترات سدیم در الگوهای XRD پودر سنتز شده مشاهده می شود. نتایج نشان داد در حالتی که درصد Na2O در ترکیب شیشه از 4/24 به 7/13 درصد مولی کاهش یابد، می توان به فاز آمورف رسید.
In this research, sol-gel bioactive glass in SiO2 - P2O5 – CaO - Na2O system using common nitrateprecursors was investigated. Some parameters like water/alcohol/TEOS ratio, type of catalyst (acid or alkali) andtemperature of heat treatment were also studied. Various precursors such as acetates, carbonates and chlorides wereutilized to introduce Ca and Na in glass composition. Characterization of crystallization temperature, created phases andchemical groups in synthesis powder was accomplished by STA, XRD and FTIR analyses. Although above-mentionedparameters influence on final powder characteristics, their changes cannot induce amorphous phase development incomposition with high amount of Na2O and sodium nitrate is always observed in their XRD patterns. Results indicatedthat by decreasing Na2O from 24.4 %mol. to 13.7 %mol. in glass composition, amorphous phase could be achieved.
https://www.jamt.ir/article_70309_8adb9c85e64ac44ec6225b5035ab1656.pdf
شیشه زیست فعال
سل-ژل
نیترات سدیم
Bioactive Glass
Sol-Gel
Sodium nitrate
per
پژوهشگاه مواد و انرژی
مواد و فناوریهای پیشرفته
2783-0810
2783-0829
2015-11-22
4
3
17
23
10.30501/jamt.2637.70303
70303
سنتز و بررسی ویژگیهای الکتریکی گرافن سه بعدی
Synthesis and Electrical Properties Evaluation of Three-Dimensional Graphene
فاطمه دبیر
1
رسول صراف ماموری
rsarrafm@modares.ac.ir
2
نسترن ریاحی نوری
nriahi@nri.ac.ir
3
ادوین هنگ تانگ تئو
4
مانوئلا لبلئین
5
دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده فنی و مهندسی، بخش مهندسی مواد، گروه سرامیک، تهران، ایران
دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده فنی و مهندسی، بخش مهندسی مواد، گروه سرامیک، تهران، ایران
دانشگاه صنعتی نایانگ، سنگاپور
دانشگاه صنعتی نایانگ، سنگاپور
در این پژوهش گرافن سه بعدی با روش CVD حرارتی و با استفاده از الگوی نیکل در یک کوره لولهای سنتز شد. این روش شامل رشد گرافن بر روی الگوی نیکل با استفاده از گازهای Ar و H2 و پیش ماده کربنی اتانول و سپس حذف الگوی نیکل با استفاده از اچ شیمیایی میباشد. در نهایت گرافن سنتز شده با استفاده از آنالیزهای XRD، SEM و Raman مورد مشخصه یابی قرار گرفت. هدایت الکتریکی و تابع کار آن نیز به ترتیب با روشهای Van der Pauw و UPS تعیین شدند. نتایج نشان دهنده تشکیل گرافن سه بعدی با تخلخل بسیار بالا و کیفیت مطلوب بودند. هدایت الکتریکی و تابع کار آن نیز به ترتیب s.cm-1 4 و eV 5 اندازه گیری شدند.
In this research, three-dimensional graphene (3DG) was synthesized via thermal CVD method by usingnickel foam in a tube furnace. This method consists of graphene growth on the nickel foam using Ar and H2 gases andethanol carbon precursor, followed by removal of nickel foam by chemical etching. Finally, the synthesized graphenewas characterized by XRD, SEM and Raman analyses. The electrical conductivity and work function of 3DG weredetermined by Van der Pauw method and UPS technique, respectively. The results indicated that the high porosity andgood quality three-dimensional graphene was formed. The electrical conductivity and work function of 3DG weremeasured 4 s.cm-1 and 5 eV, respectively.
https://www.jamt.ir/article_70303_de81a181e2322d6934490d45ecc3157d.pdf
گرافن سه بعدی
هدایت الکتریکی
تابع کار
CVD
Three-dimensional Graphene
Electrical conductivity
Work Function
CVD
per
پژوهشگاه مواد و انرژی
مواد و فناوریهای پیشرفته
2783-0810
2783-0829
2015-11-22
4
3
25
32
10.30501/jamt.2637.70304
70304
تغییر مورفولوژی بسترهای سیلیکایی مزومتخلخل اس بی ای- 15 میلهای به بشقابی با استفاده از عنصر زیرکونیوم
Tuning the Morphology of SBA-15 Silica Materials from Rodlike to Platelet in the Presence of Zirconium
مریم فردوسی باویل علیائی
1
محمد پازوکی
mpazouki@merc.ac.ir
2
فریدون علیخانی حصاری
3
محمود کاظم زاد آسیابی
4
پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران
پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران
پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران
پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران
لیپازها در زمینه های گسترده ای از علم زیست فن آوری به ویژه لبنیاتی، شوینده ها، مواد دارویی (ایبوپروفن، ناپروکسن)، مواد شیمیایی، کشاورزی (آفت کشها، حشره کش ها) و شیمی روغن (هیدرولیز چربی و روغن) کاربرد دارند. به منظور افزایش نیمه عمر آنزیم و استفاده مکرر از آن، در این تحقیق تثبیت لیپاز بر روی پایه مزومتخلخل سیلیکایی SBA-15 (Santa Barbara Amorphous-15)، صورت پذیرفته و اثر کاهش طول کانال های تخلخل در میزان جذب لیپاز مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نفوذ کند آنزیم لیپاز، علاوه بر افزایش قطر تخلخلها و بالا بردن سطح ویژه، کاهش طول کانال ها نیز از پارامترهای موثر در افزایش میزان جذب آنزیم در داخل تخلخل های SBA-15 میباشد. در این تحقیق برای اولین بار اثر کاهش طول کانالهای SBA-15 بر روی میزان جذب فیزیکی آنزیم لیپاز مورد بررسی قرار گرفت. به منظور ساختSBA-15 از کوپلیمر سه بلوکی P123 (Triblock Copolymer Pluronic P-123)، به عنوان هدایت کننده ساختار و تترا اتیل اورتوسیلیکات به عنوان منبع سیلیکایی در محیط اسیدی استفاده شد. تترا متیل بنزن برای افزایش قطر تخلخلها مورد استفاده قرار گرفت. با تنظیم زمان پیش هیدرولیز به مدت 30 دقیقه، بهترین اندازه تخلخل با حفظ نظم ساختاری به دست آمد. به منظور کاهش طول کانالها از یون زیرکونیوم چهار ظرفیتی به صورت ترکیب کلرید زیرکونیل هشت آبه استفاده شد.به کمک روشهای پراش پرتو ایکس کم دامنه، منحنی جذب و واجذب نیتروژن ، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه و آنالیز حرارتی اثر زمان پیش هیدرولیز و یون زیرکونیوم مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از اصلاحات انجام شده در روش سنتز معمول ژائو، سطح ویژه 782 متر مربع بر گرم و توزیع اندازه تخلخل در حدود 10 نانومتر برای نمونههای مزومتخلخل سیلیکایی SBA-15 به دست آمد. کاهش طول کانالهای مزومتخلخل از حدود800 نانومتر به کمتر از 100 نانومتر نیز از دستاوردهای این تحقیق بوده است. میزان جذب آنزیم لیپاز در بایوکاتلیست اصلاح شده از 473 میلی گرم بر گرم مزومتخلخل به 783 میلی گرم بر گرم رسید.
Lipases find great use in a broad number of biotechnology fields, especially dairy, detergents, drugs (ibuprofen,naproxen), chemicals, agriculture (pesticides, insecticides) and oil chemistry (the hydrolysis of fats and oils). In order to increase the half-life of the enzyme and repeated use of it, in this study the immobilization of lipase on the mesoporous silica SBA-15 has been investigated. For the first time, the effect of shortening rod channels on the adsorption capacity of porcine pancreatic lipase (PPL) has been studied. Due to the slowly diffusion of large lipase molecules, in addition to increase surface area by expanding the pore diameter, shortening of mesochannels can be considered as an effective parameter on the adsorption properties. Triblock copolymer Pluronic P123 and tetraethyl orthosilicate (TEOS) were used as structure directing agent and silica source in acidic media respectively. Tetramethylbenzidine (TMB) was used as a swelling agent for expanding pore diameter up to 10 nm. The well-ordered 2D hexagonal pore structure was obtained after prehydrolyzing silica for about 30 minutes. Shortening of rod mesochannels from 800nm to 100nm was also maintained in the presence of small amount of ZrOCl2.8H2O. Structural analysis by low angle XRD, nitrogen adsorption, scanning electron microscopy (SEM), high resolution transmission electron microscopy (TEM) and Fourier transform infrared spectroscopy confirmed tuning effect of Zr in SBA-15 materials. The amount of lipases adsorbed on themesoporous SBA-15 was determined by thermal gravimetric analysis. By optimizing synthesis parameters, the uptake capacity of PPL into the mesoporous silica was remarkably increased from 473.2 mg/g to 783.9 mg/g.
https://www.jamt.ir/article_70304_f041125814c001f45adc061d85794fc6.pdf
بسترهای سیلیکایی مزومتخلخل
SBA-15 بشقابی
پری هیدرولیز
تثبیت
لیپاز
Mesoporous silica materials
SBA-15
platelet
Prehydrolysis
Immobilization
Lipase
per
پژوهشگاه مواد و انرژی
مواد و فناوریهای پیشرفته
2783-0810
2783-0829
2015-11-22
4
3
33
37
10.30501/jamt.2637.70305
70305
پایداری حرارتی فصل مشترک پوشش های آلومیناید و سیلیسیم-آلومیناید نفوذی با سوپرآلیاژ پایه نیکل GTD-111
Interface Thermal Stability Diffusion Aluminide and Silicon Aluminide Coatings with Ni-Based Superalloy GTD- 111
کوروش شیروانی
shirvani@irost.ir
1
حجت اله اسماعیلی
h.esmaili84@yahoo.com
2
سازمان پژوهشهای علمی وصنعتی ایران، پژوهشکده مواد پیشرفته و انرژیهای نو ، تهران، ایران
گروه مهندسی مواد ، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، نجفآباد، ایران
پایداری حرارتی پوشش های آلومینایدی متأثر از تغییرات ترکیب شیمیایی و فازی در پوشش و فصل مشترک پوشش با زیر لایه می باشد. در این مقاله پایداری حرارتی ضخامتی و ساختاری نواحی فصل مشترک پوششهای آلومیناید و سیلیسیم-آلومیناید نفوذی با سوپرآلیاژ پایه نیکل GTD-111 مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. آزمایش پایداری حرارتی به مدت 1000 ساعت در دمای ˚C950 انجام شد. پوشش سیلیسیم آلومینایدی به روش دوغابی و پوشش آلومینایدی به روش سمانتاسیون پودری اکتیویته بالا تهیه گردید. سطح مقطع نمونههای پوشش به کمک متالوگرافی با میکروسکوپ الکترونی روبشی و نوری مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که فصل مشترک هر دو پوشش Al وAl-Si با زیرلایه از 100 ساعت تا 1000 ساعت قرارگیری در معرض دمای بالا متشکل از دو لایه نفوذی PID و SID می باشد. تأثیر حضور سیلیسیم بر مورفولوژی فازی و گسترش ناحیه PID و نیز ناحیه مضر SID پوشش های آلومیناید نفوذی ناچیز برآورد می گردد.
Thermal stability of aluminide coatings are affected by chemical and phase changes of the coating andcoating/substrate interface. In this paper the coating thickness and structure stabilities within interfaces of both simpleand silicon-modified aluminide coatings with GTD-111 superalloy substrate were investigated. The coatings wereprepared by high-activity pack aluminizing and slurry aluminizing, respectively. Thermal stability test was conducted in950 ˚C for 1000 h. Microstructural changes of the coatings during high temperature exposure were characterized byoptical and scanning electron microscopes. The results indicated that the substrate/coating interfaces in both coatingscomprised of two diffusion layers of PID and SID during 100-1000 h of the high-temperature exposure. However, itwas found that Si has a minor effect on the phase morphology and widening of the PID and SID in the aluminidecoatings.
https://www.jamt.ir/article_70305_ac9958cd5f77b3bf2566277b95d30faa.pdf
پایداری حرارتی
پوشش آلومینایدی
سیلیسیم
فصل مشترک
سوپرآلیاژ پایه نیکل GTD-111
Thermal stability
Aluminide Coating
Silicon
interface
Ni-Based Superalloy GTD - 111
per
پژوهشگاه مواد و انرژی
مواد و فناوریهای پیشرفته
2783-0810
2783-0829
2015-11-22
4
3
39
44
10.30501/jamt.2637.70306
70306
بررسی اثر نوع الکترولیت بر رفتار الکتروکرومیک لایه نازک اکسیدآهن ایجاد شده به روش لایه نشانی الکتروشیمیایی
Investigation of Electrolyte Dependence on Electrochromic Properties of Electrodeposited Fe2O3 Thin Film
سارا مقیمیان
1
پروانه سنگ پور
sangpour@merc.ac.ir
2
محسن خسروی
3
فریبا تاج آبادی
f.tajabadi@merc.ac.ir
4
دانشگاه اصفهان، پژوهشکده علوم و فناوری های نوین، اصفهان، ایران.
پژوهشگاه مواد و انرژی، پژوهشکده فناوری نانو و موادپیشرفته، کرج، ایران.
دانشگاه اصفهان، پژوهشکده علوم و فناوری های نوین، اصفهان، ایران.
پژوهشگاه مواد و انرژی، پژوهشکده فناوری نانو و موادپیشرفته، کرج، ایران.
لایههای نازک اکسیدآهن با ضخامت 300 نانومتر به روش لایه نشانی الکتروشیمیایی بر روی شیشه رسانا FTO نشانده و در دمای 300 درجه سانتیگراد پخت شدهاند. به منظور تعیین ساختار، مورفولوژی سطح ، بررسی خواص الکتروکرومیک و اپتیکی لایه نازک اکسید آهن به ترتیب از آنالیزهای XRD،SEM ، ولتامتری چرخهای(CV)، کرونوآمپرومتری (CA) و UV/Visاستفاده گردید. نتایج نشان میدهند که لایه نازک اکسید آهن با فاز کریستالی Fe2O3-α و اندازه ذرات 40 نانومتر بهطور یکنواخت بر روی سطح FTO نشانده شدهاند . جهت بررسی خواص الکتروکرومیک از دو الکترولیت متفاوت لیتیم پرکلرات در حلال پروپیلن کربنات و لیتیم هیدروکسید در آب استفاده گردید. اندازهگیریهای ولتامتری چرخهای و کرونوآمپرومتری نشان داد که در محدوده پتانسیل 5/1- تا 1 ولت نوع الکترولیت بر نحوه و رفتار رنگی شدن لایه نازک اکسیدآهن تاثیرگذار است.
Fe2O3 thin film with 300 nm thickness is deposited on FTO substrate using electrodeposition technique. After deposition, samples were annealed at 300°C for 30 min. X ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Cyclic voltammetry (CV), choronometry and UV/Vis spectrophotometric analysis were used for studying the structure, morphology, electrochromic and optical properties of synthesized thin films, respectively. Based on our results, α-Fe2O3 nanoparticles with 40 nm size were uniformly distributed on FTO surface thin film. We have used two different electrolytes LiClO4 – PC and LiOH for investigation of electrochromic behavior of thin films. Results showed that this behavior depends on the electrolyte type in the potential range of -1.5 to 1 V.
https://www.jamt.ir/article_70306_648ceb5509725f25a9a58fe7238828c7.pdf
لایه نازک
الکتروکرومیک
لایه نشانی الکتروشیمیایی
Thin film
Electrochromic
Electrodeposition
per
پژوهشگاه مواد و انرژی
مواد و فناوریهای پیشرفته
2783-0810
2783-0829
2015-11-22
4
3
45
52
10.30501/jamt.2637.70307
70307
سنتز و مشخصه یابی نانوپودر کامپوزیتی Co/VC به روش مکانوشیمیایی و بررسی رفتار ترمودینامیکی واکنش
Synthesis and Characterization of the Composite Co/VC Nano Powder by Mechanochemical Method and Investigating the Reaction Thermodynamic Behavior
حسن شریفی
sharifi@eng.sku.ac.ir
1
سید محمد رضوی
razavi@neyshabur.ac.ir
2
دانیال داودی
3
دانشگاه شهرکرد، دانشکده فنی و مهندسی، شهرکرد، ایران.
مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران.
باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، اصفهان، ایران.
در این پژوهش تولید نانوپودر کامپوزیتی Co/ VC از مواد اولیه Co3O4، V2O5 و گرافیت با استفاده از پودر منیزیم به عنوان عامل احیا به روش مکانوشیمیایی بررسی شد. برای این منظور مخلوط پودری مواد طبق واکنش استوکیومتری در یک آسیا سیاره?ای پرانرژی با نسبت وزنی پودر به گلوله 1:20 تحت آتمسفر گاز آرگون در زمان?های مختلف آسیا شدند. پس از 10 دقیقه آسیاکاری احتراق صورت گرفته و با توجه به نتایج XRD، منیزیم توانسته اکسیدهای کبالت و وانادیم را احیا کرده و خود به اکسید منیزیم تبدیل شود و از طرفی گرافیت نیز با وانادیم فلزی، کاربید وانادیم تشکیل داده و واکنش به طور کامل انجام گرفته است. با توجه به دمای آدیاباتیک واکنش (3932.014Tad~)، این واکنش از نوع خود پیش?رونده دما بالا یا MSR می?باشد. اندازه بلورک?های کاربید وانادیم و کبالت نیز از روش ویلیامسون- هال محاسبه گردید که به ترتیب 50 و 10 نانومتر گزارش شده است. در نهایت فاز اکسید منیزیم نیز توسط فرآیند اسیدشویی با اسید کلریدریک 9 درصد از سیستم حذف گردید و پودر کامپوزیتی Co/ VC تولید شد.
In the present study, production of the composite nano powder of Co/VC by mechanochemical method from Co3O4, V2O5, and graphite as the starting materials with magnesium as the reduction agent was investigated. For this purpose, the materials powder mixture was milled in accordance with stoichiometric reaction in a high energy ball mill with the ball-to-powder ratio of 20:1 under argon atmosphere for different durations. After 10min of milling, combustion occurred and the XRD results indicated that magnesium has reduced vanadium and cobalt oxides (V2O5 and Co3O4) and has changed into magnesium oxide; also, graphite has reacted with the metallic vanadium to form vanadium carbide, which means that the reaction has been completed. Based on the adiabatic temperature of the reaction (Tad~ 3932.014), the reaction was identified as a mechanically inducted self-sustaining one or MSR. The crystallite sizes of vanadium carbide and cobalt calculated by the Williamson-Hall equation were 50 and 10nm, respectively. Finally, the magnesium oxide phase was deleted from the system via leaching process in 0.9% hydrochloric acid and the composite powder of Co/VC was obtained.
https://www.jamt.ir/article_70307_aad204db39ce8abebc1a7462a53b2637.pdf
نانوکامپوزیت
مکانوشیمیایی
کاربید وانادیم
FE-SEM
MSR
Nanocomposite
Mechanochemical
Vanadium carbide
FE-SEM
MSR
per
پژوهشگاه مواد و انرژی
مواد و فناوریهای پیشرفته
2783-0810
2783-0829
2015-11-22
4
3
53
64
10.30501/jamt.2637.70308
70308
بهینهسازی پارامترهای سلول خورشیدی پروسکایتی با استفاده از نانومیلههای همراستای ZnO
Optimization of Parameters from Perovskite Solar Cells by ZnO Aligned Nanorods
ایمان زهتابچی
1
حمید غیور
ghayour_ham@iust.ac.ir
2
محمود زنده دل
3
مرکز تحقیقات مواد پیشرفته ، دانشکده مهندسی مواد ، واحد نجف آباد ، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، اصفهان، ایران.
مرکز تحقیقات مواد پیشرفته ، دانشکده مهندسی مواد ، واحد نجف آباد ، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، اصفهان، ایران.
مرکز تحقیقات مواد پیشرفته ، دانشکده مهندسی مواد ، واحد نجف آباد ، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، اصفهان، ایران.
دراین پژوهش نانومیلههای هگزاگونال اکسید روی با غلظتهای 05/0 و025/0 مولار هگزا متیلن تترا آمین(MEA) و مدت زمانهای 5/2 و 5 ساعت روی شیشه FTO طی فرایند هیدروترمال رشد داده شده است. ازترکیبات پروسکایت (CH3NH3PbI3) ، اسپیرو بیس فلورن متصل شده به آریل آمین Spiro-OMeTAD) ( و فلز طلا جهت ساخت سلول خورشیدی فاز جامد استفاده شده است. بررسی خواص ساختاری و اپتیکی نانومیلهها ازطریق میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM)، آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) ، آنالیز پهنای باند انرژی (DRS) و اندازهگیری پارامترهای فوتوالکتروشیمیایی سلول به وسیله آنالیز ولتاژ- جریان انجام شده است. نتایج بیانگر اینست که با افزایش طول نانومیلهها از حدود میانگینnm 300 به nm650 در اثر افزایش زمان سنتز به 2 برابر، جریان مدار کوتاه افزایش یافته و در نتیجه بازده سلول از42/5 % به 41/6 % رسیده است. از طرفی با کاهش 50 درصدی غلظت هگزا متیلن تترا آمین (MEA) میانگین قطر نانومیلهها از 95 نانومتر به50 نانومترکاهش یافته است که نهایتا کاهش حدود 3/1 درصدی راندمان سلول را به همراه داشته است. نتایج بدست آمده نشان میدهد که نانومیلههای سنتزشده در مدت زمان 5 ساعت و با غلظت کامل هگزا متیلن تترا آمین(MEA) راندمان (41/6 %) را دارند و نانومیلههای تولید شده در مدت زمان 5/2 ساعت و با غلظت نصف هگزا متیلن تترا آمین(MEA) از راندمان (98/4%) برخوردارند.
In this research ZnO hexagonal nanorods solved in hydrothermal with 0.05M and 0.025M concentrations(MEA) has been grown at 2.5 and 5hours on the FTO. For construction of solid phase of solar cell, combination of CH3NH3PbI3, Spiro-OMeTAD and gold has been used. For investigation of structural and optical specification of nano rods by SEM, XRD, DRS and determining photo electro chemical parameters of cell by voltage-current analysis has been done. Results has been shown that efficiency is reached from 5.42% to 6.41% because of increasing the synthesis time by two times which is caused to increase the average length of nanorods from 300 nm to 650nm. By 50 percent decreasing of concentration of MEA, the average diameter of the nanorods has been decreased from 95 nm to 50 nm and finally efficiency of the cell has been 1.5% decreased. Results has also been shown that the efficiency of synthesis nanorods with fully concentration of MEA during 5 hours is 6.41% and the efficiency of produced nanorods with half of concentration of MEA during 2.5 hours is 4.98%.
https://www.jamt.ir/article_70308_d201d1d2337ec0e1df472b31ade54b83.pdf
روی اکسید (ZnO )
سلول خورشیدی
نانومیله
پارامتر فوتوالکتروشیمیایی
ZnO
Solar Cell
nanorod
Photoelectric Parameters