پیشینه تحقیق آئروژلها و مروری بر خواص مغناطیسی و ساخت آئروژل و کاربردهای آن دارای ۵۰ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

فصل اول    ۶
مفاهیم اولیه    ۶
مقدمه    ۷
۱-۱ شاخههای فناوری نانو    ۷
۱-۲ روشهای ساخت نانوساختارها    ۸
۱-۳ کاربردهای نانوساختارها    ۸
۱-۴ مواد نانومتخلخل    ۹
۱-۵ کامپوزیت‌ها    ۱۳
۱-۵-۱ کامپوزیت یا مواد چندسازه    ۱۴
۱-۵-۲ ویژگی‌های مواد کامپوزیتی    ۱۴
۱-۵-۳ مواد زمینه کامپوزیت    ۱۴
۱-۵-۴ تقویت کننده‌ها    ۱۵
۱-۵-۵ نانو کامپوزیت    ۱۵
۱-۶ خلاصه    ۱۵
فصل دوم آئروژلها و مروری بر خواص مغناطیسی    ۱۷
۲-۱ تاریخچه    ۱۸
۲-۲ شیمی سطح آئروژل    ۱۹
۲-۳ تئوری فیزیکی    ۲۱
۲-۴ خاصیت مغناطیسی مواد    ۲۱
۲-۴-۱ منشأ خاصیت مغناطیسی مواد    ۲۱
۲-۴-۲ فازهای مغناطیسی    ۲۲
۲-۴-۲-۱ مواد دیامغناطیس    ۲۲
۲-۴-۲-۲ مواد پارامغناطیس    ۲۲
۲-۴-۲-۳ مواد فرومغناطیس    ۲۲
۲-۴-۲-۴ مواد پادفرومغناطیس    ۲۳
۲-۴-۲-۵ مواد فریمغناطیس    ۲۴
۲-۴-۵ حلقه پسماند    ۲۵
۲-۵ فریت    ۲۷
۲-۶ خلاصه    ۲۷
فصل سوم    ۲۸
ساخت آئروژل و کاربردهای آن    ۲۸
مقدمه    ۲۹
۳-۱ سنتز آئروژل با فرآیند سل-ژل    ۲۹
۳-۲ شکل‌گیری ژل خیس    ۳۲
۳-۳ خشک کردن آلکوژل    ۳۲
۳-۳-۱ فرآیند‌های خشک کردن در شرایط محیط    ۳۴
۳-۳-۲ خشک کردن انجمادی    ۳۴
۳-۳-۳ خشک کردن فوق بحرانی    ۳۴
۳-۳-۴ مقایسه روش‌ها    ۳۶
۳-۴ مروری بر کارهای انجام شده    ۳۷
۳-۵ برخی از کاربردهای آئروژل    ۴۱
۳-۵-۱ آئروژل‌ها به عنوان کامپوزیت    ۴۱
۳-۵-۲ آئروژل‌ها به عنوان جاذب    ۴۱
۳-۵-۳ آئروژل‌ها به عنوان حسگر    ۴۱
۳-۵-۴ آئروژل به عنوان مواد با ثابت دی الکتریک پایین    ۴۲
۳-۵-۵ آئروژل به عنوان کاتالیزور    ۴۲
۳-۵-۶ آئروژل به عنوان ذخیره سازی    ۴۲
۳-۵-۷ آئروژل‌ها به عنوان قالب    ۴۳
۳-۵-۸ آئروژل به عنوان عایق گرما    ۴۳
۳-۵-۹ آئروژل‌ها در کاربرد فضایی    ۴۳
۳-۶ خلاصه    ۴۳
مراجع    ۴۵

مراجع

Modi, A., Koratkar, N., Lass, E., Wei, B., & Ajayan, P. M. (2003). Miniaturized gas ionization sensors using carbon nanotubes.Nature,424(6945), 171-174.

.رحیمی، رحمت الله و ربانی، محبوبه- جام لیکر گوس و فناوری نانو، ۱۳۸۶٫

Liu, C. H., & Zhang, H. L. (2010). Chemical approaches towards single-species single-walled carbon nanotubes.Nanoscale,2(10), 1901-1918

Kong, J., Franklin, N. R., Zhou, C., Chapline, M. G., Peng, S., Cho, K., & Dai, H. (2000). Nanotube molecular wires as chemical sensors.Science,287(5453), 622-625

Poncharal, P., Wang, Z. L., Ugarte, D., & De Heer, W. A. (1999). Electrostatic deflections and electromechanical resonances of carbon nanotubes.science,283(5407), 1513-1516.

Cheng, F., Zhao, J., Song, W., Li, C., Ma, H., Chen, J., & Shen, P. (2006). Facile controlled synthesis of MnO2 nanostructures of novel shapes and their application in batteries.Inorganic chemistry,45(5), 2038-2044.

Lu, G. Q., Zhao, X. S., & Wei, T. K. (2004).Nanoporous materials: science and engineering(Vol. 4). Imperial College Press.

Polarz, S., & Smarsly, B. (2002). Nanoporous materials.Journal of nanoscience and nanotechnology,2(6), 581-612.

۹٫ لیدا هاشمی، کامران اخباری، علی مرسلی، “چارچوب‌های فلزی-آلی (MOFs) دسته‌ی جدیدی از ترکیبات نانو متخلخل”، ماهنامه‌ی فناوری نانو، شماره‌ی پیاپی ۱۵۴، صص ۲۹-۲۶، (۱۳۸۹).

Han, A., & Qiao, Y. (2007). Effects of nanopore size on properties of modified inner surfaces.Langmuir,23(23), 11396-11398.

Yousef, S., Khattab, A., Osman, T. A., & Zaki, M. (2013). Effects of increasing electrodes on CNTs yield synthesized by using arc-discharge technique.Journal of Nanomaterials,2013, 4.

Damnjanovic, M., Vukovic, T., Milosevic, I., & Nikolic, B. (2001). Symmetry of single-wall nanotubes.Acta Crystallographica Section A: Foundations of Crystallography,57(3), 304-310.

Pierre, A. C., & Pajonk, G. M. (2002). Chemistry of aerogels and their applications.Chemical Reviews,102(11), 4243-4266.

Yoonessi, M., Scheiman, D. A., Dittler, M., Peck, J. A., Ilavsky, J., Gaier, J. R., & Meador, M. A. (2013). High-temperature multifunctional magnetoactive nickel graphene polyimide nanocomposites.Polymer,54(11), 2776-2784.

Meador, M. A. B., Vivod, S. L., McCorkle, L., Quade, D., Sullivan, R. M., Ghosn, L. J. & Capadona, L. A. (2008). Reinforcing polymer cross-linked aerogels with carbon nanofibers.Journal of Materials Chemistry,18(16), 1843-1852.

Xu, P., Drewes, J. E., Heil, D., & Wang, G. (2008). Treatment of brackish produced water using carbon aerogel-based capacitive deionization technology.Water research,42(10), 2605-2617.

Obrey, K. A., Wilson, K. V., & Loy, D. A. (2011). Enhancing mechanical properties of silica aerogels.Journal of Non-Crystalline Solids,357(19), 3435-3441.

مقدمه

از اواخر قرن بیستم دانشمندان تمرکز خود را بر فناوری نوینی معطوف کردند که به عقیده‌ی عده‌ای تحولی عظیم در زندگی بشر ایجاد می‌کند. این فناوری نوین که در رشته‌هایی همچون فیزیک، شیمی و مهندسی از اهمیت زیادی برخوردار است، نانوتکنولوژی نام دارد. می‌توان گفت که نانوفناوری رویکردی جدید در تمام علوم و رشته‌ها می‌باشد و این امکان را برای بشر به وجود آورده است تا با یک روش معین به مطالعه‌ی مواد در سطح اتمی و مولکولی و به سبک‌های مختلف به بازآرایی اتم‌ها و مولکول‌ها بپردازد.

در چند سال اخیر، چه در فیزیک تجربی و چه در فیزیک نظری، توجه قابل ملاحظه‌ای به مطالعه‌ی نانوساختارها با ابعاد کم شده است و از این ساختارها نه تنها برای درک مفاهیم پایه‌ای فیزیک بلکه برای طراحی تجهیزات و وسایلی در ابعاد نانومتر استفاده شده­است. وقتی که ابعاد یک ماده از اندازه‌های بزرگ مانند متر و سانتی­متر به اندازه‌هایی در حدود یک دهم نانومتر یا کم­تر کاهش می‌یابد، اثرات کوانتومی را می‌توان دید و این اثرات به مقدار زیاد خواص ماده را تحت الشعاع قرار می‌دهد. خواصی نظیر رنگ، استحکام، مقاومت، خوردگی یا ویژگی‌های نوری، مغناطیسی و الکتریکی ماده از جمله‌ی این خواص‌ می‌باشند [۱].

۱-۱ شاخه‌های فناوری نانو

تفاوت اصلی فناوری نانو با فناوری‌های دیگر در مقیاس مواد و ساختارهایی است که در این فناوری مورد استفاده قرار می‌گیرند. در حقیقت اگر بخواهیم تفاوت این فناوری را با فناوری‌های دیگر بیان نماییم، می‌توانیم وجود عناصر پایه را به عنوان یک معیار ذکر کنیم. اولین و مهم­ترین عنصر پایه نانو ذره است. نانوذره یک ذره‌ی میکروسکوپی است که حداقل طول یک بعد آن کمتر از ١٠٠ نانومتر است و می­توانند از مواد مختلفی تشکیل شوند، مانند نانوذرات فلزی، سرامیکی و نانوبلورها که زیر مجموعه­ای از نانوذرات هستند [ ۳و ۲]. دومین عنصر پایه نانوکپسول است که قطر آن در حد نانومتر می‌باشد. عنصر پایه‌ی بعدی نانولوله‌ها هستند که خواص الکتریکی مختلفی از خود نشان می‌دهند و شامل نانولوله‌های کربنی، نیترید بور و نانولوله‌های آلی می‌باشند [۴].

۱-۲ روش‌های ساخت نانوساختارها

تولید و بهینه­ سازی مواد بسیار ریز، اساس بسیاری از تحقیقات و فناوری‌های امروزی است. دستورالعمل‌های مختلفی در خصوص تولید ذرات بسیار ریز در شرایط تعلیق[۱] وجود دارد ولی در خصوص انتشار و تشریح دقیق فرآیند رسوب‌گیری و روش‌های افزایش مقیاس این فرآیندها در مقیاس تجاری محدودیت وجود دارد. برای تولید این نوع مواد بسیار ریز از پدیده‌های فیزیکی یا شیمیایی یا به طور همزمان از هر دو استفاده می‌شود. برای تولید یک ذره با اندازه مشخص دو فرآیند اساسی وجود دارد، درهم شکستن) بالا به پایین) و دیگری ساخته شدن) پایین به بالا). معمولا روش‌های پائین به بالا ضایعاتی ندارند، هر چند الزاما این مسأله صادق نیست [۶ و۵]. مراحل مختلف تولید ذرات بسیار ریز عبارت است از، مرحله‌ی هسته‌زایی اولیه و مرحله‌ی هسته‌زایی[۲] و رشد خود به خودی[۳]. در ادامه به طور خلاصه روش‌های مختلف تولید نانوذرات را بیان می‌کنیم. به طور کلی روش‌های تولید نانوذرات عبارتند از:

چگالش بخار

سنتز شیمیایی

فرآیندهای حالت جامد (خردایشی)

استفاده از شاره‌ها فوق بحرانی به عنوان واسطه رشد نانوذرات فلزی

استفاده از امواج ماکروویو و امواج مافوق صوت

استفاده از باکتری‌هایی که می­توانند نانوذرات مغناطیسی و نقره‌ای تولید کنند

پس از تولید نانوذرات می‌توان با توجه به نوع کاربرد آن‌ها از روش‌های رایج زمینه‌ای مثل روکش­دهی یا اصلاح شیمیایی نیز استفاده کرد [۷].

۱-۳ کاربردهای نانوساختارها

یکی از خواص نانوذرات نسبت سطح به حجم بالای این مواد است. با استفاده از این خاصیت می‌توان کاتالیزورهای قدرتمندی در ابعاد نانومتری تولید نمود. این نانوکاتالیزورها بازده واکنش‌های شیمیایی را به شدت افزایش داده و همچنین به میزان چشم­گیری از تولید مواد زاید در واکنش‌ها جلوگیری خواهند نمود. به کارگیری نانو‌ذرات در تولید مواد دیگر استحکام آن‌ها را افزایش داده و یا وزن آن‌ها را کم می‌کند. همچنین مقاومت شیمیایی و حرارتی آن‌ها را بالا برده و واکنش آن‌ها در برابر نور وتشعشعات دیگر را تغییر می‌دهد.

با استفاده از نانوذرات نسبت استحکام به وزن مواد کامپوزیتی به شدت افزایش خواهد یافت. اخیرا در ساخت شیشه ضد آفتاب از نانوذرات اکسید روی استفاده شده است. استفاده از این ماده علاوه بر افزایش کارآیی این نوع شیشه­ها، عمر آن‌ها را نیز چندین برابر نموده­است .از نانوذرات همچنین در ساخت انواع ساینده‌ها، رنگ‌ها، لایه‌های محافظتی جدید و بسیار مقاوم برای شیشه‌ها، عینک‌ها (ضدجوش و نشکن)، کاشی‌ها و در حفاظ‌های الکترومغناطیسی شیشه‌های اتومبیل و پنجره استفاده می‌شود. پوشش‌های ضد نوشته برای دیوارها و پوشش­های سرامیکی برای افزایش استحکام سلول‌های خورشیدی نیز با استفاده از نانوذرات تولید شده‌اند.

وقتی اندازه ذرات به نانومتر می‌رسد یکی از ویژگی‌هایی که تحت تأثیر این کوچک شدن اندازه قرارمی‌گیرد تأثیرپذیری از نور و امواج الکترومغناطیسی است. با توجه به این موضوع اخیراً چسب‌هایی از نانوذرات تولید شده‌اند که کاربردهای مهمی در صنایع الکترونیکی دارند. نانولوله‌ها در موارد الکتریکی، مکانیکی و اپتیکی بسیار مورد توجه بوده‌اند. روش‌های تولید نانولوله‌ها نیز متفاوت می‌باشد، همانند تولید آن‌ها بر پایه محلول و فاز بخار یا روش رشد نانولوله‌ها در قالب که توسط مارتین[۴] مطرح شد. نانولایه‌ها در پوشش‌های حفاظتی با افزایش مقاومت در خوردگی و افزایش سختی در سطوح و فوتولیز و کاهش شیمیایی کاربرد دارند.

نانوذرات نیز به عنوان پیش­ماده یا اصلاح ساز در پدیده های فیزیکی و شیمیایی مورد توجه قرارگرفته‌اند. هاروتا[۵] و تامسون[۶] اثبات کردند که نانوذرات فعالیت کاتالیستی وسیعی دارند، مثل تبدیل مونواکسید کربن به دی اکسید کربن، هیدروژنه کردن استیرن به اتیل بنزن و هیدروژنه کردن ترکیبات اولفیتی در فشار بالا و فعالیت کاتالیستی نانوذرات مورد استفاده در حسگرها که مثل آنتن الکترونی بین الکترود و الکترولیت ارتباط برقرار می‌کنند [۷].

۱-۴ مواد نانومتخلخل

مواد نانو متخلخل دارای حفره‌هایی در ابعاد نانو هستند و حجم زیادی از ساختار آن‌ها را فضای خالی تشکیل می‌دهد. نسبت سطح به حجم (سطح ویژه) بسیار بالا، نفوذپذیری یا تراوایی[۷] زیاد،  گزینش­پذیری خوب و مقاومت گرمایی و صوتی از ویژگی‌های مهم آن‌ها می‌باشد. با توجه به ویژگی‎‌های ساختاری، این به عنوان تبادل‌گر یونی[۸]، جدا کننده[۹]، کاتالیزور، حس‌گر، غشا[۱۰] و مواد عایق استفاده می‌شود.

نسبت حجمی فضای خالی ماده‌ی متخلخل به حجم کل ماده‌ تخلخل[۱۱] نامیده می­شود. به موادی که تخلخل آن‌ها بین ۲/۰ تا ۹۵/۰ باشد نیز مواد متخلخل[۱۲] می‌گویند. حفره‌ای که متصل به سطح آزاد ماده است حفره‌ی باز[۱۳] نام دارد که برای صاف کردن غشا، جداسازی[۱۴] و کاربردهای شیمیایی مثل کاتالیزور و کروماتوگرافی[۱۵] (جداسازی مواد با استفاده از رنگ آن‌ها) مناسب است. به حفره‌ای که دور از سطح آزاد ماده است حفره‌ی بسته[۱۶] می‌گویند که وجود آن‌ها تنها سبب افزایش مقاومت گرمایی و صوتی و کاهش وزن ماده شده و در کاربردهای شیمیایی سهمی ندارد. حفره‌ها دارای اشکال گوناگونی همچون کروی، استوانه­ای، شیاری، قیفی شکل و یا آرایش شش گوش[۱۷] هستند. همچنین تخلخل‌ها می‌توانند صاف یا خمیده یا همراه با چرخش و پیچش باشند [۷].

[۱] Colloidal

[۲] Nucleation

[۳] Spontaneous Nucleation

[۴] Martin

[۵] Haruta

[۶] Thompson

[۷] Permeability

[۸] Ion Exchanger

[۹] Separator

[۱۰] Membrane

[۱۱] Porosity

[۱۲] Porous

[۱۳] Open Pore

[۱۴] Filteration

[۱۵] Chromatography

[۱۶] Closed Pore

[۱۷] Hexagonal

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.