در این پژوهش نانوذرات y2o3:eu3+ به روش هم رسوبی اصلاح شده سنتز شدند. هدف از این تحقیق کنترل مورفولوژی و بررسی اثر آن بر خواص نورتابی نانوفسفرهاست. بر همین اساس به منظور دستیابی به خواص بهینه ساختاری، سطحی و نورتابی اثر پارامترهای مختلف مانند نوع و مقدار عوامل فعال سطحی و کی لیت موجود در واکنش، دمای واکنش رسوب دهی و ph اولیه محلول بر نحوه رشد نانوذرات بررسی گردید. خواص ساختاری نانوفسفرها از طریق بررسی الگوی پراش اشعه ایکس (xrd)، پیوندهای شیمیایی به وسیله طیف های تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir)، ریزساختار نانوذرات از طریق تصاویر میکروسکوپ های الکترونی روبشی (sem) و عبوری (tem) و خواص نورتابی آن ها به وسیله طیف های جذب و نشر در حالت فسفرسانس مورد مطالعه قرارگرفت. نتایج نشان داد حضور عوامل سطحی مختلف بخصوص سورفکتانت های آنیونی npc 1 و کاتیونی md7-e در واکنش رسوب دهی، باعث بهبود خواص سطحی و در نتیجه افزایش شدت نشر قرمز فسفرها می شود. بررسی اثر دمای رسوب دهی نیز نشان داد که غالبا با افزایش دما ذرات ریز می شوند. به عنوان مثال بررسی این پارامتر در حضور سورفکتانت md7-e نشان داد که با افزایش دمای رسوب دهی، در حضور مقادیر کمتر عامل سطحی می توان به شرایط بهینه در مورفولوژی و شدت نشر دست یافت. یکی دیگر از پارامترهایی که در این پژوهش مورد مطالعه قرار گرفت اثر ph اولیه محلول بر نحوه رشد نانوذرات بود. بررسی این عامل نشان داد که با کاهش ph، اندازه ذرات نیز کاهش می یابد.

در این تحقیق ذرات sio2@y2o3: re3+(eu3+,dy3+,sm3+) با ساختار هسته پوسته با دو روش جدید سورفکتانت ( بهینه سازی سطح سیلیس با سورفکتانت m2p و استفاده از روش پچینی برای پوشش دهی) و روش قربانی کردن پلیمر ( استفاده از پلیمر خاص برای جذب یون های مورد نظر و در اختیار گذاشتن آنها به سطح سیلیس پس از خروج آنها از سیستم) سنتز شدند. ذرات بدست آمده در روش اول با روش های پراش اشعه ایکس(xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، ft-ir و اسپکتروفلوریمتر مورد ارزیابی قرارگرفتند. نمونه ها در دمای 750 تا °c 900 مورد عملیات حرارتی قرارگرفتند. نتایج حاکی از آن است که نمونه های سنتز شده شامل هسته های آمورف از جنس سیلیس و پوشش بلوری از فاز ایتریا هستند که مورفولوژی ذرات نهایی کاملا کروی و با توزیع اندازه ذرات باریک است. نتایج نشان داد که با استفاده از سورفکتانت امکان سنتز هسته در اندازه های مختلف از 40 تا 500 نانومتر امکان پذیراست. نمونه های سنتز شده در صورت قرارگرفتن در معرض اشعه uv، نور قرمز از خود ساطع می کنند. شدت نور خروجی با افزایش تعداد پوشش و استفاده از سورفکتانت m2p افزایش پیدا کرد. سورفکتانت m2p باعث شد که تعداد گروه های هیدروکسیل و کربوکسیل بر روی سیلیس نسبت به سیلیکای معمولی افزایش یابد. غلظت سیلانول های سطحی از 56/0 برای سیلیس معمولی به mmol/g 925/2 برای سیلیس دارای m2p افزایش یافت. این گروه نقش مهمی در ایجاد پوشش یکنواخت دارد. به همین دلیل متوسط ضخامت پوشش ایتریا در نمونه سیلیس دارای سورفکتانت به nm 6 افزایش یافت. در حالیکه در سیلیس معمولی متوسط ضخامت پوشش به nm3 می رسد. در روش دوم، ابتدا سطح سیلیس به صورت شیمیایی با عامل mps (تری متوکسی سیلیل پروپیل متاکریلیت) اصلاح شد. سپس سطح آن با پلیمر moi (ایزوسیانات متیل متا اکریلیت)پوشانده شد. پلیمر پیوند زده شده به سیلیس به صورت الگویی برای پوشش نهایی از جنس ایتریا عمل می کند. بدین ترتیب که ذرات حاصله در محلول نیترات ایتریوم و دیسپرزیوم (یا سایر دوپنت ها نظیر ساماریوم و یوروپیوم) توزیع و در دمای °c50 به مدت 4 تا 110 ساعت هم زده شدند. در اینصورت یون های مذکور به صورت فیزیکی و یا شیمیایی جذب پلیمر می شوند و بعد از عملیات حرارتی و خروج پلیمر یون ها بر روی سیلیس تبدیل به پوسته ایتریایی می شود. ذرات بدست آمده در روش دوم با روش های پراش اشعه ایکس(xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، ft-ir و اسپکتروفلوریمتر مورد ارزیابی قرارگرفتند. نتایج نشان دادند که با تغییر مقدار مونومر از 0.85 به mmol 3.35 ضخامت متوسط پلیمر به ترتیب از 23 تا nm55 افزایش یافت. ضخامت متوسط پوسته ی ایتریا حاصل از این تغییر نیز به ترتیب از 8 تا nm20 تغییر کرد. نتایج نورتابی ذرات sio2@y2o3:dy3+ نشان داد که طیف آن دارای دو پیک اصلی در 576 و nm 487 است که به ترتیب به انتقال های 4f9/2-----6h13/2 و 4f9/2-----6h15/2 مربوط می شوند. در ضمن بیشترین شدت پیک ها در غلظت 0.5 درصد مولی بدست آمد. با افزایش دمای کلسیناسیون، شدت نورتابی نیز افزایش یافت ولی تغییری در نسبت نور زرد به آبی حاصل نشد. در ارتباط با ذرات sio2@y2o3:eu3+ نیز با افزایش زمان هم زدن، شدت نورتابی افزایش پیدا کرد.

در این پژوهش کنترل مورفولوژی و بررسی اثر آن بر خواص مکانیکی ملات ماسه سیمان بررسی شد. در این راستا نانو ذرات سیلیس به روش سل-ذرات با دو مورفولوژی، کروی و لوله ای سنتز شدند. به منظور دستیابی به مورفولوژی میله ای اثر پارامترهای مختلف مانند اثر مقدار آمونیاک، اثر تغییرات دمایی، میزان اسید سیتریت و نوع pvp موجود در واکنش بر نحوه رشد نانو ذرات بررسی گردید. در ادامه نانو سیلیس کروی و نانو سیلیس لوله ای سنتز شده در ملات ماسه سیمان به عنوان ماده افزودنی جایگزین مقادیر 5/0، 1، 2 و 3 درصد وزنی اضافه شدند و تأثیر این افزودنی بر مقاومت فشاری 7 روزه آن بررسی گردید. ریز ساختار نانو ذرات توسط میکروسکوپ های الکترونی روبشی (sem) و عبوری (tem) مطالعه گردید، ریز ساختاری نمونه های سیمانی به وسیله تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد وجود (k25) pvp در واکنش سل-ذرات باعث بهبود مورفولوژی مورد نظر لوله ای می شود، بررسی اثر مقدار اسیدسیتریت در واکنش نشان داد که اسید سیتریت در مقادیر کمتر در حدود ml 5/0 باعث ایجاد شرایط بهینه بر تشکیل مورفولوژی لوله ای دارد، در صورتی که افزایش اسید سیتریت در حدود ml 1، همراه با افزایش دما در حدود 40 و 50 باشد اثر مطلوبی بر تشکیل نانو لوله ها می گذارد، همچنین برای تشکیل نانو ذرات لوله ای بررسی اثر مقدار بهینه آن، مقدار ml 2/0 است. نتایج آزمایش مقاومت فشاری 7 روزه نشان داد نمونه های ملات ماسه سیمان حاوی %2 نانو سیلیس کروی و %5/0 نانو سیلیس لوله ای به ترتیب با مقاومت 12/24 و 6/19 مگا پاسکال، بالاترین مقاومت فشاری را در بین سایر نمونه های حاوی نانو سیلیس کروی و لوله ای داشته اند.

تکنیک تولید لعاب زرین فام یکی از قدیمی ترین روش های تولید نانو ذرات فلزی بر اساس روش احیای شیمیایی و بدون نیاز به محیط تمیز یا خلا بالا بوده است. به طور معمول تولید این گونه سرامیک از سه مرحله پخت تشکیل شده است؛ ساخت بدنه، اعمال لعاب سفید روی بدنه و پس از پخت، قلم زنی لعاب مینای زرین روی لعاب سفید اپک. مشخصهی بارز این نوع لعاب، تلالو و درخشندگی منحصر به فرد آن است. به گونهای که در زوایای مختلف به رنگهای متفاوت دیده میشود. این ویژگیها از یک سو به تشکیل لایههای نازک و از سوی دیگر به تشکیل نانوذرات فلزی، در اینجا نقره، حین فرایند تولید می انجامد. در این تحقیق، لعاب زرین فام با ترکیب جدید تهیه شد و در نتیجه تعداد مراحل پخت از3 به 1 مرحله کاهش یافت. آنالیزهای عنصری و ریزساختاری روی نمونههای تولید شده، مبین وجود لایههای نازک مینای زرین فام، متشکل از نانوذرات محصور در محیط سیلیس، با ضخامت متوسط حدود 200 الی nm 400 میباشد. نتایج حاصل از مطالعات نظری و شبیهسازی از طیف بازتابی در زوایای مختلف تطابق بسیار خوبی را با نتایج تجربی نشان میدهد.

در این تحقیق، نانوچندلایه vo2:cu به روش کندوپاش مغناطیسی بر بسترهایی از جنس شیشه و فولاد ضدزنگ لایه نشانی گردید. برای این منظور از اهداف وانادیمی و مسی با خلوص 99/99 درصد استفاده شد. همچنین پس از لایه نشانی، عملیات حرارتی در اتمسفرهای اکسیژن و هوا روی نمونه ها انجام شد. جهت دستیابی به استوکیومتری مورد نظر پارامترهای فشار و اتمسفر کندوپاش تغییر داده شده و دمای بستر حین فرایند، مطابق با دمای محیط ثابت گردیده و در نهایت دو نوع پوشش vox-cu-vox و cu-vox-cu در محدوده ضخامتی 2/5 میکرون لایه نشانی گردید. ترکیب، مورفولوژی و ریزساختار پوشش ها با استفاده از آنالیزهای xrd، afm و fesem مورد بررسی قرار گرفت. بهترین rms مربوط به پوشش vox-cu-vox بوده و 2/58 نانومتر گزارش شد. با بررسی ریزساختار، یکنواختی در پوشش مشاهده شد و دانه بندی آن تعیین گردید. پایداری فازی دمابالا، به وسیله عملیات حرارتی در دماهای oc500 و 700 بررسی شده و مطلوب مشاهده گردید. خواص مکانیکی پوشش ها توسط آنالیز نانواثرگذاری مورد بررسی قرار گرفت و بهترین خواص مکانیکی مربوط به پوشش vox-cu-vox بوده که دارای بیشترین نانوسختی به مقدار gpa12 و کمترین مدول یانگ مؤثر به میزان gpa57 و بالاترین به مقدار 0/32 مشاهده گردید.

نانوذرات تیتانیم (iv) دی اکسید (tio2-nps)، با مورفولوژی های گوناگون توسط روش میکرو امولسیونme))/هیدروترمال سنتز شدند و خاصیت تخریب فتوکاتالیستی متیل اورانژ مورد مطالعه قرارگرفت. میکروامولسیون از آب، سیکلوهگزان و سورفاکتانت های آنیونی مانند سدیم بیس (2-اتیل) سولفوسوکسینات (aot)، کاتیونی مانند هگزا دسیل تری متیل آمونیم برمید (ctab) و کربوکسی متیل سلولز (cmc) تشکیل شد. تترا بوتیل اورتو تیتانات (tbot) در محلول میکروامولسیون کاهش یافت و پس از آن tio2-nps در واکنش هیدرولیز بین tbot در حلال آلی و آب در هسته (میکروامولسیون معکوس) تشکیل شدند. تأثیر پارامترهایی مانند نسبت سورفاکتانت ها و تغییرات دما در ساختارفازی، اندازه ذرات و مورفولوژی بررسی شدند. tio2-nps، با استفاده از پراش اشعه x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف مادون قرمز (ftir) مورد بررسی قرار گرفتند. در بخش اول، در حالیکه دمای واکنش در c°30 ثابت نگه داشته شده بود، محصولات در دمای c°560 به مدت 6 ساعت کلسینه شدند، نسبت های مولی مختلف از سورفاکتانت های ctab/aot مورد بررسی قرار گرفتند. تمامی tio2-nps در فاز آناتاز و با مورفولوژی کروی سنتز شدند به غیر از نسبت مولی 1به 1 دو سورفکتانت ctab/aot که منجر به تولید tio2-nps با مورفولوژی ورقه ای گردید. طیف xrd اندازه ذرات را در حدود nm52 نشان داد. در بخش دوم، در حالیکه دمای واکنش در c°30 ثابت نگه داشته شد، محصولات در دماهای c°220 و c°260 به مدت 13 ساعت کلسینه شدند و نسبت های مولی مختلف از سورفاکتانت های ctab/aot مورد بررسی قرار گرفتند. بر این اساس، در نسبت مولی 1 به 1 دو سورفکتانت aot/ctab، tio2-nps در دمای c°220 با مورفولوژی کروی و در دمای c°260 با مورفولوژی رشته ای و در فاز آناتاز سنتز شدند. طیف ،xrd اندازه ذرات را در دمای c°220 حدود nm 8 و در دمای c°260 حدودnm 29 نشان داد. در بخش سوم، در حالیکه دمای واکنش در c°30 ثابت نگه داشته شد، محصولات در دمای c°560 به مدت 6 ساعت کلسینه شدند و نسبت های مولی مختلف از سورفاکتانت های ctab/cmc مورد بررسی قرار گرفتند. نسبت مولی 1به 1 از دو سورفکتانت ctab/cmc منجر به تولید tio2-nps در فاز آناتاز شدند. اما ذرات توسط cmc در فازی ناشناخته سنتز شدند. در بخش چهارم، با بررسی تأثیر مورفولوژی های مختلف tio2-nps از جمله کروی، رشته ای و ورقه ای سنتز شده در سه دمای c°220 ، c°260 وc°560 در تخریب فتوکاتالیستی متیل اورانژ، فعالیت بالایی در این تخریب از خود نشان دادند. میزان تخریب فعالیت فتوکاتالیستی بستگی زیادی به درجه بلورشدگی، اندازه و مورفولوژی tio2-nps دارد. علاوه بر این، tio2-nps با مورفولوژی ورقه ای و نیز tio2-nps دوپه شده با قلع، بیشترین سرعت را در تخریب فتوکاتالیستی متیل اورانژ از خود نشان دادند.

نانو ذرات(ba,ca,sr)2mgsi2o7:re3+یکی از پرکاربرد ترین ذرات نورتاب جهت ساخت نمایشگرها، سنسورهای نوری و لامپ های led هستند. این ترکیبات در ساختار خود توان جایگزینی یون¬های sr، ba و ca را دارند. این تغییرات منجر به ایجاد نشرهای متفاوت در این ذرات سرامیکی می¬شود. در این تحقیق کار بر روی تغییرات نشر در سه مرحله صورت پذیرفته است. مرحله یک که شامل سنتز احتراقی نانوذرات نورتاب با یون¬های مختلف نظیر sr، ba بوده که با افزودن دوپنت های مختلف و تحت شرایط اتمسفری خاص منجر به نشر آبی- قرمز و سبز شده است. مرحله دوم شامل تغییر در نوع دوپنت¬های قلیایی خاکی می¬باشد که تغییر در نوع و مقدار آن¬ها باعث ایجاد نشر در محدوده 520 تا 612 نانومتر گردید. در قسمت سوم مورفولوژی و خواص نورتابی نانوذرات سنتز شده به روش احتراقی تحت امواج ماکروویو با سنتز هیدروترمال مقایسه شد که تصاویر sem بیانگر کاهش اندازه ذرات و تراکم بیشتر ذرات در سنتز هیدروترمال است. از حیث نورتابی بهترین روش جهت سنتز استفاده از سنتز هیدروترمال بود. نسبت سوخت گلایسین با اسید سیتریک در سنتز احتراقی مهمترین پارامتر به شمار می¬رود. خضور گلایسینتاثیر زیادی در مورفولوژی نمونه احتراقی داشت. با توجه به خواص آنتی باکتریال و نورتابی این دسته از ترکیبات، امکان استفاده از این نورتاب¬ها در پوشش¬های مختلف ایده جدیدی است که در قسمت آخر این تحقیق مورد توجه قرار گرفته است. بدین ترتیب نانو ذرات نورتاب به وسیله فرایند الکتروفورزیس بروی الکترودهای آلومینیومی لایه نشانی شدند و پارامترهایموثر در کیفیت نشست مورد بررسی قرار گرفت. به دلیل بار سطحی کم ذرات نورتاب امکان لایه نشانی ذرات میسر نبود لذا از یک واسط پلیمری به نام پلی ونیل پیرولیدون استفاده شد که بار سطح ذرات را مثبت نمود. این بررسی برای ذرات نورتاب سنتز شده به روش هیدروترمال نیز تکرار گردید و مشخص شد ذرات نورتاب سنتز شده به روش هیدروترمال از جرم نشست کمتری برخوردار هستند.

هدف از این تحقیق سنتز نانوذرات نورتاب فورستریت به روش احتراقی با امواج ماکروویو و هیدروترمال است. آلاییدن ذرات فورستریت با یون¬های مختلف نظیر eu3+و tb3+ باعث ایجاد نشرهای متفاوت در اثر برانگیختگی با امواج uv می¬شود که مهمترین کاربرد را در ساخت نمایشگرهای مختلف و عکس برداری از بافت¬های استخوانی را دارد. در قسمت اول حضور یون-های eu3+ و tb3+ نشان داد که قرارگیری این یون¬ها در ساختار کریستالی فورستریت منجر به نشر قرمز و سبز می¬گردد و با افزایش درصد یون¬های آلاینده بر شدت این نشر افزوده می¬شود. پیک اصلی یوروپیم در محدوده 614 نانومتر و برای تربیم در محدوده 545 نانومتر بود. مقایسه شدت نورتابی به روش احتراقی و هیدروترمال نشان داد که به لحاظ مورفولوژی و شدت نشر، نمونه سنتز شده به روش احتراقی شرایط بهتری دارد. همچنین حضور یون¬های آلاینده دوم به همراه نمونه mg2sio4:eu3+ نشان از ایجاد تراز کمکی جهت نشر بهتر این نمونه دارد، بطوری که در نسبت مولی ثابت یون¬های آلاینده، بهترینشدت نشر مربوط به نمونه حاوی ba است در حالی که کمترین شدت نورتابی مربوط به حضور zn در ساختار mg2sio4:eu3+بود. حضور سوخت گلایسین در سنتز احتراقی نشان داد که ذرات در حضور گلایسین کمتر به صورت توده¬ای در کنار هم قرار می-گیرند در حالی که نمونه سنتز شده به روش هیدروترمال به دلیل عدم حضور گلایسین، مورفولوژی ذرات متراکم¬تر بود. در ادامه به منظور ایجاد کاربرد برای نانوذرات نورتاب فورستریت با استفاده از روش الکتروفورزیس لایه نشانی¬هایی بر روی الکترود¬های آلومینیومی صورت گرفت. در این لایه نشانی ذرات فورستریت دارای بار سطحی ضعیف بودند لذا توان حرکت ذرات در اتانول تحت اعمال ولتاژ با سرعت کمی صورت می¬گرفت. برای بهبود نشست از واسط¬های کاتیونی و آنیونی استفاده شد. این ایده باعث باردار شدن سطح ذرات فورستریت گردید و روند لایه نشانی را به صورت بصری بهبود داد. از این پوشش¬ها می¬توان جهت ساخت دیودهای نوری و نمایشگرهای نشر میدانی استفاده کرد.

هدف از این تحقیق ساخت فوم فیلترهای آلومینایی است . در این تحقیق تاثیر پارامترهای مختلفی نظیر نوع فرم، نحوه شکل دهی، سرعت گرم کردن، زمان و دمای زینترینگ بر روی ساختار و استحکام فیلترها مورد بررسی قرار گرفته است . نتایج بدست آمده نشان می دهد که فیلترهای ساخته شده در مقایسه با فیلترهای وارداتی از کیفیت مطلوبی برخوردارند.