الف) سنتز و شناسایی نانوساختار tio2در حضور بازشیف h2acacbn به روش سل-ژل و بررسی رفتار آن در سلول های خورشیدی ب) سنتز و شناسایی نانوساختار sio2 در حضور بازشیف h2salen به روش سونوشیمیایی

گزارشی از آخرین فعالیت ها و نتایج بدست آمده پایان نامه : در این پروژه برای سنتز نانوذرات تیتانیم دی اکسید تترااتیل اورتوتیتانات، تری اتانول آمین، آب و بازشیف h2acacbn به یکدیگر اضافه می شوند. سپس در اتوکلاو قرار می گیرد. در این پروژه واکنش در سه شرایط متفاوت انجام شد. که این سه شرایط عبارتند از: 1) 12 ساعت در دمای°c 100 و 36 ساعت در دمای°c140،2) 24 ساعت در دمای°c100 و 72 ساعت در دمای °c140 3) 30 ساعت در دمای°c100 و 90 ساعت در دمای°c140 نتایج semنشان داد که، نمونه ی 2 که در شرایط 24 ساعت در دمای °c100 و 72 ساعت در دمای °c140 سنتز شده است، دارای یکنواخت ترین مورفولوژی می باشد. در زمان های کمتر، در بخش هایی از ساختارکلوخه شدگی دیده می شود، همچنین اندازه ی نانوذرات در این شرایط نسبت به نمونه ی 2 بزرگتر می باشد. در زمان های بیشتر ، توزیع یکنواخت نانوذرات کاملا از بین می رود. و کلوخه شدگی در قسمت های زیادی دیده می شود. همچنین به منظور به دست آوردن نانوذرات تیتانیم دی اکسید در فاز اناتاز به منظور استفاده در سلول های خورشیدی، واکنش در محیط های بازی و اسیدی و قلیایی انجام شد. نتایج xrd نشان داد که با افزایش ph درصد فاز اناتاز در محیط افزایش می یابد. به طوریکه در محیط اسیدی هر سه فاز تیتانیم دی اکسید حضور داشتند. در محیط خنثی دو فاز بروکیت و اناتاز حضور داشتند و در محیط بازی نانوذرات دارای فاز خالص اناتاز بودند. بنابر این محیط مناسب برای سنتز نانوذرات در این آزمایش محیط بازی می باشد. در ازمایش دیگر به منظور بررسی تغییر نسبت مولی بازشیف به منبع تبتانیم دی اکسید ( تترااتیل اورتوتیتانات) واکنش در 4 نسبت مولی 01/0، 02/0، 03/0، 04/0 انجام شد. نتایج نشان داد که در نسبت مولی 02/0 بازشیف به منبع تیتانیم یکنواخت ترین مورفولوژی ایجاد می شود و ذرات در این شرایط دارای کوچکترین اندازه می باشند. اندازه ی ذرات به دست آمده در این شرایط در حدود 25-30 نانومتر می باشد. همچنین نتایج uv-vis نشان داد که بیشترین باندگپ با مقدار 18/3 مربوط به نانوذرات تیتانیم دی اکسید با نسبت مولی 02/0 بازشیف به منبع تیتانیم می باشد و کمترین میزان باندگپ با مقدار 09/3 مربوط به نانوذرات سنتز شده با نسبت مولی01/0 می باشد. به عبارت دیگر تغییر نسبت مولی بازشیف به منبع تبتانیم بر روی باندگپ نانوذرات اثر می گذارد. پس از آنکه از این نانوذرات با نسبت های مولی مختلف بازشیف به منبع تیتانیم سلول های خورشیدی تهیه شد نتایج نشان داد که نانوذرات سنتز شده با نسبت مولی 02/. به دلیل دارا بودن بیشترین باندگپ و همچنین به دلیل اندازه ی کوچکتر از بیشترین بازده برخوردار هستند، که اینگونه نتیجه گیری می شود که میزان باندگپ بیشتر از ترکیب الکترون و حفره جلوگیری می کند و در نتیجه بازده سلول خورشیدی افزایش می یابد. در قسمت دیگر این پروژه برای سنتز نانوذرات سیلیکا روش سل- ژل اصلاح شد. 25 میلی لیتر االکل و 15 میلی لیتر آب به یکدیگر اضافه شد و در حدود 2/. گرم h2salen به محلول واکنش اضافه شد. سپس این محلول تحت امواج اولتراسونیک قرارگرفت. پس از گذشت 10 دقیقه مقدار 2 میلی لیتر تترااتیل اورتوسیلیکات و 4/0 میلی لیتر اتیلن دی آمین به محلول واکنش اضافه شد. عواملی مانند توان اولتراسونیک، زمان اولتراسونیک، تغییر نسبت مولی بازشیف h2salen به منبع سیلیکا مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش در 4 زمان 10، 20، 30 و 40 دقیقه انجام شد. نتایج نشان داد که بهینه ی زمان واکنش 30 دقیقه می باشد. در زمان های بیشترو کمتر از آن اندازه ی نانوذرات افزایش می یابد. همچنین واکنش در 3 توان 50 و60 و70 وات انجام شد. نتایج واکنش نشان داد که توان 60 وات بهینه توان می باشد. در توان های بیشتر و کمتر از 60 وات اندازه ی نانوذرات افزایش می یابد. همچنین به منظور به دست اوردن نانوذرات در اندازه ی مطلوب، از 4 نسبت مولی متفاوت بازشیف به منبع سیلیکا استفاده شد. این نسبت ها عبارتند از 02/0، 03/05/0، 1/0، و 2/0 می باشد. نتایج نشان داد که یکنواخت ترین و متقارن ترین مورفولوژی مربوط به نسبت مولی 1/0 می باشد. همچنین به منظور بررسی اثر این عوامل اصلاح کننده، واکنش در عدم حضور این عوامل انجام شد. نتایج sem نشان داد که نانوذرات تشکیل شده در این شرایط کلوخه شده هستند و از توزیع یکنواختی برخوردار نمی باشند. ما در این پروژه ابتدا از امواج اولتراسونیک در عدم حضور بازشیف استفاده کردیم و نانوذراتی با توزیع یکنواخت ایجاد کردیم اما اندازه ی این نانوذرات در حدود 200 نانومتر بود که در مرحله ی بعد با اضافه کردن بازشیف در حضور امواج اولتراسونیک و بهینه کردن شرایط واکنش اندازه ی نانوذرات را به حدود 100 نانومتر رساندیم. به عبارت دیگر از امواج اولتراسونیک برای توزیع یکنواخت و از بازشیف h2salen برای کاهش اندازه ی ذرات استفاده شد.