در این پایان¬نامه، نانوذرات اکسید مس به روش سل- ژل کمپلکس- پلیمری تهیه شد و ساختار و خواص اپتیکی آنها مورد مطالعه قرار گرفت. اثر دماهای تفجوشی مختلف (oc300، oc500، oc800 و oc1000) بر روی ساختار و خواص اپتیکی نانوذرات مورد بررسی قرار گرفته است. طرح پراش پرتو x، فاز ترکیبی اکسید مس را در دماهای تفجوشی 300 و oc1000 و تک فاز cuo را در دماهای تفجوشی 500 و oc800 نشان می¬دهد. تصاویر tem نشان می¬دهد که شکل نانوذرات کروی و اندازه آنها در گستره 60-5 نانومتر است. طیف uv-vis اندازه گاف انرژی را ev3/49-2/07 برای نانوذرات اکسید مس پیش¬بینی می¬کند که نسبت به حالت کپه¬ای افزایش داشته است که می¬تواند به دلیل کاهش اندازه و محدودیت کوانتومی ¬باشد. طیف ftir پیک¬های جذبی cu-o و cu=o را نشان می¬دهد که تشکیل ساختار cuo و cu2o را تأیید می¬کند. روش bet با اندازه¬گیری سطح مؤثر نانوذرات، گستره اندازه نانوذرات را تأیید می¬کند.

در سال های اخیر تحقیقات گسترده ای جهت ساخت حسگرهای گازی با استفاده از اکسیدهای فلزی به صورت خالص و یا با ناخالصی های مختلف انجام شده است. در این میان اکسید کبالت به علت ویژگی های حسگری برجسته اش، توجه فراوانی را به خود معطوف کرده است. با توجه به فعالیت کاتالسیتی قوی اکسید کبالت و اکسید مس در اکسایش متان انتظار می رود ترکیب اکسید کبالت- مس حسگر مناسبی جهت شناسایی این گاز باشد. به این منظور در این پژوهش، نانو پودر و لایه های نازک cu/co3o4 (cu/co= 0.0, 0.05, 0.08, 0.10, 0.125, 0.15) به ترتیب با روش های سل- ژل و اسپری پایرولیز تهیه شدند و خواص مختلف ساختاری، اپتیکی، مورفولوژی و حسگری آن ها مورد بررسی قرار گرفت. خواص ساختاری نانو پودرها و لایه های نازک با استفاده از پراش پرتو x بررسی شدند. نتایج xrd نشانگر ساختار پلی کریستالین شامل فاز co3o4 با پیک ارحج ]1 1 3[ در نانو پودرها و ]1 1 1[ در لایه های نازک بود. همچنین به دلیل افزایش ناخالصی مس در نانو پودرها فاز (cuo0.30co0.70)co2o4 و در لایه های نازک فاز cucoo2 تشکیل گردید. سایز نانو بلورک ها nm 28-24 در نانو پودرها و nm 32-21 در لایه های نازک بود. مطالعات ftir تشکیل اکسید کبالت را در نانو پودرها تایید کرد. مورفولوژی سطح نانو ذرات با استفاده از تصاویر tem مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر نشان دهنده ذرات با ساختار کروی و کاهش در سایز نانو ذرات با افزایش ناخالصی بودند. تصاویر sem تشکیل نانو ساختار در لایه های نازک را نشان می داد. افزایش سایز ذرات با افزایش ناخالصی مس در تصاویر مشاهده می شد. خواص اپتیکی لایه های نازک با استفاده از دستگاه طیف نور سنج uv-vis مورد مطالعه قرار گرفت. اکسید کبالت دو گاف انرژی دارد. مقادیر گاف 01/2 و 43/1 برای لایه نازک co3o4 خالص بود و این مقادیر برای لایه نازک با نسبت مولی 15/0 cu/co= به 96/1 و 34/1 کاهش یافت. حساسیت نانو ساختارها در مجاورت گاز متان در محدوده دمایی °c 300-200 و ppm 6000-3000 گاز مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین مقدار حساسیت در دمای °c 300 و ppm 6000 متان مشاهده شد. با افزایش ناخالصی مس، حساسیت حسگرهای لایه ضخیم افزایش و حساسیت لایه های نازک کاهش یافت. حسگرهای لایه نازک نسبت به حسگرهای لایه ضخیم حساسیت بیشتری از خود نشان دادند.

در این تحقیق، نانوذرات و لایه های نازک دی اکسیدتیتانیوم (tio2) به ترتیب به روش سل ژل و اسپری پایرولیزیز تهیه شده اند. برای تهیه نانوذرات tio2 به روش سل ژل، سل اولیه با ترکیبی از تیتانیوم ایزوپروپکساید (ttip) به عنوان ماده اولیه، اتانول به عنوان حلال و یک عامل کمپلکس-ساز، تهیه شد و در ادامه با مراحل مختلف گرمادهی نانوذرات اکسیدتیتانیوم تهیه شدند. برای بررسی تاثیر عامل کمپلکس ساز بر روی خواص ساختاری و اپتیکی نانوذرات tio2، از چهار ماده مختلف شامل استیل استن، اتیلن گلیکول، اسیدسیتریک و اوره استفاده شد. برای تهیه لایه های نازک tio2، محلول اولیه حاوی تیتانیوم ایزوپروپکساید (ttip) و اتانول (2:1) بر روی بسترهای شیشه ای اسپری شدند. اثر پارامترهای لایه نشانی از قبیل دمای بستر،آهنگ شار محلول و حجم محلول اسپری بر روی خواص ساختاری و اپتیکی لایه های نازک بررسی شدند. خواص ساختاری، و اپتیکی نانوذرات و لایه های نازک tio2 با استفاده از اندازه گیری های پراش پرتو ایکس (xrd)، طیف سنجی uv-vis، طیف سنجی ft-irو آنالیزهای tem و semمطالعه شد. نتایج بدست آمده برای نانوذرات اکسیدتیتانیوم نشان می دهد که استفاده از استیل استن و اسیدسیتریک منجر به سنتز نانوذراتی با اندازه کوچکتر نسبت به اوره و اتیلن گلیکول می گردد. اندازه نانوذرات تهیه شده در گستره 10 تا 90 نانومتر قرار دارند. با افزایش دمای بازپخت و به دلیل افزایش اندازه نانوذرات، گاف اپتیکی نانوذرات کاهش می یابند و تغییرات آن در گستره ev 9/3 - 06/3 قرار دارد. مطالعات ساختاری نشان می دهد رفتار تبدیل فاز آناتاس به روتایل در نانوذرات tio2، به شدت به نوع عامل کمپلکس ساز و غلظت آن بستگی دارد. لایه های نازک tio2 دارای ساختار بس بلوری با فاز آناتاس بوده و دارای جهت گیری ترجیحی (101) می باشند. در بررسی های انجام شده بهترین پارامترهای لایه نشانی برای تهیه لایه هایی با نظم ساختاری و اپتیکی مطلوب، برابر دمای بستر c?450، آهنگ شار محلول ml/min 8 و حجم محلول 40 میلی لیتر می باشد.

در این پروژه نانو ذرات اکسید آلومینیوم به روش های مختلف سل-ژل، آبی –گرمایی و هم-رسوبی تهیه شده است. اثر روش های مختلف سنتز بر روی خواص ساختاری و اپتیکی آن ها توسط آنالیز tem,xrd ft-ir,uv-vis,sem و bet در دمای بازپخت مختلف 750‍c t , 1000cو1250c. مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین در روش سل-ژل اثر عوامل کمپلکس ساز اوره و اسید سیتریک و در روش هم-رسوبی نیز اثر غلظت عامل رسوب در سنتز نانو ذرات بررسی شد. طرح پراش پرتو x نمونه ها در دمای v50c نشان می دهد که فاز گاما در روش هم رسوبی نسبت به دو روش دیگر سریع تر تشکیل شده است. در دمای بازپخت در 1000c فاز و در روش هم رسوبی و فاز در روش های سل-ژل و آبی –گرمایی مشاهده شد است. در دمای ..صرف نظر از نوع روش سنتز تنها فاز a با شدت های قوی در طرح پراش اشعه x مشاهده می شود. همچنین با توجه به تصاویرtem در دمای1250‍c اندازه ذرات سنتز شده به روش سل-ژل با عامل اوره بسیار کوچکت تر و یکنواخت تر در گسترهnm 10-5می باشد. در این دما این اندازه برای نمونه ها سنتز شده به روش هم رسوبی در گستره 10-5 nm روش آبی –گرمایی30-10nmو روش سل ژل با عامل اسید ستریک 200nm می باشد. تصاویر sem نمونه ها نشان می هد که با افزایش دما ذرات بزرگ تر و تخلخل کاهش یافتهاستو کلوخه شدن ذرات بیشتر شده است. این تصاویر کوچک تر بودن نانو ذراات آلومینای سنتز شده به روش سل-ژل با عامل اوره و هم رسوبی را نسبت به دیگر روش های نشان می دهد. گاف انرژی ذرات در گستره 5-4 ev است که با افزایش دما کاهش یافته است نتایج مطالعات ft-ir نیز حضور فاز گاما در دمای 750c و فاز آلفا در دمای 1250c را تایید می کند. آنالیز سطح موصر نانو ذرات در دمای 750 c مقدار206 m2/g را برای کاربردهای حسگری و کاتالیسیتی پیشنهاد می شود. ه

یک روش مناسب شیمیایی برای سنتز گرافین احیای اکسید گرافین است. احیای ورقه های اکسیدگرافین در آب به همراه هیدرات هیدرازین سبب تشکیل مواد کربنی با سطح مقطع بالا که شامل ورقه های گرافینی است، می شود. ورقه های گرافینی سنتز شده با استفاده از طیف پراش پرتو x(xrd)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ft-ir)، میکروسکوپ عبور الکترونی (tem)، میکروسکوپ روبشی گسیل میدانی (fesem) و تکنیک طیف سنجی رامان (raman) مشخصه یابی شدند. تصاویر tem مربوط به نانوذرات گرافین شامل یک ساختار ورقه ای چین خورده نیمه شفاف است که بیانگر تشکیل نانوذرات گرافین است و این تصاویر تطبیق خوبی با گزارشات بین الملی دارد. در ادامه کارهای انجام شده در این پروژه، رسانایی گرمایی نانوذرات گرافین اندازه گیری شده که در حدود w/mk 6/0 به دست آمده است. هم چنین مقاومت الکتریکی 1/2 اهم برای نانوذرات گرافین به دست آمد، که این مقادیر به دست آمده بیان گر این مطلب است که نانوذرات گرافین از رسانایی الکتریکی و گرمایی بالایی برخوردار هستند. مقدار گاف نواری نانوذرات گرافین در حدودev 8/2 به دست آمد. هم چنین از نانوذرات گرافین در تهیه پوسته نانوکامپوزیت پلیمری شامل پلی وینیل الکل استفاده شده و نانو کامپوزیت پلیمری پلی وینیل الکل در قالب پوسته ی نیمرسانا تهیه شد. نتایج نشان می دهد که با تزریق نانوذرات گرافین درون پوسته پلیمری، انعطاف پذیری پوسته تشکیل شده افزایش می یابد.

اکسید تنگستن یا تری اکسید تنگستن، که یک اکسید فلزی می باشد؛ دارای ویژگی ها جالب اپتیکی، الکتریکی و ساختاری است که توجه فوق العاده پژوهشگران و صنعت را در دو دهه ی اخیر به خود جلب کرده است. ویژگی های مهم آن عبارتند از خاصیت الکتروکرومیک، سنسورگازی و فوتوکاتالیستی. بازده هر کدام از این کاربردها به خواص فیزیکی و شیمیایی wo3 بستگی دارد. با فراهم شدن امکان ساخت نانو ذرات و نانو لایه های اکسید تنگستن شاهد تغییرات جالبی در خواص فیزیکی و شیمیایی آن هستیم. این امر توجه روز افزون پژوهشگرانرا به مطالعه این ماده در مقیاس نانو جلب نموده است. در این پروژه نانو ذرات و لایه های نازک اکسید تنگستن به روش اسپری پایرولیز با موفقیت تهیه و سنتز شده و اندازه گیری های ساختاری و اپتیکی روی نمونه های ساخته شده، انجام گرفت. نتایج ما در توافق با گزارش های ارائه شده در مقالات می باشد که با روش های پر هزینه و پیچیده تری انجام شده اند، که نوید پژوهش و کاربردهای بیشتر و مستقل تری را می دهد.

در این تحقیق، لایه های نازک fto:p و fto:sb به روش اسپری پایرولیزیز بر روی زیرلایه های شیشه ای تهیه شده است. تاثیر تغییر تراکم فسفر و آنتیموان بر روی خواص ساختاری، الکتریکی، ترموالکتریکی، اپتیکی و فوتورسانایی این لایه ها بررسی شد. برای تهیه لایه نازک fto:p میزان ناخالصی فسفر با نسبت اتمی 0-10%= [p]/[sn] تغییر داده شد. نتایج آنالیز xrd تشکیل ساختار بس بلور تتراگونال sno2 را نشان داد. کمترین مقاومت ویژه لایه ها برابر با (?-cm) 4-10×5/94 برای نمونه %fto2:p(1at.) به دست آمد. اندازه گیری های اثر هال و سیبک رسانش نوع-n را در همه نمونه های جایگذاری شده با ناخالصی فسفر نشان دادند. همچنین تراکم حامل های تمام لایه ها از مرتبه cm-3 1022 به دست آمد. نمونه %fto:p(10at.) بیشترین میزان عبور در ناحیه مرئی نسبت به سایر لایه های آلاییده شده با فسفر دارد. مقادیر گاف نوری نمونه ها در گستره 3/72-3/4ev به دست آمد. برای تهیه لایه های نازک fto:sb میزان ناخالصی آنتیموان با نسبت اتمی [sb]/[sn]= 0-10% در نظر گرفته شد. نتایج نشان می دهد، تمام لایه ها دارای ساختار بس بلوری با فاز اصلی sno2 می باشند. مقاومت ویژه لایه ها در نمونه %fto:sb(0.1at.) کمترین مقدار را دارد و در همین نمونه شفافیت اپتیکی بیشترین مقدار را نسبت به سایر لایه ها نشان می دهد. نتایج اثر هال و سیبک رسانش نوع-n را در همه نمونه ها نشان می دهد. تراکم حامل های لایه ها از مرتبه cm-3 1022 می باشد. افزایش تراکم ناخالصی آنتیموان در محلول، کاهش گاف نواری از 8/3 به 3/19ev را نشان می دهد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در این پروژه، نانو پودر و سرامیک (1-x)pb(mg1/3,nb2/3)o3-xpbtio3 به ازای x-=0/35، در نزدیکی مرز مورفوتروپیک، که یک نوع فروالکتریک رلکسور است، به روش سل ژل احتراقی تهیه شد. تاثیر دمای تکلیس بر ساختار و ویژگی¬های نانو پودرهای pmn-pt تهیه شده بررسی شد. ضرایب اپتیکی از جمله ضریب شکست و ضریب خاموشی، قسمت حقیقی و موهومی تابع دی¬الکتریک، فونون¬های اپتیکی و تابع اتلاف انرژی، در گستره عدد موج 400cm-1 تا 5000cm-1، به کمک روابط کرامرز- کرونیگ محاسبه شدند. گاف اپتیکی نمونه¬ها با استفاده از نمودار طیف جذبی مشخص گردید. بررسی¬ها نشان دادند که در دمای تکلیس 850oc نمونه¬های تهیه شده با این روش دارای ساختار تک فاز پروسکایت هستند. همچنین با تهیه قرص¬هایی از پودرهای ساخته شده، اثر دمای تفجوشی بر چگالی و خواص الکتریکی مانند ثابت دی¬الکتریک، ضرایب پیزوالکتریک، حلقه پسماند و دمای کوری بررسی گردید. بررسی تصاویر sem تهیه شده از قرص¬های در دماهای تفجوشی مختلف نشان می¬دهد که افزایش دما باعث رشد دانه¬ها و کاهش تخلخل می¬شود. نتایج حاصل نشان می¬دهد که بهترین دمای تفجوشی سرامیک¬ pmn-pt برابر با 1250oc است.

سیستم لایه نازک sno2-al2o3از ترکیب کلرید قلع (0.009 مول) و درصدهای مختلف ناخالصی آلومینیوم(%100-0)، و لایه های sno2-al2o3:s نیز برای دو نسبت اتمی %40 و 10%= sn/al و مقادیر مختلف ناخالصی گوگرد(s/sn=0.05-0.5) تهیه شدند. نتایج بدست آمده برای لایه های نازک sno2-al2o3 نشان می دهد که در تراکم پایین آلومینیوم، در طیف های xrd تنها فاز sno2 مشاهده می شود، ولی در مقادیر بالاتر، فاز al2o3 نیز قابل مشاهده است. شفافیت اپتیکی این لایه ها، با افزایش نسبت اتمی sn/al ابتدا کاهش و سپس در مقادیر بالاتر از 40% افزایش می یابد. مقاومت سطحی لایه های sno2-al2o3 در ابتدا تا 20%=[al/sn] افزایش، سپس در مقادیر بین 20 %تا 40 %کاهش می یابد و مجددا مقاومت سطحی روند افزایشی دارد. نتایج آزمایش هال و سیبک نشان می دهد که در مقادیر بالای ناخالصی آلومینیوم، رسانش حاملها نوع-p می باشد. با افزایش مقادیر ناخالصی آلومینیوم، سیستم لایه نازک دوتایی sno2-al2o3 خواص فوتورسانایی قابل ملاحظه ای را نشان می دهد. بررسی های انجام شده در لایه های sno2-al2o3:s نشان می دهد که در تراکم پایین ناخالصی گوگرد، در طیف های xrd فازهای پالی کریستالی sno2 و al2o3 و با افزایش ناخالصی گوگرد فازهای al2s3 وsn2s3 نیز مشاهده می شود. شفافیت این لایه ها در ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد. نتایج آزمایش هال نشان می دهد که رسانش حاملها در همه لایه های sno2-al2o3 آلاییده شده با گوگرد نوع-p می باشد. در آزمایش سیبک نیز برای مقادیر بالای ناخالصی گوگرد ( s/sn=0.3-0.5 ) لایه ها رسانش نوع-p دارند. در10%=[al/sn] و با نسبت اتمی 0.5=[s/sn] و در 40% =[al/sn]و 0.05=[s/sn] خواص نوررسانایی (کاهش مقاومت الکتریکی) افزایش قابل توجهی را نشان می دهد.