نیمه هادیها در مقیاس نانو،کاربردهای متنوعی دارند. روشهای مختلفی برای تهیه آنها بکار می رود ولی در این پروژه از یک روش جدید ترکیبی امواج فراصوت و میکروامولسیون بدون مواد فعال سطحی و در حضور مواد فعال سطحی برای تهیه نانوذرات اکسید تیتانیوم و کادمیوم سولفید و کامپوزیت آنها استفاده شده است. با استفاده از امواج فراصوت 500 کیلوهرتز با شدت پایین که مصرف انرژی کمی دارد، نانوذرات اکسید تیتانیوم با اندازه کمتر از 10 نانومتر در فاز بلوری آناتاز تحت شرایط عادی و زمان کوتاه تهیه گردید. در این قسمت اثر عوامل تأثیرگذار مهم از قبیل زمان امواج دهی، نسبت آب و الکل روی ساختار نانوذرات بررسی شد. همچنین آزمایشهائی در غیاب امواج فراصوت ولی تحت شرایط یکسان به روش کلاسیک طراحی شد تا اثر امواج به تنهایی روی فرایند تهیه آشکار گردد. نانوذرات سولفید کادمیوم در حضور مواد فعال سطحی با اندازه ای بسیار کوچک (حدود2 نانومتر) در فاز بلوری هگزاگونال در دمای نسبتاً پایین(60 درجه سانتی گراد) و زمان کوتاه (10 دقیقه) با امواج فراصوت 20 کیلوهرتز سنتز گردید. همچنین نانوذرات فوق با اندازه ای حدود10 نانومتر بدون حضور مواد فعال سطحی در دمای نسبتاً پایین(70 درجه سانتی گراد) و زمان کوتاه(30 دقیقه) با امواج فراصوت 20 کیلوهرتز تهیه گردید. اثرعوامل مهمی از قبیل زمان امواج دهی، شدت امواج فراصوت، ودما مورد بررسی قرار گرفت. ثابت رشد در زمان های طولانی با فرض نفوذ حدی استوالد رایپنینگ (lsw) تعیین و مشخص گردید که با افزایش دما زیاد شده و انرژی فعال سازی رشد kj.mol-1 28 تعیین گردید. تهیه نانو کامپوزیت تیتانیوم اکسید و کادمیوم سولفید تحت شرایط مختلف انجام شد. با اعمال مناسب امواج فراصوت، نانو کامپوزیت هم براحتی تحت شرایط عادی سنتز گردید و همچنین بر خلاف روش کلاسیک ساختارهای پوسته-هسته با پوشش دهی یکنواخت ایجاد شد. نتایج نشان می دهد که امواج فراصوت به دلیل فشار و دمای بالا ایجاد شده طی فرایند کویتاسیون می تواند فازهای بلوری هر سه دسته مواد نانو قید شده را بدون نیاز به عمل کلسینه کردن و با افزایش فعالیت سطحی ایجاد نماید.درحالی که درروش کلاسیک برای ایجادفازبلوری نیاز به عمل کلسینه کردن میباشد. سرانجام برای حذف و یا کاهش آلاینده رنگی rb5 ( reactive black 5)که باعث آلودگی محیط زیست می شود از مواد نانوی سنتز شده استفاده شد. نتایج تجربی نشان داد که نانو کامپوزیت پوسته-هسته نسبت به دو ماده دیگر در حذف آلاینده مورد نظر بهتر عمل می نماید. نانو کامپوزیت پوسته-هسته با نسبت مشخص تحت امواج فراصوت در زمان کوتاهی بر خلاف نور خورشید و تابش امواج فرابنفش می تواند آلاینده رنگی را از محیط عمل حذف و درحدود 60 دقیقه به طور کامل آن را به گونه های معدنی نظیر so4 2? و no3- تبدیل نماید. نانو کامپوزیت پوسته-هسته بدون مواد فعال سازی با نسبت مولی 5/2 تحت امواج فراصوت و نور مرئی در زمان کوتاهی می تواند آلاینده رنگی را از محیط عمل حذف نماید. همچنین از دو مدل سینتیکی لانگمویر-هینشل وود ودو واکنش سری مرتبه اول برای تعیین پارامترهای سینتیکی استفاده گردید. نتایج بدست آمده در توافق با مکانیزم پیشنهاد شده می باشند. ثابت های سرعت تجزیه با مکانیزم سری در حضور نانو کامپوزیت پوسته-هسته با نسبت مشخص تحت امواج فراصوت 7 برابر بیشتر از نور خورشید(با کاتالیست) و همچنین به ترتیب 3 و 14 برابر بیشتر از تابش امواج فرابنفش(در حضور کاتالیست) و امواج به تنهایی می باشد. کلیدواژه ها: امواج فراصوت، سولفید کادمیوم، اکسید تیتانیوم، نانو کامپوزیت، حذف آلاینده، سینتیک، بلورینگی، پوسته-هسته، میکروامولسیون.

در بین سرامیک های پیشرفته دی اکسید زیرکونیوم، zro2، یا زیرکونیا به سبب ویژگی های منحصر به فرد، توجه روزافزونی را به خود جلب کرده است. مقاومت شیمیایی بسیار خوب، دیرگدازی، رسانایی یونی، طبیعت پلی مورفی، استحکام مکانیکی خوب، مقاومت بالا در برابر ترک خوردن، سختی، رسانایی حرارتی کم به همراه ضریب انبساط حرارتی بالا و گاف انرژی وسیع، ثابت دی الکتریک بالا، پایداری حرارتی خوب و مقاومت در برابر شوک حرارتی از جمله ویژگی های این سرامیک می باشند. به علاوه سازگاری زیستی خوب، این امکان را به زیرکونیا می بخشد که به عنوان مواد ترمیمی دندان به کار برده شود. اکسید فلزی زیرکونیا با داشتن خواص سودمند، پتانسیل عظیمی برای کاربردهای ساختاری، الکترونیکی و شیمیایی است. در فشارهای معمولی، زیرکونیا سه پلی مورف مشخص دارد: منوکلینیک، تتراگونال و مکعبی. از نظر ترمودینامیک در دمای اتاق فرم مونوکلینیک پایدار می باشد ولیکن این فرم در دمای °c 1170 بصورت برگشت پذیر به ساختار تتراگونال تبدیل می شود. این تبدیل با انقباض حجمی 3 تا 5 درصدی همراه است. روش های زیادی برای تهیه ی نانوپودر زیرکونیا با مساحت سطح بالا و با توزیع یکنواخت اندازه خلل و فرج بکارگرفته شده اند. در بین روش های تهیه، ماکروویو مزایای زیادی دارد که از جمله ی آن ها می توان حرارت دهی یکنواخت و سریع و به تبع افزایش چشم گیر سرعت واکنش، بازده ی بالا، خلوص بالا و تشکیل سریع نانوذرات با توزیع اندازه ی محدود و بدون تجمع قابل توجه را نام برد. در این پایان نامه، تحقق چهار هدف اصلی دنبال می شود. نخستین هدف، تهیه ی نانوذرات اکسید زیرکونیوم با استفاده از روش مایکروویو است که در آن زیرکونیوم اکسی نیترات به عنوان ماده ی اولیه به-کار گرفته شده و رسوب حاصل به منظور ایجاد نمونه های مختلف، در دماهای متفاوت کلسینه شده است. هدف دوم، مشخصه یابی پودرهای بدست آمده توسط پراش اشعه ی ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری، طیف سنجی تبدیل فوریه ی مادون قرمز، طیف سنجی رامان، طیف سنجی مادون قرمز دور و طیف-سنجی جذبی فرا بنفش-مرئی و بررسی اثر دمای کلسینه در خواص ساختاری، ارتعاشی و نوری نمونه ها با استفاده از این روش ها می باشد. سومین هدف این پایان نامه، اندازه گیری خواص نوری نانوذرات زیرکونیا یا به عبارتی تعیین گاف انرژی نمونه ها با استفاده از طیف های جذبی فرا بنفش- مرئی آن ها می باشد. در نهایت، این مطالعه به بررسی ویسکوزیته ی نانوسیال زیرکونیا-اتیلن گلیکول در دماها، کسر حجمی ها و سرعت برشی های مختلف می پردازد.

امروزه نانو ذرات هسته-پوسته به دلیل کاربرد فراوان در زمینه های مختلف، توجه بسیاری را به خود جلب نموده اند. این ترکیبات متشکل از هسته و مواد پوششی می باشند که خاصیتی متفاوت نسبت به ترکیبات هسته و پوسته به تنهایی، از خود نشان می دهند. در این پروژه نانوکامپوزیت fe3o4-sio2 به روش هم رسوبی در حضور امواج فراصوت و به روش کلاسیکی سنتز شده و ساختار و ویژگی های نانو ذرات توسط طیف ft-ir، xrd و tem مورد بررسی قرار گرفته است. مشاهدات تجربی نشان می دهد که امواج فراصوت سبب کاهش زمان سنتز و پوشش دهی یکنواخت پوسته به دور هسته شده و با جا به جا نمودن ph ایزوالکتریک نانوذرات، سبب تغییر بار سطح نمونه می گردد. به منظور حذف رنگ ها، از نانو ذرات هسته-پوسته سنتز شده استفاده شد. در نانو کامپوزیت مورد نظر، اکسید آهن به عنوان هسته استفاده شده که به واسطه خاصیت مغناطیسی قابل بازیافت از محیط واکنش می باشد. علاوه بر آن پوشش سیلیکا به کار برده شده به عنوان پوسته، سبب اصلاح خواص و جلوگیری از اکسیداسیون هسته می گردد. پارامترهای مختلف نظیر میزان نانوکامپوزیت، دما، ph و ضخامت پوسته در حذف آلاینده های رنگی آنیونی و کاتیونی در حضور و غیاب امواج فراصوت مورد بررسی قرار گرفت. حذف آلاینده های رنگی در حضور امواج فراصوت به واسطه فرایند حفره زایی افزایش چشمگیری نشان می داد و همچنین داده های تجربی با ایزوترم جذب لانگمویر همخوانی بهتری داشت. در انتها، نانو ذرات fe3o4-sio2 سنتز شده در حضور ماده فعال سطحی کاتیونی، آنیونی و عدم حضور ماده فعال سطحی در حذف رنگ کاتیونی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که حضور و نوع ماده فعال سطحی و عدم حضور آن تاثیر زیادی بر روی حذف آلاینده دارد.

در این پروژه، نانوذرات مغناطیسی la0.7sr0.3mno3 به عنوان کاتالیزور سنتز و در حذف فنل و پارا کلروفنل از محیط آبی در حضور و غیاب امواج فراصوت مورد استفاده قرار گرفت. این کاتالیزور با روش ترکیبی سونوشیمیایی و هم رسوبی سنتز و ویژگی های آن با استفاده از روش های طیف سنجی مادون قرمز (ft-ir)، میکروسکوپی الکترونی عبوری (tem)، پراش پرتو ایکس (xrd) و اندازه گیری پتانسیل زتا بررسی شد. روش سنتز کاملا ساده و نانو کاتالیزور سنتز شده ارزان و غیر سمی بوده و کاملا دوستدار محیط زیست است. پارامترهای مختلفی از قبیل ph، مقدار کاتالیست، زمان تماس، دما و غلظت اولیه در حضور و غیاب امواج فراصوت مورد بررسی قرار گرفت و نمونه ها با استفاده از طیف سنجی ماوراء بنفش، طیف سنجی مادون قرمز و اندازه گیری میزان toc مورد آنالیز قرار گرفتند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که در مورد پاراکلروفنل راندمان حذف درحضور تابش فراصوت و دماهای بالا بهتر از غیاب تابش و دماهای پایین بود. درحالی که در مورد فنل با افزایش دما روش کلاسیک موثرتر از روش امواج دهی فراصوت است. همچنین با افزایش ph راندمان کاهش یافته و بهترین کارایی در 2ph = حاصل شد. بررسی سینتیکی حذف فنل و پارا کلرو فنل نشان داد که در هر دو روش، فرایند از سینتیک مرتبه ی دوم تبعیت می کند. برای تعیین مکانیسم فرایند تجزیه، واکنش ها در حضور و غیاب گاز آرگون انجام شده و نتایج نشان داد که در حضور گاز آرگون راندمان کاهش می یابد که موید تبعیت مکانیسم از مدل مارس – ون است. به علاوه، یکی از نتاج مهم این پروژه این بود که حتی بعد از پنج بار استفاده، کاهش محسوسی در خاصیت کاتالیستی ترکیب lasrmno3 مشاهده نشد.

در بخش اول این تحقیق نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم با مساحت سطح بالا با استفاده از روش سنتز سونو شیمی در فرکانس بالا با شدت پایین و دمای نسبتاً پایین (?c75) تهیه شد و میکرو ستون بار گزاری شده با این نانو ذرات، به عنوان جاذب برای استخراج و پیش تغلیظ همزمان مقادیر جزئی تالیم و آرسنیک از محلول های آبی مورد استفاده قرار گرفت. بعد از انجام پیش تغلیظ در مدت زمان مشخص با استفاده از مقدار بسیار کمی از شوینده مناسب، یونها واجذب شده و با استفاده از اسپکترومتری جذب اتمی با کوره گرافیت اندازه گیری شدند. پارامترهای تجربی برای پیش تغلیظ تالیم (tl(i)) و آرسنیک (as(v)) از جمله ph، حجم و سرعت جریان محلول نمونه، غلظت و حجم شوینده و اثر یون های مزاحم مورد بررسی قرار گرفت. تحت شرایط بهینه حد تشخیص روش مورد استفاده برای تالیم و آرسنیک به ترتیب ng l-1 0/87 و ng l-1 0/72 و انحراف استاندارد نسبی برای 5 اندازه گیری از نمونه های فوق به ترتیب %4/6 و %3/5 می باشد. ظرفیت جذب نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم برای یون های تالیم و آرسنیک به ترتیب 24 و 31 mg g-1 جاذب بدست آمد. روش فوق به طور موفقیت آمیز برای اندازه گیری تالیم و آرسنیک در نمونه های آب و نمونه مرجع استاندارد مورد استفاده واقع شد. در بخش دوم این تحقیق یک مطالعه ارتباط کمی میان ساختار و فعالیت (qsar) برای زمان بازداری ترکیبات در سیستم کروماتوگرافی گاز حاوی 38 ترکیب مختلف شامل آفت کش ، علف کش و اورگانو هالیدها و 50 ترکیب فنولی با استفاده از توصیفگرهای ساختار مولکولی انجام شد. به همین منظور ساختار های تمامی این ترکیبات با استفاده از نرم افزارهای تخصصی رسم شد و با استفاده از روش های نیمه تجربی اوربیتال مولکولی، ساختار سه بعدی مولکول ها بهینه شده و توصیفگرهای مختلف هندسی ،الکترونی و غیره محاسبه شدند. با بکار گیری روش های کمومتریکس بهترین توصیف کننده ها برای توسعه یک مدل رگرسیون مناسب و با قدرت پیش بینی بالا انتخاب گردید. برنامه spss مرحله ای به همراه روش ژنتیک الگوریتم، برای انتخاب متغیرهایی که بهترین مدل را نتیجه بدهد مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از دو روش شبکه عصبی مصنوعی (ann) و رگرسیون خطی چند متغیره (mlr) بهترین مدل ها با کمترین خطاهای استاندارد و بیشترین ضرایب همبستگی با توصیف کننده های انتخاب شده، با استفاده از دو نرم افزار matlab و spss ساخته شد. بعد از تولید مدل ها، کیفیت پیشگویی مدل های qsrr برای یک مجموعه خارجی شامل 12 ترکیب آفت کش و 10 ترکیب فنولی که به صورت تصادفی انتخاب شده بودند، مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج آماری حاصل از پیش گویی زمان بازداری این ترکیبات نشان دادند که روش شبکه عصبی از رگرسیون خطی چند متغیره نتایج بهتری نشان می دهد. در این مطالعه مربع ضرایب رگرسیون مربوط به پیشگویی برای مدل های رگرسیونی mlr و ann برای آفت کش ها به ترتیب 9510/0 و 9831/0 و برای ترکیبات فنولی به ترتیب 9757/0 و 9902/0 بدست آمد.

یکی از روش های مناسب جهت تهیه نانوبلورهای اکسید منگنز ( ) سیستم سنتزی سونو- امولسیون با استفاده از روغن های گیاهی (روغن زیتون و بادام) و روغن معدنی (پارافین مایع) می باشد. نتایج نشان داده است که اندازه ، شکل و میزان بلورینگی نانوذرات به نوع محیط روغنی وابسته است[314]. شدت، فرکانس و نوع تابش فراصوت (مستقیم و غیر مستقیم) بر روی شکل، اندازه، توزیع اندازه نانوذرات، میزان بلورینگی و حتی ترکیب شیمیایی نانوبلورهای اکسید منگنز موثر می باشد. نانوبلورهای اکسید منگنز در محیط خنثی صرفا در حضور تابش فراصوت سنتز می گردند و در غیاب امواج فراصوت محصول تشکیل نمی گردد. حضور هوا (اکسیژن) در تهیه نانوبلورهای اکسید منگنز در حضور امواج فراصوت نقش کلیدی دارد به طوری که در اتمسفر آرگون محصول ناچیزی تشکیل می گردد. کاهش توان و شدت فراصوت منجر به افزایش اندازه نانوذرات و تشکیل ساختارهای میله ای می شود. افزایش اندازه نانوذرات در امواج فراصوت با توان کم ناشی از امواج فراصوت شوک دهنده و میکروجت هایی است که به طور پیوسته در محیط تشکیل می گردند و باعث فعال شدن سطح مشترک نانوذرات و افزایش انتقال جرم در لایه مرزی می شوند. در این شرایط فرایند پیوستگی جهت دار از طریق تجمع غیر برگشت پذیر بین ذرات اولیه رخ می دهد و همین امر منجر به افزایش اندازه ذرات می گردد. به علاوه مشاهده شده است که در حمام فراصوت با شدت پایین در محیط خنثی و در غیاب میدان مغناطیسی نانومیله تشکیل گردیده است این مشاهدات اثبات می نماید که تجمع بین نانوذرات و فرایند پیوستگی جهت دار، مکانیزم غالب در تابش فراصوت با توان پایین است. بر این اساس ایجاد شرایط حاد و افزایش تلاطم و امواج شوک دهنده در فراصوت با شدت بالا مانع از فرایند تجمع جهت دار می گردد. نتایج نشان داده است که naoh تمایل شدیدی به جذب سطحی بر روی سطح نانوذرات دارد. در این حالت naoh به عنوان عامل پوشش دهنده قوی بر روی سطح نانوذرات از رشد نانوذرات توسط مکانیزم استوالد رایپنینگ جلوگیری می نماید. به همین دلیل اندازه نانوذرات در روش کلاسیک رشد چندانی نداشته است. اما هنگامی که نانوذرات در حضور امواج فراصوت سنتز می گردند تابش فراصوت موجب واجذبی برگشت ناپذیر naoh از روی سطح نانوذرات می گردد. عمل واجذبی توسط تابش فراصوت ناشی از تاثیر پدیده کویتاسیون و فروپاشی حباب بر روی سطح نانوذرات است. بنابراین نانوذراتی که درحضور امواج فراصوت تهیه می گردند از رشد بیشتری برخوردارند[315].. تاثیر میدان مغناطیسی خارجی برای اولین بار بر محلول اولیه قبل از شروع سنتز مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت [316].. نتایج نشان می دهد که افزایش tmf از 2 تا 24 ساعت باعث افزایش زمان القا ، اندازه ذرات، میزان تشکیل نانومیله ها و کاهش مغناطش نمونه در محلول های خنثی می گردد. تاثیر میدان مغناطیسی بر روی محلول اولیه موجب به تاخیر افتادن سرعت هسته زایی و افزایش سرعت رشد بلور می گردد. میدان مغناطیسی خارجی بیشترین تاثیر را بر روی سنتز نانوبلورها در محیط خنثی و امواج فراصوت با شدت پایین دارد. تهیه نانوبلورهای منگنز فریت نیز توسط حمام فراصوت (امواج دهی غیر مستقیم و توان پایین) و روش رسوبگذاری معکوس انجام شد. نتایج نشان دادند که در چنین شرایطی مورفولوژی پولک مانند بدست آمده که نانوپولک ها دارای پهنای nm 500 می باشند. در واقع میکروجت ها و امواج شوک دهنده ناشی از تابش فراصوت سطح مشترک بین نانوذرات تشکیل شده را فعال نموده و به این ترتیب باعث افزایش انتقال جرم در لایه مرزی می گردند. در شرایط تابش دهی پیوسته، فرایند رشد از طریق مکانیزم پیوستگی جهت دار و به دلیل برخورد نانوذرات و همراستا شدن آنها انجام می پذیرد که این امر منجر به تشکیل ساختار دو بعدی پولک مانند می گردد. در بخش بعدی رشد نانوذرات مزوبلور توسط سورفکتانت های pvp و peg با وزن مولکولی های متفاوت (peg300، peg6000 و peg10000) مورد بررسی قرار گرفته است[317]. پارامترهای مختلف از قبیل زمان القا، پایداری نانوذرات، توزیع اندازه نانوذرات و یکنواختی در اندازه و شکل توسط سورفکتانت های پلیمری تحت تاثیر قرار می گیرد. نتایج نشان داده است که اندازه نهایی نانوذرات درحالتیکه از سورفکتانت با وزن مولکولی کمتر استفاده شده است، بیشتر است. بررسی های سینتیکی نیز نشان داده است که نتایج تجربی با مدل استوالد رایپنینگ در توافق است (3(n=. بنابراین نفوذ یون و یا اتم در سطح مشترک نانوذرات کنترل کننده مرحله رشد نانوذرات اولیه می باشد. نتایج نشان می دهند که جذب سطحی سورفکتانت ها بر روی نانوذرات اولیه نکته کلیدی در کنترل فرایند رشد نانوبلورهای منگنز فریت است. نانوذرات مغناطیسی منگنز فریت و مگنتیت نیز توسط روش گرمادهی محلول در حضور دو سورفکتانت peg300 و pvp به عنوان پیوند دهنده بین نانوذرات تهیه گردیدند. مطالعه اندرکنش و جذب سطحی این سورفکتانت ها بر روی سطح نانوذرات مغناطیسی و تاثیر یون فلزی منگنز و آهن در ساختار اسپینل در توزیع اندازه و شکل نانوذرات مورد بررسی قرار گرفت. این مطالعات نشان دادند که جذب سورفکتانت ها بر روی سطح نانوذرات منگنز فریت بیشتر از مگنتیت می باشد. علاوه بر این، میزان جذب سورفکتانت نه تنها به یون فلزی موجود در ساختار اسپینل نانوذرات بستگی دارد بلکه به نوع خود سورفکتانت نیز وابسته است. به طوریکه جذب peg300 بر روی نانوذرات بیشتر از pvp است. این امر بر روی پایداری کلوییدی این نانوذرات در حلال های قطبی و اندازه و توزیع اندازه آنها موثر بوده است. در کار بعدی نانوبلورهای منگنز فریت در محیط اتیلن گلیکول و بدون استفاده از سورفکتانت تهیه شد و اثر انواع آنیون های مختلف (آنیون های آلی و معدنی) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که آنیون های آلی منجر به یکنواختی کمتر در شکل و اندازه می گردد. پارامترهای دیگر که مورد بررسی قرار گرفتند شامل اثر غلظت اولیه آغازگر و دما می باشد. در نهایت پایداری نانوذرات در حلال های قطبی (آب، اتانول، اتیلن گلیکول و گلیسرول) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داده است که پایداری نسبتا خوبی در حلال های اتیلن گلیکول و گلیسرول حاصل شده است که می تواند مربوط به ویسکوزیته بالای آنها باشد. تهیه نانوذرات مگنتیت نیز توسط ترکیب روش امواج فراصوت و محیط اتیلن گلیکول بدون استفاده از سورفکتانت یکی دیگر از کارهایی است که مورد بررسی قرار گرفت[318]. پایداری نانوذرات مگنتیت در حلا ل های قطبی نیز مطالعه شد اما بیشترین بررسی و آنالیز در مورد پایداری این نانوذرات در اتانول بوده است. این شیوه سنتزی نتایج مفیدی را در برداشت: 1- هیچ گونه سورفکتانت در این روش مورد استفاده قرار نگرفت، 2- آماده سازی نانوذرات مگنتیت و آبدوست نمودن سطح نانوذرات در یک مرحله انجام گرفت، 3- در این روش بر خلاف روش های دیگر پلی ال که دردمای جوش حلال انجام می گیرد، سنتز نانوذرات در دمای پایین انجام گرفت، 4- نانوذرات آبدوست مگنتیت به آسانی در آب و دیگر حلال های قطبی قابل پراکندگی هستند و 5- نانوذرات مغناطیسی بدست آمده حتی بعد از یک سال در اتانول پایداری خوبی را نشان دادند.البته این نکته قابل توجه است که در این روش شدت امواج فراصوت نقش کلیدی در پوشش دهی سطح نانوذرات توسط لیگاند های آلی را به عهده دارد. در بخش آخر، کربن فعال و نانوکامپوزیت مغناطیسی تهیه گردید، مشخصه یابی شد و جهت حذف آلاینده پارانیتروفنل مورد استفاده قرار گرفت[319]. سطح مخصوص برای کربن فعال m2/g 447 بدست آمد اما سطح مخصوص در نانوکامپوزیت های مغناطیسی با نسبت های (1:8) و (1:5) به ترتیب m2/g 435 و m2/g 340 بود. جذب سطحی مولکول پارانیتروفنل بر روی کربن فعال در ph های اولیه مختلف تفاوت چندانی نشان نداد. ظرفیت جذبی و بازدهی حذف با افزایش محتوای نانوذرات مگنتیت بر روی سطح کربن فعال کاهش یافت. دو مدل ایزوترمی لانگمویر و فرندلیچ بر روی نمونه ها بررسی شد. همه نمونه ها به غیر از نمونه کربنی در حضور امواج که از مدل لانگمویر تبعیت می کرد، با مدل فرندلیچ تطابق داشتند. سرعت جذب مولکول پارانیتروفنل با مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم همخوانی داشت. در مقایسه بین نتایج حاصل از اثر امواج فراصوت و شرایط کلاسیکی سرعت جذب و مقدار جذب شده به ویژه با افزایش غلظت آلاینده در حضور امواج فراصوت و بر روی سطح کربن فعال افزایش نشان می دهد. در مورد کربن فعال مقدار ثابت سرعت نفوذ درون ذره ای که در حضور تابش فراصوت به دست آمده است بیشتر از حالت کلاسیک است. زیرا تابش فراصوت باعث افزایش انتقال جرم در روی سطح جاذب می شود. نانوکامپوزیت مغناطیسی حاصل را می توان به راحتی توسط یک آهن ربا از محیط خارج نمود و بعد از برداشتن میدان مغناطیسی خارجی آنها را به راحتی دوباره در محیط آبی پراکنده کرد. در این کار کربن فعال از مواد ارزان قیمت تهیه شده که دارای سطح و ظرفیت جذبی بالا می باشد. ترکیب کربن فعال با نانوذرات مگنتیت منجر به تهیه نانوکامپوزیت مغناطیسی شده که به دلیل خاصیت سوپرپارامغناطیسی توانمندی استفاده در سیستم فیلتراسیون مغناطیسی را دارا است.

در سالهای اخیر، داروها به عنوان یک مشکل زیست محیطی نوظهور بدلیل پایداری بالا و ورود پیوسته بداخل اکوسیستمهای آبی شناخته شده اند. از میان داروها، دیکلوفناک یک داروی غیر استروئیدی ضد التهاب است که به طور گسترده در محیطهای آبی شناسایی شده و برای حذف آن از فرایندهای اکسایشی پیشرفته استفاده شده است. در میان این فرایندها، فوتوکاتالیزور با ساختار نیمه رسانا در حذف آلاینده های آلی با غلظت های بسیار پایین می تواند نقش کلیدی داشته باشد. در این پروژه، فوتوکاتالیزور نیتروژن-اکسید تیتانیوم توسط امواج فراصوت سنتز شد و ویژگی های آن با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز (ft-ir)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، پراش پرتو ایکس (xrd) و طیف جذبی فرابنفش-مرئی بررسی شد. نتایج تجربی تأیید کرد که دیکلوفناک بصورت فوتوکاتالیزوری با استفاده از نانوذرات n-tio2 تحت تابش نورخورشید تجزیه و به طور کامل معدنی شد. میزان حذف آن می تواند تحت تأثیر پارامترهایی از قبیل مقدار کاتالیزور، ph، دما، غلظت اولیه دیکلوفناک، اکسیژن حل شده در محلول و روش سنتزی قرار گیرد. بررسی های سینتیکی نشان می دهد که واکنش از طریق مرحله ی جذب و سپس اکسایش نوری از سینتیک شبه مرتبه اول تبعیت می کند. بررسی های انجام شده برای تعیین مکانیسم تجزیه فوتوکاتالیزوری دیکلوفناک نشان داد که الکترونهای نوری ایجاد شده نقش کلیدی در فرایند تجزیه شدن دارند. در ضمن داروی آموکسیسیلین هم با استفاده از این نانوذرات بطور کامل تخریب و معدنی شد. نانوکامپوزیت جدید ba-bi2o3-?-fe2o3 هم با استفاده از روش سونوشیمیایی سنتز شد و ویژگی های آن توسط ft-ir, tem, hrtem, xrd و طیف جذبی uv-vis مورد بررسی قرار گرفت. عملکرد فوتوکاتالیزوری نانوکامپوزیت سنتز شده با استفاده از آنتی بیوتیک آموکسیسیلین بعنوان یک آلاینده دارویی بسیار مقاوم بررسی شد. نتایج فوتوکاتالیزوری نشان داد که چنین نانوکامپوزیتی بطور موثر حدود 50% از آموکسیسیلین را تحت شرایط نور مرئی در مدت زمان 6 ساعت می تواند تجزیه کند. طیف ft-ir نانوکامپوزیت قبل و بعد از واکنش تأیید کرد که گونه های روی سطح کاملاً از بین رفته و تجزیه کامل صورت گرفته است.

سورفکتانت ها به طور گسترده ای در صنعت، مصارف خانگی، و غیره مورد استفاده قرار می گیرند و یکی از عوامل اصلی گسترش آلاینده های آلی در آب محسوب می شوند. آن ها در محیط زیست به خاطر سمی بودن، ممانعت در حل اکسیژن در آب های سطحی، و کاهش سرعت ته نشینی ذرات معلق در آب مشکلات عدیده ای را بوجود آورده اند. در سال های اخیر توجه زیادی به یافتن روش هایی شده است که توسط آن ها بتوان این ترکیبات آلاینده محیط زیستی را به طور موثر تخریب نمود. در این پروژه، توجه خاصی به استفاده از نانو کامپوزیتی مناسب و قابل کاربرد تحت نور خورشید به منظور تخریب کامل اینگونه آلاینده ها ازمحیط زیست شده است. نیمه هادیها در مقیاس نانو،کاربردهای متنوعی دارند و روش های مختلفی برای سنتز آن ها به کار می رود. در این پروژه از یک روش ترکیبی (رسوبی- امواج فراصوت) برای تهیه نانو کامپوزیت اکسید تیتان - اکسید مس (i) استفاده شده است. این نانوکامپوزیت برای تبدیل سورفکتانت های سدیم دودسیل سولفات (sds) و سدیم دودسیل بنزن سولفونات (sdbs) به گونه های معدنی غیر سمی مورد استفاده قرار گرفته است. نانو کامپوزیت اکسید تیتانیوم - اکسید مس (i) باهیدرولیز تیتانیوم بوتوکسید و کاهش استات مس تحت امواج فراصوت 40 کیلوهرتز سنتز گردید. روش تهیه، نقش کلیدی بر روی ساختار و خواص کامپوزیت دارد و مهمترین نکته در این پروژه استفاده از امواج فراصوت با شدت پایین که مصرف انرژی کمی دارد می باشد. اثر فاکتورهای مهمی از قبیل نوع امواج دهی، شدت امواج فراصوت و غیره مورد بررسی قرار گرفت و شرایط بهینه امواج دهی بدست آمد. اندازه گیری های (edax) energy-dispersive x-ray spectroscopy (ft-ir) fourier transform infrared spectroscopy (tem)transmission electron microscopy (xrd)x-ray diffraction ساختار بلوری، خلوص و اندازه ذراتی با ابعادی کمتر از nm 50 در فاز بلوری مکعبی را تایید می کند. برای حذف و تجزیه آلاینده های سدیم دودسیل سولفات (sds) و سدیم دودسیل بنزن سولفونات (sdbs) از محیط آبی از نانوذرات سنتز شده به عنوان کاتالیزور تحت تابش نور خورشید و نور لامپ (مرئی) در شرایط مختلف استفاده گردید. نتایج تجربی نشان می دهد که پارامترهایی نظیر نوع ، میزان کاتالیزور و غیره روی حذف و تجزیه آلاینده های مورد نظر تأثیرگذارند. نانوکامپوزیت نسبت به نانوذرات اکسید تیتانیوم و اکسید مس(i) به تنهایی برای تجزیه و حذف آلاینده های مورد نظر و تبدیل آنها به گونه های معدنی بهتر عمل می نماید. میزان cod توسط نانوکامپوزیت به طور موثری با افزایش زمان بهبود می یابد و برای sdbs و sds به ترتیب بعد از 210 دقیقه به صفر و 40 درصد می رسد. همجنین جذب sdbs و sds بر روی سطح کاتالیزور به ترتیب از مدل لانگمویر و فرندلیچ پیروی می کند و سینتیک حذف هر دو از مرتبه اول می باشد.

در این پروژه، نانو ذرات خالص فریت بیسموت به عنوان کاتالیزور فعال نور مرئی در زمانی کوتاه و دمایی پایین با امواج فراصوت سنتز شدند و با روش های مختلف شناسایی گردیدند. این نانو ذرات با گاف انرژی دو الکترون ولت، بلورینگی بیشتر و اندازه بلوری کوچکتر نسبت به نمونه سنتز شده به روش سل-ژل داشتند. نمونه سنتز شده خاصیت فرو مغناطیسی ضعیفی در دمای اتاق داشته و دمای کوری آن 834 درجه سانتیگراد بود که به انتقالات فازی فرو الکتریک به پارا الکتریک نسبت داده شد. تجزیه رنگ های رودامین ب، راکتیو بلک و متیلن بلو تحت تابش نور خورشید با نانو ذرات سنتز شده مطالعه گردید. شدت پیک های جذبی رنگ ها به تدریج کاهش یافته و سرانجام بعد از زمان های مشخصی ناپدید شدند. اثر پارامترهای مختلف از قبیل مقدار کاتالیزور، غلظت رنگ، ph محلول روی تجزیه رنگ ها مورد بررسی قرار گرفت. غلظت نسبی رنگ ها در محلول و روی سطح کاتالیزور در زمان های مورد نظر تعیین شد و نتایج واجذبی نشان داد که رنگ ها در محلول و روی سطح کاتالیزور به طور کامل تحت شرایط به کار رفته تخریب شدند. رودامین ب و راکتیو بلک در محیط های اسیدی و بازی در مقابل اکسیداسیون نوری مقاوم بودند، اما متیلن بلو در محیط بازی تحت تابش نور خورشید از طریق فرایند اکسیداسیون نوری تخریب می شد. هم دمای جذب در تاریکی و سینتیک تجزیه نوری کاتالیزوری رنگ ها تحت تابش نور با این نانو ذرات مورد بررسی قرار گرفت. تجزیه نوری کاتالیزوری رنگ ها از سینتیک شبه مرتبه اول بر اساس مدل لانگمویر هینشل وود تبعیت می کرد. درصد معدنی شدن آلاینده های رنگی با روش های مختلف از قبیل کروماتوگرافی گاز/ اسپکتروسکوپی جرم، اندازه گیری کل کربن آلی و میزان تقاضای اکسیژن شیمیایی تعیین شد. کاهش میزان تقاضای اکسیژن شیمیایی به میزان 83 درصد برای متیلن بلو و کاهش کل گونه های آلی به میزان 100 درصد برای رودامین ب نشان دهنده معدنی شدن بالای رنگ ها می باشد. علاوه بر این، پایداری کاتالیزور در طی چرخه های متوالی مورد ارزیابی قرارگرفت. هیچ کاهشی در فعالیت نوری کاتالیزوری نانو ذرات در طی پنج چرخه متوالی مشاهده نشد. مکانیسم تجزیه نوری کاتالیزوری مولکول های رنگ از طریق افزایش تله اندازهای مختلف به محلول بررسی شد. حفره نوری و رادیکال هیدروکسیل نقش مهمی به ترتیب در مکانیسم تخریب نوری کاتالیزوری و تخریب نوری داشتند. آزمایش های دیگری برای تجزیه نوری کاتالیزوری رنگ ها، تحت تابش لامپ های مختلف انجام گرفت و نتایج آن ها با آزمایش های مربوط به نور خورشید مقایسه گردید. نانو ذرات تحت تابش نور خورشید فعالیت نوری کاتالیزوری بیشتری نسبت به نور لامپ از خود نشان دادند. همچنین نانو ذرات فریت بیسموت سنتز شده با امواج فراصوت فعالیت نوری کاتالیزوری بیشتری از نانو ذرات سنتز شده به روش سل-ژل داشتند. اکسیداسیون نوری کاتالیزوری فنتونی فنل و مشتقات آن از قبیل 4 کلرو فنل، 2،4،6 تری کلرو فنل ، بیس فنل، 4 نیتروفنل، 2،4 دی نیترو فنل و 2،4،6 تری نیترو فنل با نانو ذرات ناخالص فریت بیسموت سنتز شده از طریق امواج فراصوت بررسی شد. نانو ذرات ناخالص فریت بیسموت با خواص مغناطیسی مناسب به آسانی توسط آهن ربا از محلول جدا گردید. مکانیسم اکسیداسیون نوری کاتالیزوری فنتونی فنل در تاریکی و نور مورد بررسی قرار گرفت. اکسیداسیون جزئی فنل در تاریکی و تجزیه کامل آن تحت تابش نور خورشید بعد از 60 دقیقه انجام شد. رادیکال های هیدروکسیل و مولکول های اکسیژن نقش مهمی در اکسیداسیون نوری کاتالیزوری فنتونی آلاینده های مورد نظر داشتند. مکان های جدید واکنش از طریق تبدیلfe (iii) به fe (ii) روی سطح کاتالیزور ایجاد شده و مکانهای fe (iii) در مکانیسم چرخه ای بازیابی شدند. هچنین اثر پارامترهای مختلف از قبیل غلظت های اولیه h2o2و فنل، کاتالیزور، ph اولیه و نمک های مختلف مطالعه گردید. تخریب کامل فنل و مشتقات آن با نانو ذرات ناخالص فریت بیسموت و با غلظت پایین h2o2انجام گرفت. تخریب کامل مشتقات نیترو بعد از 30 دقیقه انجام گرفت در حالیکه برای سایر مشتقات مدت زمان بیشتری مورد نیاز بود. در انتها، مطالعه نظری بر هم کنش ها و ساختارهای رادیکال هیدروکسیل و متیلن بلو با نظریه تابعی چگالی مطالعه شد. ساختارهای مختلف متیلن بلو، رادیکال هیدروکسیل و متیلن بلو- رادیکال هیدروکسیل با روشb3lyp و مجموعه پایه6-31+g(d) بهینه شدند. محاسبات مربوط به آنالیز بار مولیکن، فرکانس، اوربیتال های پیوندی طبیعی، اوربیتال های مولکولی مرزی و آنالیز بار طبیعی انجام گرفت. به علاوه، چگالی حالت ها، اطلاعات مهمی مربوط به فرایند بر هم کنش بین متیلن بلو و رادیکال هیدروکسیل در اختیار قرار داد. نتایج مطالعات نظری وجود دو نوع بر هم کنش مختلف بین رنگ و رادیکال هیدروکسیل را تأیید می کرد. هنگامی که آنیون کلر در دورترین موقعیت نسبت به رادیکال هیدروکسیل و رادیکال هیدروکسیل در نزدیکترین موقعیت نسبت به قسمت هتروسیکل رنگ قرار گرفته بود، بر هم کنش های قوی بین رنگ و رادیکال هیدروکسیل وجود داشت. هنگامی که آنیون کلر در نزدیکترین موقعیت نسبت به رادیکال هیدروکسیل قرار داشت، پیوند هیدروژنی قوی با آن برقرار کرده و اکسیژن رادیکال با اتم گوگرد متیلن بلو پیوند ایجاد می کرد. این ترکیب جدید به عنوان پایدارترین ساختار بیشترین گاف انرژی و کمترین گشتاور دو قطبی را داشت. آنالیز بار نشان داد که بیشترین تغییرات بار بر ای اتم های اکسیژن و هیدروژن از رادیکال هیدروکسیل و کربن 6، گوگرد 2 و کربن 10 از متیلن بلو بوده است. انرژی های مرزی محاسبه شده انتقال بار درون مولکولی را تأیید می کردند. گاف انرژی homo-lumo متیلن بلو با مقادیر بعد از بر هم کنش مقایسه شد. نتایچ چگالی حالت ها نشان داد که موقعیت homo متیلن بلو به سمت انرژی های بالاتر جابجا شده است. علاوه بر این جابجایی آبی در طیف ir برای باند جذبی اصلی رنگ به محض بر هم کنش با رادیکال هیدروکسیل مشاهده شد. کلید واژه ها: امواج فراصوت، آلاینده های آلی، برهم کنش، نانو کاتالیزور، معدنی شدن

در دهه های اخیر و همزمان با رشد صنعت، استفاده از رنگ ها به طور گسترده ای در صنایعی همچون نساجی، چرم و پلاستیک و صنایع آرایشی - بهداشتی، افزایش داشته است. ورود پساب این واحد های صنعتی به آب ها به علت اثرات سرطان زایی، تهدیدی جدی برای سلامت انسان و محیط زیست محسوب می شود. در سال های اخیر توجه زیادی به یافتن روش هایی شده است که با آن ها بتوان این آلاینده ها را به طور موثری تخریب کرد. در این تحقیق با استفاده از نانوکامپوزیتی مناسب و فعال تحت نور خورشید به منظور تخریب کامل اینگونه آلاینده ها از محیط زیست، توجه خاصی شده است. در این پروژه، به منظور افزایش کارایی نانوذرات tio2 تحت نور خورشید، ag2s به روش سونوشیمیایی بر روی سطح نانوذراتtio2 قرار گرفت. در مرحله بعد، جهت بررسی اثرات پلاسمون رزونانس سطحی، نقره فلزی به روش فتوشیمیایی بر روی سطح کامپوزیت tio2/ag2s قرار داده شد تا نانوکامپوزیت tio2/ag2s/ag تهیه گردید. یکی از فاکتورهای مورد بررسی در تهیه کاتالیزور tio2/ag2s/ag، مقدار نقره قرار گرفته بر روی سطح است که مقدار آن بهینه گردید. شناسایی نانوذرات سنتز شده با استفاده از روش های مختلف xrd,tem,eds,drs انجام شد. از نانوکامپوزیت های سنتز شده برای تبدیل آلاینده رودامین ب، تحت نور خورشید به گونه های معدنی و ساده، استفاده گردید. نتایج تجربی نشان می دهد با قرار گرفتن ag2s به عنوان نیمه رسانای حساس کننده بر روی سطح tio2، به علت کاهش میزان بازترکیبی حامل های بار، تخریب رودامین ب با سرعت بیشتری انجام شد. با اضافه شدن نقره فلزی به مجموعه tio2/ag2s به علت بروز پدیده پلاسمون رزونانس سطحی، تخریب فتوکاتالیزوری رودامین ب سریع تر از حالت قبل انجام شد. نتایج تجربی نشان داد پارامترهایی از قبیل مقدار کاتالیزور و میزان ph محلول اولیه رنگ، بر روی فعالیت فتوکاتالیزوری tio2/ag2s/ag اثرگذار است. همچنین مقدار نقره قرار داده شده بر روی tio2/ag2s نقش مهمی در میزان تخریب رودامین ب دارد. بررسی های تجربی نشان می دهد که جذب رودامین ب بر روی سطح کاتالیزور از همدمای فرندلیچ تبعیت می کند و سینتیک تخریب رودامین ب، از مرتبه اول می باشد.

پیشرفت روز افزون نانو فن آوری در سال های اخیر منجر به افزایش نگرانی ها در مورد آزادسازی نانوذرات (nps) به محیط زیست و اثرات مضر آنها بر روی موجودات زنده شده است. مطالعات اندکی سمیت nps را بر روی گیاهان بررسی نموده اند که تمرکز آنها عمدتاَ بر روی مراحل اولیه رشد و نمو گیاه بوده است. اغلب این مطالعات اثرات مقایسه ای nps، ذرات توده ای (bps) و فرم یونی فلز مربوطه را بررسی نکرده اند. علاوه بر این، مطالعات پیشین دامنه محدودی از غلظت های تیمارهای اخیر را مورد بررسی قرار داده اند. مطالعه حاضر، اثرات درازمدت دامنه گستردهای از غلظت های نانوذرات اکسید روی (zno nps)، zno bps و فرم یونی zn را بر روی گیاه کلزا (brassica napus) به طور مقایسه ای مورد بررسی قرار داده است. در مطالعه حاضر، متغیرهای مختلف مرتبط با جوانه زنی، رشد، ریخت شناسی، ترکیبات بیوشیمیایی، آنزیم های آنتی اکسیدان، تغذیه معدنی، آناتومی و فراساختار گیاه پس از دو ماه تیمار در سیستم رشد هیدروپونیک با بستر کشت پرلیت مورد بررسی قرار گرفته است. در مجموع از نتایج به دست آمده می توان اینگونه نتیجه گیری نمود که به دلیل تشکیل توده توسط nps در محیط های آبکی یا به دلیل جذب آنها بر روی سطح جامد به واسطه انرژی سطحی زیاد، این ذرات نمی توانند سمّیت زیادی را بر روی گیاه ایجاد نمایند. سمیت nps در غلظت های زیاد ممکن است تا حدودی به واسطه اثرات سمی zn آزاد شده (احتمالاً با القاء ترشحات ریشه) یا به واسطه برهمکنش های فیزیکی ذرات zno با ریشه ها (به عنوان مثال با تشکیل توده بر روی سطح ریشه و القاء ناهنجاری های ساختاری و عملکردی) باشد.

در این تحقیق دو نوع نانوکامپوزیت مغناطیسی سیلیکای آمین دار برای حذف آلاینده های آلی و معدنی از محیط آبی سنتز شد. استفاده از گروه های عاملی مناسب در کنار خاصیت مغناطیسی سبب ظرفیت جذب بالا و جداسازی آسان این نانو جاذب ها از محلول های آبی می شود. ساختار و ویژگی های این نانوکامپوزیت های سنتزی با آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir)، آنالیز توزین گرمایی (tga/dta) ، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (edx)، آنالیز عنصری و آزمون نین هیدرین مورد بررسی قرار گرفت.

در پروژه حاضر به منظور کاهش آلودگی های میکروبی، تهیه سطوح ضد باکتری از طریق ایجاد پوشش های نانوکامپوزیتی به روش الکترولس و الکتروشیمی مورد هدف قرار گرفت.ابتدا سطح قطعه آهنی به عنوان بستر به روش الکترولس پوشش داده شد. سپس سنتز و نهش نانوذرات zno به عنوان عوامل ضد باکتریایی به طور هم زمان بر سطح خارجی پوشش الکترولس نیکل- فسفر انجام گرفت. به منظور بررسی اثر نهش نانوساختارهای روی اکسید بر میزان افزایش مقاومت به خوردگی پوشش الکترولس نیکل- فسفر، از روش های الکتروشیمیایی استفاده گردید. نتایج این اندازه گیری ها نشان داد که پوشش ایجاد شده در حضور امواج دارای سرعت خوردگی کمتری نسبت به پوشش در غیاب امواج است. همچنین سطوح حاوی نانوذرات روی اکسید پایین ترین میزان سرعت خوردگی در بین پوشش های مورد مطالعه از خود نشان دادند. در نهش الکتروشیمیایی، تهیه پوشش هایی در حضور و غیاب امواج فراصوت با رویکرد بهینه سازی چند متغیره مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از این روش، متغیرهای تأثیرگذار بر فرایند پوشش دهی در حضور و غیاب امواج تعیین شدند. پوشش دهی بر اساس آزمون های طراحی شده انجام گرفت. پس از اندازه گیری های الکتروشیمیایی و تحلیل های آماری، پارامترهای تأثیرگذار و نیز میزان ضریب تأثیر هر یک از آن ها بر متغیر پاسخ تعیین شد. همچنین کارایی مدل های شبه تجربی به دست آمده در پیشگویی بالاترین مقاومت با جمع آوری داده های تجربی مورد بررسی قرار گرفت. از نتایج این بخش می توان به ارجحیت روش الکتروشیمی نسبت به روش سونوالکتروشیمی در محدوده تعریف آزمایشگاهی از متغیرها اشاره کرد. به این ترتیب در تهیه پوشش نانوکامپوزیتی تنها به روش الکتروشیمی اکتفا گردید. در این روش، نانوذرات روی اکسید سنتز شده به حمام الکترولیتی نیکل افزوده شد و به دلیل پایداری کم نانوذرات روی اکسید در این محیط، سطوح آنها با لایه نازکی از سیلیس پوشش داده شد. اثر مشارکت نانوذرات سیلیس دار شده و سیلیس دارنشده روی اکسید (zno و zno@sio2) بر رفتار خوردگی و نیز خواص ضد باکتریایی پوشش های ni-p/zno و ni-p/zno@sio2 بررسی گردید و ارتباط بین سرعت خوردگی و نیز فعالیت زیستی پوشش ها مورد مطالعه قرار گرفت.

پلیمریزاسیون متیل متااکریلات به صورت امولسیون روغن در آب در حضور امواج فراصوت انجام گردید. مهم ترین نکته در این آزمایش ها این است که پلیمریزاسیون بدون استفاده از آغازگر صورت گرفت به علت اینکه رادیکالهای تولید شده از فرآیند کویتاسیون جهت آغاز پلیمریزاسیون کافی می باشند. متغیرهای متفاوتی نظیر شدت دستگاه، دما و غلظت ماده ی فعال سطحی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهند که مکانیسم تشکیل ذرات در فرآیند پلیمریزاسیون توسط امواج مشابه فرآیند پلیمریزاسیون مینی امولسیونی می باشد به این معنی که پلیمریزاسیون در داخل قطرات منومر صورت می گیرد. سینتیک پلیمریزاسیون از معادله شبه مرتبه اول پیروی می کند. قطر ذرات لاتکس در حضور امواج در محدوده ی nm75-40 و متوسط وزن مولکولی ویسکوزیته g/mol 106 × 6/5 می باشد. همچنین پلیمریزاسیون در حضور افزودنی های مانند تتراکلریدکربن، سولفات آهن ii و پراکسید هیدروژن انجام گردید. افزایش مقدار اندکی از ترکیبات فوق باعث افزایش سرعت و بهره پلیمریزاسیون گردید.