در این پژوهش فیلم های لایه نازک نانو ساختار روی اکسید حاوی نقره و روی اکسید فرونشانی فتوشیمیایی شده با نانو ذرات نقره روی بستر شیشه ای بوسیله فرایند سل-ژل و با استفاده از تکنیک های پوشش دهی چرخشی و غوطه وری تهیه شدند. برای تهیه سل روی اکسید حاوی نقره، از ترکیب سل روی اکسید و محلول نقره در اتانول استفاده شده است. و برای ساخت فیلم های روی اکسید فرونشانی شده با نانو ذرات نقره، فیلم های روی اکسید درون محلول آبی نقره و تری سدیم سیترات به عنوان عامل محدود، تحت تابش نور فرابنفش قرار گرفتند. در ساخت فیلم های لایه نازک وابستگی بین دمای پیش گرمایش و عملیات حرارتی بر کیفیت فیلم ها بررسی شد و دمای بهینه مشخص گردید. تجزیه گرمایی سل بوسیله طیف tg-dtg مورد بررسی قرار گرفت و مورفولوژی، ساختار فازی و خواص نوری فیلم ها بوسیله میکروسکوپ روبش الکترونی، میکروسکوپ نیروی اتمی، طیف سنجی پراش اشعه ایکس، طیف سنجی مرئی-فرابنفش ، و تجزیه عنصری سطح توسط edx و xps بررسی شد. حضور نقره در ساختار فیلم های لایه نازک روی اکسید باعث تغییر در شدت فازهای کریستالی روی اکسید و جابجایی لبه نوار جذب در آنها می شود. تصاویر sem و tem تهیه شده، اندازه ذرات zno را در حدود 40 نانومتر و اندازه ذرات ag را حدود 5 نانومتر نشان می دهد. در بخش دیگری از کار، فیلم های تهیه شده در تخریب فتوکاتالیزوری مرکاپتان ها مورد قرار گرفته و تاثیر عوامل مختلفی همانند ph، جریان هوا، نسبت مولی نقره به روی اکسید، دمای پیش گرمایش و عملیات حرارتی، زمان تابش، شدت تابش و فعالیت فتوکاتالیزوری فیلم های لایه نازک در مقایسه با پودر مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین سنتیک تخریب مرکاپتان های مختلف بررسی شد و مشخص گردید تخریب ترکیبات 2-مرکاپتوبنزوکسازول و 3-مرکاپتو،1،2،4-تری آزول با سنتیک مرتبه?اول و 2-مرکاپتوبنزایمیدازول و 2-مرکاپتوپیریمیدین با سنتیک مرتبه دوم صورت می پذیرد.

کمپلکس های بیس(4-آمینو -3-پنتن-2- اوناتو) مس (ii)، (cu(apo)2)، بیس(4-آمینو -3-پنتن-2- اوناتو) نیکل (ii)، (ni(apo)2) و بیس(3-آمینو- 1- فنیل- 2-بوتن-1- اوناتو) مس (ii)، (cu(apbo)2)، تهیه و طیف های زیر قرمز نواحی متوسط و دور، رامان و nmr این ترکیبات ثبت شده است. برای همه این ترکیبات، آنالیز عنصری انجام شده و همچنین ساختار کمپلکس های مس، توسط اندازه گیری های پراش اشعه ایکس تایید شده است. در این تحقیق، همه محاسبات با استفاده از بسته نرم افزاری گوسین،g03w و برنامه nbo انجام شده است. ساختارهای تعادلی پایدار مولکول ها و انتقالات ارتعاشی، به وسیله محاسبات نظریه تابعی چگال، dft، با روش b3lyp و با استفاده از توابع پایه6-31g*، 6-311g* و 6-31++g* برای cu(apo)2 و تابع پایه 6-311g* برای دو ترکیب دیگر تعیین شده است.. طبق محاسبات نظری، در فاز گازی و برای همه کمپلکس ها و در همه روش ها و توابع پایه، ایزومر ترانس پایدارتر از سیس است. ولی برای ni(apo)2، در فاز محلول اختلاف انرژی ایزومرهای سیس و ترانس کاهش یافته و در حالت جامد، ایزومر سیس پایدارتر از ترانس می شود. فرکانس ارتعاشی نوارکششی o-m-o ( جفت شده با n-m-n) در طیف رامان، برای cu(apo)2، ni(apo)2 و cu(apbo)2 به ترتیب در cm-1466، 479 و 540 مشاهده شده است. در این ارتعاشات فلز حرکتی نداشته و بنابراین، ارتعاشات فوق برای برآورد قدرت پیوند فلز- اکسیژن/ نیتروژن مفید واقع می شوند. ثابت های تشکیل، kf، برای کمپلکس های cu(apo)2، ni(apo)2 و cu(apbo)2، بر اساس معادله = -rt lnk g°? به ترتیب برابر 1012 ? 57/5، 1014 ? 02/9 و 1017 ? 93/6 محاسبه شده اند. این مقادیر، در توافق با فرکانس های کششی o-m-o ( جفت شده با n-m-n) است. طبق محاسبات uv-vis اختلاف انرژی بین اوربیتال های homo و lumo، در لیگاندها بیشتر از کمپلکس هاست. این اختلاف، در لیگاند apbo و کمپلکس آن، کمتر از لیگاند apo و کمپلکس های آن است که علت این امر، بیش تر بودن عدم استقرار الکترون های ? در لیگاند apbo، به علت گروه های فنیل در آن است.

در تحقیق حاضر ابتدا لیگاندهای 2- (2- متوکسی بنزیلیدن آمینو) فنول (m2bp)، 2- (4- (تری فلورومتیل) بنزیلیدن آمینو) فنول (tbp)، 2- (2- هیدروکسی فنیل ایمینو)-6- متوکسی فنول (h2mp)، 2- (4- (دی متیل آمینو) بنزیلیدن آمینو) فنول (dbp)، 3 - (2- هیدروکسی فنیل ایمینو)-6- متوکسی فنول (h3mp)، 2- (3- نیتروبنزیلیدن آمینو) فنول (n2bp)، (e2)-2- (e)-3- (4- (دی متیل آمینو) فنیل) آلیلیدن آمینو فنول (dap)، 2- (2- هیدروکسی فنیل ایمینو متیل)-4- نیتروفنول (hmn)، 2- (2-کلروبنزیلیدن آمینو) فنول (c2bp)، 4- (4- هیدروکسی فنیل ایمینو) متیل) بنزن-1و3- دی ال (hmbd)، 4- (2- متوکسی بنزیلیدن آمینو) فنول (m4bp)، 4- (4- ایزو پروپیل بنزیلیدن آمینو) فنول (ibp)، 5- (4- هیدروکسی فنیل ایمینو) متیل)-2- متوکسی فنول (h5mp)، 4 - (3- نیتروبنزیلیدن آمینو) فنول (n4bp)، 4- (2-کلروبنزیلیدن آمینو) فنول (c4bp)، n1و n2 – بیس (3- نیتروبنزیلیدن) اتان-1و2- دی آمین (n3bed)، n- (4- (تری فلورو متیل ) بنزیلیدن)-2- (3- (e)-2- (تری فلورومتیل) بنزیلیدن آمینو) اتیل) -2- (4-(تری فلورو متیل ) فنیل) ایمیدازولیدین-1-yl) اتان آمین(t4fbe) از واکنش تراکمی 2-آمینوفنول، 4- آمینوفنول ، اتیلن دی آمین و تری اتیلن تتراآمین با آلدهیدهای 2- متوکسی بنزآلدهید، 2- هیدروکسی 5- نیترو بنزآلدهید، 2و4- دی هیدروکسی بنزآلدهید، 2- کلروبنزآلدهید، 4- دی متیل آمینو بنزآلدهید، 4- دی متیل آمینوسینام آلدهید، 4- ایزوپروپیل بنزآلدهید، 3- نیترو بنزآلدهید در حلال اتانول سنتز شدند. پس از سنتز و کریستال گیری لیگاندهای ذکر شده کمپلکس-های جدید کبالت [co(m2bp)2(mepy)2]pf6، [co(h2mp)2(mepy)2]pf6، [co(dbp)2(mepy)2]pf6، [co(n2bp)2(mepy)2]pf6، [co(c2bp)2(mepy)2]pf6، [co(dap)2(mepy)2]pf6، [co(hmn)2(mepy)2]pf6، [co(daed)2(mepy)2]pf6 و [co(nhed)2(mepy)2](pf6)3در حلال متانول و تحت شرایط رفلاکس سنتز شدند. لیگاندها و کمپلکس های سنتز شده با روش های طیف سنجی مانند ir، mass، uv-vis، cv و پراش پرتو x تک بلور مورد شناسایی قرار گرفتند. در طیف ir این ترکیبات مهم ترین پیک، پیکc=n می باشد که در اثر کئوردینه شدن لیگاند به فلز نوار کششی ایمین جابه جایی قابل توجهی نسبت به لیگاند آزاد نشان می دهد. وجود پیک مولکولی مادر در طیف جرمی لیگاندها سنتز آنها را توجیه می کند. همچنین با استفاده از طیف uv-vis این ترکیبات انواع انتقالات الکترونی بررسی گردید وmax? این ترکیبات اندازه گیری گردید. اما مهم ترین بخش که سنتز این ترکیبات را توجیه می کند استفاده از پراش پرتو x تک بلور بود که ساختار لیگاندها را تعیین کرد. در cv لیگاندها پیک های اکسایش و کاهش مربوط به گروه هیدروکسی و در cv کمپلکس ها پیک های اکسایش و کاهش مربوط به یون کبالت (3+)/ کبالت (2+) مشاهده شد. در ادامه این تحقیق فیلم های لایه نازک نانوساختار کبالت روی اکسید با درصدهای مولی متفاوت از یون کبالت بر روی بستر شیشه ای و با پوشش دهی چرخشی و با روش سل ـژل تهیه و تاثیر محتوای کبالت بر روی خواص ساختاری، الکتریکی و فتوکاتالیتیکی فیلم ها بررسی شد. فعالیت تخریب نوری این فتوکاتالیست ها بر روی رنگ های آزو نیز مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر کمپلکس های کبالت بر روی خواص ساختاری و الکتریکی فیلم لایه نازک نانو ساختار روی اکسید بررسی شد. این مطالعات راه جدیدی در نانوتکنولوژی جهت تهیه فیلم های نازک در ابعاد نانومتری برای کاربرد منحصر به فرد این کمپلکس ها در واکنش های فتوکاتالیتیکی بیش از پیش نمایان می کند. کلید واژه ها: لیگاندهای باز شیف، کمپلکس های کبالت، پراش پرتو ایکس تک بلور، فیلم لایه نازک، دوپ کبالت در اکسید روی، فعالیت فتوکاتالیتیکی، سل ـژل، نانوتکنولوژی، فتوکاتالیست.

روی تیتانات (اکاندروسیت) یک ماده معدنی است که اولین بار در سال 1988 در طبیعت و بصورت سنگ معدن کشف شد. روی تیتانات یکی از ترکیبات از نوع ایلمنیت بر پایه تیتانیم است، که دارای کاربردهای مختلف مانند حسگر گازهای co و no و کاتالیست با کارایی بالا برای اکسایش کامل nox می باشد. این نیمه هادی هیبریدی دارای فازهای مختلف مانند فاز روی تیتانات هگزاگونال (zntio3), مکعبی (zn2tio4) و مکعبی (zn2ti3o8) می باشد در این پژوهش نانو ذرات و فیلم های لایه نازک نانو ساختار نیمه هادی روی تیتانات (اکاندروسیت) روی بستر شیشه ای و کوارتز بوسیله فرایند سل-ژل و با استفاده از تکنیک غوطه وری تهیه شدند. برای تهیه سل روی تیتانات از پیش ماده های تیتانیوم تترا ایزو پروپوکسید (ttip) و روی استات دو آبه(zn(ch3coo)2.2h2o) در حلال الکل استفاده شده است. سل شفاف با نسبت های بهینه ttip:za:mea:ip به ترتیب 1:1:1:20 تهیه گردید. در ساخت نانو پودر و فیلم های لایه نازک وابستگی دمای عملیات حرارتی و اندازه ذرات بررسی شد و دمای بهینه مشخص گردید. تجزیه گرمایی سل بوسیله نمودار tg-dtg مورد بررسی قرار گرفت و مورفولوژی، ساختار فازی و خواص نوری پودر و فیلم ها بوسیله میکروسکوپ روبش الکترونی، پراش اشعه ایکس، طیف سنجی مرئی-فرابنفش ، و تجزیه عنصری سطح توسط edx بررسی شد. تصاویر sem تهیه شده، اندازه ذراتzntio3 را در حدود 68 نانومتر نشان می دهد. همچنین، کاربرد نانو ذرات و فیلم های تهیه شده در تخریب فتوکاتالیزوری رنگ های آزو مورد بررسی قرار گرفت، و تاثیر عوامل مختلفی همانند ph، زمان تابش و مقدار کاتالیست و سینتیک تخریب مورد مطالعه قرار گرفت. مشخص گردید تخریب ترکیبات از سنتیک مرتبه اول تبعیت می کنند. در این تحقیق همچنین فعالیت نیمه هادی روی تیتانات پوشش داده شده بر روی شیشه رسانای fto (شیشه با لایه نشانی اکسید قلع فلوئور-دوپ) در قسمت الکترود کار برای ساخت یک سلول خورشیدی حساس شده با رنگ مورد مطالعه قرار گرفت و با دو نیمه هادی اکسید روی و اکسید تیتانیم مقایسه گردید. واژه های کلیدی: فرآیند سل-ژل، ، نانو ذرات ، لایه های نازک نانو ساختار ،روی تیتانات، تخریب فتوکاتالیستی و سلول خورشیدی حساس شده با رنگ

در این تحقیق فیلم های نازک و لایه نازک تیتانیا (tio2) بر روی بسترهای مختلف از جمله شیشه، شیشه رسانای قلع اکسید آلاییده شده با فلوئور (fto)، آلومینا و کانی طبیعی پرلیت با روش سل-ژل تهیه شده اند. فیلم های فوق شفاف آلومینای آمورف و متخلخل به ضخامت تقریبی nm 100 با ساختارهای منظم نانومیله بر روی بسترهای شیشه و شیشه رسانای fto با استفاده از روش ترکیبی لایه نشانی غوطه وری و حمام یمیایی ساخته شده اند. فیلم های لایه نازک تیتانیا به صورت رشد بلوری خودسامان در جهت 101 بلوری آناتاز بر روی بستر فیلم نازک آلومینا به روش غوطه وری لایه نشانی شده اند که فاز آناتاز حاصل به شکل نانومیله هایی با ابعاد یکسان تشکیل شده است، همچنین فیلم های فوق نازک (ضخامت حدود nm 80) از ذرات متراکم و کروی آناتاز با ابعاد تقریبی nm 15 روی بسترهای شیشه و fto ساخته شده اند. فیلم های نازک تیتانیای متخلخل (ضخامت 4 میکرومتر) با استفاده از روش سل-ژل و عملیات لایه نشانی دکتر بلید و چاپ صفحه ای بر روی بسترهای شیشه، fto، آلومینا، تیتانیای متراکم و پرلیت تهیه شده اند. اندازه ذرات آناتاز در این نمونه ها nm 20 می باشد. خمیری شفاف و پایدار از کانی پرلیت تهیه شده و با استفاده از آن فیلم های نازک پرلیت بر روی سطوح شیشه و fto ساخته شده اند. برای مقایسه نتایج، نانوپودرهای تیتانیا و آلومینا نیز در دماهای پخت مختلف تهیه و شناسایی شده اند. عملیات تثبیت نانوذرات مختلف تیتانیا درون حفرات پرلیت انجام شده است که بهترین تثبیت از طریق تهیه قرص های پایدار پرلیت و لایه نشانی چرخشی سل تیتانیا درون حفرات انجام شده است. خصوصیات فازی و ساختاری نانوفیلم ها و نانوپودرها به روش های پراش پرتو ایکس، میکروسکپ الکترونی روبشی، پخش انرژی پرتو ایکس و اسپکتروسکپی جذب-بازتابش بررسی شده اند. خواص الکتروشیمیایی و فتوالکتروشیمیایی نانوفیلم ها نیز با استفاده از روش های ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پیمایش خطی و ایمپدانس الکتروشیمیایی در شرایط تابش مختلف بررسی شده اند. فعالیت فتوکاتالیستی فیلم های نازک و لایه نازک تهیه شده از طریق اندازه گیری میزان و سرعت تخریب رنگ آزو m5b موجود در پساب های نساجی، در محیط آبی و ph خنثی بررسی شده است. نتایج مطالعات سینتیکی در این مورد سرعت های بسیار زیاد تخریب را برای فیلم های نازک تیتانیای متخلخل و فیلم لایه نازک تیتانیای خودسامان در جهت 101 آناتاز نشان داده اند. در بخش دیگری از پژوهش با استفاده از فیلم های لایه نازک متراکم تیتانیا و فیلم های نازک تیتانیای متخلخل الکترودهای کار مختلف و با ترکیب لایه های متنوع جهت استفاده در ساخت سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ ساخته شده اند. یک سری از کمپلکس های کبالت و فروسن جهت استفاده بعنوان واسط الکترونی درون الکترولیت سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ سنتز و شناسایی شدند. در این مورد برای اولین بار الکترولیت کمپلکس های نامتقارن کبالت با موفقیت ساخته شده و مورد استفاده قرار گرفته است. سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ آلی d35 و سیستم های ردوکس کبالت و فروسن با استفاده از الکترودهای کار تیتانیا ساخته شده و با استفاده از آنالیزهای ولتاژ-جریان، بازده تبدیل فتون تابیده شده به جریان و جذب فوق سریع لیزر کارایی آنها مورد ارزیابی قرار گرفته است. بیشترین کارایی در مورد سلول های دارای زیرلایه تیتانیای متراکم تهیه شده به روش سل-ژل مشاهده شده است. همچنین سلول های دارای کمپلکس نامتقارن کبالت افزایش چشم گیری را در میزان فتوجریان سلول نشان می دهند.

در این تحقیق نانو ذرات و لایه های نازک نانوکامپوزیتی روی زیرکونات بر روی بستر شیشه و کوارتز به وسیله فرایند سل-ژل و با استفاده از تکنیک لایه نشانی چرخشی تهیه شدند. پس از تهیه سل و اطمینان از پایداری آن نانو ذرات و فیلم های لایه نازک کامپوزیتی روی زیرکونات با استفاده از تکنیک لایه نشانی چرخشی بر روی بستر شیشه و کوارتز به دست آمد. خواص ساختاری، نوری، الکترونی، گرمایی و هندسه سطح به وسیله تکنیک های پراش پرتو ایکس(xrd) ، طیف سنجی فرابنفش-مریی ((uv-vis ، طیف سنجی انعکاسی-نفوذی ((drs آنالیز گرمایی tg-dtg)) و میکروسکوپ روبشی الکترونی (sem) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج پراش پرتو ایکس نشان داد که بلورینگی از دمای 350 درجه سانتیگراد رخ داده و با افزایش دما و مدت زمان عملیات گرمایی میزان بلورینگی افزایش می یابد. همچنین فاز جدید روی زیرکونات در دمای بالای 600 درجه سانتیگراد تشکیل شد که در دمای 1000 درجه سانتیگراد به بیشترین مقدار رسید. طیف سنجی فرابنفش-مریی نشان داد که لایه های نازک کامپوزیتی در ناحیه مریی شفاف بوده و شفافیت آن ها در حدود 90-70 درصد به دست آمد. تصاویرsem تهیه شده، سطحی یکنواخت و بدون ترک خوردگی با میانگین اندازه ذرات حدود 58 نانومتر را برای نانو کامپوزیت روی زیرکونات (znzro3) نشان داد. در ادامه، فعالیت فتوکاتالیستی نانو ذرات و فیلم های لایه نازک نانو کامپوزیتی تهیه شده در تخریب فتوکاتالیستی رنگینه های آزو تترا دایرکت بلو و برلیانت رد مورد بررسی قرار گرفت و با نانو ذرات و فیلم های لایه نازک روی اکسید مقایسه شد. نتایج نشان داد که نانو کامپوزیت روی زیرکونات فعالیت فتوکاتالیستی بهتری نسبت به روی اکسید از خود نشان می دهد. تاثیر عوامل مختلفی مانند ph محیط، زمان تابش، غلظت رنگینه آزو، مقدار کاتالیست و سینتیک تخریب مطالعه شد. رسم منحنی ln(co/c) بر حسب زمان تابش (t) برای واکنش ها رفتار خطی نشان داد و ثابت های سرعت واکنش های تخریب نشان داد که واکنش ها از سینتیک سرعت درجه اول ( مدل سینتیکی لانگمویر-هینشل وود) تبعیت می کنند.

چکیده در سال‏های اخیرعلاقه به نانومواد به خاطر خواص فیزیکی و شیمیایی منحصربفردشان رو به افزایش است. شرایط تجربی مورد استفاده در تهیه این مواد مهم‏ترین نقش را در اندازه ذرات محصول ایفا می‏کند برای این منظور، از روش‏های تجربی متنوع زیادی در تهیه نانوذرات استفاده شده است. در این تحقیق نانوذرات کامپوزیتی اکسید مس-اکسید روی به روش‏های سل-ژل، هم‏رسوبی، هیدروترمال و اشباع سازی تهیه شدند. در روش سل-ژل از پیش ماده‏های مس استات، روی استات، مس استیل استونات، روی استیل استونات، مس کربنات، روی کربنات، مس نیتراتو روی نیترات، با نسبت‏های مولی مختلف، مونواتانول‏آمین، اتیلن گلی‏کل و سیتریک اسید به عنوانعامل کمپلکس دهنده، و از اتانول، ایزوپروپانول، آب مقطر و استیک اسید گلاسیال به عنوان حلال، برای تهیه سل مورد نظر استفاده شد. در نهایت محصول مورد نظر در نتیجه عملیات حرارتی ژل در دماهای مختلف بدست آمد. در روش هم‏رسوبی پیش ماده‏های پودر مس فلزی و اکسید روی، آمونیاک به عنوان عامل کمپلکس دهنده و ترکیب آمونیوم بیکربنات و آمونیوم کاربامات با نسبت1:1 به عنوان عامل رسوب دهنده استفاده شد. روش هیدروترمال با استفاده از پیش ماده‏های مس سولفات و روی کلرید به همراه سدیم هیدروکسید، درون سیستم اتوکلاو انجام گرفت. در روش اشباع سازی، پیش ماده‏های اکسید روی با ساختار چهار پایه (شاخه) ومس نیترات به همراه سدیم کربنات و آب مقطر استفاده شد. اطلاعات ساختاری، فازهای کریستالی، خواص نوری و الکترونی، پیکربندی پیوند، آنالیز حرارتی ژل خشک شده، تصاویر مورفولوژی سطح و میانگین اندازه ذرات نانوکامپوزیت‏ها و نیمه‏هادی‏های نانوساختار، با تکنیک‏های دستگاهی پراش پرتو ایکس(xrd)،طیف سنجی فرابنفش-مرئی uv-vis-drs))،طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه ((ftir،آنالیز حرارتی(tg-dtg)و میکروسکوپالکترونی پیمایشی نشر میدانی(fesem)،بررسی و ارزیابی شد. بر طبق الگوهای xrd، موقعیت و شدت نسبی همه پیک‏های پراش برای نیمه‏هادی‏های اکسید مس و اکسید روی نانوساختار و نانوکامپوزیت‏های cuo/znoخالص در گستره5o<2?<80oدر تطابق با داده‏های استاندارد گزارش شده برای فاز اکسید روی تحت عنوان zincite با شبکه کریستالی هگزاگونال و فاز اکسید مس تحت عنوان tenorite با شبکه کریستالی‏ منوکلینیک، دارای ثابت‏های شبکه معین و جهت‏ یابی‏های رشد ترجیحی قوی در امتداد صفحات کریستالی مشخص، مشاهده شد.طیف‏های ft-ir برای نیمه‏هادی‏های اکسید مس و اکسید روی نانوساختار و نانوکامپوزیت‏های cuo/zno خالص، پیک شاخص و قوی مربوط به ارتعاش کششی پیوند فلز (مس و روی) با اکسیژن را نشان دادند. کاهش اندازه گاف انرژی برای فاز اکسید روی اصلاح شده با اکسید مس، در ساختار نانوکامپوزیت cuo/zno،از بررسی‏های طیف سنجی (uv-vis-drs)،نتیجه شد.دمای بهینه برای عملیات حرارتی به منظور دستیابی به مواد نانوساختار با روش سل-ژل با بررسی رفتار حرارتی ژل پیش کلسینه خشک شده توسط آنالیز حرارتی(tg-dtg)، بطور تقریبی مشخص شد.تصاویر fesem برای نیمه‏هادی‏های اکسید مس و اکسید روی و نانوکامپوزیت‏های cuo/zno، میانگین اندازه ذرات در مقیاس نانومتر با توزیع اندازه ذرات و مورفولوژی مشخص را نشان دادند. خمیری همگن و پایدار از نانوکامپوزیت‏ها و نیمه‏هادی‏های نانوساختار تهیه شد و بصورت لایه نازک با عملیات لایه نشانی به روش دکتر بلید روی بسترهای شیشه‏ای پوشش داده شد. فعالیت فتوکاتالیتیکی لایه‏های نازک کامپوزیتی و نیمه‏هادی نانوساختار در تخریب رنگدانه‏های آزو موجود در پساب‏های نساجی مثلm5b،f3b،v3r وx8bدر محیط آبی بررسی گردیدو رفتار سینتیکی واکنش تخریب و تغییرات غلظت محلول‏های رنگدانه‏ها تحت تابش نور فرابنفش در مدت زمان‏های مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. به علاوه تبعیت سرعت واکنش‏های تخریب از سینتیک شبه مرتبه اول ارزیابی شد. هم‏چنین نانوکامپوزیت‏هایcuo/znoسنتز شده با روش‏های سل-ژلو هم‏رسوبی از طریق پوشش خمیر تهیه شده آن‏ها بصورت لایه نازک روی بسترشیشه رسانایfto(شیشه با لایه اکسید قلع دوپه شده با فلوئور) با زیر لایه تیتانیا(tio2)به عنوان الکترود کار برای ساخت سلول خورشیدی حساس شده با رنگ(dsscs)مورد مطالعه قرار گرفتند. بطور کل،هدف از این تحقیق سنتز نانوکامپوزیت‏هایcuo/znoبا روش‏های سل-ژل، هم‏رسوبی، هیدروترمال و اشباع سازی و بررسی خواص آن‏ها، تاثیر عملیات حرارتی روی تشکیل فاز و نوع پیش ماده‏های بکار رفته می‏باشد. هم‏چنین شناسایی و بررسی نانوکامپوزیت‏های سنتز شده با تکنیک‏های دستگاهی پراش پرتو ایکس(xrd)، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه((ftir، طیف سنجی فرابنفش-مرئیuv-vis-drs))،آنالیز حرارتی(tg-dtg)و میکروسکوپ الکترونی پیمایشی نشر میدانی(fesem)و کاربرد آن‏ها بصورت لایه‏های نازک نانوساختار در تخریب فتوکاتالیتیکی رنگدانه‏های آزو و در ساخت سلول‏های خورشیدی حساس شده با رنگاز اهداف این تحقیق می‏باشند. واژه‏های کلیدی: فرایند سل-ژل، هم‏رسوبی، هیدروترمال، اشباع سازی، نانوذرات نیمه‏هادی، اکسید مس، اکسید روی،نانوکامپوزیت اکسید مس-اکسید روی،لایه‏های نازک نانوساختار، فعالیت فتوکاتالیتیکی، رنگ‏های آزو، سلول خورشیدی حساس شده با رنگ.

دراین تحقیق فیلم های لایه نازک نانوساختار و نانوپودرهای نیوبیم پنتوکسید(nb2o5) و نیوبیم پنتوکسید دوپ شده با گوگرد (s-nb2o5) بر روی بسترهای مختلف از جمله شیشه، شیشه رسانای قلع اکسید دوپ شده با ایندیم (ito) و صفحه کربن (cp) با روش سل-ژل و لایه نشانی غوطه وری تهیه شده اند. برای مقایسه اثر حضور نیوبیم و گوگرد در ساختار تیتانیم دی اکسید (tio2) فیلم های لایه نازک نانوساختار و نانوپودرهای تیتانیم دی اکسید (tio2)، تیتانیم دی اکسید دوپ شده با نیوبیم (nb-tio2)، تیتانیم دی اکسید دوپ شده با گوگرد (s-tio2) و تیتانیم دی اکسید دوپ شده با نیوبیم و گوگرد به طور همزمان (nb,s-tio2) با روش سل-ژل و لایه نشانی غوطه وری تهیه شدند. همچنین با استفاده از روش سلوترمال نانوذرات تیتانیم دی اکسید (tio2) و تیتانیم دی اکسید دوپ شده با نیوبیم (nb-tio2) تهیه شد. به منظور بررسی ساختاری و سطحی از آنالیزهای پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، میکروسکوپ نیروی اتمی (afm)، آنالیز حرارتی (tg-dtg) و طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه (ft-ir)، استفاده شده است. همچنین خواص نوری و الکتروشیمیایی با استفاده از تکنیکهای uv-vis جامد (drs) و ولتامتری چرخهای (cv) مورد بررسی قرار گرفت. سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ با استفاده از یک زیر لایه متراکم تیتانا و نانوپودرهای حفرهدار تهیه شده با روش سل-ژل به عنوان الکترودهای کار ساخته شدند.فعالیت فوتوکاتالیستی فیلم های لایه نازک نانوساختار تهیه شده از طریق اندازه گیری میزان و سرعت تخریب رنگ آزو f3b موجود در پساب های نساجی، در محیط آبی و ph خنثی بررسی شده است. نتایج مطالعات سینتیکی در این مورد افزایش میزان تخریب را برای فیلم های لایه نازک نانوساختار نیوبیم پنتوکسید دوپ شده با گوگرد (s-nb2o5) در ناحیه نشان داده اند. در قسمت آخر این تحقیق، با استفاده از فیلمهای لایه نازک نانوساختار تیتانیم دی اکسید (tio2) و تیتانیم دی اکسید دوپ شده با نیوبیم (nb-tio2) ساخته شده به روش سلوترمال، به عنوان لایه استخراج الکترون (لایه بافر) در سلول های خورشیدی آلی (پلیمری) برای بهبود عملکرد سلول ها استفاده شد.

نانو کامپوزیت های روی فریت(znfe2o4) با استفاده از روش های سل-ژل و هیدروترمال تهیه شدند و به منظور سنتز znfe2o4 بلورین، نمونه ها در دماهای 700?c تا 900?c در کوره الکتریکی حرارت داده شدند. همچنین برای برنامه ریزی دمایی کوره الکتریکی برای سنتز نانوکامپوزیت های روی فریت از دستگاه آنالیز گرمایی (tg-dtg) استفاده گردید. به منظور بررسی بلورینگی از نمونه ها الگوی پراش پرتو ایکس (xrd) تهیه شد و میانگین اندازه نانوذرات با استفاده از فرمول دبای- شرر محاسبه گردید. برای بررسی پیکربندی پیوند، از نمونه ها طیف مادون قرمز تبدیل فوریه (ft-ir) گرفته شد و پیکهای ارتعاشی مربوط به پیوندهای مختلف بررسی شدند. به منظور بررسی اندازه و مورفولوژی نانو ذرات، از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدان(fe-sem) استفاده شد. نتایج تصاویر fe-sem یکنواخت و کروی بودن نانوذرات znfe2o4 و همچنین نانو ذره بودن نانوکامپوزیت ها را تأیید کرد. با توجه به خاصیت نیمه رسانایی، اندازه گاف انرژی این نانوکامپوزیت ها با استفاده از اسپکتروسکوپی نفوذی انعکاسی (drs) از طریق نمودارهای مانک (munk) و تاک (tauc) محاسبه شدند. فعالیت فتوکاتالیستی فیلم های لایه نازک نانوساختار تهیه شده از طریق اندازه گیری میزان و سرعت تخریب رنگ های آزو m5b، b3f، x8bو v3r در پساب های نساجی، در محیط خنثی بررسی شده است. نتایج فیلم های لایه نازک این نانوکامپوزیت ها در جهت بررسی فعالیت فتوکاتالیستی، افزایش قابل توجه بازده حذف رنگ در حضور نانو ساختارهای نانوکامپوزیتی znfe2o4 را نشان دادند، که نشان دهنده مثبت بودن اثر znfe2o4 بر افزایش راندمان فرآیندهای فوتوکاتالیستی می باشند. در قسمت آخر این تحقیق، فیلم های لایه نازک نانوکامپوزیت های znfe2o4 به عنوان الکترود کار در سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ مورد استفاده قرار گرفتند که نتایج نشان دهنده افزایش کارایی سلول خورشیدی از طریق افزایش میزان فاکتورانباشتگی و چگالی جریان مدار- کوتاه می باشند. کلیدواژه: نانوکامپوزیت روی فریت (znfe2o4)، سل-ژل، هیدروترمال، فعالیت فتوکاتالیستی، رنگ های آزو، سلول های خورشیدی حساس شده با رنگ

در این تحقیق نانوذرات اکسید آهن به روش سل-‍زل و هیدروترمال تولید شده و خواص آنها به وسیله تکنیک های xrd, ft-ir, uv-vis مورد بررسی قرار گرفت. باتهیه خمیر از نانوذرات به دست آمده این خمیر بر روی بستر رسانای fto لایه نشانی شد. فرایند تجزیه نوری آب تحت تابش نور لامپ جیوه و تنگستن با تکنیک فوتوالکتروشیمیایی بر روی فیلم های به دست آمده بررسی شد.