نام پژوهشگر: محمد اکبرزاده پاشا
مریم درخشی علی بهاری
در سال های اخیر ضخامت گیت دی الکتریک اکسید سیلیکون در تکنولوژی مکمل فلز- اکسید- نیمه رسانا (cmos)، به کم تر از 2 نانومتر رسیده است. مسائلی هم چون افزایش تونل زنی کوانتومی، افزایش جریان نشتی و نفوذ اتم بور از گیت دی الکتریک فرا نازک اکسید سیلیکون از نگرانی های عمده برای کاهش ضخامت گیت دی الکتریک می باشند. بنابراین باید به دنبال جایگزینی برای گیت دی الکتریک اکسید سیلیکون باشیم. اخیرا مواد کامپوزیت هیبریدی آلی- غیرآلی به خاطر ویژگی های خوب الکتریکی هم چون جریان نشتی کم و ثابت دی الکتریک بالا کاندیداهای امیدوارکننده ای برای گیت دی-الکتریک ترانزیستورهای اثرمیدانی آلی هستند. در کار حاضر، نانوکامپوزیت هیبریدی پلیمر آنتراسن/ اکسید آلومینیم (an/al2o3) با استفاده از روش سل- ژل سنتز شده است و ویژگی های نانو ساختاری نانوکامپوزیت مزبور با استفاده از تکنیک های آنالیز وزنی گرمایی (tga)، دیفرانسیل گرماسنجی روبشی (dsc)، پراش پرتو x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ نیروی اتمی (afm)، پاشندگی پرتو x (edx)، x-map و تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج به-دست آمده نشان می دهند که گیت دی الکتریک نانوکامپوزیت هیبریدی an/al2o3 با داشتن ثابت دی الکتریک و فاکتور کیفیت بالا، و زبری سطح کم می تواند به عنوان یک گیت دی الکتریک مناسب برای ترانزیستورهای اثرمیدانی آلی معرفی شود.
لیلا ابراهیمی علی اصغر حسینی
در این مطالعه رشد و مشخصه یابی نانولوله های کربنی چند دیواره بر بستر آلومینا با استفاده از کاتالیست های مختلف صورت پذیرفت. ساخت پایه کاتالیستی با استفاده از روش تلقیح مرطوب و رشد نانولوله های کربنی توسط روش رسوب گذاری از فاز بخار شیمیایی انجام شد. نانوذرات کاتالیستی و نانولوله های کربنی برآمده از آن توسط دستگاه های آنالیز اسپکتروسکپی پراش اشعه x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و طیف سنجی رامان مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج بدست آمده از رشد نانولوله های کربنی نشان می دهد که نوع حلال، نوع کاتالیست، درصد وزنی کاتالیست به بستر و دمای رشد تاثیر قابل توجهی بر روی بهره رشد، ابعاد و کیفیت نانولوله های کربنی رشد یافته دارند. مشاهده شد که افزایش دمای رشد نانولوله ها از ?c650 به ?c800 باعث افزایش میانگین فطری نانولوله ها و کاهش بهره کربنی کاتالیست می شود، که این امر می تواند به آگلومره شدن ذرات کاتالیستی در اثر افزایش دمای سنتز نانولوله منتسب شود. پایه کاتالیستی دوگانه fe-co/al2o3 در مقایسه با ni-co/al2o3 از بهره کربنی بیشتری برخوردار است و منجر به تولید نانولوله هایی با قطر متوسط کمتر و کیفیت بهتر می شود. اندازه نانوذرات کاتالیستی روی پایه کاتالیستی دوگانه fe-co/al2o3 در مقایسه با کاتالیست های تک گانه fe/al2o3 و co/al2o3 کوچک تر است، لذا پایه دوگانه فعالیت کاتالیستی بالاتری دارد و نانولوله های برآمده از آن قطر کمتر و کیفیت بهتری دارند. بررسی نانولوله های کربنی برآمده از کاتالیست دوتایی fe-co/al2o3 نشان داد که با افزایش درصد وزنی کاتالیست از 10% به 40% در ماده بستر، کیفیت نانولوله ها کاهش و میانگین قطری آن ها افزایش می یابد.
فاطمه دوستان علی اصغر حسینی
در این پروژه، نانوذرات کاتالیستی اکسیدهای آهن، کبالت و نیکل (و ترکیب آن ها) نشانده شده بر دو فاز روتایل و آناتایز بستر tio2، به روش تلقیح مرطوب تهیه شدند. سپس رشد نانولوله های کربنی در فشار اتمسفر با استفاده از تجزیه کاتالیستی استیلن به روش رسوب دهی از فاز بخار شیمیایی گرمایی (tcvd) بر پایه سیستم های کاتالیستی تهیه شده، انجام گرفت. اثر برخی از پارامترهای موثر بر رشد، قطر و ساختار نانولوله های کربنی بررسی شده و شرایط بهینه برای رشد نانولوله ها مورد جستجو قرار گرفت. این پارامترها شامل نوع حلال، نوع و ترکیب کاتالیست، فاز ساختاری بستر، دمای کلسینه شدن، نسبت درصد وزنی کاتالیست-بستر، نسبت ترکیب کاتالیستی در غلظت ثابت، دمای واکنش و سرعت جریان گاز هیدروکربن اند. تاکنون بسترهای مختلفی برای تهیه کاتالیست های لازم برای رشد نانولوله های کربنی به کار رفته اند ولی استفاده از دی اکسید تیتانیوم (tio2) بسیار کم مورد توجه محققین بوده است. از ویژگی های این کار تحقیقاتی استفاده از tio2 به عنوان بستر است. جهت مشخصه یابی نانوذرات کاتالیستی و نانولوله های کربنی تولیدشده از دستگاه آنالیز پراش اشعه x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) و طیف سنجی رامان استفاده گردید. رشد انبوه و یکنواخت نانولوله ها بر پایه اغلب کاتالیست های تهیه شده در این تحقیق، ثابت می کند که دی اکسید تیتانیوم می تواند به عنوان یک بستر نگه دارنده مناسب به کار گرفته شود. به منظور بررسی اثر فاز ساختاری بستر، کاتالیست های تک گانه ni و دوگانه fe-co نشانده شده بر دو فاز روتایل و آناتایز بستر tio2 تهیه شدند. کاتالیست fe-co نشانده شده بر فاز روتایل از اندازه نانوذرات کوچک تر، فعالیت کاتالیستی بیش تر و نانولوله های برآمده از آن از قطر متوسط کوچک تر در مقایسه با پایه آناتایز برخوردار است. هم چنین، نانوذرات اکسید نیکل بزرگ تر با بهره کربنی کمتر و نانولوله هایی با قطر متوسط بزرگ تر بر فاز روتایل در مقایسه با پایه آناتایز شکل گرفته است. نتایج نشان می دهد که افزایش دمای کلسینه در گستره دمایی ?c600-300 منجر به افزایش آگلومره شدن کاتالیست و اندازه متوسط نانوذرات، افزایش قطر متوسط و کاهش کیفیت نانولوله های کربنی می شود. از سوی دیگر، با افزایش نسبت درصد وزنی کاتالیست-بستر از 10% به 40%، فعالیت کاتالیستی کاهش و کیفیت نانولوله ها افزایش یافت. استفاده از کاتالیست دوگانه fe-co/tio2 در مقایسه با دو پایه کاتالیستی تک گانه fe/tio2 و co/tio2 منجر به نانوذراتی با ابعاد کوچک تر، فعالیت کاتالیستی بیش تر و نانولوله هایی با قطر متوسط کمتر شد. نانوذرات نیکل و کبالت سنتزشده بر پایه کاتالیستی دوگانه ni-co/tio2 از اندازه متوسط کوچک تر و متعاقباً نانولوله های کربنی برآمده از آن ها از قطر متوسط کوچک تر و کیفیت ساختاری بهتر در مقایسه با دو پایه تک گانه ni/tio2 و co/tio2 برخوردار است. هم چنین، افزایش دمای رشد نانولوله ها از ?c600 تا ?c800 بر پایه کاتالیستی fe-co/tio2 باعث کاهش بهره کربنی، افزایش قطر و کیفیت نانولوله های کربنی شد.
فاطمه شاهی علی بهاری
در این پژوهش، نانوذرات کاتالیستی اکسیدهای آهن، کبالت، نیکل (و ترکیب آن ها) نشانده شده بر بستر کاربید سیلیسیم (sic) نانومتری و میکرومتری، به روش تلقیح مرطوب تهیه شده اند. نانولوله های کربنی در اتمسفر گاز آرگون با تجزیه کاتالیستی گاز استیلن به روش رسوب گذاری از فاز بخار شیمیایی (cvd) بر نانوذرات کاتالیستی تهیه شده، رشد یافت. اثر برخی از عوامل کاتالیستی و غیرکاتالیستی موثر بر رشد، قطر و ساختار نانولوله های کربنی مورد بررسی قرار گرفت. این عوامل شامل دمای کلسینه شدن نانوذرات کاتالیستی، نوع و ترکیب کاتالیست، نسبت درصد وزنی کاتالیست/بستر، نسبت ترکیب کاتالیستی در غلظت ثابت بستر، دمای واکنش و اندازه بستر می باشند. از شاخص های مهم این پژوهش استفاده از پودر sic به عنوان بستر می باشد.
زهره سادات عربشاهی حسین میلانی مقدم
پژوهش های مختلف تاثیر بستر بر فعالیت نانوذرات کاتالیستی و نانولوله های کربنی تولید شده را با در نظرگرفتن پارامترهای مختلف از قبیل خواص ذاتی بستر، جنس بستر، اندازه و مقدار تخلخل سطح بستر، میزان ناهمواری سطح بستر، نوع کاتالیست بکار رفته و میزان اندرکنش میان کاتالیست و بستر مورد بررسی قرار داده اند. گزارش ها حاکی از آن است که استفاده از tio2 به عنوان بستر منجر به تولید نانولوله هایی یکنواخت خواهد شد که این نتیجه از بالا بودن قطر خلل و فرج tio2 و برهم کنش قوی بین ذرات کاتالیستی و بستر که از انباشتگی ذرات کاتالیستی جلوگیری می شود ناشی می شود دراین پژوهش برآنیم که 1. تاثیر استفاده از بستر tio2 در ابعاد نانو و میکرو در رشد نانولوله های کربنی، 2. تاثیر استفاده از کاتالیست های مختلف از گروه عناصر واسطه جدول تناوبی، 3. روش های مختلف آماده سازی بستر را مطالعه کنیم
نجمه ابراهیمی کولایی علی اصغر حسینی
این پِوهش به بررسی شرایط بهینه سنتز نانوکامپوزیت کربن آئروژل می پردازد. پس از دستیابی به این شرایط، با ورود نانولوله های کربنی به نانوکامپوزیت، از لحاظ خواص مکانیکی آنها را ارتقاع می بخشیم. نانوکامپوزیت طی مراحل تست مکانیکی رفتار بسیار مطلوبی از خود نشان داد و آمادگی کاربرد در صنایع مختلف است؛ از جمله در احداث چاه های نفت، مخزن وسایل نقلیه فضایی، به عنوان عایق دما بالا و غیره. نتایج با استفاده از تست های مکانیکی و آنالیزهای bet و تصاویر sem گزارش شد.